氮气钻井技术简介
地面往井下注氮安全技术措施
未来需要加强注氮设备的研发和改进，提高设备的可靠性和安全性，为井下作业提 供更好的保障。
THANKS
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培训操作人员
对操作人员进行注氮设备操作 和维护培训，确保他们具备相 应的技能和知识。
注氮操作步骤
连接管道
将注氮设备与井下管 道连接，确保连接处 密封良好，无泄漏。
开启设备
按照操作规程开启注 氮设备，调整设备参 数，确保正常工作。
监测氮气浓度
在注氮过程中，实时 监测井下氮气浓度， 确保浓度符合安全标 准。
定期对注氮设备进行安全检查，确保 设备运行正常，防止泄漏和事故发生 。
操作人员需佩戴防毒面具、化学防护 眼镜、化学防护服等个人防护用品， 以防止氮气中毒和化学品的伤害。
应急处理措施
制定应急预案，明确 应急处理流程和责任 人。
定期组织应急演练， 提高操作人员的应急 处理能力。
配备应急救援器材和 药品，确保在发生事 故时能够及时有效地 进行救援。
05
结论
总结
注氮技术可以有效降低井 下瓦斯浓度，提高井下作 业的安全性。
注氮管路应定期检查和维 护，防止管路泄漏和堵塞 等问题。
ABCD
注氮过程中需要严格控制 氮气流量、压力和温度等 参数，确保注氮效果和安 全性。
注氮操作需要专业人员进 行指导和监督，确保操作 过程的安全性和有效性。
未来展望
随着技术的不断进步，注氮技术将更加成熟和可靠，有望成为井下瓦斯治理的重要 手段之一。
工业制氮法
利用空气分离装置，通过深冷分 离法将空气中的氧气和氮气分离 ，得到高纯度的氮气后注入井下 。
注氮设备
国内外钻井新技术
国内外钻井新技术钻井作为石油勘探开发的重要环节，一直以来都在不断发展和创新。
近年来，随着科技的进步和需求的不断增长，国内外钻井行业涌现出了许多新技术，这些新技术为钻井作业提供了更高效、更安全、更环保的解决方案。
本文将重点介绍国内外钻井领域的一些新技术。
1. 气体钻井技术气体钻井技术是近年来钻井行业的一项重大技术突破。
相对于传统的液体钻井，气体钻井采用压缩空气或氮气作为钻进液，具有环保、清洁、高效等特点。
气体钻井技术不仅可以避免液态钻井液带来的环境问题，还能够减少地下水污染风险。
同时，气体钻井技术还能有效提高钻井速度，降低钻井成本。
2. 高压水力钻井技术高压水力钻井技术是一种利用高压水射流来切削地层的新型钻井技术。
该技术能够高效地切削硬岩和特殊地层，且对环境影响较小。
它采用高压水射流进行切削，可将地下岩层切削成细小的颗粒，减少钻井液量，降低钻井噪声和震动。
高压水力钻井技术不仅提高了钻进速度，还能够减少钻具磨损，延长钻头使用寿命。
3. 快速钻进技术快速钻进技术是一种钻井作业周期较短、效率较高的新技术。
通过优化钻井过程和提高钻具性能，快速钻进技术能够缩短钻进时间，减少钻井成本。
其中一项关键技术是采用高效钻井液和超强钻头，提高了钻进效率和钻头使用寿命。
此外，还可以采用一体化的钻井装置和自动化控制系统，提高钻井操作的精确度和安全性。
4. 智能钻井技术智能钻井技术是钻井行业的前沿技术之一。
它通过装备互联网、人工智能、大数据分析等技术，实现对钻井作业全过程的智能化控制和管理。
智能钻井技术可以实时监测钻井参数，预测地层变化，优化钻井方案，提高钻进效率和质量。
此外，智能钻井技术还可以对钻井装备进行远程监控和管理，减少了现场人员的风险和作业成本。
5. 高效钻井液技术高效钻井液技术是钻井作业中至关重要的一项技术。
它采用新型化学品和添加剂，改善钻井液的性能和稳定性，提高钻井作业的效率。
高效钻井液技术能够降低钻井过程中的摩擦阻力、降低地层损害、改善井壁稳定性等，从而提高钻井速度和质量。
空气钻井技术及其应用
空气钻井技术及其应用【摘要】文章介绍了空气钻井的技术特点及局限性，分析空气钻井技术在实际应用中的问题和难点，最后就如何改进提出了自己的一些看法和建议。
【关键词】空气钻井技术；应用；改进中图分类号：te242文献标识码： a 文章编号：引言空气钻井是以压缩空气（或氮气）既作为循环介质又作为破碎岩石能量的一种欠平衡钻井技术。
这种技术的原理是以气体（或氮气）为循环介质，用气体压缩机等设备作为增压装置，用旋转防喷器作为井口控制设备的一种欠平衡钻井工艺，用于石油、天然气钻井。
空气钻井技术能够避免产油层受到钻井液的污染，有助于提高油井生产能力，并杜绝由于钻井液的大量漏失而造成的不必要的浪费。
对于高渗、裂缝性地层以及对入侵液体高度敏感的地层，空气钻井技术是降低钻井液、滤液及固相侵入，防止损害储层的一种有效方法。
空气钻井技术是继水平井钻井技术之后迅速发展起来的一门降低成本又增加钻进效率的新技术，与先前的钻井方式相比，空气钻井技术可以使井底岩石受到挤压而凸起，并产生拉应力区，有助于钻头与岩石接触，进而使钻头更容易钻入地层，从而有效的提高钻井的时效。
1 空气钻井的技术特点及局限性空气钻井技术在实现完全欠平衡钻进、提升机械钻速以及安全性等方面具有显著有点，但是企业存在一些局限性，如井眼稳定性不好将无法进行空间钻井，下面作者将对此进行具体分析：（1）可以实现完全欠平衡钻进。
标准状况下，空气的密度为1.29g/l，根据满足正常钻进所需要的注气量计算，当井深超过3000m时环空气体密度不高于150g/l，远低于地层水的密度（纯水密度为1000g/l），可以轻易实现负压钻进。
（2）以空气作为循环介质时彻底消除了井底压持效应，极大的解放了机械钻速，因此空气钻进具有较高的机械钻速，一般是常规钻井液钻进方式的3-8倍。
（3）利用空气钻井技术可以比较容易的穿过非正常地层。
非正常地层是指天然裂缝、溶洞和盐类物质的夹层，例如硬石膏层，而且由于空气钻进无液相存在，因此不会涉及井壁的水化失稳问题。
油气井氮气排液技术规程-概述说明以及解释
油气井氮气排液技术规程-概述说明以及解释1.引言1.1 概述油气井氮气排液技术是一种在油气开采过程中常用的技术手段，通过注入氮气来促使油井内的油水混合物产生自动排液的现象，从而达到提高生产效率的目的。
这项技术在油气开采中起到了非常重要的作用，不仅可以有效控制油井产液，减轻油气开采过程中的压力，还可以提高油井产能，最大限度地提高油气开采的效率。
本文主要围绕油气井氮气排液技术展开讨论，通过介绍技术原理、操作步骤和应用情况，希望能够为油气开采领域的研究和实践提供一定的参考和借鉴。
通过深入研究和应用氮气排液技术，可以更好地优化油气开采过程，提高产能，降低成本，推动油气产业的可持续发展。
1.2 文章结构文章结构部分将主要包括以下内容：1. 引言部分：介绍文章的背景和意义，概括性地描述整篇文章的内容和结构。
2. 正文部分：详细介绍油气井氮气排液技术的概述、应用及操作步骤，包括技术原理、操作流程、设备要求等内容。
3. 结论部分：总结文章对油气井氮气排液技术的介绍，强调其重要性和实用性，并提出展望和未来发展方向。
1.3 目的本文的目的在于介绍油气井氮气排液技术规程，探讨其在油气采收过程中的重要性和应用价值。
通过对氮气排液技术的详细解析，帮助读者深入了解该技术的原理和操作步骤，提高油气开采作业的安全性和效率。
同时，本文还旨在促进氮气排液技术的推广和应用，为油气行业的发展和现代化提供有力的技术支持。
希望本文能为相关从业人员提供实用的指导和参考，推动油气井氮气排液技术规程在实践中的广泛应用，为油气勘探开发工作的顺利进行贡献力量。
2.正文2.1 油气井氮气排液技术概述油气井氮气排液技术是一种在油气生产过程中常用的辅助技术，通过注入氮气来提高井底压力，促进油气的顺利产出。
氮气是一种惰性气体，能够有效地克服井液阻力，减少井底流动压力，从而提高油气开采效率。
在油气生产过程中，对于含有高压气体的井眼，常常会出现井底液位不下降或下降缓慢的情况，导致产量下降，影响油气开采效率。
氮气排液的技术简介
目 录
氮气排液工艺技术特点 氮气排液技术分类介绍 结论与建议
工艺技术特点
氮气排液工艺技术特点在于： 一、施工安全。从氮气的物理性质上看，它不燃烧。因此， 在施工中与天然气以任何比例混合后，也不会发生爆炸， 施工人员没有任何危险。 二、工艺简单。与压风机气举工艺大体相同，在储液罐中以 液态的氮存在，泵吸人和排出的都是液态氮，通过加热器 后，液体变为气体而排入高压管线。使用气体驱替压井液 (修井液、射孔液)。 三、排液快。排液1400 m。，施工时问都在1 h以内，排液 2500～3000 m。，施工时问在90 min左右。 四、可排任意深度。根据不同井况，可设计任意的排液深度， 都能一次成功。但液氮在存放过程中有自然挥发损失，且 施工价格比较贵。
液氮混气水排液工艺
2．作业程序 ①启动液氮泵车向环空注入氮气，直至泵压升到12～15 MPa 左右。 ②液氮泵车继续向环空注氮气，但要减小排量，同时启动水 泥车向环空注水。 ③在向环空注入混气水过程中，根据泵压的变化及时调整水 泥车的注水排量，保持施工泵压平稳。一般泵压保持不变 ④计量罐计量，当出液量达到设计量时，液氮泵车和水泥车 停泵。 ⑤放喷，关闭进口闸门，同时打开环空放喷管线一侧针形阀， 套管另一侧马上改换安装压力表。套管用针形阀控制进行 放压，以防止地层出砂。出口进罐，计量准确。
1．每一种试油排液工艺，都有其各自的特性，在 具体确定应用时，要根据设计方案要求和地层情况、 油层物性、液性、地层压力等参数及不同井的具体情况来 确定针对性工艺。
2．在液氮注排过程中，每个操作人员要相互配 合，严格按各项操作规程施工。 3．由于液氮的低温特性，在施工过程中一定注意安全防 护，穿戴好相应的劳保用品，防止冷灼伤和冻伤。
氮气排液技术简介
油井注氮气增产技术的研究与应用_孙德浩
表 1 套管温度测量
井号
测量 时间
距井口 20 m 处 距井口 800 m 处
温度/ 压力/ e M Pa
温度/ 压力/ e M Pa
1- 47- 30 1998- 10- 01 283 61 7 1- 43- 532 1998- 12- 05 295 81 0 1- 42- 40 1999- 02- 01 291 91 6
块
油
气
田
第 10 卷第 5 期
½ 由于采用氮气隔热管柱结构, 没有封隔器 卡封, 套管不存在热应力集中的现象, 可以减轻对 套管的损害。
¾能控制底水锥进, 提高原油热采采收率。
2 现场应用
211 应用效果 曙光采油厂 杜 66 块经过多 轮次吞吐 以后,
井口压力只有 115~ 2 M Pa, 单井产量只有 1 t 左 右, 继续蒸汽吞吐开采投入大于产出, 经济效益 很差。1998 年 10 月, 在 杜 66 块曙 1- 47- 30 井运用氮气隔热助排技术, 注入氮气 1117 @ 104 m3, 注入蒸汽 800 m3。井口压力由 115 MP a 上 升到 7 MPa 左右, 产液量由原来的 2 m3/ d 增加 到 20 m3/ d, 同时油井含水量大幅度下降, 为油 田带来了可观 的经济效 益。从 1998 年 10 月至 1999 年 12 月, 在 辽河油田 曙光采油 厂的杜 97 块、杜 66 块、杜 48 块共施工 24 口井, 累积注 氮气 224 @ 104 m3, 注蒸汽 415 @ 104 m3。可以对 比井 21 口, 与上吞吐周期相比, 平均单井压力 提高了 016 MP a, 液面上升 114 m, 节省蒸汽注 入量 422 m3, 累积增油 3 355 t , 平均单井原油 含水下降 511% , 有效率 100% , 投入与产出比 为 1B115。采用杆式泵与此工艺配套, 避免了下 起隔热 管的工序, 这 样平均每口井 节约作业费 316 万元, 创经济效益 151 万元。 212 效果分析 21211 氮气有良好的隔热性能
气体钻井钻完井过程中的井口安全及环保控制技术
气体钻井钻完井过程中的井口安全及环保控制技术气体钻井是指以天然气或氮气为钻井液的一种钻井方式。
气体钻井具有环保、高效、节能等特点，在现代油气勘探中得到了广泛应用。
然而，气体钻井过程中会产生一定的井口安全和环保隐患，需要使用特定技术控制。
本文将详细介绍气体钻井钻完井过程中的井口安全及环保控制技术。
井口安全控制技术在气体钻井的钻完井过程中，井口安全控制是必不可少的一项技术。
主要包括以下几个方面：1. 合理布置井口安全防护设施井口安全防护设施是保障井口工人和设备安全的重要手段。
在气体钻井的钻完井过程中，井口防护设施应包括防爆网、燃气检测器、防毒面具等。
特别是钻井现场应该设置明显的警示标志，防止工人受伤和设备受损。
2. 强化井口通风在气体钻井的钻井过程中，由于钻井液为天然气或氮气，会产生大量气体，并且当井深增加时，井筒内的气体压力也会随之增加。
为了防止产生气体爆炸，应强化井口通风，使井筒内气体压力能够适时释放。
同时，通风系统应接通到燃气检测器，一旦探测到可燃气体，可自动切断通风机运行，并发送报警信号。
3. 控制井口温度气体钻井过程中，为了防止井口温度过高而引发危险，应该采取有效措施，控制井口温度。
一般采用通风降温、加装冷却设施等措施，同时还要做好视频监控、隔离帘帘等传统方案，确保操作人员经常观察井口，及时发现问题，防止事故发生。
4. 加强井口火源控制在气体钻井的钻完井过程中，应避免火源，将现场锅炉、发电机等设备隔离远离井口。
特别是不能在井口使用明火作业，如电焊等。
如果井口存在一定的火源危险，应当采用特殊的隔离措施，例如覆盖防爆板等。
环保控制技术气体钻井的钻完井过程中，还会产生一定的环保问题，需要使用特定技术控制。
主要包括以下几个方面：1. 节能降耗在气体钻井过程中，采用低粘度的钻井液、提高钻井速度、合理选择护壁等方式可以有效节能降耗，减少环境污染。
2. 合理处理钻井液废弃物钻井液废弃物是气体钻井过程中产生的主要废物之一，如果不加处理直接排放，会对周围的环境造成污染。
氮气驱油方案
氮气驱油方案引言氮气驱油是一种常用的提高油井产能的增产方式。
通过注入高压氮气到油井中，可以有效地驱除油井中的残余原油，减低油井压力，提高油井产能。
本文将介绍氮气驱油的工作原理、实施步骤以及使用注意事项。
工作原理氮气驱油是利用高压氮气的推力，将油井中残留的原油推出油井，达到提高产能的目的。
具体工作原理如下：1.注入氮气：首先，需要将高压氮气通过注入设备注入到油井中，以增加油井内部的压力。
2.压力传导：注入的高压氮气会通过油层孔隙中的原油，将原油推向井口方向。
3.驱替原油：高压氮气的推力作用下，将油井中的残余原油逐渐驱替出来，增加油井产能。
4.减低井底压力：随着原油驱替，油井底部的压力逐渐减低，这将导致更多的原油被推出井口。
5.增加产油量：通过连续注入氮气，持续驱替原油，可以显著提高油井的产油量。
实施步骤实施氮气驱油方案需要经过以下步骤：1.油藏评估：首先需要对待开发的油藏进行评估，了解油藏的地质特征、油层渗透率等参数，以确定氮气驱油的可行性。
2.设备准备：准备好氮气注入设备，包括高压氮气罐、注入管道等。
3.现场布置：在油井附近进行现场布置，包括布设氮气注入管道、调整注入流量控制阀等。
4.开始注入：将高压氮气注入到油井中，开始驱油操作。
根据具体情况，可以选择一次性注入或者分阶段注入。
5.监测与调整：在驱油过程中，需要随时监测油井产量、压力变化等参数，根据监测结果及时调整注入流量和注入压力，以达到最佳的驱油效果。
6.维护与继续注入：驱油操作完成后，需要对注入设备进行维护保养，同时根据油井产量情况，决定是否继续注入氮气以保持油井产能。
使用注意事项在实施氮气驱油方案时，需要注意以下事项：1.安全防护：在注入高压氮气过程中，必须要有完善的安全防护措施，包括防爆设备、防护服等。
2.地质评估：在选择使用氮气驱油方案前，需要对油藏地质进行评估，确保油藏具备适合使用氮气驱油的条件。
3.控制注入压力：注入氮气的压力需要根据油井情况进行合理调整，过高的注入压力可能导致油井破裂。
气体钻井技术
一、气体钻井技术的发展 二、气体钻井技术及装备 三、应用效果及典型井例
一、气体钻井技术的发展
气体钻井技术1953年 起源于美国，是以气体 、气液混合流体作为循 环介质代替钻井液的钻 井技术。
注入泥浆
注入气体、气 液混合流体
一、气体钻井技术的发展
气体钻井技术的优点：
➢ 极大降低对产层的损害，提高勘探开发效益 ➢ 消除井漏对钻井作业的影响 ➢ 可获得更高的钻进速度，降低钻井作业的总成本（井越深，其
工艺 技术
基础理论研究和工艺技术比较 成熟，开发了系统的地质适应 性评价技术和设计软件
与气体钻井应用发展的两个阶段相对应，美国气体钻井技术的 发展有明显的“两阶段”痕迹。
一、气体钻井技术的发展
第一阶段（1950～1990年）应用于非储层的提速、增效，进 尺占总钻井进尺的16％（美国能源部）
该阶段主要成果 ➢ 大功率空气压缩机、增压机等核心装备研制 ➢ 空气锤、空气钻井系列牙轮钻头等工具研制 ➢ 空气钻井的理论体系、专用软件配套工艺研究
一、气体钻井技术的发展
同时，针对井壁稳定、地层出水等难题，国外还发展了基于测井 资料分析井壁稳定、出水预测的公司专有技术，并未形成商业化软 件。针对地层出水，也发展了包括雾化、泡沫、充气钻井在内的技 术系列，以及一些堵水、固结松散地层的公司专有技术。为了研究 气体钻井井筒流动规律，美国Tulsa大学、斯坦福大学、宾西法尼亚 大学以及挪威的国家实验室，都建立了模拟流动试验架，进行了试 验研究与理论研究，在此基础上形成了气体钻井流动的理论体系。
一、气体钻井技术的发展
国内外气体现状对比
项目 应用 规模
装备
国外
国内
进尺占总进尺的30%
充氮气欠平衡钻完井技术研究与应用
（ ＠Ｋ ａ ｒ ａ ｍ ａ ｙ Ｖ ｏ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｌ ＆Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｉ ｃ ａ ｌ Ｃ ｏ ｌ ｌ ｅ ｇ ｅ ， Ｄ ｕ ｓ ｈ ａ ｎ ｚ ｉ ８ ３ ３ ６ ０ ０ ， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ：
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有很 大的发展前景 。
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油田注氮气知识
油田注氮气知识
在油田开采过程中，注氮气已被广泛使用。
注氮气是指将氮气注入油井中，以提高油井的生产能力和延长井底压力的时间。
以下是关于油田注氮气的一些知识：
1. 注氮气的作用
注氮气可以提高油井的生产能力，促进油的产出。
在油田开采过程中，油井会出现压力下降的情况，注入氮气可以提高井底压力，使油井产出更多的油。
此外，注氮气还可以延长油田的生产寿命。
2. 注氮气的方法
注氮气的方法有两种：一种是直接注入，即将氮气直接注入油井中；另一种是间接注入，即将氮气注入注氮井，再通过注氮井向油井输送氮气。
3. 注氮气的注意事项
在注氮气的过程中，需要注意以下几点：
（1）氮气的纯度要高，一般要求在99%以上；
（2）注入氮气时，需要控制压力和流量；
（3）注氮气需要保持连续性，以保证油井的压力稳定；
（4）需要根据油田的不同特点，确定注氮气的注入量和注入时间。
4. 注氮气的优缺点
注氮气的优点是可以提高油井的生产能力，延长油田的生产寿命。
缺点是注入氮气会增加油井的运行成本，同时也会对环境造成一定影
响。
总之，注氮气是油田开采过程中的一种重要技术手段，可以提高油井的生产能力和延长油田的生产寿命。
在使用时需要注意相关的技术细节和安全问题，以确保注氮气的有效性和安全性。
石油注氮工作原理
石油注氮工作原理
石油注氮技术是通过向油藏注入氮气来增加油井压力，以推动原油向井口流动的一种方法。
其工作原理主要包括以下几个步骤：
1. 压缩氮气的制备：将空气经过压缩机进行压缩，使其达到高压状态。
同时，通过冷却系统将氮气冷却至低温，以增加其密度。
2. 氮气注入：将高压、低温的氮气通过注入管道输送至井口，再通过注氮管道与油藏连接。
3. 氮气扩散：当氮气进入油藏内部后，会通过渗透和扩散作用分散到油藏中的原油之中。
由于氮气具有较高的压力和相对较低的相对溶解度，它会在油藏中形成气体相并释放出压力。
4. 油井压力升高：随着氮气的注入，油藏内的压力会逐渐升高。
这种增加的压力会推动原油向井口移动，增加采油效果。
需要注意的是，石油注氮工作原理可能还涉及一些工艺细节，具体步骤会根据不同的油藏特征和采油工艺进行调整。
石油空气钻井
咨询：1.空气钻井技术主要用在哪些油田上，在国内这项技术应用的广泛不？2.有哪些钻井公司在使用这项技术？3.哪些厂家生产空气螺杆钻具，国内或国外？气体钻井，作为一种新型钻井方法，是一种以空气、氮气为循环介质，用气体压缩机等设备作为增压装置，用旋转防喷器作为井口控制设备的一种欠平衡钻井工艺。
气体钻进主要有循环压耗低、带砂能力强且迅速、井眼净化好、防止井漏、减少环境污染、机械钻速高缩短建井周期、有利于发现和保护浅气层、减少了对地面环境的污染等优点。
其缺点是，使用区域受到限制，需要大量专用配套设备，钻井事故复杂处理难度加大，在钻井到后期因空气锤震动，钻具易断等工艺缺陷。
但气体钻井也存在不少的限制因素，如：产水地层、含有塑性石膏等均会对气体钻进产生不利的影响，甚至不能采用气体钻进。
在气体钻进后或气体钻进过程中，为了进行一些特殊的施工作业，往往都需替入水基钻井液进行压井，以完成相应的施工作业或继续钻进。
此时，如何让一个干燥的、处于欠平衡状态的空井，在替入钻井液后，不发生垮塌、缩径、井漏、虚厚泥饼卡钻等复杂问题，尽快恢复正常钻进或其它施工作业，这就成了气体钻井后留给钻井液工作的最大难题。
根据过去气体钻井的实钻情况，在气体钻进完成、替入钻井液后，大于80％的井出现了复杂情况，其核心和最根本的问题就是井壁稳定问题。
轻则阻卡、划眼，重则因卡钻后难以处理导致侧钻，严重影响了气体钻井的成果。
气体（空气、氮气）钻井适用条件1、所钻地层平缓，地层倾角＜30°，无力学不稳定性应力垮塌，地层坍塌压力低。
2、所钻地层不出水，无浅层天然气，无膏盐层。
如今国内可以进行空气钻的比较多，其中较出名的是四川广汉的川庆钻探公司下属的钻采研究院。
而且他们配套的设备和一起相当完善，并有几十口井的空钻经验。
本人也参与过川内初期空钻施工几口井的钻探过程，虽然从事钻井液方面的工作，但对空钻后替入泥浆的配制和使用很有经验。
如果有需要可以留言。
氮气欠平衡钻井技术的研究与应用
氮气 欠 平衡 钻 井技 术 的研 究与 应 用
李 贵 宾 （ 江大学研究生学院， ｌ 荆州４４２； 长 ｋ ＂ｌ Ｍ ３０ 中国石油渤 ３ 海钻探第三 钻井公司， 天津 ３０ ０ ０２ ） ８
万爱连 ，郭江辉 （ 石油渤海钻探第三 中国 钻井公司， 天津３０８） ｏ２ｏ
［ 要 ］ 氮 气 欠 平 衡 钻 井 （ Ｄ 技 术 适 应 于低 压 低 渗 透 、裂 缝 油 气 藏 、 衰 竭 、边 际 油 气 藏 或 是 曾经 发 生 摘 ＵＢ ）
岩为主要储层的变 质岩 潜 山。储 层平 均孔 隙度 为 ２ ３ ，空气 渗透 率极 小 ，具 有低 孔 、低渗 、原油 密度 ．４ 高、粘 度大 、油层压力低 、地层 温度 低等特点 。之前该油 田在志留系地层 钻探 了 ５口常规油井 ，但 地层可 钻性差 ，机械钻速低 ，油层污染严 重 ，故采用氮气欠平衡 钻井技术 。氮气 欠平衡 钻井技术 是 以氮 气为主要
钻 井 液 漏 失和 压 差 卡 钻 等 需 要 钻 穿 复 杂 层 的 地 区。 它 具 有 保 护 油 气 层 、ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 高 单 井 产 量 、提 高 钻 井 速 度 、
减少 钻 井 事 故及 井 下复 杂 情 况 等 优 点 。 介 绍 了 氮 气 欠 平 衡 钻 井 的 关 键 设 备 与 主 要 工 艺 流 程 ， 以玉 门 油 田 鸭 ９ ０井为 例 ，介 绍 了其 实 钻 井 身 结 构 、 氮 气 欠平 衡 钻 井 的 施 工 过 程及 所 用 的 井 口装 置 、 钻 具 组 合 。 给 ４
［ 图分 类号 ］ Ｔ ２ ９ 中 Ｅ ４
［ 献标 识码 ］ Ａ 文
［ 文章 编 号 ］１ ０ ００—９ ５ （０ ０ １ ２ ４ ４ ７ ２ ２ １ ）Ｏ —０ ８ 一Ｏ
油田注氮气知识
油田注氮气知识
油田注氮气是在油藏压力降低的情况下，为了维持油藏压力，保持油井的正常产量，而进行的一种人工注入氮气的操作。
下面我们来分步骤阐述油田注氮气的相关知识。
步骤一：注氮气的目的
首先需要明确注氮气的目的，注氮气的目的是为了将氮气注入油田，增加油井的压力，从而使得油井的产量能够维持在较高水平。
步骤二：注氮气的原理
其次需要了解注氮气的原理，油田注氮气是通过将氮气注入井下的油藏中，将油藏内的水蒸汽或天然气压缩为液态，从而增加井底的总压力，增加油井产油的压力差，促进油井产量提高。
步骤三：注氮气的方法
注氮气的方法主要有两种：一种是在注入井前，需要通过详细的地质勘探工作来确定油藏中氮气的注入位置、注气方式、注气压力和注气量等技术参数；另一种是在井口把氮气加压后，再将氮气注入沉淀池，通过压力管路将氮气达到油井深部，在沉淀池区域进行一系列的注气操作。
步骤四：注氮气的注意事项
在注氮气的过程中，需要注意以下几点：
1.需有效控制氮气的注入量和注入速度，以避免对油井产量带来负面影响；
2.注氮气的压力和温度必须符合技术规定和安全标准，以避免因油井承压过大而导致设备损坏或人员伤亡；
3.注氮气的时间应适当，以保证每一个油井都能够充分的得到注氮气的支持，从而保持油井产量的正常表现。
总之，油田注氮气是一项不可或缺的工作，通过科学合理的注氮气方法及技术控制，能够有效的提高油井的产量，为石油工业的发展做出积极的贡献。
浅谈欠平衡钻井技术中的氮气循环钻井系统
文章 编号 ： ６ ４ ０ ８ （ ０ ９ ０ （） ０ ７ － ２ １ ７ － ９ Ｘ ２ ０ ） ２ｃ ０ ０ ０ －
反 吹 气
１欠平衡钻井介绍
在 钻 井 工 程 中 ， 井 简 中 循 环 介 质 的 按
压 力 与 地 层 孔 隙压 力 之 间 的 大 小 ， 将 钻 可 井 分 为 过 平 衡 压 力 钻 井 、 近 平 衡 压 力 钻 井 、欠平 衡 压力 钻井 。经过 几十 年的 发 展 ，
塑 Ｑ Ｑ ：
Ｓｃ ｅ ｉ ｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈ ｎＯＩ Ｏｇｙ ｎ Ｉ ｎｏｖ ｉ ｎ ａｔ ｏ Ｈｅｒ ｄ ａｌ
工 业 技 术
浅 谈 欠 平衡 钻 井 技 术 中 的氮气 循 环 钻 井 系统
刘 业 文 （ 山东胜利 油田渤海钻 井二公司 山东东 营 ２ ２ ０ ５ ０） ７
到 目前 国 内外 已 经发 展 了空 气 钻井 、氮 气 钻井 、天 然 气钻 井 ，雾化 钻 井 、泡沫 钻井 、 充 气钻 井 液 钻 井 等 多种 欠平 衡 钻 井 技 术 。 空 气 欠 平 衡 钻 井 技 术 ， 指 空 气 作 为 是 循 环 介 质 进 行 欠 平 衡 钻 井 ， 最 早 发展 的 是 种 欠 平 衡 钻井 技 术 。可 较大 地 节 约 钻 井
一Hale Waihona Puke 力） 图１ 表１
四相分 离流 程 分 离器压 降
材料费用 。
氮 气钻 井 技 术 ， 欠 平衡 钻 井 中 ， 气 在 氮 能 用 作 钻 井 液 ， 作 为 钻 井 液 的 一 种 组 成 或
成分 。主要的优点胜过空 气钻井 ， 因氮 气
压力 （ ａ ） ５ ２ １ Ｏ 压 降 正常工作 １８ ８ ４ ． ～２４ ２ ６ １８ Ｏ ～５ ４ ３ ２ ３ １ ～１６ （ｋ ａ 最高 时 Ｐ） ７６ ４ ２８４ ９ ． １９ ４２
石油行业中的钻井技术使用教程
石油行业中的钻井技术使用教程钻井技术是石油行业中的关键环节之一，它涉及到石油勘探与开发的重要过程。
钻井技术的有效运用可以提高石油产量，降低成本，因此对于从事石油行业的专业人士来说，熟悉钻井技术使用教程是至关重要的。
在本文中，我们将详细介绍石油行业中常用的钻井技术及其使用教程。
首先，钻井技术中最基本的工具是钻井机，它是用来在地下穿越不同地层的设备。
在使用钻井机之前，需要先确定钻井的位置以及井口的布置。
通过使用测量仪器和定向工具，可以准确确定钻井井位和方向，并提前规划好钻井井口的布置，保障施工的顺利进行。
接下来，我们将介绍常见的钻井技术。
1. 传统旋转钻井技术传统旋转钻井技术是最常见的钻井技术之一。
在此过程中，钻杆通过钻井机的旋转作用向地下逐渐穿越各种地层。
这种技术需要选用合适的钻头，并根据地层的情况采取不同的钻头形式来满足钻井的需求。
在钻眼过程中，需要及时排除岩屑，并在需要的时候进行井壁加固。
2. 旋转振动钻井技术旋转振动钻井技术是一种应对难钻井层的技术。
在这种钻井技术中，除了旋转的作用外，钻井机还会施加一定的振动力量。
这种技术可以有效地减少摩擦力，提高钻井速度，降低能耗。
特别是在钻探岩层之外的固体饱和地层时，旋转振动钻井技术可以显著提高钻井效率。
3. 插入法钻井技术插入法钻井技术是一种直接将钻头插入地层的钻井技术。
这种技术通常适用于软弱的地层情况下，如泥砂质地层。
在插入法钻井技术中，钻头以直接插入地层的方式进行钻探，同时通过注入冷却液来冷却和清洁工作面。
插入法钻井技术适用于一些特殊的地质情况，如湿地、沼泽地和海洋沉积地。
4. 气体钻井技术气体钻井技术是一种以气体（通常为氮气）作为冲击介质进行钻井的技术。
通过喷射气体来驱动钻头并清除钻孔内的废渣。
气体钻井技术具有清洁度高、环境友好、对地层破坏小的特点。
此外，气体钻井技术还可以有效地减少井底压力，避免井涌事故的发生。
在使用钻井技术时，还需要注意如下几点：1. 安全性钻井作业是相对危险的任务，因此在使用钻井技术时，安全必须放在首位。
DX1井高压高产储层氮气安全钻井技术
展 了高压、 高产储层 氮气安 全钻井技 术研 究。通过 结合 前期 氮 气钻 井作业 中存在 的井控安全 风险 问题 ， 采 用 井口 装 置升 级改造、 井控地 面管汇优 化改进 、 井下 内防喷 工具改善 、 井控 监测 与控 制 系统提 升等措 施 ， 提 高了井控 设备 的抗 冲蚀 冲击能力 ， 实现 了风 险及 时预测 以及 井控 系统远 程 自动化 控制 。通 过后期 氮气钻 井现场应 用表 明， 该技 术有效 地保 证 了储层 氮气钻 井的安 全钻 进 ， 对今后 高压、 高产储层 氮气安全钻进提供 了技术 支持 。 关键词 ：高压高产储层 ；氮气钻井 ；井控 装备 ；井控安 全 ； 安全钻井
Ｄ Ｘ１ 井 是西 部 某 致 密 砂 岩 深 盆 气 勘 探 潜 力 的 口重 点 预探井 ， 为避 免储 层液 相伤 害 ， 获取 地层 原 始 产能 ， 作 出准确 的产 能评 价 ， 在 该井储 层层 段 实施
一
、
氮 气 钻 井风 险分 析
氮 气 钻 井 不 同 于 常规 钻 井 ， 需 使 用专 用 井 控 和 循 环设 备实 现井 底 压力 控 制 、 循 环携 带岩 屑 、 旋转 分 流、 流体 处 理 等 多 项 功 能 ， 以保证安全、 快 速 钻 井 Ｊ 。高压 、 高产储 层氮气钻井 时 ， 井 筒 内无 液 柱 压力 平 衡地 层压 力 ， 井筒 返 出流体 返 速极 高 ， 极易 携 带地 层 岩屑 及流 体倒 流堵 塞 钻头水 眼或损 坏井 下工
由于高压气体的突然释放喷造成人员伤亡钻井设备损坏油气井报废自然和大量沉砂致使大量岩屑倒灌从而造成钻头堵环境伤害等严重后果使得高压高产储层氮气钻井塞内防喷工具失效还会对钻具产生巨大上顶力井控安全问题成为整个钻井过程中至关重要的问很容易造成井口井控设备损坏
油井注氮气流程
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氮气钻井技术简介
汤平汉
氮气钻井是气体钻井的一种方式，属于欠平衡钻井的范畴。
气体钻井技术作为中国石油集团公司近几年的重大现场试验项目，己显现出了较好成效，具有良好的推广应用前景和巨大市场。
一、慨念
氮气钻井就是将高压氮气作为钻井介质，注入钻具内,氮气在流经钻头时冷却钻头，携带钻屑,再通过井口及排砂管线排出,以实现钻井任务，达到发现油气层的目的。
二、氮气钻井技术工艺流程
现常用的氮气钻井技术，是以空气为工作对象，用空压机对空气先进行初级加压；然后输到制氮机，制氮机生产出氮气；氮气输到增压机，增压机对氮气进行增压；通过管线将高压氮气经立管三通注入钻具,氮气通过钻头时对钻头进行冷却,同时完成携带岩屑的任务,再通过井口,氮气和钻屑进入排砂管线,排砂管线上安装一个岩屑取样器便于取砂样,最后到岩屑池。
三、氮气钻井技术设备
在常规钻井配备装置的基础上，氮气钻井作业还需配备供气设备，主要有空压机、膜制氮机、增压机和旋转头等, 供气设备的供气量必须满足氮气钻井设计要求。
（1）空压机－先对空气进行初级加压，生产出压缩空气；
（2）膜制氮机－从压缩空气中分离出氮气；
（3）增压机－对氮气进行增压；
（4）旋转头－密封方钻杆与环空通道；
（5）排砂管线－排出气体及携带的钻屑；
此外，根据不同的要求，还可选用气体钻头、空气螺杆钻具、空气锤、不压井起下钻装置及管阀件。
满东2井氮气钻井配备的专用设备主要有：2套撬装式制氮机，每套制氮机的制氮量45m³/min、额定输出压力15MPa，包抬3台空压机、1台膜制氮机、1台增压机；2台制氮车，每台制氮车制氮量15m³/min、额定输出压力35MPa；Williams7100旋转控制头1套。
四、氮气钻井技术地质条件
在钻井工程上，只要所钻井筒单位时间内产出的液体少于一定数量，注入的氮气能够冷
却钻头，携带出钻屑,不影响正常钻进条件下，都可以采用氮气钻进。
经计算，在满东2井5 7/
8″的井眼，当液相产出量不超过2.0m³/h时，可以采用氮气钻进，否则，需转换成常规钻井液钻进。
考虑到经济性和风险性等因素，目前氮气钻井主要用于钻难钻地层，复杂地层，高陡构造地层，特别适用于水敏垮塌地层和井漏地层的钻进。
根据满东1井资料推断，满东2井主要目的层志留系下砂岩段属于典型的低孔低渗储层（5492.9～5502.2m段孔隙度3.06～9.6%，平均6.02%，渗透率0.02～4.03×10-3μm2，平均0.32×10-3μm2），天然裂缝不发育，该储层流体性质和地层压力较为清楚，井壁稳定，产水量小，满足氮气钻井条件。
在满东2井的氮气钻井过程中，地质情况符合预先的推断，采用氮气钻井，可以避免满东构造储层的主要伤害——液相伤害，及时发现和评价油气层，获取地层原始产能。
五、氮气钻井技术优点
通过满东2井及其它多口井的氮气体井试验,取得了很好的技术效果,认识到氮气钻井有很多技术优势,不仅可以大大加快钻井速度,减少井下复杂,而且可以给钻井工程带来很好的经济效益,同气体钻井一样，氮气钻井，具有以下几个优点。
(1)钻井速度快。
采用氮气钻井技术能够大幅度地提高钻井机械钻速。
满东2井5818.5～6200m井段，与同等条件下的泥浆钻井相比，氮气钻井平均机械钻速提高9.5倍，平均单只钻头进尺提高9倍，大大缩短了钻井周期,提高了经济效益。
(2) 有利于井眼稳定。
氮气钻井可避免水敏地层垮塌和井漏等引起的不利影响。
(3) 可以有效避免井漏复杂。
(4) 有利于延长钻具使用寿命，减少井下复杂事故的发生。
由于氮气钻井速度快，缩短了钻井时间，减少了钻具和扶正器的磨损；另一方面，由于钻压低，钻具负荷轻，减轻了钻具磨损和疲劳损坏，延长了钻具的使用寿命；再者，氮气钻井的注气压力低，避免了钻具的刺漏,确保了钻具使用的安全。
（5）节省钻头费用。
与同等条件下的泥浆钻井相比，满东2井氮气钻井平均单只5 7/8″钻头进尺提高9倍（231.5m），创造了新的钻井记录，钻头费用降低明显。
(6)具有较好的防斜打快效果。
由于氮气钻井的钻压低,有利于高陡构造防斜打直打快。
(7) 节省钻井液费用,有利于环境保护。
由于采用氮气钻井时,不用钻井液,而且钻井速度快,整口井减少了钻井液的沿程损耗,同时也减少了废弃钻井液的处理量,可节省大量钻井液费用和减少化工产品对环境造成的污染。
六、进行氮气钻井的建议：
虽然氮气钻井见到了好的效果,但仍有许多问题需要进一步探索研究。
（1）加强对地层出水问题的研究,力争在氮气携水、出水后携岩规律的认识上进一步完善；
（2）加强对井壁稳定问题的研究,特别是考虑化学耦合作用的钻前稳定性评价技术,另外高陡构造在地层不出水的条件下,采用氮气钻井井下是否会发生垮塌,以及塔里木地区井壁失稳情况的分类分析等都是今后需要进一步开展研究的工作；
（3）加强对防斜打直问题的研究,理论上根据空气锤低钻压的特点，符合钻井吊打防斜的规律，下一步可以在高陡构造上探索氮气钻井技术用于防斜打快的应用，以减少对垂直钻井技术的依赖；
（4）加强对膏盐层缩径问题的研究；
（5）进一步加大氮气钻井在塔里木地区的推广应用研究,让氮气钻井技术在石油天然气的勘探开发中发挥出更大的作用。
七、满东2井氮气钻井的成效
“与同等条件下的泥浆钻井相比，满东2井氮气钻井，在氮气注入量为50m³/min，井口注入压力为3.2MPa，钻压为40～60kN，转速为60rpm条件下，平均机械钻速提高9.5倍，平均单只钻头进尺提高9倍，并创造了5 7/8″井眼单只钻头纯钻时间最长（45h）、进尺最多（231.5m）、钻速最快（6.8m/h）的钻井新记录。
该技术的成功应用，大大缩短了钻井周期,为推动油田小尺寸深井高效钻探提供了新途径。
”。