吉林项目40476钻井队 任杭洲、尚海超、宗福升
一、施工概况
本井为松辽盆地梨树断陷西部前姚家古潜山圈闭上的一口预探井，设计井深2700米，预测地层压力系数为1.02，属于常压地层。主要目的层为基底，兼探泉一段的含油气性。本井三开使用充气欠平衡钻井技术，采用低密度聚合醇防塌充（氮）气钻井液进行充气欠平衡钻井。
本井由40476钻井队承钻，由胜利钻井院承担充气欠平衡钻井施工，负责提供充氮气钻井专用设备，提供充气欠平衡钻井工艺技术支撑，欠平衡外围设备由钻井队负责管理。
充氮气欠平衡钻进井段：1766米-2430米，进尺664m，纯钻进时间为269.1h，平均机械钻速2.47m/h，与常规钻井液机械钻速相比，机械钻速提高2倍多。
井身结构：
图1 梨1井井身结构图
二、欠平衡设备
上井设备包括：空压机2台，膜制氮机1台，增压机1台，旋转控制头1套，液器分离器1套，排气管线1套80米，火炬（含自动点火装置）1套，地面供气管汇1套，设备满
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足30m/min氮气的供气能力。
设备名称 （1）旋转控制头 1、井口装备及工具 （2）轴承总成 （3）液动旁通阀 （3）动力站 （4）六方钻杆 （5）方补心 （6）箭型止回阀 （7）钻具旁通阀 （8）投入式止回阀 （1）空压机 2、制氮设备 （3）增压机 （4）高低压供气管线 33
规格/型号 SLXFD35-35，静压35MPa Φ127mm，35MPa Φ133.4mm 35MPa 35MPa 35MPa Sullair1150XH，32.5Nm/min 30Nm/min E3430，额定压力30MPa 液体300m/h；气体25000 m/h Φ244.5mm Φ127mm 333数量 1 2 1 1 1 1 4 1 1 2 1 1 1 1 1 1 80 1 1 20 1 1 4 2 2 单位 套 套 套 套 套 套 个 个 个 台 套 套 套 台 套 套 m 套 套 只 个 个 只 套 套 （2）膜制氮机 （1）液气分离器 （2）防回火装置 3、地面处理设备 （4）排气管线 （5）火炬 （6）流量计 （1）旋转控制头胶芯 4、材料及其它 （2）便携式H2S检测仪 （3）可燃气体报警仪 4、材料及其它 （4）灭火器 （5）正压式空气呼吸器 （6）对讲机
（3）自动点火装置 2
三、三开井口装置和充气欠平衡钻井循环流程图
套管头＋四通＋2FZ35-35双闸板（全封+127mm半封）＋FH35-35环形防喷器＋SLXFD35-35旋转控制头。
339.7mm套管 244.5mm套管 套管头 2FZ35-35 旋转控制头 FH35-35 3
N2 增压机 膜制氮 空压机 空压机
充气欠平衡钻井循环流程图
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四、充气欠平衡钻井
1、充气钻进
本井一开始即开通节流管汇两路流程（中路和节流阀通路），充气钻井液循环均匀后开始欠平衡钻进。第一趟钻基液密度1.02g/cm，充氮气30Nm/min进行循环流程试运转，但由于泥浆罐内泥浆溢出，重新注气后稍微降低了注入氮气量，充氮气24Nm/min试钻进作业。期间未见地层流体返出、气测全烃显示很低。之后基液密度一直控制在1.02～1.06g/cm之间，注液量30L/s，充氮气24～25Nm/min钻进，。虽然欠平衡压差满足了欠平衡钻井的要求，但没有油气显示，钻进过程中未见地层流体返出。为了加强脱气效果，基液粘度控制在45～50s左右，并适当向其中添加消泡剂。
2、充气接单根
按照欠平衡作业规程，接单根时循环10min，先停气，继续泵入钻井液，直到将充气钻井液顶至第一个回压凡尔以下，停泵，接单根。
接完单根后，立即开泵，待压力稳定至正常值，钻台即时通知供气，根据充气钻井液循环周时间，泥浆坐岗密切观察该次氮气返出情形，倒好振动筛闸门，防止钻井液喷溅，限制泥浆槽液位高度，避免淹没录井仪器；需要时可短暂停泵停气或减小气量。
接单根期间，供氮气设备始终正常运行处于待命工况。 3、 起下钻
起钻前停止充气，开泵充分洗井，使返出钻井液密度与入口钻井液密度一致，确保无油气物质，然后起出旋转头胶芯正常起钻。每起钻10柱，灌满钻井液。
下钻过程中，每500m向钻杆内灌一次钻井液，每下入10柱钻杆，停下观察井口。下钻到井底后，安装旋转头胶芯。
本井在起下钻作业过程中，未能发现地层流体返出情况。 4、井口节流控制
充气钻井原则上不节流控制井口压力。本井在充气量最大至30Nm3/min情况下，虽然井底实现了欠平衡，但因地层无流体产出，在井口并未产生回压。本井的三开充气钻井施工期间并没有进行节流控制。
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五、几点认识
（1）本井采用充气欠平衡钻井技术，安全顺利地完成了施工任务，较好地实现了及时发现油气层的钻探效果。
（2）欠平衡钻井降低了井底压力，减少了井底岩屑的压持效应，能够较大程度地提高
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机械钻速，本井三开欠平衡段平均机械钻速2.47m/h，由于有两趟纠斜钻进，因此平均机械钻速有所降低，但仍比常规钻井液钻井提高了2倍多。
（3）充气欠平衡钻井时，如果泥浆粘度过高，会影响液气分离器的脱气效果，甚至会产生一定的气泡，因此泥浆密度测量应以入口密度为准，并且应适当控制泥浆粘度，适当添加消泡剂，从而保障充气钻井工艺安全可行。
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