空气钻井技术难点分析

摘 要：空气钻井技术相对于传统钻井液具有负压钻

关键词：空气钻井；难点；展望
引言
空气钻井是将传统钻井过程中使用的液体循环介质由
[1]，具有

1 空气钻井技术特点
（1）负压钻进。空气密度远远小于水的密度，根据正
当井深超过3000m时，空气密度也不
150g/l，可以实现负压钻进，也能够较好地控制孔隙压
（2）钻速快。空气钻井技术消除了井底持压效应，持压
钻头周围的围压就会越小，因此具有更高的机械钻速。
3）易穿过地层。在穿过非正常地层时，常规的钻井液会
（4）设备简单。空气钻井的主要设备是空气压缩机系统，
（5）安全性高。空气钻井可以避免有害气

2 空气钻井技术难点及对策
2.1 地层出水
在干硬等稳定地层，可以通过控制气量、钻速等保证井
对于不同的出水量[2]可以采取不同的处
0.477m3/h的小流量出水，它会使岩屑相互
7.95m3/h的大流量出水，可以通过加入泡沫剂或者改
钻速降低，处理措施是采用雾化钻井。
2.2 井斜控制
空气钻井相比传统钻井技术具有更小的井压，因此不易
气体钻井时岩石压力得到很好的释放，岩石应力值较小，
5～6倍，地层造斜力十分显著。
3°以内，效果显著。钟摆钻
3°以内。螺杆转相对于前两种具有
2°以内，但

2.3 井下燃爆
空气钻井技术在钻井过程中，如果遇到天然气或者其他
对气体钻井的井下燃爆条件进行了分析计算，分别考虑可

2.4 井壁失稳
气体钻井技术的另一难点是在产油、产气、出水等复杂
李皋[4]对地层失稳机理和评价方法进行
使用岩石力学性质、地应力状态与力学-化学耦合作

3 展望
空气钻井技术基于其优势将有广阔的发展前景，但是目
（1）基础理论研究。空气钻井是一个复杂的多学科综合
气量对岩屑的携带和对井壁的磨损进行研究。（2）
对岩屑运动、钻具磨损规律进行研究。
3）智能化。引入计算机对井壁温度场、压力、岩壁强度
（4）应用广阔。目前国内很多油田已
渗透油气藏阶段。油气井压力低、渗透大，

4 结束语
空气钻井技术凭借其优势在低压钻井等领域将得到广

参考文献
[1]侯树刚.空气钻井安全钻进特性分析[J].石油钻探技术，
，35（6）：50-53.
[2]卓云，胡显智，等.气体钻井遇地层出水时的充气钻井
[J].钻井工程，2011，31（8）：73-75.
[3]张林伟.气体钻井井下燃爆分析[J].西南石油大学学报
，2012，34（5）：146-152.
[4]李皋，孟英峰.气体快速钻井井壁失稳研究[J].钻采工
2013，36（4）：26-30.