气基流体钻井工艺技术研究

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1、概述伊朗是世界第五大产油大国，是OPEC组织的主要成员国之一，到2001年石油探明可采石油储量为186.8亿吨，剩余可采储量138亿吨，仅次于沙特、俄罗斯、美国和伊拉克。伊朗还是一个产气大国，已探明天然气可采储量为42万亿立方米，仅次于俄罗斯和美国，位居世界第三。探明天然气可采剩余储量为28.82万亿立方米，仅次于俄罗斯位居世界第二。目前伊朗有生产井1272口，平均单井日产油量430吨左右。但仍达不到OPEC的配额产量。伊朗探明天然气储量占世界的16.2%，但产量只占2.8%。目前天然气的产量尚不能满足

2、国内日益增长的消费需要，近年来，每年还需要从境外进口32多亿立方米的天然气。2000年中石油（CNPC）长城钻井公司（GWDC）中标了伊朗西南部Varavi、Shanul和Gaden等三个气田的19口钻井和2口修井的作业项目，简称为19＋2项目。该项目是一个交钥匙工程，基本工作量为19口钻井和2口修井，总进尺68400米。后来由于伊朗国家石油部紧急计划的需要，该项目作业区域更改为Tanbak气田和Shanul气田。伊朗19＋2钻井项目是CNPC在伊朗中标的第一个钻井项目，也是伊朗伊斯兰革命后世界进入伊朗

3、的第一个钻井项目。2001年12月26日开始进行第一口井——TBK-2井的钻井作业，到2004年12月先后完成了Tabnak气田16口井的钻井，2口井的修井和Shanul气田3口井的钻井任务，在每口井的大约2600米以上（Shanul气田3000米以上）的36"、26"、17-1/2"、12-1/4"大井眼井段全部采用空气和空气泡沫钻井技术，不仅克服了一系列的钻井技术难题，而且大大提高了钻井速度，取得了空气和泡沫钻井的实践经验。采用的固井技术有效的保证了严重漏失地层的全封固难题。先进的完井工艺和技术，使

4、完井和修井作业更加简单和安全。14目录第1章气基流体钻井工艺技术研究….…………...………………....21.1构造特征和地质岩性….……...……………………………………....21.2技术难点...……………………………….…………………………....41.3空气/泡沫钻井工艺技术………………………………...……………51.4空气/泡沫钻井地面设备及井下工具…………….………………...131.5空气/泡沫钻井技术措施…………………………………...……....261.6空气钻井设备安装规程……

5、………………………….…...…………301.7主要设备操作规程……………………………..………………….…311.8现场应用…………………………………………………..…………371.9完成井技术数据…………………………..…………………………381.10结论…………………………………………………………..……39附录：实例………………………………………………………………40第2章天然气、空气、雾化和空气/泡沫钻井安全及环境保护操作规程………………….….……….…..80第3章空气钻井经济性研究………

6、………………..…………………853.1钻井合同概况…………………………………………………………853.2中方执行钻井合同预算………………………………………………853.3合同执行情况…………………………………………………………853.4经济分析………………………………………………………………913.5评价…………………………………………………………………101第4章空气钻井手册编制…………………………………..….10214第1章气基流体钻井工艺技术研究1.1构造特征和地质岩性Tabnak气田（见图1

7、-1）位于伊朗Fars省南部的波斯湾北岸山顶上，北纬27030"～38030"，东经520～540。平均海拔高度为1200米，距波斯湾20公里，距最近省城Shiraz市500公里。Tanbak气田是一个海相沉积的开放性背斜，构造地表面积为长80公里、宽15公里。气藏埋深为3200～3500m。从山体表面到目的层，主要以灰岩和白云岩为主，页岩次之，石膏夹层较多，上部地层夹有燧石和黄铁矿。Laffan和Kazhidumi地层以泥页岩为主；Gadvan以下地层的石灰岩和白云岩中夹有黑灰色、灰绿色和紫红色页岩，

8、部分灰岩含泥质重。表1-1为T构造地层和岩性。该构造由于受非洲大陆板块运移的挤压，裂缝和溶洞发育，裂缝间的连通性好，地层压力系数极低，有时甚至空气和泡沫都会出现完全漏失现象。根据我们的实钻情况统计，从井深560米至2500米共有4个水层，分别是淡水和盐水。随着地层的加深其盐水的含盐量从海水逐渐至非饱和盐水，盐水层最低地层压力系数为0.85，从2600m左右到井底是产气层，压力系数0.75-0.91MPa/100m。当钻井液和地层孔隙之间存在