空氣鉆井技術對錄井工作的影響及對策

摘 要：空氣鉆井工藝是一種新型的鉆井工藝技術。為了使用的成功，項目部指定專人負責，分析空氣鉆井錄井過程中存在的難題和風險，組織相關人員進行學習、精心施工。并在實際操作中做好監(jiān)督驗證工作，有效地解決了空氣鉆井條件下綜合錄井參數(shù)標定校驗、綜合錄井異常預報、油氣顯示歸位等方面的難題，保證資料錄取、異常預報的準確性，為空氣鉆井安全實施起到了重要作用。

關鍵詞：空氣鉆井；參數(shù)校驗；異常預報；油氣顯示；綜合錄井

由于空氣鉆井技術的機理與常規(guī)鉆井技術具有很大的差異，該技術在提高鉆井效率的同時，卻給錄井工作帶來了許多不利的影響?？諝忏@井的特性給現(xiàn)場錄井資料采集及解釋工作提出了新的技術要求，目前常規(guī)鉆井條件下的錄井方法已經(jīng)滯后于鉆井方法的發(fā)展。通過對錄井方法的改進，以準確判定地層巖性，及時發(fā)現(xiàn)油氣顯示，提高錄井質量就成為現(xiàn)場錄井中的必然選擇。

1 空氣鉆井技術介紹

1.1 工作原理

氣體鉆井就是將壓縮氣體注入井內(nèi)，依靠環(huán)空氣體的舉升能力把鉆井巖屑帶回地面的一種鉆井模式?？諝忏@井是利用地面的空氣壓縮機組提供壓力為1.2～2.0MPa、排氣量為80～130m3/min的高壓空氣，通過供氣管匯注入井架上的立壓管線來替代常規(guī)鉆井液，把鉆井過程中產(chǎn)生的巖屑攜帶到地面，經(jīng)過噴水除塵后由專用管匯排入到沉砂池。

1.2 優(yōu)點

空氣鉆井與常規(guī)鉆井相比的優(yōu)勢在于：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，延長了鉆頭使用壽命，節(jié)省了鉆頭用量；③空氣取之不盡，使用空氣鉆井可以節(jié)約用水、減少污染，有利于環(huán)境保護；④可有效避免井漏等井下復雜情況的發(fā)生。

1.3 空氣鉆井對錄井的不利影響

空氣鉆井時，鉆臺上的立壓、懸重、扭矩、轉盤這些工程參數(shù)可正常采集，而泵沖、電導、溫度、密度、池體積、流量等這些與鉆井液鉆井相關的傳感器均無法采集?？諝忏@井技術的應用在提高鉆井效率的同時，給現(xiàn)場錄井工作帶來了一定的不利影響，提出了一些新的問題：①遲到時間的理論計算及實物測量；②氣體的采集方法；③空氣鉆傳感器校驗；④地層出水的檢測及判斷；⑤井下燃爆檢測；⑥油氣層解釋。

2 空氣鉆井錄井方法的初步研究

2.1 遲到時間測量

空氣鉆井所使用的循環(huán)介質為氣體，因氣體在井下的變化復雜性，遲到時間的理論計算與實物測量和常規(guī)鉆井液條件下有很大的差異。固常規(guī)的遲到時間無法計算測量，項目部人員收集并詢問總結遲到時間方法如下：①實測：實測遲到時間則利用空氣鉆井經(jīng)驗規(guī)則、井筒干凈等特點，在起下鉆、接單根時測出鉆頭到底注入氮氣和巖屑返出的時間差值，就是該井深在目前狀態(tài)下的巖屑遲到時間；②經(jīng)驗公式：參照理論遲到時間公式計算出的氣體遲到時間在加上附加值△t，得出經(jīng)驗公式：T巖屑=T氣體+△t

2.2 油氣水層資料的收集

綜合錄井全烴濃度值直接反映的就是返出氣體內(nèi)的天然氣。在正常鉆進中，若返出氣體中全烴基本無值，說明未鉆遇氣層；若返出氣體中氣測全烴值上升后達某個基值，說明鉆遇了氣層；當每鉆遇一新氣層，則氣測全烴基值將被抬高，其判斷方法與鉆井液鉆井有相似之處。

空氣鉆井中，無法對槽面、泥漿池體積進行觀察，油氣顯示收集單純依靠氣測錄井來實現(xiàn)。收集參數(shù)主要包括鉆時、巖性、氣測值變化及產(chǎn)量。

空氣鉆條件下油氣層井段主要通過氣測值變化來卡取，油氣層井段即氣測值變化井段。由于樣氣通過水出塵，瓶中比如按留有一定空氣，空氣將稀釋氣樣，從而導致氣測值開始升高時較遲鈍，氣測值實際偏小，高峰值滯后，給氣測卡層帶來一定影響，卡層時必須認識到這一點。同時結合鉆時、巖屑、熒光資料綜合分析。

3 實際應用

2014年11月3日03：00，工況：鉆進，井深：2117.45m，立管壓力由0.9MPa上升至1.0MPa，并在持續(xù)上升，至3：54立壓上升至1.2MPa，鉆時連續(xù)3m持續(xù)變大2117m鉆時13.55min/m，2118m鉆時16.68min/m，2119m鉆時24.20min/m。地質撈砂巖屑減少、變濕，錄井人員立即通知技服人員后進行排查發(fā)現(xiàn)地層出水。發(fā)現(xiàn)出水后，技服人員要求井隊循環(huán)觀察，初步估算地層出水量為10m3/h。小隊人員準確判斷出地層出水，并及時預報。

4 結束語

空氣鉆井技術作為近年來快速發(fā)展起來的一種鉆井新工藝，在大幅度提高鉆井實效、提高鉆井施工隊伍經(jīng)濟效益的同時，極大的影響了地質資料的錄取，對錄井行業(yè)帶來了全新的挑戰(zhàn)，同時降低了錄井資料的采集品質、巖性剖面的準確性和油氣層的解釋符合率。本文在介紹空氣鉆原理的基礎上，提出了現(xiàn)場空氣鉆井條件下的錄井新方法，包括：現(xiàn)場采樣收集，遲到時間的計算，天然氣監(jiān)測等。同時，對空氣錄井條件下的地層出水監(jiān)測技術及燃爆監(jiān)測技術進行了探討和實踐，可為今后的錄井工作提供借鑒和參考。

參考文獻：

[1]余紅波.空氣鉆井技術難點及對策[J].硅谷，2010（05）.

[2]馬光長，杜良民.空氣鉆井技術及其應用[J].鉆采工藝，2004（03）.

作者簡介：

周靈佐（1983- ），男，湖北鄂州人，畢業(yè)于沈陽工業(yè)大學工商管理專業(yè)，工程師，從事市場開發(fā)管理工作。