氣體鉆井是以壓縮空氣(或氮氣)既作為循環(huán)介質(zhì)又作為破碎巖石能量的一種欠平衡鉆井技術(shù)。
中文名稱 | 空氣鉆井 | 優(yōu)????點 | 顯著提高機械鉆速 |
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常????見 | 用于石油、天然氣鉆井 | 要????求 | 壓縮空氣 |
空氣鉆井?區(qū)別
常規(guī)鉆井液鉆井采用的是水基或油基泥漿等液體介質(zhì)作為循環(huán)介質(zhì),而空氣鉆井則采用空氣或氮氣作為循環(huán)介質(zhì)。
常規(guī)鉆井液鉆井時井筒內(nèi)液注壓力能很好的平衡地層流體壓力,即井筒內(nèi)液注壓力等于(或略大于地層流體壓力);空氣鉆井是欠平衡鉆井,井筒內(nèi)壓力要低于地層流體壓力,所以空氣鉆井對井口防噴設(shè)備要求更高、更復(fù)雜。
常規(guī)鉆井液鉆井鉆井液增壓系統(tǒng)采用的是泥漿泵,使用的鉆頭是普通牙輪鉆頭或PDC鉆頭;空氣鉆井采用空氣壓縮機作為增壓和儲壓裝置,使用空氣錘鉆頭鉆進效果更佳。
常規(guī)鉆井液鉆井成本相對較低,適用井型、井別廣泛,技術(shù)成熟,目前國內(nèi)外大多數(shù)石油、天然氣鉆井還是使用此種鉆井方法。
空氣鉆井耗油量大,成本高,適用的井型有限制,技術(shù)不成熟,在國內(nèi)的四川、蘇里格、青海、塔里木都有過應(yīng)用,但不是很廣泛,在中石油承包的伊朗的石油項目中有大量的應(yīng)用并取得了良好的效果,主要是針對碳酸巖鹽等易漏、易垮(怕水基泥漿)、含鹽度較高易污染泥漿的可鉆性差的地層使用。
空氣鉆井時,鉆臺上的立壓,懸重,扭矩,轉(zhuǎn)盤這些工程參數(shù)可以正常采集。而泵沖,電導(dǎo),溫度,密度,池體積,流量等這些與鉆井液鉆井相關(guān)的傳感器均無法安裝,無法采集。
空氣鉆井時實測遲到時間是很困難的,因為空氣鉆井整個循環(huán)系統(tǒng)是封閉的。所以一般通過理論計算得出,即采用如下公式:
遲到時間=外環(huán)空體積/排量
因為空氣鉆井的排量較鉆井液鉆井時的排量大得多(一般達到130m3/min),所以遲到時間很小,即使井深在2600米,遲到時間也只有兩分鐘。
空氣鉆井較常規(guī)鉆井具有鉆壓小、轉(zhuǎn)速低、 立壓小、鉆時小、遲到時間小、排量大的特點。
在空氣鉆井時,以空氣作為循環(huán)介質(zhì),巖屑和氣體都通過排沙管線排出。所以巖屑和氣樣都是在排沙管線上收集的。在排沙管線收集氣樣和巖屑相對簡單,被壓縮空氣吹出巖屑是干燥的,省去了洗樣和烘干這兩個步驟,直接裝入砂樣百格盒。通過排沙管線排出的氣樣直接接氣管線過慮收集。
新式巖屑收集裝置:從排沙管線收集來的巖屑經(jīng)閥門到巖屑收集筒,巖屑收集筒下端連接閥門,閥門下為巖屑存儲筒。閥門安裝2個,分別為進樣閥門和取樣閥門。閥門的開啟和關(guān)閉由計算機發(fā)送信號完成。
氣樣是在排砂管線上收集的,所以氣樣中含有大量的巖屑粉末,必須經(jīng)過沉淀,過濾,干燥后才能進入色譜分析。
在排沙管線焊上一個接頭,用來接氣管線。接頭上必須要有可調(diào)節(jié)氣量大小的閘門開關(guān),氣管線要備兩根(一根備用),室外的裝置如圖;依次為兩個過濾壺,沉淀瓶,干燥筒,沙芯濾球。
經(jīng)過以上步驟,可以保證進入室內(nèi)的氣樣比較純正。
空氣鉆井時由于空氣錘鉆進為"旋沖式"破巖,循環(huán)返出的巖屑都呈粉末狀,這無異于加大了巖屑識別的難度,特別是泥巖和砂巖識別的難度。
泥砂都呈粉末狀,砂巖手捻顆粒感也不強,肉眼區(qū)分很困難??梢岳梅糯箸R放大巖屑倍數(shù)來看,砂巖有明顯的石英,長石顆粒,片狀云母,而泥巖沒有。
其次利用臨井資料得到的不同層位砂泥巖顏色,也可以有助于砂泥巖判斷?;?guī)r和云巖的識別一般利用采用滴稀鹽酸的方法來鑒別。但注意云巖和冷的稀鹽酸反應(yīng)微弱,但云巖的粉末和稀鹽酸反應(yīng)較強,給鑒定帶來困難。最可靠的方法是取樣利用碳酸鹽分析儀分析1g巖屑粉末巖樣中灰質(zhì)云質(zhì)和泥質(zhì)含量多少,可以準(zhǔn)確快速定名。
空氣鉆井氣體鉆井
氣體鉆井是以壓縮空氣(或氮氣)既作為循環(huán)介質(zhì)又作為破碎巖石能量的一種欠平衡鉆井技術(shù)。
以氣體(或氮氣)為循環(huán)介質(zhì),用氣體壓縮機等設(shè)備作為增壓裝置,用旋轉(zhuǎn)防噴器作為井口控制設(shè)備的一種欠平衡鉆井工藝,用于石油、天然氣鉆井。
1、所鉆地層平緩,地層傾角<30°,無力學(xué)不穩(wěn)定性應(yīng)力垮塌,地層坍塌壓力低。
2、所鉆地層不出水,無淺層天然氣,無膏鹽層。
1.顯著提高機械鉆速,縮短鉆井周期。
2.井底清洗及冷卻條件好,延長了鉆頭的使用壽命,節(jié)省了鉆頭用量。
3.使用空氣錘鉆頭,鉆壓小,轉(zhuǎn)速低,扭矩小,防斜效果更加良好。
4.可有效地避免井漏等井下復(fù)雜情況的發(fā)生,有利于環(huán)境保護。
五、缺點
1.空氣鉆井是欠平衡鉆井,因而當(dāng)遇到地層出水、油氣侵顯示時便不能夠平衡地層壓力,要立即轉(zhuǎn)換成鉆井液鉆井方式。所以即使在空氣鉆井時同也要配置好壓井泥漿,隨時準(zhǔn)備轉(zhuǎn)換鉆井方式。
2.空氣鉆井費用高,空氣鉆井每天的耗油量是8~10t。
海上石油鉆井是在大陸架海區(qū),為勘探開發(fā)海底石油和天然氣而進行的鉆探工程。鉆探深度一般為幾千米。目前,最深的海上石油鉆井可達6000多米。海上石油鉆井與陸地相比,主要有四點不同:一是如何在水面之上平穩(wěn)地...
你打的是不是水平井啊 ? 這個鉆具組合是定向鉆具組合。
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評分: 4.8
空氣鉆井技術(shù)被大量用于油田鉆井施工,是一種鉆進效率比較高的鉆井技術(shù)。空氣鉆井技術(shù)使用嫻熟程度直接影響到鉆井進度以及鉆井成本的高低,如何提高鉆井施工技術(shù)是一門值得研究的學(xué)問。就空氣鉆井的特點和技術(shù)要點,分析空氣鉆井施工過程中技術(shù)難點,并對如何提高空氣鉆井施工技術(shù)提出對策。
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空氣鉆井技術(shù)被大量用于油田鉆井施工,是一種鉆進效率比較高的鉆井技術(shù)??諝忏@井技術(shù)使用嫻熟程度直接影響到鉆井進度以及鉆井成本的高低,如何提高鉆井施工技術(shù)是一門值得研究的學(xué)問。本文就空氣鉆井的特點和技術(shù)要點,分析空氣鉆井施工過程中技術(shù)難點,并對如何提高空氣鉆井施工技術(shù)提出對策。
1 緒言
1.1 宗旨和術(shù)語
1.2 工程計算和單位制
1.2.1 物理機理
1.2.2 基本單位和用法
參考文獻
2 氣體與鉆井液鉆井的對比
2.1 旋轉(zhuǎn)鉆井
2.2 循環(huán)系統(tǒng)
2.2.1 正循環(huán)
2.2.2 反循環(huán)
2.3 鉆井液鉆井和空氣鉆井的對比
2.3.1 優(yōu)點和缺點
2.3.2 流動特征
參考文獻
3 地面專用設(shè)備
3.1 井場
3.2 注氣管匯
3.2.1 泄壓管線
3.2.2 滌氣器
3.2.3 注液泵
3.2.4 固體顆粒注入裝置
3.2.5 閥門
3.2.6 壓力表
3.2.7 體積流量計
3.3 井口裝置
3.3.1 旋轉(zhuǎn)控制頭
3.3.2 防噴器組
3.4 排屑管線
3.4.1 排屑管線
3.4.2 燃燒池
3.4.3 主、次噴管
3.4.4 巖屑取樣器
3.4.5 除塵器
3.4.6 天然氣檢測器
3.4.7 點火裝置
參考文獻
4 井下設(shè)備
4.1 旋轉(zhuǎn)鉆柱
4.1.1 標(biāo)準(zhǔn)鉆柱
4.1.2 雙壁鉆柱
4.2 鉆頭
4.2.1 刮刀鉆頭
4.2.2 牙輪鉆頭
4.2.3 空氣錘鉆頭
4.2.4 鉆頭分類
4.3 井下鉆具組合
4.3.1 鉆鋌
4.3.2 穩(wěn)定器和擴眼器
4.3.3 井下測量設(shè)備
4.4 鉆桿
4.4.1 標(biāo)準(zhǔn)API鉆桿
4.4.2 加重鉆桿
4.5 安全設(shè)備
4.5.1 浮閥
4.5.2 方鉆桿旋塞閥
4.6 鉆柱設(shè)計
參考文獻
5 壓縮機與氮氣發(fā)生器
5.1 壓縮機的分類
5.2 不同標(biāo)準(zhǔn)氣體單位
5.3 連續(xù)流(動力型)壓縮機
5.3.1 離心式壓縮機
5.3.2 軸流式壓縮機
5.4 容積式壓縮機
5.4.1 往復(fù)式壓縮機
5.4.2 旋轉(zhuǎn)式壓縮機
5.4.3 容積式壓縮機優(yōu)點
5.5 壓縮機軸功率要求
5.5.1 基本的單級軸功率要求
5.5.2 多級軸功率要求
5.6 原動機輸入功率要求
5.6.1 壓縮機系統(tǒng)組成
5.6.2 往復(fù)式壓縮機系統(tǒng)組成
5.6.3 旋轉(zhuǎn)壓縮機系統(tǒng)組成
5.6.4 燃料消耗
5.6.5 小結(jié)
5.7 壓縮機系統(tǒng)示例
5.7.1 小型往復(fù)式初級和增壓壓縮機系統(tǒng)
5.7.2 四級往復(fù)式壓縮機系統(tǒng)
5.7.3 旋轉(zhuǎn)初級壓縮機和往復(fù)壓縮機系統(tǒng)
5.8 現(xiàn)場膜制氮氣發(fā)生器
5.8.1 氧氣濃度極限
5.8.2 膜分離設(shè)備效率
參考文獻
6 正循環(huán)鉆井模型
6.1 基本假設(shè)
6.2 模型推導(dǎo)
6.2.1 氣體重量流量
6.2.2 環(huán)空三相流
6.2.3 鉆頭兩相流
6.2.4 鉆柱兩相流
6.3 充氣液鉆井模型
6.4 穩(wěn)定泡沫鉆井模型
6.5 空氣和氣體鉆井模型
參考文獻
7 反循環(huán)鉆井模型
7.1 基本假設(shè)
7.2 模型推導(dǎo)
7.2.1 氣體的重量流量
7.2.2 鉆柱內(nèi)三相流
7.2.3 鉆頭三相流
7.2.4 環(huán)空兩相流
7.3 充氣液鉆井模型
7.4 穩(wěn)定泡沫鉆井模型
7.5 空氣和氣體鉆井模型
參考文獻
8 空氣、氣體及不穩(wěn)定泡沫鉆井
8.1 深井鉆井設(shè)計流程
8.2 最小體積流量和壓縮機配置
8.2.1 理論研究
8.2.2 工程實踐
8.2.3 工程設(shè)計圖表
8.3 井底壓力和注入壓力
8.4 注水與地層出水
8.4.1 井底狀態(tài)下氣體的飽和
8.4.2 消除黏性
8.4.3 防止烴類爆燃
8.5 原動機燃油消耗
8.6 小結(jié)
參考文獻
9 充氣液鉆井
9.1 深井鉆井設(shè)計
9.2 充氣液鉆井作業(yè)
9.2.1 鉆桿注入方式
9.2.2 環(huán)空注入方式
9.2.3 優(yōu)點和缺點
9.3 最小體積流量
9.3.1 理論研究
9.3.2 工程實踐
9.4 無摩阻和有摩阻的計算實例
9.4.1 無摩阻近似值
9.4.2 均相多相流的主要和次要摩阻損耗
9.4.3 主要、次要摩阻損耗和流體阻滯作用
9.5 小結(jié)
參考文獻
10 穩(wěn)定泡沫鉆井
10.1 穩(wěn)定泡沫的流變性
10.1.1 穩(wěn)定泡沫的實驗篩選
10.1.2 實驗篩選的經(jīng)驗算法
10.2 深井鉆井設(shè)計
10.3 穩(wěn)定泡沫鉆井作業(yè)
10.4 最小體積流量
10.5 無摩阻和摩阻計算實例
10.5.1 無摩阻近似解
10.5.2 主要和次要摩阻損耗
10.6 小結(jié)
參考文獻
11 專用井下鉆井設(shè)備
11.1 井下空氣錘
11.2 容積式液壓馬達
11.3 小結(jié)
參考文獻
12 欠平衡鉆井
12.1 引言
12.2 垂直井
12.2.1 欠平衡鉆井實例
12.2.2 空氣、氣體和不穩(wěn)定泡沫
12.2.3 充氣液
12.2.4 穩(wěn)定泡沫
12.2.5 氣體型流體
12.3 定向井
12.3.1 定向控制與測量
12.3.2 膜制氮氣鉆水平井
12.3.3 斜井(或者水平井)鉆井方程
12.4 小結(jié)
參考文獻
附錄A 單位和量綱,轉(zhuǎn)換系數(shù)
附錄B 大氣的年平均狀態(tài)參數(shù)
附錄C 第8章計算實例的MathCad TM解法
附錄D 第9章計算實例的MathCad TM解法
附錄E 第10章計算實例的MathCad TM解法
附錄F 第11章計算實例的MathCadTM解法
附錄G 正循環(huán)鉆井所需最小體積流量
設(shè)備代理銷售業(yè)務(wù):
美國壽力 【SULLAIR】 移動式空壓機
美國鉆科 【GEFCO 】 全液壓車載鉆機
美國錄碼 【NUMA】 氣動潛孔錘及鉆頭
香港漢機 【HD】 巖土工程鉆機
加拿大 【NCA】 空/增壓機組
韓國 【TOPDRILL】 氣動潛孔錘及鉆頭
北京三仁寶業(yè)【SRB】 全液壓履帶式多功能深孔鉆機
租賃業(yè)務(wù):
高壓油田用空壓機
中壓空壓機
增壓機
高空作業(yè)車
空氣鉆井工具
空壓機維修外包服務(wù)
山地鉆機主要適用于山地、黃土塬、丘陵、戈壁、農(nóng)田等復(fù)雜地表的勘探鉆井。鉆機采用全液壓驅(qū)動,山地地區(qū)主要采用空氣鉆井和空氣震擊鉆井。在其它地區(qū),更換鉆具可實現(xiàn)螺旋鉆井,增加泥漿泵可實現(xiàn)泥漿鉆井。最佳的框架組合方式,組合和分拆快捷方便,便于搬遷??煞植皙毩⒖蚣苣K,適合人抬或直升機吊裝。模塊化快拆結(jié)構(gòu)和多種鉆井工藝相結(jié)合。2100433B