页岩气充气泥浆钻井技术
页岩气钻井地质技术工作要求
页岩气资源调查评价钻井地质技术工作要求二○一三年二月为确保页岩气资源调查评价项目保质保量按时完成上级下达任务，根据《页岩气勘查开发相关技术规程（试行）2012.8.》及国土资源部油气中心等有关要求，针对本项目工作具体情况，加强页岩气钻井地质技术管理，特制定以下页岩气钻井地质技术工作要求：一、准备工作1. 收集相关资料页岩气钻井地质人员（岩芯编录人员，下同）应收集与本页岩气井相关的技术资料：规程或规范、井位论证报告、钻井工程及地质设计、井区及区域地质资料、其它有关技术学习资料等。
2. 工具、材料及表册在出野外工作前，应充分准备工具或材料：照相机、罗盘、地质锤、钢卷尺、岩芯箱摄影牌（含标贴）、放大镜、盐酸；量倾角用直尺和量角器、黑中性笔、彩色标记笔、采样袋、绵纸、包装胶袋；钻探原始记录表（班报）、简易水文观测原始记录表（班报）、岩芯鉴定表、岩芯回次鉴定表、岩芯回次票、岩芯分层票、停钻通知书、岩芯处理报告书、测井通知书、封孔设计书、封孔报告书、采样登记表、送样标签、送样登记表（含测试项目）、开工报告、开孔验收书、钻探工程质量验收书等。
3. 其它准备工作应熟悉井区地层、构造，熟练掌握井区各层位岩性、古生物化石等。
4. 钻井井场钻塔、井场除按规定（责任、安全牌等）要求外，钻塔要求有红布标——“贵州省黔西南区××页×井”（纵幅挂），安全警戒线（附彩旗）。
岩芯用岩芯箱装，并有防水设备保护。
5. 钻井开工工作页岩气井施工方将钻井工程设备安装、岩心箱（含岩心遮盖防温布）、安全及责任牌、场地准备就绪，地质人员接到施工方信息后，应立即把编制好的开工报告（一式四份）加盖项目承担单位、所在县国土地局、贵州省矿权储备局公章留存备案或送呈，现场验收钻井并填写开孔验收书（含签名）。
二、岩芯编录工作钻井施工页岩气目的层的上覆地层孔深每100～200m，地质人员应及时进行现场岩芯鉴定编录，孔深至目的层之前20～50m，地质技术人员应随班钻井观察岩性及层位，孔深到达目的层时除随班钻井观察岩性及层位外，应随时跟踪泥页岩层（含砂泥岩软岩层）含气情况，及时配合现场解吸工作人员采解吸样，目的层孔深每50m应及时进行岩芯编录。
新页HF-2井页岩气钻井技术
井
直 井段 使用 常规塔 式钻 具扫水 泥塞 ，钻 井液采 用 聚胺仿油 基钻 井 液 。钻进 至 １ ８ ３ ２ ． ０ ６ ｍ 后 ，开始 使 用Ｐ Ｄ Ｃ钻头 ＋螺杆 复合 ＋双扶 正器 （ ２ ３ ４ ｍｍ＋ ２ ３ ０ ｍｍ）钻 具钻 进 ，钻进 井 段 １ ８ ３ ２ ． ０ ６ ～２ ３ ８ ９ ． ９ ６ ｍ，但
∞ 处完 钻 ，纯钻 时间 ４ ９ ． ５ ０ ｈ ，平 均钻速 ６ ． ３ ｌ ｍ／ ｈ ，下人 ３ ３ ９ ． ７ ｍｍ×３ ０ ９ ． ９ ６ ｍ 表 层 套管 。固井 采用 常 规 ～
３
１
填
段
固井 ，水 泥浆返 出地 面 。
３ ． ２ 二 开井段 （ ３ １ ２ ． ５ ～１ ８ ２ ３ ｍ）
钻 头 连 续 取 心 作 业 ５次 ，共 耗 时 ７ ． Ｏ ｌ ｄ ，耗 用 金 刚 石 取 心 钻 头 ２只 。取 心 井 段 ３ ０ ５ ５ ～３ ０ ９ ５ ｍ，取 心 总 进
尺 ４ ０ ｍ，岩 心总长 ４ ０ ｍ，平 均 收 获 率 ｉ ０ ０ ，平 均 机 械 钻 速 ０ ． ６ ９ ｍ／ ｈ 。在 该 井 段 钻 进 中 ，将 设计 中 的 ２柱 １ ７ ８ ｍｍ 钻铤增 加至 ７柱 ，有效 地达 到 了释放 钻 井 参数 和 防斜 打直 的 目的 ，钻 进 中扶 正 器 对 井壁
・
４ ４・
石 油 中 旬 刊 ＊ 石 油 天 然 气 工 程
２ ０ １ ５ 年 ９ 月
开 钻 顺 序
井深／ ｍ
钻头尺寸／ ｍｍ 套 管 尺 寸／ ａｍ 套 管 下 人 深 度 ／ ｒ ｍ
页岩气钻井过程中的钻井液技术
页岩气钻井过程中的钻井液技术背景页岩气开发目前成为全球关注的热点。
在我国，由于现有的天燃气产量难以持续满足中国国民经济的发展和社会高速发展的需求，也由于北美页岩气勘探开发的成功经验，所以中国页岩气的发展引起政府、企业和民众的高度关注。
中国的页岩气勘探开发技术刚刚起步，缺乏相关的经验和技术；美国是最早进行页岩气研究和开采的国家，目前已形成相当的规模，并且进入了开发的快速发展阶段。
页岩气钻井方式的选择美国开发页岩气的成功经验表明，水平井和多种储层压裂改造技术是成功开发页岩气的关键。
在页岩气层钻水平井，可以获得更大的泄流面积，更高的天然气产量。
根据美国页岩气开发的经验，水平井成本平均为直井的3倍，但日均产气量及最终产气量是直井3~5倍，产气速率则提高10倍。
因此，水平井成为了开发页岩气最主要的钻井方式。
页岩气水平井钻井存在的主要问题一方面，页岩是以粘土矿物为主的沉积岩，钻井过程中粘土矿物水化造成强度降低，进而产生缩径、井壁垮塌、卡钻等复杂事故；另一方面，在页岩气水平井钻井中，水平段较长，井壁失稳、摩阻、携岩及地层污染等问题非常突出。
因此，钻井液的选择及其配方直接影响钻井效率、工程事故的发生率及储层保护效果。
从钻井液角度看，要求钻井液能提高地层承压能力，防漏堵漏效果好，最重要的是抑制粘土水化膨胀，造成储层伤害。
选择钻井液体系的原则为：要使钻井液有较强的抑制性、封堵性能和较低的渗透性和活度；能阻止滤液进入页岩地层，防止页岩吸水、强度降低。
油基钻井液传统的页岩气钻井过程中，使用最多的是油基钻井液。
油基钻井液具有以下优点；（1）强的抑制性，能防止和减少水敏性地层的水化、膨胀、分散而引起的缩径或井塌；（2）在钻遇石膏层、盐层及水泥塞时，对Ca、Mg、Na等离子具有很强的抗污染能力；（3）由于以油为外相，油基钻井液润湿效果极佳，能大大降低钻进及起下钻时的扭矩、阻力和张力，减少由于阻、卡引起的井下复杂事故；（4）对钻井设备无腐蚀；（5）具有极好的油气层保护特性；（6）与其他水基钻井液相比，油基钻井液的滤饼滤失速率较小，滤液基本不会引起粘土矿物水化膨胀；（7）滤液进入亲水型硬脆性泥页岩阻力大，从而能较好地稳定泥页岩地层。
页岩气水平井油基泥浆体系的研究及应用
页岩气水平井油基泥浆体系的研究及应用一、本文概述随着全球能源需求的日益增长，页岩气作为一种清洁、高效的能源，其开发利用受到了广泛关注。
在页岩气勘探开发过程中，水平井技术因其能提高单井产量、降低开发成本等优点而被广泛应用。
水平井钻井过程中，油基泥浆体系的选择和应用对钻井效果具有重要影响。
本文旨在深入研究页岩气水平井油基泥浆体系，探讨其性能特点、优化配方以及在实际应用中的效果，以期为页岩气水平井的高效钻探提供理论支持和实践指导。
本文首先介绍了页岩气水平井钻井技术的特点及其对油基泥浆体系的要求，然后详细分析了油基泥浆体系的组成、性能评价方法及其在页岩气水平井中的应用情况。
在此基础上，通过室内实验和现场应用案例，研究了不同油基泥浆体系的性能差异及其对钻井效果的影响。
本文总结了油基泥浆体系在页岩气水平井中的优化应用策略，并展望了未来的研究方向。
通过本文的研究，旨在提高页岩气水平井钻探效率，降低钻井成本，为页岩气资源的可持续开发利用提供有力支持。
本文的研究成果也可为其他类似地质条件下的油气勘探开发提供参考和借鉴。
二、油基泥浆体系基本原理油基泥浆体系是一种在页岩气水平井钻井过程中广泛应用的钻井液体系。
其基本原理在于利用油类作为连续相，通过添加各种处理剂来调整泥浆的性能，以满足钻井过程中的各种需求。
油基泥浆相较于传统的水基泥浆，具有更好的润滑性、更低的摩擦系数以及更佳的防塌效果，因此在处理复杂地层，特别是页岩地层时表现出显著的优势。
油基泥浆的润滑性主要来源于油类本身的低摩擦系数，这可以有效降低钻头与井壁之间的摩擦，减少钻头磨损，提高钻头的使用寿命。
油基泥浆还具有较好的封堵能力，能够在井壁上形成一层薄而坚韧的泥饼，有效防止地层坍塌和井径扩大。
除了润滑性和封堵能力，油基泥浆还具备优良的携岩能力和热稳定性。
携岩能力是指泥浆能够将钻屑有效地携带到地面，防止钻屑在井底堆积，保持井眼清洁。
热稳定性则是指泥浆在高温环境下能够保持稳定的性能，避免因温度变化导致泥浆性能劣化。
页岩气钻井技术规程
1 页岩气野外地质调查技术规程1 范围本技术要求规定了页岩气地质调查的基本工作程序、工作方法、技术要求、安全环保措施、野外工作检查验收、野外地质调查报告编制等内容。
本技术要求适用于公益性、基础性页岩气野外地质调查，适用于页岩气基础地质研究、开发设计及报告编写；可以作为页岩气矿业权转让、区块评价的依据。
2 引用标准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。
凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。
凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。
SY 5615-93 石油天然气地质编图规范及图式SY 5517-92 野外石油天然气地质调查规范3 工作程序公益性页岩气地质调查的基本工作程序包括三个阶段，即开展地质调查与研究的准备阶段、野外地质调查阶段及室内综合整理阶段。
a) 准备阶段组织准备→收集与整理资料→野外踏勘→编制技术设计。
b) 野外工作阶段地层剖面测制、观察及采样→路线走廊大剖面调查及采样→资料初步整理→样品初步整理→编写野外工作小结→野外验收。
c) 室内综合整理阶段全面整理资料→综合研究→编制正式图幅、图件及报告→报告评审→资料汇交。
4 前期资料收集与整理4.1 资料收集内容地形图、中-大比例尺的地质资料（区调报告及图件）、地面物探（重力、磁力、电法、地震等）及油气化探资料、遥感地质资料、重要钻井、测井资料、水文地质资料及相关测试分析资料。
4.2 资料整理与图件编制a) 对收集到的全部资料应分门别类地加以整理，编制资料目录，建立资料档案。
b) 建立地质剖面与钻井资料卡片。
c) 编制调查区的地质调查程度图、综合地质草图、综合地层岩相柱状图、构造纲要图、含油气远景草图等图件，用作野外踏勘、设计编制和野外调查的指导和参考。
5 野外踏勘踏勘的主要任务是了解工区的野外工作条件、施工条件及基本地质特征，检验已收集的资料，为工作方案的制定提供依据；同时了解工区的安全与环保条件，以便制定相应的安全与环境保护措施。
页岩气有效开发的钻井液技术探讨(罗平亚)
2012年3月5日，温家宝总理在十一届人 大五次会议政府工作报告中指出：我国 要“加快页岩气勘探开发攻关”
一、立项依据
2012年3月13日，国家发改委、财政部、国土资源部和国家能 源局发布了《页岩气发展规划(2011-2015年)》。 到2015年，国内页岩气产量将达65亿方 探明页岩气地质储量6000亿方 可采储量2000亿方
2012年4月11日，国务院召开常务会议，决定加大页岩气科技
攻关。页岩气勘探开发列为国家重大专项的重要内容，并正拟 列为新的一个(第十七或第十八) 国家重大专项。
页岩气的有效开发己成为是国家的重大需求，
页岩含气是人们早已知道的事情,但由于页岩气藏含气量
远远低于常规天然气藏,而且自身渗透性极低及页岩中天然气
只能是经验的合理应用！
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而页岩地层钻长水平井难题的本质是: 1、水平段井眼的井壁地层坍塌压力大于同层直井井眼的井壁地层坍 塌压力(一般正常情况下水平井大于0,而直井可能=0)。 2、泥浆的抑制性不能有效抑制页岩水化澎涨作用, 造成井壁不稳定,而 长井段水平井钻井造成的地层长期浸泡而大大激化了这种作用。而不能 准确评价这种作用的大小及影响程度。 3、泥浆对页岩地层大量裂缝的侵入必大大幅加地层的P塌,从而导至 严重的井壁不稳定,而泥浆密度越大影响越大,而地层长期浸泡而大大加剧 了这种作用。而不能准确评价这种作用的大小及影响程度。 (其中1是力学因素;2、3是(泥浆)化学因素。然而决定井壁稳定问题是 岩石力学与化学耦合的结果)
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决定P塌的因素:
P塌与地应力方向和大小、岩石的力学性质、岩 体强度、强度（破坏）准则有关；
与岩石物性（渗透率、裂缝发育程度与状态、 界面润湿性……）、地层流体组成性质有关； 与地层流体压力(泥浆柱作用下)、岩石组成、 产状及水化状态有关； 与井眼状态（斜度、方位…）等因素有关；
新页 HF-2井页岩气钻井技术
新页 HF-2井页岩气钻井技术张珍;周成华;田长春【摘要】新页HF‐2井是中石化西南油气分公司第2口页岩气勘探井。
根据邻井情况和工程地质施工技术难点，对页岩气井身结构、钻井液体系进行了设计，先采用钻导眼井，再回填侧钻的四开结构。
钻井过程中，运用螺杆钻具适度地复合钻进，合理地选择钻具组合、钻头类型和钻井参数等技术措施，同时定向段采用聚胺仿油基钻井液、水平段采用油基钻井液，保证了该井优质中靶，电测、下套管作业均一次性成功，是小井眼水平段水平井施工的典型案例，为同类型井钻井积累了宝贵的经验。
【期刊名称】《长江大学学报（自然版）理工卷》【年(卷),期】2015(000)026【总页数】4页(P42-45)【关键词】新页 HF-2 井;页岩气;钻井设计;油基钻井液【作者】张珍;周成华;田长春【作者单位】中石化西南石油工程有限公司钻井工程研究院，四川德阳618000;中石化西南石油工程有限公司钻井工程研究院，四川德阳618000;中石化西南油气分公司川西采气厂，四川德阳618000【正文语种】中文【中图分类】TE246受国内外页岩气勘探开发浪潮的影响和在中石化总公司的总体部署下，中石化西南油气分公司开展了川西坳陷须五段的页岩气勘探，川西坳陷须五段顶部埋深多在2100~3500m之间，自东向西埋深逐渐加大[1,2]。
新页HF-2井是中石化西南油气分公司部署在四川盆地新场构造七郎庙高点的一口勘探井，井型为水平井，设计井深4102m(垂深3088.4m，不含补心高)，实际完钻井深4077m(垂深3088.31m)，主要目的层为上三叠统须家河组五中亚段。
钻探目的是为了了解须五段页岩纵横向分布及发育情况，探索出川西页岩气水平井钻井及压裂等新技术在本区推广应用的效果，为页岩气先导试验区的建立奠定基础。
1)根据邻井须家河组五段(简称须五段，垂深2773~3076m)泥页岩X射线衍射全岩分析(图1、2)，岩样含有的矿物有钠长石、斜长石、方解石、白云石、菱铁矿，有的岩样含有少量的钾长石和石盐，其中主要含有的矿物是石英和黏土。
页岩气水平井固井技术研究进展
页岩气水平井固井技术研究进展页岩气水平井固井技术研究进展随着能源需求的日益增长，页岩气逐渐成为了替代传统石油天然气的重要资源。
水平井作为主要的生产工具，其固井技术成为了页岩气开发中的重要问题。
近年来，国内外学者针对页岩气水平井固井技术进行了研究，本文就其研究进展进行了综述。
一、水泥固井技术水泥固井是目前水平井固井技术的主流方案，其通过注入水泥浆将套管与井壁固定，防止井壁侵蚀和漏失油气。
然而，页岩气水平井中存在的大量细小裂缝会导致水泥浆的染浸，影响其固结力，并产生裂缝，从而使油气渗漏。
因此，国内外学者在水泥固井领域的研究主要围绕水泥改性与水泥浆稳定性。
其中，P. L. Dürig等(2015)提出了一种纳米级碳酸钙在水泥胶凝体中的应用，该技术能够形成更致密、更均匀的水泥固结体，并使固井力度提高60%以上。
另外，A. C. Boivie等(2018)研究了不同温度下水泥胶凝体的强度和耐久性，发现在较高温度下固井效果更佳。
同时，X. Chen等(2019)通过添加聚丙烯酰胺( PAA)改善了水泥浆体的流动性，并提高了固井效果。
二、环氧树脂固井技术除了传统的水泥的固井技术，针对页岩气开发中水泥固井存在的问题，环氧树脂固井技术被提出。
与水泥固井相比，环氧树脂具有更高的渗透性和粘附性，可以更好地填补井壁的裂缝和孔隙。
因此，为了提高环氧树脂固井的效果，国内外学者进行了一系列相关研究。
其中，B. Li等(2016)研究了环氧树脂固井的最佳浓度、固化时间和接触时间，提高了固井效果并减少了漏失。
同时，Q. Zeng等(2018)通过与水泥固井技术的组合应用，有效地提高了固井的完整性和耐久性。
三、石墨烯增强固井技术石墨烯具有极高的强度和导电性，其与水泥等材料的复合可以有效地加强其力学性能。
因此，石墨烯增强固井技术被提出，并取得了一定的研究进展。
例如，L. Huang等(2019)研究了石墨烯在水泥浆体中的添加量，发现当石墨烯/水泥比例为0.25%时，固井力度可提高71.6%，漏失率降低至0.8%以下。
威远页岩气水平井防塌防卡钻井液技术
威远页岩气水平井防塌防卡钻井液技术威远页岩气水平井是指在威远页岩气田开发过程中，为了获取更大的开采面积和提高产能，在垂直井的基础上进行水平井钻探。
由于威远页岩气层的特殊性，水平井钻探过程中常常会面临防塌和防卡的挑战。
为了解决这些问题，需要采用适合的钻井液技术。
防塌是指在钻井过程中，由于地层岩石的不稳定性，容易发生地层坍塌的现象。
在威远页岩气水平井钻探过程中，由于井壁的巨大侧压力和地层的不稳定性，防止井壁塌方至关重要。
钻井液的主要作用是形成一个稳定的井壁，防止地层的坍塌。
在威远页岩气水平井防塌钻井液技术中，常采用的方法有以下几个方面：1. 选用合适的钻井液体系：钻井液通常由基础液体、添加剂和填充物组成。
在威远页岩气水平井钻井液中，选用高密度的水基钻井液，以增加井壁稳定性，防止地层塌方。
添加剂可以增加钻井液的黏度和凝聚力，提高井壁的强度和稳定性。
2. 控制井壁压力：由于威远页岩气水平井具有较大的侧压力，容易导致井壁的坍塌。
在钻井过程中，需要通过调整钻井液的密度和压力来控制井壁的稳定性。
合理的井壁压力可以有效地防止地层的坍塌。
3. 加强井眼质量管理：在威远页岩气水平井钻井液技术中，还需要加强井眼质量管理。
通过密切监测井眼的情况，及时调整钻井液的性能和参数。
需要加强井眼清洁作业，及时清除井眼中的渣层和滞回物，保持井眼畅通。
防卡是指钻井作业中钻头容易卡在井壁或地层裂缝中，导致钻井停滞、损坏设备等问题。
在威远页岩气水平井钻井过程中，由于页岩气层的特殊性，容易形成泥浆堵塞和岩屑积聚，导致钻井工具卡住。
为了防止钻井工具卡钻，采用以下技术：1. 选择合适的钻井液类型：在威远页岩气水平井钻井液技术中，选择有助于降低摩阻、减少泥浆堵塞的钻井液类型。
如钻井胶体稀土水基钻井液，它具有良好的抗渗性能和高扩散率，可以减少页岩气层渗透率的影响。
2. 加强泥浆携砂能力：为了防止岩屑积聚，需要加强泥浆的携砂能力。
可以通过调整泥浆的密度和黏度，加强其对岩屑的悬浮能力，防止岩屑陷落。
页岩气井施工技术总结
页岩气井施工技术页岩气属于非常特殊的天然气类型，它通常被嵌藏在岩石之中，难以开采。
在过去，技术难以突破，需要耗费大量时间和资金才能提取出来。
但是，页岩气却是未来能源的一个非常重要的来源，因此我们需要了解更多关于页岩气的井施工技术来提高开采效率。
一、井底钻探井底钻探技术对于页岩气井的施工非常重要，因为只有在掌握了页岩岩层信息的同时，才能够制定出合理的施工方案。
在井底钻探过程中，需要在钻头周围布置一些传感器来进行测量，以便收集相关数据。
在采集到数据后，需要进行分析和处理，以便更准确地进行井斜、方向和位置控制。
二、地质特征分析在进行井底钻探时，需要将收集到的岩层特征和井口到井底的井眼轨迹分析。
这样可以进一步准确了解到岩层的厚度、硬度、稳定性和孔隙度等参数信息。
这些参数信息是制定后续井施工方案的重要基础。
三、深度呼吸深度呼吸是指在施工过程中采取的为保障施工人员安全而进行的一种技术措施。
当井底深度达到1000米或更深时，井内空气中的氧气含量会减少，其中二氧化碳和甲烷的含量则会增加。
这种深度呼吸技术可以调节井内空气成分，从而保证施工人员的安全。
四、水力压裂水力压裂（Fracking）是进行页岩气开采的一种重要技术。
在施工水力压裂之前，需要对井眼进行钻孔，然后启动一个产生压力的泵。
具体操作需要在钻孔周围注入含有砂和水的液体钻井泥浆，以产生压力,从而形成裂缝以便天然气出现和流动到井眼内。
然后将砂和水混合物继续注入，以保持这些裂缝的开放状态。
五、固井固井是指在进行页岩气井施工时用于保护井身的管道并防止岩石塌方的一种技术。
它涉及到将水泥和其它添加剂注入到井中，以填满井中空间并稳定周围地层。
固井技术不仅可以加强结构，还可以保护井壁和限制压力泄漏。
六、气井开发气井开发是指将页岩气井从钻探状态转化为生产状态的过程。
它需要采取一系列的技术措施，以便将气体从岩石中提取出来。
根据页岩气井不同的特征，气井开发的具体技术会有所不同。
川庆页岩气钻井技术
面积：543.35km2,资源：2576亿
威远区块龙马溪组资源量7290亿立方。
二 、四川油气田页岩气气藏概况
类比美国页岩气，长宁-威远区块页岩储层具有良好的开发前景
资料说明2021年Haynesville页岩气产量已到达518亿方，已经成为第一大页岩气产量盆地。 Haynesville与长宁-威远区块页岩储层指标相近。
2、页岩气开发的特点
“制造业〞的开发模式： 与常规油气开发相比、页岩气投资、生产规模大，利润低，是制造业的运行模式；技术、管理的高效是规模效益开发的关键。
一 、前 言
3、国外页岩气钻井关键技术
降低井场占用面积，快速钻进、工厂化作业，降低综合本钱。
国外形成了“丛式水平井工厂化钻井、页岩气防塌钻井液、高效地质导向、页岩气井长水平段固井、清洁化生产〞五大关键钻井技术
位于盆地南部，面积3800km2 主要目的层：S1l 与壳牌公司合作
富顺-永川区块
二 、四川油气田页岩气气藏概况
长宁区块龙马溪组资源量6699亿立方。
埋深<4000米，去合作区剩余面积2430Km2，资源7290亿
面积：215.71km2,资源：1041亿
面积：383.11km2,资源：1832亿
确保井壁稳定，利于回收利用，降低本钱，不污染环境
一 、前 言
〔3〕高效低本钱的地质导向技术：
采用MWD+伽马到达提高优质储层钻遇率和降低本钱的作用。
一 、前 言
〔4〕页岩气井长水平段固井：
开发出顶驱下套管、划眼引鞋、高效油基泥浆冲洗液、泡沫水泥浆、塑性水泥浆等技术，确保套管顺利下入、固井质量、和压裂改造效果。
纯钻时效%
页岩气水平井钻井技术与难点分析
页岩气水平井钻井技术与难点分析页岩气水平井钻井技术应用受到了地质特点的影响，存在着一定难点，为了顺利进行钻井施工，需要对钻井技术进行合理应用。
本文介绍了页岩气井的钻探的含义，分析了页岩气水平井钻井难点，阐述了水平钻井技术在页岩气井中的应用，提出了加强钻井技术效果的措施，使页岩气水平井钻井的进行更加顺利，为页岩气资源开采提供了便捷的条件。
标签：水平井钻井;页岩气;难点引言页岩气作为一种天然气，是重要的资源，在勘测中受到了多种因素的影响，开采可能会遇到问题。
由于我国的页岩气勘探及开发还处于发展过程中，钻井技术水平还没有达到较高的程度，这使勘测的进行受到了影响。
应结合页岩气的特点，分析水平井钻井技术的应用难点，页岩气的开采效果，使页岩气开发能够有效实现，为我国的能源供应带来帮助。
一、页岩气井的钻探概述同时采用压力控制和钻井平衡测量凿岩的技术，解决施工中遇到的重大技术难题。
对于非传统天然气资源的页岩气来讲，我国储量非常丰厚，但是开发难度系数较大，需要进行科学、系统的分析和研究，并采取措施改善井内钻井技术，解决工作中遇到的各种问题，提高页岩气和天然气的利用率和质量，并延长页岩气的使用期限，满足人们的需求。
在开展页岩气水平钻井工作的过程中，一般常用井眼轨迹控制技术进行作业，并且借助井的地质钻井技术导向使用，使钻探过程中的井眼轨迹问题得到了解决，为钻探工作带来相应的支持。
二、页岩气水平井钻井难点通过对某地区的地质构造情况进行分析，该地区的地质构造属于纵向上孔隙、裂缝发育，在结构中易产生钻井口的出口失返或者漏水问题，对钻井作业造成了影响，钻进水平井的过程中可能会产生更多的问题，导致周期延长。
由于地表的沉岩性比较差，易产生垮塌的问题或者掉块问题。
井壁切向应力等多种因素的作用下，水平井以及大斜度井中可能会出现井壁垮塌的问题。
同时，该地区的地层构造中可钻性比较差，地层中的夹层较多，对钻头有着较高的要求，一般使用单只钻头进行施工，避免对钻井效果产生不良的影响。
隆页1HF页岩气井钻井关键技术
隆页1HF页岩气井钻井关键技术I. 简介- 隆页1HF页岩气井的概述和发展现状- 钻井关键技术的重要性和研究意义II. 钻井前期技术- 井位选址和测井评价- 钻井液选型和设计- 钻头选择和钻井参数设计III. 钻井中期技术- 井壁稳定技术- 钻井过程监测技术- 钻井设备维护技术IV. 钻井后期技术- 水力压裂技术- 气体压裂技术- 快速射孔技术V. 钻井安全监测和环保技术- 防漏报警监测技术- 水土保持技术- 废弃井处理技术VI. 结论- 隆页1HF页岩气井钻井关键技术的研究总结和未来展望I. 简介岩石储层是石油和天然气的主要产出地，传统石油和天然气开采主要以油藏和气藏为主，但近年来页岩气的开采得到了越来越广泛的关注。
隆页1HF页岩气井是一种新型的页岩气开采井型，具有资源丰富、易于注水压裂等特点。
然而，隆页1HF页岩气井钻井过程中存在许多技术难点，如井位选址、井壁稳定、压裂技术等。
本文将着重介绍隆页1HF页岩气井钻井关键技术，并分析其应用现状和发展趋势。
II. 钻井前期技术隆页1HF页岩气井的钻井前期技术主要包括井位选址和测井评价、钻井液选型和设计、钻头选择和钻井参数设计等。
1. 井位选址和测井评价井位选址和测井评价是隆页1HF页岩气井钻井过程中至关重要的一个环节。
井位的选取要考虑自然地质条件、地形地貌、气候环境等因素，测井评价要综合考虑地层构造、地层时空分布等多个方面。
针对隆页1HF页岩气井，钻井前需要进行源岩分析和提高有效储层面积。
2. 钻井液选型和设计钻井液的选型和设计对于隆页1HF页岩气井的钻井质量和效率有直接影响。
隆页1HF页岩气井钻井液的主要作用是降低钻头与井壁的摩擦力以及带走井壁破碎碎屑。
由于隆页1HF 页岩气井地质条件的复杂性，选择合适的钻井液类型和特性至关重要。
3. 钻头选择和钻井参数设计钻头的选择和钻井参数设计是隆页1HF页岩气井钻井关键技术之一。
钻头的类型和质量对钻井质量和效率起着至关重要的作用。
页岩气水平井钻井技术难点及对策研究
页岩气水平井钻井技术难点及对策研究[摘要]：我国已探明的页岩气储量丰富，已然成为油气勘探领域的热门。
目前，我国针对页岩气的钻探主要采用的是水平井钻井技术，在实际勘探开发过程中暴露出了许多问题，本文主要概述了页岩气水平井钻井过程中的常见问题，有针对性的提出了一些完善对策，旨在能够进一步的推动我国页岩气水平井钻井技术更上一个台阶。
[关键词]：页岩气水平井钻井难点对策一引言石油天然气资源是我国目前主要的能源物质，随着勘探开发的不断推进，油气资源的开采难度越来越大。
近些年，页岩气资源的开采研究工作如火如荼的进行着，根据探明储量表明，页岩气资源储存量大已然成为一种新型的能源物质。
目前，我国针对页岩气资源的钻探主要采用的是水平井钻井技术，但是在钻进的过程中会遇到一些新的问题比如页岩遇水易膨胀、井壁失稳等，这在一定程度上严重的制约了页岩气钻井技术的发展。
因此，本文从页岩气的特征出发，指出了在页岩气水平井钻井过程中存在的难点，并有针对性的给出了完善措施，旨在能够为我国的页岩气勘探开发奠定一定的理论基础。
二页岩气特征页岩气是一种存在于泥岩或者页岩结构中的天然气，由于其自身的产能很低，所以必须要借助更加先进的钻采技术来提高页岩气资源的产量。
相比于常规气藏而言，页岩气藏有很多独特的特征。
首先是从成藏条件上来说，页岩气主要是通过自生自储的方式，而常规气藏主要是通过在路径上进行圈闭；其次，从储集介质上来看，页岩气的岩层主要是页岩和砂质岩夹层，但常规的气藏的介质主要是多孔隙的碳酸盐岩；再者，从气藏的分布来看，页岩气分布面积广，丰度低，但常规气藏相对比较集中，丰度也较高；最后，在气藏的开采方式上来看，页岩气的开采主要是通过压力驱动的方式来进行开采，但常规气藏主要通过储层压裂改造，开采的周期更长。
三页岩气水平井钻井技术难点3.1 钻井摩阻较大页岩气主要通过水平井的方式进行钻采，由于存在着水平段，而且页岩气水平井自身的结构比较复杂，所以在进行钻进的过程中，钻柱在重力的作用下就会和井壁之间产生一定的摩擦力。
深层页岩气水平井优快钻井技术分析
深层页岩气水平井优快钻井技术分析摘要：深层页岩气水平井的钻井过程面临着诸多技术难题，包括钻井周期长、复杂事故发生率高以及定向工具故障等问题。
为了克服这些难点并提高钻井效率，本文对深层页岩气水平井的优快钻井技术进行了全面分析。
钻井提速的关键技术包括井身结构优化、井眼轨道优化、钻井提速提效技术等。
此外，优选定向钻具组合及其应用效果以及钻井液体系的优化和应用也得到了研究。
通过实践和数据分析，本研究验证了这些技术在深层页岩气水平井钻井中的应用效果。
关键词：深层页岩气水平井；优快钻井技术；钻井提速；定向钻具组合引言深层页岩气水平井作为一种重要的油气勘探与开发方式，具有巨大的潜力和经济价值。
然而，传统的钻井技术在深层页岩气水平井的钻井过程中面临着诸多挑战。
本文以提速为核心目标，通过优化钻井工艺和应用新的技术手段，旨在缩短钻井周期，减少事故发生率，改善定向工具的性能，并提高钻遇优质储层的概率。
1钻井提速关键技术1.1井身结构优化技术第一，根据地层特性和井深条件，选择适当的井筒材料，如高强度钢管或复合材料管，以提供足够的强度和耐磨性，减少井壁塌陷和磨损。
第二，优化钢管螺纹连接设计，确保连接的强度和密封性，减少漏失和断裂的风险，提高井身整体的稳定性和可靠性。
第三，根据地层压力、井深和井斜要求，合理确定井身壁厚，并采取加固措施，如设置加强环、钢带包覆等，提高井身的抗压和抗弯能力。
第四，根据井身结构要求和施工工艺，合理设计管柱组合，考虑钻进、套管和固井等工序的需求，确保井身的完整性和施工效率[1]。
1.2井眼轨道优化技术第一，根据地层特性、井眼形状和钻井目标，合理设计钻进曲线，确定井斜和方位角的变化规律，以实现预期的井眼轨道。
第二，选择适当的定向钻具，如测斜仪、方位仪和导向钻头，根据钻进曲线要求进行合理配置和组合，以确保井眼轨道的准确性和稳定性。
第三，轨迹实时监测和调整。
利用测斜仪和方位仪等装置，实时监测井眼轨迹的测量数据。
页岩气水平井钻井技术与难点分析
页岩气水平井钻井技术与难点分析【摘要】：页岩气是一种重要的天然气资源，对其进行开采主要采用的是水平井钻井技术，此项钻井技术不仅能提升单井的采收效率，还能提高采油产量，在页岩气开发中具有显著作用。
但是，水平井钻井技术还是存在一些技术难点问题，钻井过程中扭矩、摩擦阻力大，井壁稳定性差，井眼轨迹难以精准控制等，给实际的勘测开发工作带来一定的影响。
因此，我们需要对水平井钻井技术难点进行全面分析，采取有效的措施解决技术难点问题，确保页岩气水平井钻井顺利进行，推动页岩气水平井技术长远发展。
【关键词】：页岩气；水平井钻井技术；难点；措施；引言目前，社会广泛关注和研究非常规油气资源的开发，页岩气作为储量丰富、开发潜力大的非常规能源，自然受到了人们的重视。
在页岩气开发过程中，常用的开发技术是水平井钻井技术，水平井钻井技术在钻井速度、单井开采产量、开采时间等方面都具有显著的应用优势，但是，在实际开采过程中，水平井钻井技术也存在一些技术难点问题。
因此，为了充分发挥出水平井钻井技术的作用，就针对技术难点问题采取有针对性的解决措施，确保页岩气水平钻井技术的成功率，确保页岩气的开采效率和质量。
1.页岩气水平井钻井技术进行页岩气开发过程中，最关键、最常用的技术就是水平井钻井技术。
目前，常用的水平井钻井技术包括欠平衡钻井、旋转导向钻井、控制压力钻井等。
欠平衡钻井技术可以很好的克服井壁坍塌问题，避免钻井液伤害储层，机械钻井速度快，开采产能高。
旋转导向钻井技术在水平井钻井中主要使用旋转钻井导向工具，具有边滑动边旋转特点，能够精准的控制井眼轨迹，钻出来的井眼会更加光滑，能够有效减少扭矩、摩擦阻力，减少井下复杂情况的出现。
控制压力钻井技术是指在钻井过程中，能够对井筒液柱压力剖面进行有效控制，将全部的井筒压力始终控制在地层孔隙压力和破裂压力中间，实现安全钻井和高效率钻进的先进钻进技术。
此项钻井技术的准确性、及时性较强，钻井速度快，在高难度定向井、水平分支井、超深井等都有广泛的应用。
页岩气水平井钻井技术与难点分析
页岩气水平井钻井技术与难点分析目前全世界对页岩气的开发已经成为新能源研究的突破口，具有很大的开发潜力，具有使用寿命和生产周期长的优点，广泛的得到了人们的关注，我国的页岩气开发要根据实际储藏的特点，在借鉴国外先进技术和经验的基础上，研究出适合我国页岩气水平井钻井的技术方案，形成配套的钻井、固井、压裂等作用流程，实现废水、废渣等處理不不会造成环境的污染，促进我国页岩气水平井技术健康、可持续发展。
标签：页岩气；水平井钻井技术页岩气是一种以多种形态存在的天然气聚集物，主要富集与泥页岩地层中，页岩气的特点是储量丰富、开采周期较长，开发的潜力非常大，作为一种新能源目前已经成为全世界研究的对象，页岩气藏的地层一般呈现孔隙度较低、渗透率较低的特点，因此与传统的常规天然气相比，气流的阻力较大，开采率也比较低，通常情况下需要进行页岩气储层的压裂改造，才能进行开采，因此开采页岩气的成本也就相对比较高。
所以我们想要增加经济效益，就要适当的提升钻井的速度、提升单井的产量、延长开采时间。
1. 水平井钻井技术水平井钻井技术是页岩气成功开发的核心技术之一，深受业界重视。
与直井相比，水平井成本虽然是直井的2～3 倍，而产量却是直井的3～5 倍。
水平井提高了与页岩层中裂缝接触的可能性，增大了与储层中气体的接触面积，在直井收效甚微的地区，水平井开采效果良好。
同时，水平井减少了地面设施，开采延伸范围大，避免地面不利条件的干扰。
当前，国外常用的水平井钻井技术有欠平衡钻井、旋转导向钻井、控制压力钻井等，其中：①欠平衡钻井技术可实施负压钻井，减少循环漏失，提高采收率和机械钻速，避免损害储层；②旋转导向钻井技术由于在水平井钻井中采用旋转钻井导向工具，可以形成光滑的井眼，更易较好的进行地层评价，同时可有效提高钻井速度；③控制压力钻井技术在钻井过程中能有效控制井筒液柱压力剖面，达到安全、高效钻井；④随钻测井技术（LWD）和随钻测量技术（MWD）可以使水平井精确定位，引导中靶地质目标，保证井眼轨迹，同时可以准确评价地层。
简析页岩气水平井固井技术难点及应对的策略
简析页岩气水平井固井技术难点及应对的策略发布时间：2023-01-30T08:59:03.422Z 来源：《中国电业与能源》2022年8月16期作者：邓天地[导读] 页岩气储气层物性较差，容易出现裂缝问题邓天地西南油气田分公司重庆气矿 400708摘要：页岩气储气层物性较差，容易出现裂缝问题，因此影响页岩气水平井的正常使用。
本文主要结合现有的工作经验，从页岩气水平井固井技术难点出发，探究相应的应对策略，希望给其他学者的研究提供新的参考视角。
关键词：页岩气水平井；固井技术；难点；策略引言：页岩气资源作为一种新型资源，受到诸多企业的重视。
但是由于页岩本身的泥质相对较多，容易破碎和膨胀，再加上其本身的氧气产量相对较低，因此需要借助国外的技术手段，对页岩气水平井进行固定与调整。
页岩气固井技术专业度较强，这就要求相关工作人员能够抓住页岩气水平井固井技术的难点，并结合实际的困境探究相应的解决措施。
一、页岩气水平井固井技术难点（一）地质稳定性差首先，页岩类的地层本身稳定性相对较差，在钻井过程中会容易出现崩塌问题。
大部分页岩类地层泥质含量较高，在钻井过程中水泥环与裸眼井壁，难以达到预期的胶结程度，因此会导致页岩气水平井无法发挥既定的成效。
其次，页岩类地层会出现页岩气窜槽现象。
主要是由于在钻井过程中，外部温度会发生变化，水泥受到温度影响会出现收缩问题。
进而在页岩层的胶结面出现微环空，为气体的窜流开通了通道。
（二）水平段下套管难度较大由于受到页岩储层性质和水平段下套管的环境具有不稳定性，导致水平段下套管难度相对较大。
首先，页岩储藏层在遇到水之后，岩层容易出现膨胀，会导致井眼的形状发生变化[1]。
一般情况下，井眼在变形之后会逐渐趋向于椭圆形，进而使水平断下套增加了一定的难度。
其次，水平位移、水平截面与套管的阻力是成正比关系。
位移长度、截面面积越大，下套管的阻力越强。
在钻井过程中，受到地形的影响，部分井的斜度较大，截面面积也随之增加，下套管的过程中受到的摩擦阻力相对较大，以至于套管难以下到既定的深度。
页岩气与钻井技术
页岩气与水平井钻井技术石工10-9班林鑫2010022116(中国石油大学石油工程学院，北京102249)摘要：页岩气在世界油气资源中占有巨大的比重，但因其渗透率低，开采难度大。
目前对页岩气的开采方式主要是以水平井为主。
水平井与直井相比，具有与油层接触面积大，采油率高等特点，因而被广泛的应用到非常规油气和老井增产中去。
本文分析介绍了水平井钻井技术中的一些关键技术，对水平井技术中存在的问题进行了探讨，并对水平井的几个研究的方向进行了介绍。
1.目的：页岩气是从页岩层中开采出来的天然气，主体位于暗色泥页岩或高碳泥页岩中，页岩气是主体上以吸附或游离状态存在于泥岩、高碳泥岩、页岩及粉砂质岩类夹层中的天然气，它可以生成于有机成因的各种阶段天然气主体上，以游离相态（大约50%）存在于裂缝、孔隙及其它储集空间，以吸附状态（大约50%）存在于干酪根、粘土颗粒及孔隙表面，极少量以溶解状态储存于干酪根、沥青质及石油中天然气也存在于夹层状的粉砂岩、粉砂质泥岩、泥质粉砂岩、甚至砂岩地层中为天然气生成之后，在源岩层内的就近聚集表现为典型的原地成藏模式，与油页岩、油砂、地沥青等差别较大。
与常规储层气藏不同，页岩既是天然气生成的源岩，也是聚集和保存天然气的储层和盖层。
因此，有机质含量高的黑色页岩、高碳泥岩等常是最好的页岩气发育条件。
中国主要盆地和地区页岩气资源量约为15万亿－30万亿立方米，经济价值巨大。
另一方面，生产周期长也是页岩气的显著特点。
页岩气的储量巨大，但开采难度也很高，为能充分开采页岩气，目前采用的技术有水平井技术和压裂技术，为此，对页岩水平井钻井技术的研究具有重要的意义。
2.技术进展水平井是定向井的一种，指井眼轨迹达到水平后，井眼继续眼神一定长度的定向井。
这里所说的“达到水平”是指井斜角达到90°左右（一般大于85°）。
“延伸一定长度”一般是在油层里延伸，并且延伸的长度要大于有层厚度的六倍。
根据垂直段向水平段转弯时的曲率半径的大小，将水平井分为五类，分别为：2.1水平井的优势1.水平井的突出特点是井眼穿过油层的长度长，大大增加了井与油层的接触表面积，从而使油井的单井产量高，油井的生产速度快，减少了生产时间。
页岩气水平井钻井技术
页岩气水平井钻井技术摘要当前我国页岩气水平井钻井施工整体表现出成本高、周期长、复杂事故多等问题。
针对这些问题，本文对国内页岩气井进行了技术跟踪，归纳了当前我国页岩气水平井钻井过程中所面临的轨迹优化及控制、井壁稳定、摩阻扭矩、井眼清洁以及固井技术等难点问题。
关键词页岩气水平井轨迹控制井壁稳定摩阻美国页岩气资源的规模化开发和商业化利用，正在改变着世界能源格局，而同为世界能源进口大国的中国，同样拥有丰富的页岩气资源。
政策以及相关支持政策的陆续出台，不但表明了我国政府大力发展页岩气资源的决心，而且正在积极推进我国页岩气产业的全面、快速发展。
页岩气是指赋存于富有机质泥页岩及其夹层中，以吸附或游离状态为主要存在方式，在一定地质条件下聚集成藏并具有商业开发价值的非常规天然气。
与常规天然气藏相比，页岩气储层孔隙度主体小于10％，储层孔隙为0~500nm，孔喉直径介于5~200nm，渗透率极低，一般多采用水平井并经水力压裂技术改造后进行开发。
当前，公认的具备商业开采价值的页岩气藏需具备以下条件：①页岩气储集层厚度大于100ft（30m）；②富有机质页岩有机质丰富，TOC > 3 %；③成熟度Ro在1.1-1.4之间；④气含量>100ft3/t；⑤产水量较少，低氢含量；⑥黏土含量小于40 %，混合层组分含量低；⑦脆性较高，低泊松比、高杨氏弹性模量；⑧围岩条件有利于水力压裂控制。
页岩气藏作为典型的连续型油气聚集，往往分布在盆地内厚度大、分布广的集“生-储-聚”为一体的页岩烃源岩地层中。
页岩作为粘土岩常见岩石类型之一，是由粘土物质经压实、脱水、重结晶作用后形成的，其成分复杂，除包含高岭石、蒙脱石、水云母、拜来石等粘土矿物外，还含有诸如石英、长石、云母等碎屑矿物和铁、铝、锰的氧化物与氢氧化物等自生矿物，页岩层理构造发育，多呈页状或薄片状（图1左），并沿层理发育有大量裂隙和微裂隙（图1右），脆性高、易碎，外力击打作用下易裂成碎片，且吸水膨胀性强，长时间裸露浸泡后极易引起井壁缩径、垮塌、掉块等复杂事故。
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页岩气充气泥浆钻井技术充气泥浆钻井是将一定量的气体（空气、氮气、天然气等）连续不断注入泥浆内，使其呈均匀气泡分散于泥浆中，形成充气泥浆。
从井内返出的泥浆经过地面除屑除气后再次注入井内循环。
充气泥浆的密度可根据用用户要求在0.45g/cm3以上进行调整，从而达到防止漏失和防止油气层污染的目的。
其主要优点为：减少钻井液漏失造成对目的层的污染，提高机械钻速，降低钻井成本。
充气钻井液的分散相气体可以是空气、天然气、氮气等气体；连续相可以是各种类型的常规钻井液，也可以是淡水、清洁盐水、地层水、柴油等液体，但作为连续相的钻井液必须是易充气、易脱气且很稳定。
充气钻井液入井前通过调整气、液量来调整钻井液的密度；返出井口后经过地面除气器，气体从充气钻井液中脱离出来，以保证泵的正常上水。
➢充气钻井技术优点⑴在0.55～1.03g/cm 3密度范围内能够通过充气进行有效地调整，从而降低静液柱压力，实现近平衡或欠平衡钻井，保护油气层；⑵需要较高静液柱压力（而其它气体系不能产生）的油气藏，可以采用充气钻井液来钻，从而最大程度地降低地层损害；⑶将充气钻井液应用到其它气体体系不能奏效的情况下，例如，在欠平衡钻井过程中，能够产出大量水的严重漏失地层，通过调整注气量和液量，可以在环空中获得平衡状态，从而既不漏失，也不井涌；对井塌等钻井复杂问题亦较泡沫有较强适应能力；⑷基液可以是钻井液而不是水，因此可以在钻穿水敏性地层时，维持井眼的稳定性；⑸减少钻具磨损和井下钻具着火的危险；⑹钻井时效高，能大幅提高钻机作业效率；⑺保持较高的PH值用于克服内在的腐蚀损害和对充气钻井液的破坏；⑻消除了着火和灰尘危害，有利于保护环境；⑼可用于任何类型的地层，包括硬地层、软地层、干地层或湿地层，而空气钻井需要干燥的条件；⑽根据压力变化随时调整注液量和基液密度控制井口和井底压力的变化，阻止盐水流入或井喷事故的发生；⑾可采用常规测井和常规固井；⑿易于施工，是费用最低的低压欠平衡钻井技术。
可以利用常规钻井液，成本低，比泡沫类钻井流体节省成本。
因此该技术应用比较广泛。
➢充气钻井技术缺点⏹需要增加气体的注入压力；⏹如果充空气需要进行更广泛的腐蚀控制；⏹不适于高压高产储层；⏹也存在井壁不稳定问题；⏹遇到高压水层会产生技术上的困难。
➢环空气液混合流体特征分析1994年Williams发表了气液混合物两相流流态结构。
液、气经过泡沫发生器的混合基本形成了比较均匀稳定的混合物进入钻具内，其结构为泡状流，是泡而不是泡沫。
充气钻井液属于塑性流体，随着气液比的增加，塑性粘度与动切力增加；随着温度的升高，相同的气液比下的充气钻井液粘度下降，动切力下降。
从井底环空到井口的上返过程中，混合物结构处于动态中变化中，流态为非线性两相流。
随着液柱压力降低、温度的下降，小气泡结为大泡，混合物中气体体积增加，由泡状流变为段塞流，再进一步变为过度流。
井筒中上部为段塞流和过度流段，该井段为流态不稳定区。
混合物到达井筒上部井段，气泡体积更大，形成环状流，流速增加。
过渡流环状流段塞流泡状流环空维持气液混合的极限返速分区液体返速（m/min ）气体上返速度（m ／min ）1.818180180018000180181.8. 18环状流区AABBC泡状流区段塞流区过度流区环空气液两相流分布情况井筒中上部弹状流、涡状流井筒下部泡状流井筒上部环状流环空内气液比、气体百分比随井深的变化地面Q = 91%R = 1.4/1600m Q = 18%1200m Q = 8%1800m Q = 5%2400m Q = 3%300m Q = 58%R = .23/1基液密度： 1.08g/cm 3R = .09/1R = .05/1气体/泥浆比率= 10/1R = .03/1在井深2400米处的混合物中气体体积占3%，到井深600米处气体体积占18%；而井深300米处气体体积急剧变大，气体占58%，由600米到300米气体体积增加了2.22倍；到井口处气体体积占91%，比井底的泡沫体积增加30倍。
3000米的井深1. 0的“基浆”在地面的气液比：25:1 ，泡沫质量为96.15%，此时的泥浆几乎全是气体，密度0.0385;在井底气液比：1:99 ，泥浆密度为0.99，与基液几乎相同。
而气体密度大约为0.37。
T Z T Z P V *11*11*22*22=P V 基本计算公式:式中：P 1——井筒某点压力，Mpa ；P 2——井筒另一点压力，Mpa ；V 1——井筒某点气体体积，m 3；V 2——井筒另一点气体体积，m 3；T 1——井筒某点热力学温度，K;T 1=273℃+t 1，t 1--井筒某点温度，℃；T 2——井筒另一点热力学温度，K 。
T 2=273℃+t 2，t 2--井筒另一点温度，℃；Z 1、Z 2——修正系数。
➢充气钻井液井筒压力计算充气钻井的注气量、注液量、井筒流体柱压力、循环压耗、注入压力（泵压）、当量密度计算与模拟均需要专门软件。
环空井底压力能够通过调整液相密度、注液量和注气量来实现控制。
特别需要指出的是，当注液量一定时，随着注气量的增加，环空压耗增加，因此存在着最佳注气量范围，现场应根据具体情况进行选择。
最好在钻具组合中安装随钻压力检测仪（PWD），实时检测井底压力，判断欠平衡状态，指导施工。
注气量与压力关系(Saponja, 1995)161412108642环空井底压力@21m(MPa)氮气注入量(st m3/min )2010405030最佳点在一定的液体注入量条件下，降低流体密度所需的最小注气量。
摩阻控制区浪费气量比较稳定气体注入量使井底压力增加静液柱压力控制区不稳定压力变化大气体注入减小井底压力注油量@ 200 L/min139.7 mm (5-1/2”) 套管120.7 mm (4-3/4”) 水平井眼最佳注入量当液柱压力所减少的量与环空摩阻增加的量相互平衡抵消时，此时的气体注入量既为最佳注入量（最佳循环点）。
临界值决定于环空几何形状、井深和液体密度。
在设计和钻井过程中，必须确定井眼内是静液柱压力控制状态还是摩阻压力控制状态。
因为增加气体的注入量并不总是使井底压力减少，反而造成因过多的增加气体泵入量，而增加成本。
为了正确地设计、预测对作业的各种限制和控制井底环空压力等，必须考虑地层流体的流入对循环系统的影响。
对各种地层流体的流入进行评价，以确定其对循环系统的影响和对循环系统的各种限制是很重要的，实现必须充分考虑。
在静液柱压力控制状态，气体、液体注入量与井底压力之间的互动关系1.较小的气体注入量或者地层流体流入量的变化将导致较大的井底压力变化；2.地层气体的流入可能导致井底温度的降低，降低（原文为增加）井内的压力梯度，导致更多的地层气体的产生等等。
3.井内气体（注入的/或地层流入井内的）少量的变化可能引起井底压力的急剧变化，井内压力的波动对所有已钻开的地层产生影响，可能导致过平衡或井眼不稳定。
4.在静液柱压力控制状态，液体更容易在环空聚集和滞留，形成段塞流。
在摩阻压力控制状态下1.循环系统更稳定；2.气体注入量的变化引起井底压力波动小；3.在地层气体进入井内时，井内气体量的增加将使井底压力适度的增加，同时也阻止了地层气体向井内的流入。
在摩阻压力控制状态，地层流体向井内的流入得到控制而且进入井内的量最少；4.在摩阻压力控制状态，如果液体注入量较大，则循环系统的稳定性好，可以不必考虑其影响。
液、气注入量对井底压力的影响1614 1210 8 6 4 20 环空井底压力@ 2100m (M P a )氮气注入量( m 3/min)20104050300注入柴油139.7 mm 套管120.7 mm 水平井眼注入油量100 L/min200 L/min300 L/min最佳注入量需要的气体标准量计算图表(After Phillips Pet. Co.)每方泥浆需要的气体量（m 3）钻井深度（米）3228 3.50252118141173006002700300090012001500180021002400设计充气液密度1.200.50.60.05需要降低的密度0.50.360.240.12注气方式钻杆注入寄生管同心套管气体寄生管气体同心管气体钻杆钻杆注气法工艺流程：来自气体注入设备的压缩气体与来自液体注入设备的液体经过混合装置的混合，形成均匀的气液两相流体，通过立管、钻具内、钻头到井筒环空，再经过井口、节流管汇（或直接通过旋转头侧口、排放管线）进入分离系统（或经过密闭循环系统）进行气、液、固分离。
旁通喷射短节☐立管注气☐选择喷嘴大小确定旁通气量☐喷嘴与钻头喷嘴类似工艺特点工艺简单、应用广泛。
缺点是在钻井过程中注气、注液的不连续性（接单根，起下钻等），井底压力会因为摩擦压降消失而降低，其结果导致已钻开的储层的出油量、出气量增加，在钻开的长水平井段后效更加明显，即接一个单根出现一个井口高压单根峰，给井口压力控制和油、气、钻井液的分离带来困难；由于停止循环，钻具内外的钻井液发生液气分离，静液压力剖面发生变化，井筒上部是气，下部是液体。
工艺特点因为井筒内处于“活”的状态，当地层只出油、水时，环空静液柱压力增加。
当重新建立循环后，主要摩擦压降作用在井的下部，而且钻具内下部的液体段塞先被泵入环空，这样就增加了环空液柱压力和流动阻力（ECD 增大），井底出现压力激动，有可能导致出现过平衡。
所以应尽量减少接单根时间，使用顶驱能够部分避免这种情况。
钻柱注气优点总结1.它不需要任何井下辅助工具，因此其基本成本比其它注气方式要低。
2.由于充气流体充满了整个环空，因此获得的井底压力比气体从旁路注入的要低。
3.同一原因，任何特定的井底压力需要的气体注入速度比环空注气的要低。
4.在钻头处有较好的水力学。
钻柱注气缺点总结1.在接单根或起下钻停止循环时，不能实现连续注气，很难维持欠平衡状态。
循环停止时，可以维持欠平衡状态，但不能有效地控制井底压力。
2.由于各种钻柱单流阀使钻柱中的气体有一定压力，因此在接单根或起钻卸压时要花一定的时间，这一操作比钻柱中只有液体时要慢。
3.流过钻柱的是两相流，产生比单相的液流更高的摩擦压力损耗，因此，立压将比环空注气时的高。
接单根时的井底压力变化液柱压力地层压力在接单根之前注入氮气在接单根时形成的压力峰值压力时间时间分钟环空压力︵psi︶地面压力井底压力起钻压力峰值井眼清洗不足井眼发生堵塞地面压力没有增加循环开始出现的大的液体塞段塞流态接单根作业环空摩阻为1.2Mpa井底压力（psi）时间分钟充气钻井过程中井底压力的变化。