气体泡沫钻井在川东北地区的应用
换热站定压补水系统节能改造效果分析
气体泡沫钻井的机械钻速较常规钻井液 的钻速提高 ４ ～５倍， 缩 短了上部地层特别是一开大井眼的施 工时间。以分 １井为例：泡沫 钻井 自井深 １ ０ ３米钻至井深 ９ ３ ８ ． ５ ｍ纯钻时间 １ ８ ６ ． ５ ｈ ，采用常规钻 井液按 ｌ ｍ ／ ｈ计算 ，纯钻时间 ８ ３ ５ ． ５ ｈ ，不考虑其它非钻进时间，仅 此一项可节约时 间 ２ ７ ｄ 按表 ２的 ７口井计算 ，累计节约 １ ５ １ ． ２ ２ ｄ ， 可节约 费用 １ ６ ９ ４ ． ７ ６万元 ，经济效益 显著。 ４ 结 论 气体泡沫钻井液具有 良好的携岩携水能力 ， 该技术解决 了气体 钻井出水后 的岩屑携带 问题，同时具有 气体钻井 的高机械钻速特性， 同高密度 常规钻井液相 比机械钻速提 高 ４倍 多，技术优 势明显 。 采 用的泡 沫钻井液 体系配方能有 效满足川东北上部地层的钻进需要， 能有效抑 制出水地层 的水化膨胀，有利于稳 定井壁 。
Ｔｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ Ｆ Ｏ ｒ ｕ ｍ
停气，泄立压，直到与大气压 相等，卸方钻 杆，然后 接单根。再泵 液充气、 恢 复循环 每钻进 １ ５ ０ ￣２ ０ ０ ｍ 左右进行一次短起下，可根 据井眼畅通情况调整短起下频次 。 若井下 出现掉块 ，增加 发 泡 剂 加 量 ， 进一 步 提 高 泡 沫 的 粘 度 及 携 岩 能 力 ，增 加抑 制 剂 的 加 量 ，进 一步 提 高其 抑 制 能力 。利用化学剂仍不能保证井壁稳定， 出现阻卡 等复杂情况应及时转换为常规钻井液。
５ 结 论
将电接点压力表控 制的补水系统 改造成变频控制的补水系统能 够起到一定的节能效果，如果在这 个基础上更换小功率补水泵的方 法使补水泵变频 节电效果更好 。 虽然将大功率补水泵更换为小功率补水泵后 ，实际 的运转频率 比原来高 ，补水泵的流量、扬 程没有 变化 ，但是轴功率 、耗用 电能
气体泡沫钻井在川东北地区的应用
泡沫钻井液 的泡沫质量控制在 ５ ５ ￣９ ７ ％ 范围内，使泡沫 具有较 高 的粘度 ，以满足携岩要 求。充气量及 液体注入量要 以形成稳 定泡 沫满足携岩携水要求为原 则，井 眼大可 适当增加气量及液量 。大井 眼宜采用大气量 ，小液量 ；地 层出液量 越大 ，注入液 量和 气量相应 增大 。不 同尺寸 的井眼充气泡沫钻井液的推荐施工参数见表 １ 。
低 。而 气体 钻 井钻 遇 地 层 严 重 出水 无 法 实施 的 技 术 难 题 ， 开发 出适 用 于该 地 区 陆相 地 层 的 气 体 泡 沫钻 井 液 体 系。 结 合 现 场 ， 对该２ 。井场关键部位和危 险点源应有 明显 的风 向标 ，并按照规 定配备干粉 、泡沫 灭火器 。中２ ７ ３ ． ０ ５ ｍ ｍ排砂管线上应有取样 口、多 功能气体监测仪和 降尘水 管线接 口。燃 烧管 线方向应 为井场 下风 口 方 向，井场周 围 ５ ０ ０ ｍ内不允许有 固定居 民。
（ ２ ）泡沫钻井液的维护要点 若地层 出水 ，首先将气体钻井流程转化为雾化泡沫钻井流程 。 按雾化泡沫钻井施工参数进行 ，待泡沫循环 正常 ，试钻进 １ ～２ ｍ ， 显示正常后进行钻进 。根据钻进返砂情况 ，返出的泡沫情况 、泵压 （ 正常 １ ￣２ Ｍ Ｐ ａ ）及 扭 矩 情 况 适 时 调整 充 气 参数 ，满 足 携 岩 要 求 ， 保证正常钻进 。每天测 定地层 的出水量 ，根据地层 出水量 大小适 时 补充泡沫剂及井壁稳定保护剂 加量 ，以保证 泡沫浓度 能及 时将地层 出水带离井筒 ，以利 于井壁稳 定。测斜 或起 钻前 充分循环 ，见 排砂 口岩 屑 明显 减 少 ，井 下 正 常 后 方 可 测 斜 或 起 钻 。
科 技 论 坛
气体钻井技术在川东北地区应用难点分析
气体钻井技术在川东北地区应用难点分析【摘要】川东北地区井身结构复杂，上部井眼尺寸大，岩石可钻性差，常规钻井液钻井机械钻速低，钻井周期长，为了解决这一问题，在川东北地区推广应用了气体钻井技术。
本文对在川东北地区应用气体钻井技术中遇到的难点进行了分析。
【关键词】气体钻井技术；川东北；机械钻速；应用；难点分析川东北地区天然气资源丰富，已获重大突破，勘探、开发规模随之迅速扩大。
其地质条件十分复杂：目的层埋藏深；岩石可钻性差；地层倾角大并存在各向异性的高地应力；孔隙、裂缝、溶洞发育；井下存在多个压力体系且差异悬殊。
钻井施工难度大、风险大、周期长、成本高，作业中经常出现井漏、井喷、井塌、卡阻和硫化氢、二氧化碳气侵污染等问题。
面对复杂的地质环境和工程技术难题，积极推广应用先进的工艺技术，尤其是为了提高川东北地区钻井速度，积极推广应用了气体钻井技术。
1 气体钻井技术根据川东北具体情况，在川东北应用了空气钻井、空气（雾化）泡沫钻井、氮气钻井技术。
1.1 空气钻井：利用空气压缩机从大气中吸入空气，经压缩后通过立管注入井内（根据注入压力的情况和空气压缩机的额定压力，必要时需要通过增压机注入），将钻头破碎地层产生的钻屑循环出来，经过排砂管线到岩屑排放池。
主要设备有井口导流的旋转控制头，空气压缩机，增压机，燃爆监测装置。
1.2 空气（雾化）泡沫钻井：将空气压缩机注入的空气和雾化泵注入的泡沫液（或水）在地面管汇混合后经立管注入井内，将钻头破碎地层产生的钻屑循环出来，经过排砂管线到岩屑排放池，泡沫液经过除尘、消泡后可循环使用。
主要设备有井口导流的旋转控制头，空气压缩机，增压机，雾化泵。
1.3 氮气钻井：空气压缩机从大气中吸入空气，经过膜分离制氮设备将空气中的氧气、水蒸汽等分离掉以后，进入增压机增压后注入井内，将钻头破碎地层产生的钻屑循环出来，经过排砂管线到岩屑排放池。
主要的设备有井口导流的旋转控制头，空气压缩机，膜分离制氮设备，增压机。
空气泡沫钻进技术在煤田地质勘探中的应用研究
空气泡沫钻进技术在煤田地质勘探中的应用研究随着煤炭资源的日益紧张，煤田地质勘探成为了当今煤炭产业中不可或缺的重要环节。
而煤田地质勘探的核心任务就是通过钻探技术获取地下煤层的详细信息。
在过去的煤田地质勘探过程中，常用的钻井技术有旋转钻进、钻压泥浆循环钻进等。
但是这些传统的钻井技术在遇到特殊地质情况时往往难以胜任，比如遇到高岭土层、断层、高温高压地层等情况，这时就需要一种新的钻井技术来解决这些问题。
空气泡沫钻进技术的应用，为煤田地质勘探带来了全新的解决方案。
空气泡沫钻进技术是一种利用气体和液体形成泡沫作为钻井工质的新型钻井技术。
在这种技术中，通过空气、水和特定添加剂的混合形成的泡沫被注入到钻井管中，从而形成一种能够对地层进行有效冲刷和携带岩屑的工质。
空气泡沫钻井技术的最大特点在于其泡沫具有较大的浮力和压力，能够有效地冲刷孔眼、携带岩屑和降低钻头与地层的摩擦力。
这种钻井技术适用于较差地质条件下的煤田勘探，能够有效减少钻井事故和提高钻井效率。
空气泡沫钻进技术在煤田地质勘探中的应用研究具有重要的意义。
通过对煤田地质勘探中常见的地质问题进行分析，可以发现传统钻井技术在煤田地质条件下的局限性。
而空气泡沫钻进技术正是针对这些常见地质问题而设计的，比如在高岭土层下的钻井中，通常会遇到封孔、掉钻等问题，而采用空气泡沫钻进技术后，泡沫具有良好的承载能力，能够有效减少封孔和掉钻的风险。
在高温高压地层下的钻井中，传统钻井技术容易受到高温高压的影响而产生故障，而空气泡沫钻进技术的泡沫具有优异的抗温抗压性能，能够有效提高钻井设备的使用寿命。
空气泡沫钻进技术的应用研究对于克服煤田地质勘探中的地质难题具有重要的意义。
空气泡沫钻进技术在煤田地质勘探中的应用研究还可以提高勘探效率和降低成本。
传统的旋转钻进技术需要大量的泥浆循环和泥浆处理设备，而空气泡沫钻进技术不需要泥浆循环，节约了很多设备和能源成本。
空气泡沫钻进技术还能够大幅度提高钻井进程中的冲刷效率和岩屑携带能力，降低了由于地层堵塞和岩屑未清除导致的钻井事故风险，提高了钻井的安全性和效率。
川东北地区恶性井漏处理技术探索
作者简介:郑有成,1964年生,高级工程师;1987年毕业于西南石油学院钻井专业,现为西南石油学院油气井工程博士研究生。
地址:(610041)四川省成都市人民南路四段53号。
电话:(028)86013421。
川东北地区恶性井漏处理技术探索郑有成1,2 李向碧2 邓传光3 马光长3(1.西南石油学院 21中国石油西南油气田分公司勘探事业部 31四川石油管理局钻采院) 郑有成等.川东北地区恶性井漏处理技术探索.天然气工业,2003;23(6):84～85摘 要 川东北地区复杂恶性井漏主要包括大裂缝或溶洞井漏、长段低压地层井漏等。
恶性井漏虽只占井漏次数的10%～20%,其损失却占井漏总损失的50%以上。
文章对川东北地区恶性井漏的类型和处理技术进行了总结,为类似井漏的处理提供有益的参考。
主题词 四川 东北 井漏 堵漏川东北地区恶性井漏的类型 (1)裂缝溶洞型恶性井漏。
川东高陡构造的漏失通道主要以裂缝和溶洞为主,尤其在构造的主体部位上,井漏地层多为中下统三叠系碳酸盐岩,由于长期地下水的侵蚀,裂缝、溶洞发育,井漏十分严重,处理起来非常困难,给钻探造成巨大的经济损失。
如近两年所钻探的罗家2井、罗家3井、金珠1井等井均钻遇溶洞和大裂缝放空,继而发生恶性井漏。
(2)长段低压地层井漏。
在川东北褶皱交汇带的须家河组以上地层压力系数低,常钻遇长段低压漏失带或破碎性地层引起严重井漏。
如川东北地区的渡3井和东安1井,均在须家河组以上地层钻遇低压长段漏失带,堵漏收效甚微,东安1井处理井漏复杂长达9个月,给钻井工程造成巨大损失。
东安1井海拨1047m ,与相邻渡口河地层的海拨相差700～800m ,且须家河组及其以上地层为一单斜地层,钻进中测得的最低静液面为井深800m 左右,这与渡口河已钻井的静液面相近,这一特殊水文地质条件,使其折算地层压力系数最低仅0.5左右,这在四川地区极为少见。
川东北地区恶性井漏处理难点 (1)溶洞型井漏堵漏困难。
空气／泡沫钻井技术在高陡构造带凉东003—2井的应用
桥 浆 １ ７ｍ。 水 泥堵漏 ９次 ， 耗水 泥 １ ９ｔ漏失 的 ５ ， 消 ９ ，
钻井液 流入 了距离 井场 ５ｋ 处 海 拔 ５ ０ｍ 左右 的 ｍ ０
① 空气 钻 进 井 段 为 ２ ． ０ ７ ． ０ｍ， 井 参 ０ ５ ～３ ５ ０ 钻 数 ： 压为 ５ ～１ ０ ｋ 气 量 为 １ ０ １ ０ｍ。 ｍｉ ， 钻 ０ ４ Ｎ， ４ ～ ６ ／ ｎ 转速为 ６ ／ ｎ 泵压 为 ２ ２ ． ａ ０ｒｍｉ ， ． ～３ ９ＭＰ 。地层 为嘉 陵江组 三段 ， 岩性 为灰 岩 。②空 气泡 沫 （ 水 ＋空气 清
维普资讯
第２ ４卷 增 刊
２０ ０ ７年 ９月
钻 井 液
与 完 井 液
Ｖｏ ． ４ ｓ ｐ ｌｍ ｅ ｔ １２ （ ｕ ｐ ｅ ｎ ）
Ｓ ｐ ． ２ ０７ ｅ ｔ ０
ＤＲＩ ＬＬＩ ＮＧ ＬＵＩ ＆ ＣＯＭＰＬＥＴＩ Ｆ Ｄ ＯＮ ＦＬＵＩ Ｄ
１ 钻 井难 题 及 关键 技 术
１ 该井 所处 地 貌 为 高耸 延 绵 的大 山， 造 主体 ） 构
部位 出露嘉 陵江 组 三 段 的碳 酸 盐 岩 ， 多 受 到严 重 大
嘉二 、 嘉一 ， 岩性 为 灰 岩 。③ 泡 沫 （ 水 ＋空 气 ＋微 清 泡沫 ） 钻进 井 段 为 ７ ５ ８ ～７ ８ Ｏ ７ ． ７ ８ ． ０ｍ。 空气 、 空气
＋０ ３ ～ ０ ４ ６ 泡 剂 ） 进 井 段 为 ３ ５ ０ ～ ．０ ． ４／起 ９ 钻 ７． ０
水库 和农 田 ， 造成 了严 重 的污染 ， 明漏失 空 间的连 说 通性极好 ， 而且直 接 与 山下 的地 表 连 通 。凉 东 ０ ３ ０— ２井 为 节 约 堵 漏 材 料 ， 少 堵 漏 时 问 ， 除 环 境 污 减 消 染， 加快 钻井 速度 ， 决定 采用 空气 钻井技 术 。
分1井大井眼空气可循环泡沫钻井液技术
既能 满足 携水 要求 ， 同时 满 足 大 井 眼 的岩 屑 携 带要 求 ， 证 空气泡 沫 钻 井 的有 效 实 施 。③ 控 制 好泡 沫 保 钻 井 液性 能 ， 决地 层 出水 及 泡沫 钻 井 液 的 可循 环 解
问题 ， 最终 达到 提高钻 速 的 目的 。
ｍｍ 钻 头钻 至井 深 １ ３ｍ， ０ 下入 ５ ８ｍｍ 导 管 至井 ０
深 １ ２ ２ ０ ． ７ｍ。一开 用 ４ ４ ５ｍｍ 钻头 采用 空气 钻 ４ ． 井技术 钻 至井深 １ ０ ３ 因地 层 出水 空气 钻 井无 １ ． ４ｍ， 法继续 实 施 ， 接 转 化 为 空 气 泡 沫钻 井 液 技 术 。钻 直 至井深 ９ ８ ５ｍ， ３ ． 出水 量 多 达 １ ／ ， １ｍ。 ｈ 因受 排 污池 容量 限制 ， 不得 不 转 为 常 规钻 井液 。随后 泡 沫钻 井
分 １井大 井 眼 空气 可 循 环 泡 沫钻 井液 技 术
杨 景 利 薛 玉 志 张斌 何 兴 贵
（ 利 石 油 管 理 局 钻 井 工艺 研 究 院 ， 胜 山东 东 营 ） 摘 要 针 对 川 东 北地 区上 部 地 层 砂 泥 岩 互层 频 繁 、 度 大 、 磨 性 强 、 硬 研 可钻 性 差 ， 常 规 钻 井 液 机 械 钻 速 较 慢 ， 用 而 因地 层 出水 也 无 法 顺 利 实 施 空气 钻 井 的 问题 ， 究 了适 合 该 地 区上 部 地 层 钻 进 的 空 气 可 循 环 泡 沫 钻 井 液 配 方 ， 研
壁 。② 优化施 工参 数 ， 决 大井 眼 的岩屑携 带井 液技 术 关键
２ １ 技术难 点 ． ① 井 眼大 ， 岩 困难 。本 段 井 眼 采 用 ４ ４ ５ 携 ４．
《钻井液与无井液》2006年总目次
2006年总目次文 题 作者 期号页码理论研究与应用技术钻井液用GPJ 系列广谱暂堵剂的研制熊英等11聚合酸降粘剂的研究与应用张家栋等15空气泡沫钻井液回收再利用技术刘德胜等111超高温(240℃)水基钻井液体系研究孙金声等115新型环保型杂多糖甙钻井液在江苏油田的应用许春田等119钻井液触变性评价方法的合理性探索崔茂荣等124甲酸钾含量对氯化钠和硫酸钙溶解量的影响聂勋勇等127L H 21水包油型解卡剂的研制王旭等130长庆某气田完井液缓蚀剂的研究和应用李琼玮等132南堡1井钻井液技术朱可尚137正电聚醇钻井液体系在老堡南1井的应用田春雨等142塔河油田沙116井钻井液技术刘庆来等147CO 2泡沫压裂液的研究及现场应用李阳等151CO 2泡沫压裂液在裂缝中的两相流动研究刘通义等155一种新型广谱水基固井前置液体系的研究杨香艳等158耐碱玻璃纤维对掺矿渣油井水泥石力学性能的影响岳林锋等162长封固段复杂地层固井用SP 21水泥浆体系研究严海兵等166KCl/聚合醇协同防塌作用机理研究邱正松等21致密砂岩气藏水相圈闭损害实验研究及应用游利军等24纳米膨润土复合体的制备及性能孙金声等28超低渗广谱油层保护技术在板深51区块的应用田增艳等211粘度法研究接枝型高聚物与表面活性剂的相互作用罗陶涛等215硅酸盐钻井液对泥页岩地层井眼稳定性影响研究罗健生等217延迟膨胀颗粒堵漏剂的研究与应用张歧安等221高密度钻井液随钻堵漏技术研究李辉等225堵漏型聚合物凝胶材料研究与评价罗兴树等228氮气膨胀剂的研究与应用孙凌等233胶乳水泥浆体系研究及应用靳建洲等237NM 钻井液体系现场应用研究崔迎春等240升深2217井络合铝聚合物充气钻井液现场试验何恕等244宾汉流体同心环空螺旋流数值模拟贺成才低伤害洗井液WF 2Ⅱ的室内研究郑勇等5钻井液参数虚拟测试系统的研制宋佳声等5第23卷第6期 钻 井 液 与 完 井 液 Vol.23No.62006年11月 DR I LL IN G FLU ID &COMPL ETION FL U ID Nove.20062472124江汉油田黄场区块泡沫酸化室内研究关富佳等257阳离子化多元醇防塌剂的研制黄维安等31两性表面活性剂芥子酰胺丙基甜菜碱的合成与应用郑云川等34欠平衡泡沫钻井液技术在窿14井的应用李丽红等38深水低温条件下水基钻井液的流变性研究吴彬等312钻井液对孔隙型砂岩动滤失量影响因素的研讨卢淑芹等314易漏地层防漏增韧水泥浆体系的研究和应用吴叶成320碳纤维增韧防窜油井水泥体系的实验研究程荣超等323水泥水化动力学模型杨智光等327一种新型油井水泥低温早强剂韩卫华等331纤维水泥防漏实验研究何德清等334普光气田固井水泥浆技术石凤歧等337一种新型钻井防漏堵漏剂的研究与应用王富华等342WuM121羽状分支水平井充气钻井液技术张明海等345青西地区复杂深井钻井液技术研究与应用梁为等347有机盐聚合醇氯化钾钻井液的应用艾贵成等351新型阳离子聚合物NC P 的合成及应用沈丽354高温高压泡沫钻井液流变实验处理方法严宇等357应用核磁共振技术研究压裂液伤害机理丁绍卿等360待钻井地层孔隙流体渗流速度预测模型及应用赵静等363JSS 低温抗盐水泥浆体系的研究及应用朱海金等41纤维防漏增韧水泥浆应用研究罗云等44SDJ R 胶乳水泥浆体系研究赖金荣47温度对泡沫稳定性的影响刘德生等410新型端基型疏水缔合水溶性聚合物的合成及其性能蔡新明等413涠洲1221油田中块低压储层保护研究罗健生等416张海502井钻井液技术田春雨等421川中地区保护裂缝性致密砂岩储层屏蔽暂堵技术室内研究杨建等425幂律流体在偏心环空中流动的Hanks 稳定性参数贺成才428利用地震分形属性钻前预测安全钻井液密度范围吴超等432高钙盐钻井液在塔河油田TK909H 井的应用崔文锋等435低密度微泡沫压井液在吐哈油田的应用李八一等439随钻堵漏技术在滨4210210井中的应用高建礼等441DL M 201型堵漏模拟装置在堵漏试验中的应用刘永峰等444降低固井水泥浆密度的新技术Fre d Sabi ns 447CB6D 2P4古潜山水平井钻井液工艺刘金明等450徐闻X 1井钻井液研究与应用吴叶成等454清洁压裂液在煤层气井压裂中的应用崔会杰等58延迟破胶及强制裂缝闭合技术的研究及应用管保山等6纳米T O 处理河南油田压裂废水技术研究王松等6590 钻 井 液 与 完 井 液 2006年11月442i 24高温高压钻井液密度预测新模型的建立张金波等51严重造浆地层高密度钻井液技术研究与应用刘德胜等54超高密度钻井液在官7井的应用张东海等58超高密度压井液在英深1井的应用王书琪等512“理想充填理论”—d 90经验规则在昆2井中的应用艾贵成等514川东北地区气体钻进后的钻井液技术及应用冯学荣等518改性玉米淀粉钻井液降滤失剂的研究李仲谨等521乳化压裂液在低渗强水敏地层中的应用研究董强等523江汉油田黄场低渗透区块油基压裂液室内研究关富佳等526苏里格气藏岩石应力敏感性研究张倩等529大港油田水平井保护油层钻井液技术黄达全等531环保型正电聚醇钻井液在大港油田的应用研究熊腊生等536油基钻井液的封堵性能研究与应用岳前升等540WZ 油田环保钻井液应用技术吴富生等543特低渗透油藏保护油层钻井液研究与应用林勇等547MEG 钻井液在吐哈油田小井眼侧钻井中的应用雍富华等550低密度膨胀型堵漏技术在塔深1井的应用宋玉宽等553水化膨胀复合堵漏工艺技术左凤江等556增韧纤维水泥浆在胜利油田小间隙井的应用研究赖金荣559长庆苏里格气田欠平衡及小井眼固井技术王文斌等564吐哈油田抗盐水泥浆固井技术研究与应用田军等567二连油田水平井钻井液技术陈德铭等570高粘度复合变性淀粉的流变性与降滤失性能刘祥等61淹没条件下钻井液半透膜评价方法研究白小东等65低损害高弹性聚合物压裂液体系研究张汝生等67甲酸盐钻井液技术在吐哈油田水平井的应用李益寿等610硫酸钾钻井液体系的室内评价与应用范振忠等615深探井高硅钻井液技术李先锋等618XCR 水基极压润滑剂的研制及应用罗春芝等622英深1井钻井液技术研究与应用王书琪等624鸭深1井钻井液技术韩玉华等629天然高分子钻井液体系的研究与应用胥思平等633甲基葡萄糖苷2超低渗透钻井液性能评价窦红梅等636水基成膜钻井液在神北6井的应用张金山等639新型清洁压裂液的实验室合成贾振福等642偏高岭土对油井水泥性能影响岳前升等644油井水泥高温缓凝剂DZH 22室内评价与应用桑来玉等647高强塑性水泥浆实心减轻材料F XW 室内研究何育荣等65粉煤灰降失水水泥浆在天然气井中的研究与应用常占宪等65一种可替代漂珠的低密度材料沙林浩等65591 第23卷第6期 2006年总目次 02粉煤灰超细玻珠复配轻集料在固井低密度水泥浆中的作用刘怀炯等657钻井液滤饼厚度测量新方法初探张洪杰等661天然气水合物生成的影响因素及敏感性分析邓柯等664专论水基钻井液配浆剂纳米化途径和表征方法崔迎春等169水平井钻井完井液损害实验评价技术新进展王永恒等172乳液和乳化技术及其在钻井液完井液中的应用蓝强等261使用优质钻井液提高固井二界面胶结质量杨振杰等270成膜封堵低侵入保护油层钻井液技术的研讨徐同台等366快速钻进钻井液技术新进展屈沅治等368低温地层钻进特点及其钻井液技术现状综述张凌等469油井水泥高性能化严海兵等473Cem CRE TE 水泥浆固井技术概述齐奉忠等668经验交流塔里木山前构造带高密度钻井液堵漏技术王书琪等176苏69X 井低密度增强水泥浆近平衡固井技术陈光等178抑制性钾铵聚合物钻井液的推广应用王学良等180“322”固控对调整钻井液性能的功效发挥及应用王洪升等184塔里木油田水基废钻井液无害化固化技术研究王书琪等276胜利油田大位移井钻井液技术研究与应用王宝田等280可膨胀高效承压剂在堵漏作业中的应用黄达全等371SLN R 纳米乳液在高难度浅层大位移水平井的应用司贤群等374强抑制性聚合醇防塌钻井液在大安地区的应用李万清等377陕北富县探区天然气藏钻井液屏蔽暂堵技术窦庆华等379煤气储层应力敏感、速敏和水敏性研究郑军等477Cl -含量测定方法的修正意见蔡利山等479B Z 2521油田常规井钻井液体系的优选和应用孙东征等481钻井液技术电子词典的编制张海青等484连通盐井饱和盐水钻井液技术何振奎等574井楼油田复杂井固井技术何德清等578UL TRADRIL TM 水基钻井液在张海502F H 井的应用孔庆明等671屯1井三开钻井液工艺技术李斌等674酸化解卡方法解除伊朗TB K 28井卡钻刘德胜等677用于哈萨克斯坦北部扎奇油田的高强度低密度水泥浆体系范廷秀等67992 钻 井 液 与 完 井 液 2006年11月。
气体钻井安全技术规范
I CS 13.100Q/SHE09标准分享网 免费下载Q/SH 0034—2007目 次前言 (I)1 范围 (1)2 规范性引用文件 (1)3 术语和定义 (1)4 适用条件 (2)5 设计要求 (2)6 施工前的准备 (2)7 施工安全技术措施 (4)8 防燃爆安全措施 (5)9 井下异常情况的应急措施 (6)标准分享网 免费下载Q/SH 0034—2007前 言本标准由中国石油化工集团公司安全环保局提出。
本标准由中国石油化工集团公司科技开发部归口。
本标准起草单位：中国石油化工集团公司川气东送建设工程指挥部。
本标准参加起草单位：西南分公司工程研究院、中原钻井院、胜利钻井院。
本标准主要起草人：程广存、彭小平、吴南平、黄明、候树刚、燕修良。
I标准分享网 免费下载Q/SH 0034—2007气体钻井安全技术规范1 范围本标准规定了气体钻井作业的特殊安全操作规程、安全技术措施，以及井下异常情况下的特殊应急措施。
本标准适用于川东北地区石油与天然气井的空气与氮气钻井作业。
2 规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。
凡注日期的引用文件，其后所有修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，但鼓励开展新版本适用性的研究。
凡不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。
SY/T 5087－2005 含硫化氢油气井安全钻井推荐做法SY/T 5225－2005 石油与天然气钻井、开发、储运防火防爆安全生产技术规程SY/T 5858－2004 石油工业动火作业安全规程SY/T 6426－2005 钻井井控技术规程Q/SH 0033－2007 川东北天然气井钻井与井下作业工程安全技术规范3 术语和定义下列术语和定义适用于本标准3.1气体钻井Gas drilling以纯空气、雾化、泡沫等作为钻井循环流体的钻井。
3.2空气钻井Air drilling以空气作为钻井流体所进行的钻井。
3.3氮气钻井Nitrogen drilling以氮气作为钻井流体所进行的钻井。
气体钻井技术用于防漏治漏
２０ 年 ， ０ ２ 在伊 朗 气 体 钻 井 项 目中 ， 用 气 基 流 利 体 空气 和 气体 型 流体 充 气 、 空气 泡 沫解 决 伊 朗地 区
地 层 严 重 漏失 的难 题 ， 防漏 治漏 技术 上 积 累 了丰 在
常 出现严 重井漏 、 恶性 井漏 ， 几年 平均 每年 发生恶 近 性漏失 的井 均 在数 十 口以上 。例 如 温 泉井 构 造 、 推 覆体构 造 等 因为 恶性井 漏 造成钻 井 报废 ， 加 损失 巨大 。 据 资料 统计 ， 川东 北地 区一般 性 井 漏 占 ５ ％ 以 ０
中 图分 类 号 ： Ｅ ４ ． ＴＥ ８ Ｔ ２２ ７ ２２ 文献标识码 ： Ａ
０ 引 言
在石 油勘 探开 发过 程 中 ， 有些 潜在 性漏 失地 层 ，
以川西 邛崃 、 邑 、 大 马井 等 地 区为 例 ， 据 马井 地 区 根 已完成 钻井 的 ４ ８口井 资料 分析 ， 中未发 生漏 失 的 其 井 ２ ８口， 占已完 成钻井 的 ５ ． ； ８ ３ 发生 漏 失 的井 有 ２ ０口， 占已完 钻井 的 ４ ． ； 发 生漏 失 的井 中 ， １７ 在 ４ 口井 漏 失较 轻 ， 已完 钻井 的 ８ ３ ； 生 严 重漏 失 占 ． 发 的井 有 １ ６口， 占已完钻 井 的 ３ ． 。 ３３ 在潜 在性 漏 失地层 如果 采用 气体 钻井技 术 能有 效地 避 免地层 漏失 ， 缩短 钻井 周期 ， 降低 钻井 成本 。
富 的经 验 ， 步总 结 出 了一套 运 用气 体 钻 井技 术 防 初
漏治 漏 的工艺 技术 。 ２０ 年 以后 ， ０３ 四川地 区在 正坝 １ 大 天 ９ 核桃 １ 、 、 、
川东北地区天然气勘探清洁生产技术措施分析
经预处理 、 一次 净化 、 二次净化 、 水脱稳 、 泥 固液 计在 ５ ２口 １９ ３ 井次实施气体钻井技术 ， 总进尺 １４ 分 离 、 ０ 滤液混凝脱 稳气浮氧化 、 污水过 滤综合处 ３ １ ４ 占全 部 钻 井 进 尺 的 ４ ．８ ）平 均 钻 速 理 ， ０． ８ ｍ（ ００ ％ ， 使废 钻井液 、 屑 、 岩 污泥 、 污水分 步分 离处理 ６ ５ｍｈ 比泥浆钻井速度提高 ４ ５ ） ． ／（ ２ ～ 倍 。气体钻 达标 。废泥浆水经加药脱稳 、 固液分离后 固相形 井 不 仅 大大 提 高 了机 械 钻 速 、缩 短 了钻 井 周 期 ， 成 泥 饼 和 废 水 ， 饼 加 入 一 定 比例 的骨 料 、 凝 泥 促 同 时 ，也 大 大 减 少 了 钻 井 过 程 中废 弃 物 的产 生 剂 和 水 泥 ， 过 搅 拌 挤 压 后 利 用 免 烧 砖 机 制 成 免 通 量。 目前 ，气体钻井技术已经成 为川东北陆相地 烧砖或直接用 于边坡治理 和场地硬化 ， 制成的免 层 钻 井 提速 的主要 技 术 手段 ，也 为钻 进过 程 中的 烧 砖 可用 于井 场 周 围墙 、 活 区和 井 场 非 承 重 压 生 环保工作减轻了压力 ，是清洁生产在勘探生产过 程 中的主要体现。
生 产 与 环 境
２１ ０ １年第 １ １卷第 ６ 期
川
张翔 宇 ，雷 鸣 ，吴 爱武 ，吕 勇 ，刘驻 民
（ 国 石 中一 ／ 摘要 ：对 川 东北地 区天 然 气勘 探 过 程 中的
介 质 的 钻 井 技 术 ，主 要 应 用 于 地 质 构 造 复 杂 的
几项 清 洁 生产技 术措 施进 行 了初 步 的分 析 ，确 定 在 取 得 良好 的 经 济 效益 的 同 时 ， 实现 勘探 过 程 中 废 弃 物 “ 量化 、 害化 、 源 化 ” 清 洁 生 产 目 减 无 资 的
川东北河坝地区中浅部地层气体钻井出水随钻预测
空气泡沫钻井技术在川东北QX-2的应用
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钻
・
采
工
艺
２０ ０ ８年 ７月
｜ ｌ ０ ８ ｌ ｙ２ ０ ｕ
１６－ ２
ＤＲＩ ＬＩ Ｌ ＮＧ ＆ Ｐ Ｒ０ＤＵＣ ０Ｎ ＥＣＨＮＯＬ Ｔ１ Ｔ ＯＧＹ
空气 泡 沫 钻 井技 术 在 川 东 北 Ｑ ｘ一 ２的应 用
龙 刚 ｒ 王希勇 ， ， 钟水清 ， 毅 张国辉 ， 青 狠 ， 沈
区 域 地 层 的 泡 沫 基 液 配 方 。泡 沫 基 液 具 有 足 够 的 热 稳 定 性 ，
具 ， 通过钻头时对 钻头 进行冷 却 ， 泡沫 再通 过井 口的旋转 头
（ 旋转密封 ） 泡沫和钻屑进入排砂 管线 ， ， 最后 到岩屑池 ， 完成
携 带 岩 屑 和 消 除粉 尘 的任 务 ， 沫 自然 破 泡 后 基 液 回收 到 上 泡
Ｘ Ｖ ９ ６型空 压机 ６台 ， 气量 为 ２ ／ ｉ ， 高 压力 为 Ｒ Ｓ７ 排 ７ｍ。ｍ ｎ 最
２ ５ＭＰ ； １０—３雾 化 泵 二 台 ； 旋 转 头 １台 （ 有 备 ． ａ ③Ｔ ０ ④ 要 用 ） 最高工作压力 为 ４ ５Ｍ ａ ⑤高低压管汇各一套 。 ， ． Ｐ ；
关 键 词 ：空 气 钻 井 ；空 气 泡 沫 ；泡 沫基 液 ； 层 出水 地
中 图分 类 号 ：Ｔ ４ ． Ｅ ２２ ９ 文献 标 识 码 ：Ｂ 文 章 编 号 ：１０ ０ ６—７ ８ ２０ ） ４—０２ ０ ６ Ｘ（０ ８ ０ １６— ２
一
、
空气 泡 沫 工 艺 流 程 和 设 备 配套
川东北优快钻井技术
速达到 ４．６１ ｍ ／ｈ。 实践证明氮气钻井既较好解决 了空气钻井的燃爆问题，又发挥了气体钻井机械钻 速高的优势，是安全、高效钻穿含气层段的一项有效 技术。
（３） 雾 化 ／泡 沫钻 井技 术。 气 体钻 井 技 术 在 钻 遇出水地层后，由于钻屑遇水易在井壁形成泥环，使 得钻屑无法正常返出，易导致井下复杂情况，初期多 改为常规钻井液钻进。
２） 气体钻井安全钻进工艺。 （１）出水量预测。 钻前水层的准确预测对气体 钻井顺利实施至关重要，这需要重点解决地层流体 的性质判断、地层物性的解释、地层压力的解释、出 水量的计算等一系列问题。 根据不同测井信息对地 层物性、含流体性质有不同的响应特征，目前通过分 析地下存在 水 层 时 的 测 井 响 应 特 征， 利 用 声 波、 密 度、中子、电阻率等测井资料结合水文地质情况对水 层进行识别，然后根据渗流力学原理及测井资料确 定地层出水量，并进行定量综合预测。 （２）井壁稳定分析。 气体钻井由于避免了液柱 压力对井底岩石的围压效应，大大提高了钻井机械 钻速。 但井眼周围岩石的力学、物理、化学平衡环境 发生相应变化，原有的平衡关系被打破，经常出现井 壁坍塌等复杂情况，迫使提前结束气体钻井，达不到 预期的目的，浪费了时间和成本。 因此，在钻前进行 井壁稳定性分析是实施气体钻井技术的关键技术之
３） 气体钻井配套技术。 （１）空气锤钻井技术。 在气体钻井中应用空气 锤技术能显著提高机械钻速［５］ ，同时由于需要的扭 矩和钻压较低，对控制井斜极为有利；另外由于井底 清洗及冷却条件好，延长了钻头的使用寿命，故在许 多方面优于目前油田使用的常规气体钻进技术。 空气锤和 空 气 锤 钻 头 是 其 最 重 要 的 井 下 工 具 之 一，前期均为国外引进工具。 应用初期常发生断落事 故，后期经过不断改进，空气锤可靠性大大提高，国内 相继研发出替代产品，其在气体钻井进尺中所占比例 不断扩大，目前已达到 ５０ ％以上。 现场试验表明，采 用空气牙轮钻井方式较钻井液方式提高机械钻速 ２ ～ ５ 倍，而采用空气锤，可进一步提高约两倍。 （２）氮气钻井技术。 川东北须家河组地岩石坚 硬、研磨性强、钻头寿命短、机械钻速极低，钻井周期 至少 ２ 个月以上，同时该段地层多含有高压气层，出 于钻井施工安全考虑，前期气体钻井技术主要应用 在须家河组以上地层。 为保证施工安全，后期重点 研究应用了氮气钻井技术，当天然气含量大于 ３ ％ 时应用该技术，可有效解决井下燃爆问题。 在普光 １０２ －３ 等 １０ 多口井上应用氮气钻井技术成功安全 穿越了须家河组地层这一“ 瓶颈井段” ，平均机械钻
研发气体钻井技术 开发复杂大型气田
年 １０Ｌｍ ， ０ ０ 、 ８ １ ｍ ２ ０ ５ １ ２ １ 年 １０Ｌ 。 ０ ６ ＂ ＂
年将进一步加快磨 溪、七里北 、 九龙
山、 广安 、 荷包场等重点 区域勘探和
攻 克 钻 井技 术 “ 瓶 颈 ” 满 足 油 气勘 探 开 发 ，
一
、
资源 ， 必须解决钻井工程的 “ 瓶颈 ” 技 术难 题 ， 达到两个 目标：第一更有效
测和控制技术。
以气体为循环介质 ，以欠平衡方式钻 进， 具有许多不可替代的优点 ， 例如：
直观 、 及时无遗漏地发现产层 、 获得高
目前 ， 在四川石油 管理局钻采 院
成立 了气体钻 井专 业化 公 司 ，拥有
验， 取得显著成效 。 其中 ， 包浅 ４ Ｘ２ 一 天然 气钻井 获 得测 试产 量 ４ ． × ６
通过气体钻井的科研攻关形成了 ５ 个
供 气能 力每分 钟上 千立 方米 的气体
钻井 设备 ，积 累 了数 十 口气 体钻井
的实践 经验 。
方面的技术创新点 ，取得 了及时发现 和保护油气层， 解决钻井复杂难题 ， 提 高钻井速度 、降低钻探作业成本的显 著效果 ， 为获得更多油气资源、 加快勘 探开发进程提 供 了有 效的技术支撑 。
单位 联合攻关 ， 大胆技术创新 ， 以集
２ ０ ． ０６３
石油科技论坛 ２ ５
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专 家 论 坛
团公司重大现场试验项 目—— 四川七 里北气体钻井现场试验为契机 ，通过 减震 器等 系列井下工具 ， 创造 了１ 项 ｌ 国家专利 。
评 价 的步伐 ，新 增天 然气 探 明储量
１０ 亿 ｍ。 ００ 。
特别是 在七里 北 、九 龙 山区块 ， 由于地 质情 况复杂 ，岩石可 钻性差 ， 井深 、 漏 、 井 井斜 、 坍塌等 问题突 出。
四川的3项重大钻井技术课题顺利通过专家论证
各 项技 术 指 标 均 处 于 国 内外 钻 井技 术 领 域 先 进
水平 。
［］ 王 家 桢 ， ２ 王俊 杰 ． 传感 器 与变 送 器 ［ ， 京 ： Ｍ］ 北 清华 大 学
（ 自 四 川 钻 井信 息 网 ） 摘
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石 油 矿 场 机 械
２０ ０ ８年 ５月
压 力传感 器 的性 能参数 ： 压 力测量 范 围 输 出信 号 ０ １０ＭＰ ～ ４ ａ ０ ５Ｖ 标 准 电压 信号输 出 ～
转换速度 ≥３ ０次／ ｓ
Ｚ卜Ｊ 丁 — ｏ ．Ｋｏ３
致 认 为 上 述 ３个 重 大 钻 井技 术课 题 ， 近 生产 实 际 、 贴
Hale Waihona Puke 参考文献 ： 立项依据 充分 、 究 内容 比较 全 面 、 究思路 新 颖 ， 研 研
［ ］ 朱 家 建 ． 片 机 与 可 编 程 控 制 器 ［ ． 京 ： 等 教 育 １ 单 Ｍ］ 北 高
出版 社 ， ９ ７ １９ ．
出版 社 ， ９ ６ １９．
３ 现 场 应 用及 效 果
该 试 验 台投 入 使用 后 ， 全 按 ＡＰ ｐ ｃ６ ３ 完 ＩＳ ｅ Ａｌ ］
［ ］ ＡＰ ｐｃ６ 井 口装 置 和 采 油树 设备 规 范 ［ ］ １ ． ３ Ｉ ｅ Ａ， Ｓ ｓ ．９版
［］ Ｓ ／ １７ ２ ｏ ， 口装 置 和 采 油 树设 备规 范 Ｅ ］ ４ Ｙ Ｔ５ ２— ｏ ２井 ｓ．
四川石 油 管理 局钻 井工程技 术研 究院的科研 人
员 结合 川 东 北 地 区 地 质 构 造 的 特 点 ， 后 开 展 了《 先 气 体 泡 沫 钻 井技 术 》 《 高 温 水 基 钻 井 液 抑 制 降 粘 剂 、超
兄弟单位科技近况(三)
人员 测算 ， 施此项 目后 ， 均每 年可 减少 蒸汽 ｝ 实 平 肖
耗 １２０ ， 少 燃 料 气 ｝ １５ ｔ减 肖耗 ５ ０ ， 约 费 用 ２ ０ ４ｔ节 ９ 多万元 。齐鲁 石化 乙烯装 置 有 １ ５台裂解 炉 ， 主 是
化 ， 后 送 到各 个 润 滑 点 对 机 泵 轴 承 进 行 润 滑 。 然
洛 阳石 化注 重应 用信 息化 手段 提 升生产 经 营 水 平 ， ２０ 自 ０ ６年 以来 开始 推 行 流 程模 拟 技 术 ， 先 后 将此项 技 术应 用 于 ７套 主要 装置 生产 过程 的优
化 。在今 年初 中国石 化组织 召开 的流 程 模拟 技术 推广 应用 总结 验 收 会 上 ， 洛 阳石 化 的做法 给 予 对
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警兄 弟单 位科 技近 况 （ ） 三 ８
气 气 ∞ 气
洛 阳石 化 推 行 流 程 模 拟 技 术
以前 的 ３ ６倍 ， 且 减 轻 了操 作 人 员 的 劳 动 强 — 而 度 。油雾润 滑 技 术 改 变 了 传 统 的润 滑 形 式 ， 通 它 过 专 门的系 统 ， 油雾 发生 器 内 ， 润滑 油得 到雾 在 使
中原 油 田三项 新课 题顺 利通 过 专家 论证 ３月 １ ７日， 中原 油 田钻井 工 程 技 术研 究 院科
将流 程模 拟 核算应 用 分解 到车 间 ， 常抓不 懈 。
武 石 化 污 水 适 度 处 理 回 用 装 置 投 用
为实现 增 产 不 增 污 、 产 减 污 的 目标 ， 足 增 满
课题 ， 获得 了油 田专 家评 审 团的一 致好 评 ， 顺利 通
泡沫钻井技术在26寸井眼的成功应用解析
空气泡沫钻井技术在元坝10井26寸大井眼中成功应用张庆华张涛前言元坝区块是中国石油化工股份有限公司的重点勘探区域，元坝地区是中国石化天然气增储上产的重点区域，也是川气东送建设工程的重要资源接替阵地。
中原西南钻井公司于2006年进入元坝区块进行钻井施工。
中原西南钻进公司积极响应石化集团提速，在新一轮元坝区块钻井施工中采用新工艺、新技术，加快了钻井速度。
元坝区块的地质情况较为复杂，该区块陆相地层井段长、埋藏深、可钻性差、稳定性差；这些地质特点都给钻井施工带来了相当大的困难。
其中上部陆相地层为高陡构造，砂、泥、页岩互层频繁，硬度大，研磨性强，碎，井眼稳定性差，钻井中时常发生井漏，井漏后往往诱发井塌，并且漏失井段长，极易造成井下复杂，处理难度大。
地层特点是砂泥岩软硬交错变化大，砂岩石英含量高，且胶结致密、硬度大、研磨性强，地层可钻性低，元坝地区岩石可钻性级别多大于5级，部分井存在浅层水和发育裂缝。
空气钻井钻遇严重出水地层后，井底岩屑无法顺利返出，导致空气钻井无法实施。
空气泡沫钻井技术在川东北的成功应用，不仅大大提高了机械钻速，缩短了陆相地层的钻井周期，有效解决了该工区“硬”、“斜’、“漏”三大技术难题，并且有效的避免了井下燃爆，为欠平衡钻井技术广泛应用拓展了新的空间。
然而，采用空气钻井时，经常会遇到地层出水的情况，严重制约了空气钻井的应用。
由于地层出水，会把空气钻井形成的粉尘凝结，糊在井壁上，造成扭矩增加、局部过热、井壁岩石出现裂缝，吸水膨胀后造成井壁坍塌或者卡钻，一旦出现这种情况，大多认为在出水量达到5m3/h就应该转化成雾化钻井或空气泡沫钻井。
空气泡沫钻井工艺技术流程：是以泡沫基液为工作对象，用空压机对空气先进行初级加压，然后经过增压机增压后的气体再与雾化泵泵出泡沫基液混合，经立管三通进入钻具，泡沫通过钻头时对钻头进行冷却，再通过井口的旋转头（旋转密封），泡沫和钻屑进入排砂管线，最后到岩屑池，完成携带岩屑和消除粉尘的任务，泡沫自然破泡后基液回收到上水池进行再利用。
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气体泡沫钻井在川东北地区的应用
【摘要】针对川东北地区地层古老、岩石坚硬、研磨性强、岩性多变、地层可钻性极差，钻头磨损严重，常规钻井液钻井钻速低，而气体钻井钻遇地层严重出水无法实施的技术难题，开发出适用于该地区陆相地层的气体泡沫钻井液体系。
结合现场，对该体系的施工参数设计和施工方案提出了要求。
在川东北七口井的成功应用实践表明，该泡沫钻井液体系极大提高了机械钻速，解决了井壁稳定性问题，大幅降低了钻井成本。
【关键词】泡沫钻井；机械钻速；井壁稳定；川东北
川东北上部地层，硬度大、研磨性强、可钻性较差，且地层易出水，常规钻井液钻进平均机械钻速低于1m/h，空气钻井技术可以大幅度提高机械钻速但钻至出水地层后，钻屑遇水易在井壁形成泥环，钻屑无法正常返出，继续下去将会导致井下复杂情况，致使空气钻井无法正常实施。
1 概述
川东北区块的地质情况复杂，需大量的水平和大斜度钻探，钻井周期动辄数百天，严重影响对区块深部地层勘探开发进程。
该区块陆相地层钻进中发现砂泥岩软硬交错变化大，泥页岩或砂泥岩易水化剥蚀掉块、易塌。
如果地层长时间浸泡，很难保证井壁稳定性；砂岩石英含量高，且胶结致密、硬度大、研磨性强，地层可钻性差，跳钻严重，易断钻具。
钻井作业有一定难度。
鉴于本区块陆相地层情况，适合采用气体泡沫钻井技术。
2 气体泡沫钻井工艺
2.1 相关设备和流程
气体泡沫钻井所需要的设备是在气体钻井设备的基础上，增加了液体注入流程，可以借助雾泵或无级变速的钻井泥浆泵实现。
深部泡沫钻井的设备配套应满足深层出水后的气举举水要求。
泡沫钻井循环流程图1所示。
2.2 基液配方
气体泡沫钻井时，泡沫基液性能的好坏直接影响到泡沫钻井的成败，井下流体和所钻岩性的化学性质发生变化时，其相应的泡沫基液性能要求也就不一样，一般泡沫流体要求其热稳定性能好、抗盐性强、低腐蚀性、稳定的流变特性。
根据川东北的地质特性，结合现场实验，在满足井壁稳定性条件下，采用抑制性泡沫钻井液体系基液配方为：清水+0.5～1%Foam-AC发泡剂+0.5～1%YJB-1井壁稳定保护剂+辅助剂。
2.3 设备布置
排屑（燃烧）池距井口距离：100m；总容积：>3500m3，四周用水泥封固，池底部和四周做防渗处理，沉砂池应方便电潜泵回收泡沫液。
排屑管线出口应固定好。
气体钻井设备（雾化泵）距井口的距离大于50m；气体钻井设备集中摆放占地面积为30m×10m=300m2。
井场关键部位和危险点源应有明显的风向标，并按照规定配备干粉、泡沫灭火器。
Φ273.05mm排砂管线上应有取样口、多功能气体监测仪和降尘水管线接口。
燃烧管线方向应为井场下风口方向，井场周围500m内不允许有固定居民。
2.4 施工参数设计原则
泡沫钻井液的泡沫质量控制在55～97%范围内，使泡沫具有较高的粘度，以满足携岩要求。
充气量及液体注入量要以形成稳定泡沫满足携岩携水要求为原则，井眼大可适当增加气量及液量。
大井眼宜采用大气量，小液量；地层出液量越大，注入液量和气量相应增大。
不同尺寸的井眼充气泡沫钻井液的推荐施工参数见表1。
2.5 施工方案
（1）泡沫钻井液的配制
开钻前先把与泥浆泵连接的一个循环罐清理干净，并注入清水50m3，在大循环池注入一定量清水，以满足泡沫液的正常循环。
用潜水泵将返出的泡沫液通过管线泵入清理干净的循环罐，再将循环罐的泡沫液泵入雾泵，雾泵出口端与气体钻井循环系统连接好，构成液体循环通路，以实现泡沫的循环利用。
泡沫钻井施工前按配方要求配制成可循环泡沫液300m3备用。
（2）泡沫钻井液的维护要点
若地层出水，首先将气体钻井流程转化为雾化泡沫钻井流程。
按雾化泡沫钻井施工参数进行，待泡沫循环正常，试钻进1～2m，显示正常后进行钻进。
根据钻进返砂情况，返出的泡沫情况、泵压（正常1～2MPa）及扭矩情况适时调整充气参数，满足携岩要求，保证正常钻进。
每天测定地层的出水量，根据地层出水量大小适时补充泡沫剂及井壁稳定保护剂加量，以保证泡沫浓度能及时将地层出水带离井筒，以利于井壁稳定。
测斜或起钻前充分循环，见排砂口岩屑明显减少，井下正常后方可测斜或起钻。
（3）工艺要求
气体泡沫钻井参数应按设计执行，钻进过程中注意观察立压及扭矩变化情况，保持立压稳定；观察排出口管线油气水返出量、钻屑返出量情况，根据返砂量、油气显示情况适时调整充气参数；地层出水增加应及时增大泡沫液浓度，将地层水转化为泡沫。
加强钻进接单根洗井、划眼措施的落实，以有效预防和减少阻卡的发生；每钻完一个单根，要充分洗井，上下划眼，保证环空循环畅通，尽
量缩短接单根时间，待排出口正常后方可继续钻进。
如起钻发生阻卡，应反复活动钻具，直到畅通无阻后方可继续起钻。
如果不能做到畅通无阻，则下钻时应在遇阻井段进行划眼。
接单根必须做到先停气，泄立压，直到与大气压相等，卸方钻杆，然后接单根，再泵液充气、恢复循环。
每钻进150～200m左右进行一次短起下，可根据井眼畅通情况调整短起下频次。
若井下出现掉块，增加发泡剂加量，进一步提高泡沫的粘度及携岩能力，增加抑制剂的加量，进一步提高其抑制能力。
利用化学剂仍不能保证井壁稳定，出现阻卡等复杂情况应及时转换为常规钻井液。
3 现场应用效果分析
3.1 机械钻速
近几年，在川东北的四个区块实施了多口气体泡沫钻井，机械钻速得到极大提高。
特别是顺利完成了新黑池1井特大井眼（Ф479.42mm）的一开钻进，各种作业均顺利实施；元坝22井一开井段实现日进尺518.94m，施工井段平均钻速高达40.34m/h的纪录。
统计应用气体泡沫钻井液的7口井平均机械钻速达11m/h，较同条件下常规钻井液的平均钻速（一般1m/h）明显提高，见表2。
3.2 井壁稳定性
由表2可知，应用气体泡沫钻井的不同井位，地层都有不同程度的出水。
其中分1井和毛坝8井地层出水11m3/h，大湾101井出水9m3/h，东岳1井出水达15m3/h，出水后，及时调整泡沫剂及井壁保护抑制剂的加量，解决了地层出水问题；同时通过优化基液配方，解决井壁稳定问题。
河飞203井采用抑制性泡沫钻井液体系顺利钻穿同一地层至井深1502m结束二开，泡沫钻井进尺长达1348.5m，创川东北泡沫施工井段最长纪录，做到起下畅通，无坍塌掉块现象。
表明该体系抑制性强，能有效解决出水地层的井壁稳定性问题。
3.3 经济效益
气体泡沫钻井的机械钻速较常规钻井液的钻速提高4～5倍，缩短了上部地层特别是一开大井眼的施工时间。
以分1井为例：泡沫钻井自井深103米钻至井深938.5m纯钻时间186.5h，采用常规钻井液按1m/h计算，纯钻时间835.5h，不考虑其它非钻进时间，仅此一项可节约时间27d。
按表2的7口井计算，累计节约151.22d，可节约费用1694.76万元，经济效益显著。
4 结论
气体泡沫钻井液具有良好的携岩携水能力，该技术解决了气体钻井出水后的岩屑携带问题，同时具有气体钻井的高机械钻速特性，同高密度常规钻井液相比机械钻速提高4倍多，技术优势明显。
采用的泡沫钻井液体系配方能有效满足川东北上部地层的钻进需要，能有效抑制出水地层的水化膨胀，有利于稳定井壁。