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发表于 2009-12-20 01:25
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来自： 中国上海
氮气泡沫在钻井中的应用
钻探（井）循环介质的发展，经历了早期用于冲击钻的无循环钻井液到转钻进的有循环钻井液。基本类型从清水到普通泥浆、优质泥浆和无固相（无粘土）钻井液，水基到油基和气基低密度循环介质（空气和含气介质），一般条件下用循环介质到特殊条件下（低温、高温、低压、高压、高盐和不稳定地层等）和特种钻井工艺方法用循环介质等过程。气体钻探技术自应用于生产以后日益完善，应用领域愈益广泛，在石油天然气钻探、煤田钻探、固体矿产钻探、水文水井钻探、工程地质钻探、基础工程孔施工、矿山爆破孔、锚固孔和物探震源孔施工等方面都获得了广泛应用。
在空气钻进的基础上，除使用压缩空气外，还发展了多种低密度循环介质，如雾状气、泡沫和充气泡沫泥浆等。按钻探（井）循环介质分类，多工艺气体钻探技术包含了四类钻探工艺，以适用不同特性的岩层。即纯气体钻探、雾化钻探、充气泡沫泥浆钻探与稳定泡沫钻探。实践证明，多工艺空气钻探的四种工艺，由于钻孔内静柱压力大为减低，不仅有利于实施地层平衡钻进，并且成为现代保护低压油气层的理想钻井介质，不仅拓宽了对复杂岩层概念的认识，也为钻井工艺提供了新的途径。
欠平衡钻井是当代油气田勘探开发和保护油气层技术的重要发展方向，技术关键是通过控制钻井液密度，调整井内液柱压力小于储层的孔隙压力，使地层流体在压差作用下有控制地向井内连续流动，以实现低压、低渗、低产能油气资源的开发和利用。目前较多使用气体和泡沫介质来实现欠平衡钻井，如空气、氮气、天然气、烟道气以及雾化钻井、泡沫钻井等。
欠平衡钻井技术特点：
1、可减少对产层的损害，有效保护油气层，从而提高油气井的产量。
2、有利于及时发现低压低渗油气层，为勘探开发整体方案设计提供准确依据。
3、减少大量用水。
4、大幅度提高机械钻速，延长钻头使用寿命，从而缩短钻井周期，减少作业及相关费用。
5、有效地控制漏失，并减少和避免压差卡钻等井下复杂情况的发生。
6、减少或免去油层改造等作业措施及昂贵的费用。
在钻进油气层时，会有易燃的天然气释放，目前较好的工艺是使用氮气钻井。这主要是基于氮气的优良性质：
（1）广泛性：直接来源与空气，占空气体积的 78％，是经济性的必要条件；
（2）安全性：氮气的化学性质极不活泼，不易燃烧，无爆炸性，无毒，无腐蚀性，对地层、设备、人无损害；
（3）易压缩性：氮气的压缩系数（0.291）是 CO2的三倍，比烟道气、天然气都大 |
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