气举反循环
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头
优点:
携带岩屑能力强，能连续取样（芯）钻进
气举反循环钻井技术由于反循环液流上返速度高，携带岩屑能力 强，能连续取样（芯）钻进，实现捞砂等地质目的。
提高机械钻速
对井底无压实效应，减少岩屑重复破碎、所以能提高机械钻速。
可减少或消除钻井液的漏失，保护储层
由于反循环钻井时环空压耗小，作用于地层的压力小，所以在易 漏地层钻进时，可减少或消除钻井液的漏失，保护储层，并节约 大量钻井液材料。
气举反循环钻井技术
气举反循环钻井技术是水井、水文地质钻孔以及大口 径工程施工孔的主要钻井方法，作为地矿部“七五” “八 五” “九五”科技成果推广项目，近年来气举反循环钻井 技术已在地质、冶金、建设、水利、煤田和军工等系统推广 应用，覆盖面遍及全国29个省市自治区。 采用此方法达到的最大孔深是2470.88米，最大孔径是 3.2米。同正循环钻进相比，平均机械钻速提高1.2—3倍， 台月效率提高1.5倍；在复杂地层钻进综合效率是正循环钻 进的3—6倍;水井的洗井时间缩短1/2；出水量增大1/3；优 质孔率为100%。 目前尚未查阅到气举反循环钻井技术应用于石油钻探 领域的文献报道。但此项技术已在地热深井中成功应用。
双壁钻具规格根据井眼尺寸来确定，具体参数见下表： 井眼 尺寸 （″） 双壁方钻杆 外管（″） 内管内径 （mm） 双壁钻杆 外管（″） 内管内径 （mm）
9 5/8
7
5 1/4
3 1/2
73
44.48
5
3 1/2
73
44.48
用于石油钻探方案
双壁钻杆
对上部井眼为 9 5/8套管 的井，双壁钻杆已形成系列， 可定制。 对上部井眼为7 套管的 井眼需自行研制 89/44.48的 双壁钻杆。
应用于石油钻探的主要目的
解决井漏问题
对正循环钻井无法建立循环或钻遇储层时不能堵漏的 井，采用气举反循环钻井方法可顺利钻达目标地层。 目前在低压易漏地区开展欠平衡钻井时，井底负压主 要是通过注氮气、采用泡沫泥浆等技术来实现，需要 制氮、充氮设备或发泡、消泡设备，成本较高，采用 气举反循环钻井技术，可在不需要这些设备的情况下 开展欠平衡钻井，大大降低成本，节约钻井液材料费 用。
用于石油钻探方案
3、工艺流程设计
采用常规节流管汇 •正循环压井流程图
原理：
3 2
4
4 5 6 7 8
1
9 10
11 12
气举反循环钻井，是将压缩空气通过 气水龙头或其它注气接头，经双壁方钻杆、 双壁钻杆内外管的环状间隙送到气水混合 器处喷入内管，形成无数小气泡，气泡一 面沿内管迅速上升，一面膨胀，从而产生 气举作用。由于压缩空气不断的从混气器 处进入钻井液，在混合器上部形成低比重 的气水混合液，而钻杆外的液体比重比它 大，根据连通器原理，内管里的气水混合 液在压差作用下向上流动，把孔底的岩屑 气举反循环钻井示意图 连续不断的带出地表，排入沉砂池。沉淀 1、空气压缩机2、进气管3、双层水 龙头4、排液管线5、转盘6、双层方 后的泥浆再次流入井眼内，经井底进入钻 钻杆7、双层钻杆8、沉淀池9、混气 杆内，如此不断循环，形成连续钻进过程。 器10、单层钻杆11、钻铤12特制钻
开展低成本欠平衡钻井
需要解决的主要技术问题
有效控制井眼
包括：钻具内水眼、环空、双壁钻具注气间隙。
配套、研制一套适合石油钻井的专用设备
包括：提升能力强的气水龙头或注气工具、双壁方钻杆、双壁钻 杆、混气工具、专用钻头、空气压缩机等。
筛选出适合条件的目标地层 制定满足现场施工的工艺流程
用于石油钻探方案
3、工艺流程设计
采用专用节流管 汇 •钻进流程图
用于石油钻探方案
3、工艺流程设计
采用专用节流管 汇
用于石油钻探方案
3、工艺流程设计
采用专用节流管 汇 •反循环压井流程图
用于石油钻探方案
3、工艺流程设计
采用专用节流管 汇
用于石油钻探方案
3、工艺流程设计
采用常规节流管汇 •钻进流程图
用于石油钻探方案
旋塞
1、井眼控制方法
●钻具内水眼 钻具与井眼环空 双壁钻具注气空间
双壁注气接头 单流阀 防喷器组
防喷器组控制 旋塞控制 环型单流阀，带单流阀的双壁注气 接头控制
上接水龙头
上接双壁钻杆
环型单流阀 接注气管线
环型单流阀 混气孔
下接单壁钻杆
下接双壁方钻杆
用于石油钻探方案
2、配套设备
双壁方钻杆
适用条件：
环空静止液位要适当。
考虑到空压机举升能力，双壁钻杆密封压力级别等因素，双壁钻
杆没入液面深度要适当（目前地矿系统埋深最深湿胀性硬粘土及大的漂卵砾 石。
防止糊钻和井底清除岩屑困难。
保证环空液位高度
在漏失地层或地层供液能力不足的地层施工，要连续不断的向环 空灌入钻井液，防止循环液断流。
型号 WC-5/40 WF-5/60 SF-7.5/80
容积 流量 m3/min
5 5 7.5 5
吸气 压力 Mpa
0 0 0 0
排气 压力 Mpa
4 6 8 5
驱动机功率 kw
88.3 88 132 60
厂家 蚌埠 蚌埠 蚌埠 英格索兰
用于石油钻探方案
节流管汇
普通节流管汇或专用节流管汇（钻研院已配置）
目前双壁钻杆已形成系列的有： SHB114/76
SHB127/87
SHB127/76 SHB127/73（地热深井定制，长9 米多） SHB140/100等。
用于石油钻探方案
空气压缩机选配
主要是确定其风量和风压，根据理论计算和地热深井施工经验，我们 选择WF-5/60型空气压缩机 ，可在环空液位为200米—300米以内的井 开展气举反循环钻井。 序 号 1 2 3 4
优点:
携带岩屑能力强，能连续取样（芯）钻进
气举反循环钻井技术由于反循环液流上返速度高，携带岩屑能力 强，能连续取样（芯）钻进，实现捞砂等地质目的。
提高机械钻速
对井底无压实效应，减少岩屑重复破碎、所以能提高机械钻速。
可减少或消除钻井液的漏失，保护储层
由于反循环钻井时环空压耗小，作用于地层的压力小，所以在易 漏地层钻进时，可减少或消除钻井液的漏失，保护储层，并节约 大量钻井液材料。
气举反循环钻井技术
气举反循环钻井技术是水井、水文地质钻孔以及大口 径工程施工孔的主要钻井方法，作为地矿部“七五” “八 五” “九五”科技成果推广项目，近年来气举反循环钻井 技术已在地质、冶金、建设、水利、煤田和军工等系统推广 应用，覆盖面遍及全国29个省市自治区。 采用此方法达到的最大孔深是2470.88米，最大孔径是 3.2米。同正循环钻进相比，平均机械钻速提高1.2—3倍， 台月效率提高1.5倍；在复杂地层钻进综合效率是正循环钻 进的3—6倍;水井的洗井时间缩短1/2；出水量增大1/3；优 质孔率为100%。 目前尚未查阅到气举反循环钻井技术应用于石油钻探 领域的文献报道。但此项技术已在地热深井中成功应用。
双壁钻具规格根据井眼尺寸来确定，具体参数见下表： 井眼 尺寸 （″） 双壁方钻杆 外管（″） 内管内径 （mm） 双壁钻杆 外管（″） 内管内径 （mm）
9 5/8
7
5 1/4
3 1/2
73
44.48
5
3 1/2
73
44.48
用于石油钻探方案
双壁钻杆
对上部井眼为 9 5/8套管 的井，双壁钻杆已形成系列， 可定制。 对上部井眼为7 套管的 井眼需自行研制 89/44.48的 双壁钻杆。
应用于石油钻探的主要目的
解决井漏问题
对正循环钻井无法建立循环或钻遇储层时不能堵漏的 井，采用气举反循环钻井方法可顺利钻达目标地层。 目前在低压易漏地区开展欠平衡钻井时，井底负压主 要是通过注氮气、采用泡沫泥浆等技术来实现，需要 制氮、充氮设备或发泡、消泡设备，成本较高，采用 气举反循环钻井技术，可在不需要这些设备的情况下 开展欠平衡钻井，大大降低成本，节约钻井液材料费 用。
用于石油钻探方案
3、工艺流程设计
采用常规节流管汇 •正循环压井流程图
原理：
3 2
4
4 5 6 7 8
1
9 10
11 12
气举反循环钻井，是将压缩空气通过 气水龙头或其它注气接头，经双壁方钻杆、 双壁钻杆内外管的环状间隙送到气水混合 器处喷入内管，形成无数小气泡，气泡一 面沿内管迅速上升，一面膨胀，从而产生 气举作用。由于压缩空气不断的从混气器 处进入钻井液，在混合器上部形成低比重 的气水混合液，而钻杆外的液体比重比它 大，根据连通器原理，内管里的气水混合 液在压差作用下向上流动，把孔底的岩屑 气举反循环钻井示意图 连续不断的带出地表，排入沉砂池。沉淀 1、空气压缩机2、进气管3、双层水 龙头4、排液管线5、转盘6、双层方 后的泥浆再次流入井眼内，经井底进入钻 钻杆7、双层钻杆8、沉淀池9、混气 杆内，如此不断循环，形成连续钻进过程。 器10、单层钻杆11、钻铤12特制钻
开展低成本欠平衡钻井
需要解决的主要技术问题
有效控制井眼
包括：钻具内水眼、环空、双壁钻具注气间隙。
配套、研制一套适合石油钻井的专用设备
包括：提升能力强的气水龙头或注气工具、双壁方钻杆、双壁钻 杆、混气工具、专用钻头、空气压缩机等。
筛选出适合条件的目标地层 制定满足现场施工的工艺流程
用于石油钻探方案
3、工艺流程设计
采用专用节流管 汇 •钻进流程图
用于石油钻探方案
3、工艺流程设计
采用专用节流管 汇
用于石油钻探方案
3、工艺流程设计
采用专用节流管 汇 •反循环压井流程图
用于石油钻探方案
3、工艺流程设计
采用专用节流管 汇
用于石油钻探方案
3、工艺流程设计
采用常规节流管汇 •钻进流程图
用于石油钻探方案
旋塞
1、井眼控制方法
●钻具内水眼 钻具与井眼环空 双壁钻具注气空间
双壁注气接头 单流阀 防喷器组
防喷器组控制 旋塞控制 环型单流阀，带单流阀的双壁注气 接头控制
上接水龙头
上接双壁钻杆
环型单流阀 接注气管线
环型单流阀 混气孔
下接单壁钻杆
下接双壁方钻杆
用于石油钻探方案
2、配套设备
双壁方钻杆
适用条件：
环空静止液位要适当。
考虑到空压机举升能力，双壁钻杆密封压力级别等因素，双壁钻
杆没入液面深度要适当（目前地矿系统埋深最深湿胀性硬粘土及大的漂卵砾 石。
防止糊钻和井底清除岩屑困难。
保证环空液位高度
在漏失地层或地层供液能力不足的地层施工，要连续不断的向环 空灌入钻井液，防止循环液断流。
型号 WC-5/40 WF-5/60 SF-7.5/80
容积 流量 m3/min
5 5 7.5 5
吸气 压力 Mpa
0 0 0 0
排气 压力 Mpa
4 6 8 5
驱动机功率 kw
88.3 88 132 60
厂家 蚌埠 蚌埠 蚌埠 英格索兰
用于石油钻探方案
节流管汇
普通节流管汇或专用节流管汇（钻研院已配置）
目前双壁钻杆已形成系列的有： SHB114/76
SHB127/87
SHB127/76 SHB127/73（地热深井定制，长9 米多） SHB140/100等。
用于石油钻探方案
空气压缩机选配
主要是确定其风量和风压，根据理论计算和地热深井施工经验，我们 选择WF-5/60型空气压缩机 ，可在环空液位为200米—300米以内的井 开展气举反循环钻井。 序 号 1 2 3 4