一、气体钻井现场试验情况
（2）井壁稳定评估 对邻井窿10井200－ 4600m井段岩屑进行了室内 水化膨胀实验。200m取一 个岩屑样品，利用玉门青西 地区地层水对22个岩样进行 了岩屑水化实验。
0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000 2200 2400 2600 2800 3000 3200 3400 3600 3800 4000 4200 4400 4600 4800 5000
机械钻速 （m/h）
6.81
8.42
6.91 4.66 5.29 2.67 7.19 2.93 2.50 2.89 4.16
一、气体钻井现场试验情况
与邻井机械钻速对比
井号
钻进井段 （m）
进尺 井眼尺寸 纯钻时间 （m） （mm） （h）
窿14 窿10 窿106
1358－1456.63 1456.63－1977.13 1977.13－2670.02
一、气体钻井现场试验情况
（4）空气螺杆试验 在雾化钻井过程中，在2255.86-2335.84m井段试验了φ197mm 的空气螺杆，钻进79.98m起钻后检测发现空气螺杆不转动，空气 螺杆使用寿命10h。 钻井参数：钻压10-20KN，转速30-40rpm 空气注入参数：注入量100m3/min,注入压力3.0MPa左右 胶液注入参数：注入量25L/min 平均机械钻速7.19m/h,最快机械钻速60m/h。钻至井深2331m 以后机械钻速基本在1.0m/h左右。
一、气体钻井现场试验情况
（3）牙轮钻头空气/雾化钻井 空气锤钻井后，下入牙轮钻头进行空 气钻井，由于地层出水，钻进过程始终不 见岩屑返出，钻进10m后转化为雾化钻井， 岩屑返出正常。钻进井段1456.632430.19m，进尺973.56m，平均机械钻速 4.58m/h。 钻井参数：钻压10-30KN,转速70－ 80rpm 空气注入参数：注入量100m3/min,注 入压力2.8MPa左右 胶液注入参数：注入量25L/min
一、气体钻井现场试验情况
2、可行性论证 在前期区域可行性论证的基础上进行了水层预测和井壁稳定评 估。 （1）窿14井水层预测 利用窿14井邻井窿14井和隆106井测井资料、地质分层及其对 比、岩性特征等，对窿14井井深500－3800m井段储层及其含水情况 进行了评价预测。 500－2240m：无水层。 2240－2740m：存在水层的可能性。 2740－2850m：存在水层。 2850－3330m：水层发育段。 3330－3760m：有发育水层。 3760－4940m：裂缝较发育，未进行储层划分。
气层厚度(Байду номын сангаас)
2 7 5 3 5 2 6 6 /
钻遇概率 (%) 50 50 50 50 50 50 50 50 50
油气水层预测
气层 水层 气层 气层 气层 气层 气层 气层 水层
一、气体钻井现场试验情况
红台地区储层产能情况
井号
疙8 疙9 红台2 红台6 红台8
层位
J2s J2s J2s J2s J2s
Φ152.4mm钻头×5200m Φ127mm表套×5200m
一、气体钻井现场试验情况
（三）现场应用情况
1、主要设备
序号 1
设备名称 顶驱
2
空压机
3
空压机
4
空压机
5
制氮车
6 井口控制系统
7
空气锤
8
空气螺杆
9 空气震击器
10
雾化泵
数量 1台
2台
4台 1台 1台 1套 1支 1支 1支 1台
规格型号 DQ－60P
一、气体钻井现场试验情况
4、应用效果 窿14井气体钻井钻头使用指标
序号
钻头 型号
钻进 方式
0 HJ517G
转盘
1 空气锤
空气锤
2 HJ537G
转盘
3 HJ537G
转盘
2 HJ537G 4 HJ517G 5 GP536D 5 GP536D 6 HJ517G
转盘 转盘 复合 转盘 转盘
7 HJ517G
1406－1515.93 1515.93－1972 1972－2674.41 1448.32－1597
1597－2870
98.63 520.50 692.89 109.93 456.07 702.41 148.68 1273
244.5 241.3 241.3 375 375 214.3 311 311
钻井参数：钻压30KN,转速60rpm 空气注入参数： 气量90m3/min,注入压力0.7MPa
为试验空气锤钻井技术，井深1392.43m起钻更换为空气锤钻井 （2）空气锤钻井 （1392.43-1456.63m,进尺64.23m，平均机械钻速8.42m/h， 最快机械钻速达98m/h） 钻井参数：钻压30KN,转速25－30rpm 空气注入参数：气量90m3/min,注入压力0.9-2.8MPa 钻至井深1453m后机械钻速明显下降，井深1456.63m起钻发 现不工作，空气锤使用寿命7h。
12.68 78.75 204.33 34.83 261.92 346.00 35.83 582
机械钻速 （m/h）
7.78 5.27 3.39 3.14 1.74 2.03 4.15 2.19
平均机械 钻速
（m/h） 4.16
1.97
2.30
一、气体钻井现场试验情况
二、吐哈地区红台2-15井氮气钻井
一、气体钻井现场试验情况
1、钻井速度慢的两个原因分析 （1）逆掩推覆体钻井难度大，速度慢。 地层硬度大。实钻资料显示，逆掩推覆体地层岩石密度为 2.6—2.94g/cm3，有些已经超过3g/cm3 ，与花岗岩相同。 可钻性差。玉门青西地区窿9井逆掩推覆体地层志留系、白垩 系取心资料显示，可钻性在6-8级之间。 研磨性强。窿9井在逆掩推覆体地层1254.78-1255.55m井段用 NC623取心钻头工程取心，取心进尺0.77m，心长0.21m，收获率 27.3%，取心钻头报废。
有效渗透率 （10-3μm2）
0.604 0.568 0.656 0.009 0.062 0.029 0.0013
表皮系数
9.00 32.97 20.53 6.54 11.86 10.62 7.20
储层中部压力 平均气产量
（MPa）
（m3/d）
0.91
7310
0.93
24010
0.90
/
0.89
5892
LMF-70/150DS高低压一体机
英格索兰1070型低压空压机 Cooper40X-80高低压分体机
NIPU-900 williams7100ep
197mm 180mm 177.8mm 排量18-360L／min 压力20MPa
使用情况
损坏16次，损失196h 1台正常，1台气举后损坏， 不能使用 1台不能使用 低压部分 正常 排砂管线23次刺穿 工作寿命9h 工作寿命11h 震击后现场不能复位 正常使用
4
6
8
10
1600
1800
2000
2200
2400
2600
2800
3000
3200
3400
3600
一、气体钻井现场试验情况
（二）方案设计
2200m以上井段空气钻井 -3800m井段雾化钻井 -4700m井段泡沫钻井
Φ444.5mm钻头×1358m Φ339.7mm表套×1356.01m
Φ241.3mm钻头×4700m Φ177.8mm表套×4700m
5 10 15 20 25 30 35 40 45 50
低 膨 胀 区
高 膨 胀 区 低 膨 胀 区
一、气体钻井现场试验情况
针对高膨胀区，利用泡 沫胶液作膨胀液进行了膨胀 实验，膨胀率大幅度降低至5 ％以下，具有较好的抑制作 用，确定了泡沫胶液的配方：
水＋HVCMC＋SPS＋烧碱 ＋泥岩抑制剂
0
2
0.84
6988
0.86
／
0.88
2542
平均气产量 （m3/d）
/ / / 0.42 / / /
一、气体钻井现场试验情况
蹩跳钻严重。地层含砾、破碎，钻压超过50-80KN后减震器不 能有效缓解蹩、跳钻，使得钻具损伤严重。
井斜控制困难。地层倾角大（高达60－70°） 、倾向变化小， 采用常规的井斜控制方法收效甚微。
（2）深部白垩系泥云岩地层钻速慢 中、下沟组地层胶结比较致密，主要为致密的白云质泥岩、泥 质白云岩及砾岩，富含线状黄铁矿，裂缝发育，地层均质性差，且 非常致密，不仅硬度和密度增加，机械性能也向塑--脆性或塑性转 化，高围压下的岩石可钻性很差。可钻性在6-9级之间，最高达 9.73，在该层段采用160-180KN大钻压钻进日进尺只有10-20m。
一、气体钻井现场试验情况
2、工艺流程
一、气体钻井现场试验情况
3、现场应用概况
Φ444.5mm钻头×1358m Φ339.7mm表套×1356.01m Φ241.3mm钻头×2670.02m （4700m）
Φ152.4mm钻头×5200m
一、气体钻井现场试验情况
（1）空气钻井
（1358-1392.43m,进尺34.40m，平均机械钻速6.81m/h）
（一）红台地区基本情况 红台－疙瘩台构造主力气层在侏罗系三间房组，地质条件
复杂，地层压力普遍在0.8-0.9g/cm3之间，岩性主要为浅灰色 粉砂岩、细砂岩、砂砾岩，储层有效孔隙度为3-11％，渗透率 为0.5-2.0×10-3μm2，属中低孔低渗型储层。储层以泥质胶 结为主，水敏性强，孔隙间连通性差，属低压、低产储层。
一、气体钻井现场试验情况