摘要：普光气田是四川盆地目前已发现的最大的天然气田之一，该地区地层由陆相沉积与海相沉积组成，平均井深6500米，上部4000米左右为可钻性较差的陆相地层，下部为海相沉积，具有“四高一深”等地质特征，即储量丰度高（42亿方/平方公里）、气藏压力高（55-75Mpa）、硫化氢含量高（14-18%）、二氧化碳含量高（8.2%），气藏埋藏深（4800-7800米）这些特点使开发建设始终存在很大的安全环保风险，特别是硫化氢属剧毒气体，容易造成重大安全事故，一旦发生井喷失控或气体外泄事故，后果不堪设想。 关键词：气体钻 复合钻 牙轮钻头 PDC钻头 机械转速 1.新钻井技术分类
为了实现钻井速度的突破，缩短钻井周期，针对普光气田的地质特点及钻井难点，对井身结构进行了多次优化，强化了井控技术，细化了固井技术，我们引进了钻井新技术，促进了优质高效快速安全钻井。
1.1气体钻井技术水稻脱粒机
为了加快普光气田开发步伐，安全、优质、快速地完成钻井任务，解决陆相地层机械钻速慢的难题，采用了气体钻井技术。
微安表2006年3月，引进威德福空气钻井技术，在P201-2井使用，从威德福空气钻井技术中，进一步认识了气体钻井新的技术，如雾化钻井技术、空气锤钻井技术等，新的气体钻井技术使用效果更加明显，雾化钻井最高机械钻速达到21.87 米/小时，空气锤钻井最高机械钻速达到33.30米/小时。
通过气体钻井技术的应用，普光气田钻井速度取得了很大突破，气体钻井进尺10.8万米，平均机械钻速达到7.51米/小时，是常规钻井液钻井的5～8倍。其中空气钻井进尺10万米；平均机械钻速7.67米/小时；氮气钻井进尺0.4万米，平均机械钻速4.48米/小时；雾化钻井进尺0.5万米，平均机械钻速8.46米/小时。
图1 气体钻示意图
1.2垂直钻井技术
P105-2井气体钻井至3386米，因地层出气、出油，转换钻井液钻井。该井须家河底界为4570米，厚度达851米，由于上部陆相地层机械钻速慢，井斜难以控制，另外，该井是普光气田最后一口开发井，为不影响普光气田整体投产，而采用了垂直钻井技术。
1.3复合钻井技术
复合钻进技术是转盘和井下动力钻具同时驱动钻头的一种工作方式，通过优选钻头、螺杆及钻井参数，在普光气田海相地层的应用中取得了良好的效果。
2.现场应用情况
2.1陆相地层气体（或雾化、泡沫）钻井技术全面推广
ip电话系统陆相地层研磨性强造成机械钻速低、行程进尺少，起下钻频繁；地层倾角大导致井身质量控制难度大；裂缝发育易漏失、且地层具有强水敏性。使用气体（或雾化、泡沫）钻井技夜光路面
术，可以增加机械钻速以及行程进尺，选取合适的钻具结构也可较好地控制井身质量；同时有效防止井漏，减少故障复杂。针对陆相地层的特性，普光地区开展提速提效活动，全面推广陆相地层气体钻进技术，取得了良好的使用效果，目前获得多项突破。
气体钻井技术提高了陆相地层钻进的机械钻速、行程进尺，气体钻钻穿陆相地层也在持续在突破中，达到了陆相地层的提速、减少故障复杂、大幅度节约了施工周期。目前在后续井的施工中，气体钻井工艺技术不断完善、提升，一开、二开气体钻进的提速空间仍有很大潜力，一开机械钻速可以从4.15米/小时提高至9.15米/小时、二开机械钻速可以从4.51米/小时提高至10.06米/小时，这得益于钻头（潜孔锤）、提速工具、地面设备的进步，更是钻井工艺技术的综合提升。
2.2低速大扭矩螺杆+复合钻头使用，提速效果明显
须家河组地层以粉砂岩为主，局部石英含量重，研磨性强，可钻性较差，常规PDC钻头适应性不足、容易提前磨损失效，牙轮钻头机械钻速低，单只钻头行程进尺短，起下钻趟次数多。牙轮钻头和PDC钻头的特性，将牙轮钻头的冲击破岩和PDC钻头的剪切破岩有效的结合起来，提高了行程进尺和钻速。牙轮对地层的预破碎改变了岩石的应力分布;降低了P
DC切削载荷，同时限制了PDC钻头的吃入深度、能减轻钻柱振动、有效保护复合片，提高复合片切削效率；具有连续的低扭矩特点、适合用于硬地层、硬夹层优快钻进。大扭矩螺杆增加了输出功率，提高了钻头的破岩扭矩值，减缓了钻头憋跳、粘滑，提升了其工作平稳性。复合钻头和大扭矩螺杆的综合使用，有效的降低了硬地层破岩时的门限钻压和门限扭矩，在2021年度已完5口井的使用中增加了机械钻速和行程进尺，节约了钻井周期，取得了明显的经济效益。
3.结论与建议
3.1结论
气体钻井技术在普光气田大规模成功应用，使得该地区的钻井工艺和技术有了一个质的飞跃，通过气体钻井的应用得出以下结论：
3.1.1加强气体钻井技术的管理工作，断钻具事故频繁得到有效控制，高度重视应急预案的管理工作，使得普光施工的队伍防范意识大大增强。
3.1.2气体钻井技术对川东北地区钻井速度的提高起到了决定性作用，最高机械转速达到36
米/小时，平均机械转速达到14米/时，使钻井周期提前了6.7天/100米。提高了单只钻头进尺，节约钻头使用量。
3.1.3空气钻井的氮气钻井技术的应用有效地避免了钻井液污染、浸泡和堵塞等情况的发生。
3.2建议
3.2.1突破陆相气体钻井技术
普光主体区块，陆相地层研磨性强尽管气体钻井已有突破，但是其研磨性强造成了频繁的起下钻换钻头、检查钻具等，导致钻头与其它提速工具的使用时间不能匹配，制约了钻井速度的提升。鉴于此，探索钻头和各种提速工具的优化匹配使用，需要以区块为主体，牵头科研单位、厂家进行联合技术攻关，形成陆相钻进 “一条龙”技术，克服目前陆相气体钻进技术的使用提升瓶颈。对此，全区力争陆相地层气体钻钻穿，优化或研发出耐磨性更强、且具有合理的攻击性钻头或潜孔锤，减少起下钻次数，同时进一步优化完善与之匹配的提速工具和工艺。使用合适的钻具结构来控制井身质量、强化对钻压参数的释放、增加螺杆的工作扭矩。
3.2.2合适的钻具结构控制直井段井斜
普光区块地层倾角大，软硬交错，陆、海相的不同沉积环境，给井身质量控制带来了严峻的挑战，直井段井身质量控制不当，会出现防碰绕障压力，而且给下步的定向施工增加很多工作量，因此直井段防斜打直问题尤显突出。建议采用“预弯曲”钻具组合：钻头+带下稳定器的单弯螺杆（1°-1.5°）+短钻铤+上稳定器（距下稳定器12-14米）+钻铤，该钻具结构在川深1井得到了应用，取得了很好的使用效果，它能极大地释放钻压、同时更具有防斜、降斜的功用，而且特别适用于硬地层，能够突破门限钻压、门限扭矩的限制，提高机械钻速；同时亦可利用提速工具代替短钻铤更能发挥该钻具组合的功能。
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水溶液锂电池
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