200704-空气锤研制及应用技术.pptVIP

空气锤研制与应用技术 目 录 一、研究背景 二、技术特点 三、结构与工作原理 四、技术指标与试验曲线 五、现场试验与应用成果 六、问题及措施 七、进一步研究方向 一、 研究背景 问题的提出 玉门油田“窿9井”遇到的问题：钻井速度慢、井斜 为解决上述问题，中石油集团公司在“窿9井”实施了空气钻井试验；并根据试验情况，提出了一系列有针对性的研究课题 三、结构与工作原理 单次冲击功 空气锤的单次冲击功表明了空气锤工作的能力 在工作行程接近终了时，活塞所具有的冲击功为 风压 密切注意钻进中风压的变化，掌握空气锤钻进情况与工作状态 空气锤钻进时的风压变化规律如下图：0－t1为开始供气，风压上升至P1；t1— t2为吹孔状态，风压稳定在P1上；t2－t3为空气锤降至井底，风压迅速上升到P2，空气锤进入正常工作状态；t3— t4为空气锤正常工作状态，风压稳定在P2上，井底排屑畅通；t4— t5将空气锤钻头提离井底，空气锤又进入吹孔状态，风压降至P1 风压 送风量较小或井底排屑不畅时，钻屑产生积累，风压逐渐升高，如下图所示 这时应上提钻具，使空气锤由冲击工作状态转变为强吹井底状态，依靠送气管路中能量的突然释放，产生短时间高速气流，将积存的钻屑喷出 待气压下降后再放下钻具，继续钻进 岩性： 主要为泥岩夹粉砂岩 钻进井段： 675.52～2056.35米 进尺： 1380.83米（单只钻头） 纯钻时间： 81小时16分 平均机械钻速：16.99米/小时 钻进参数： 耗气量： 100～120米3/分 钻压： 3～5吨 转速： 50～80rpm 立压： 5.5～6.5MPa 岩性： 泥岩、砂岩 纠斜井段：3064.52—3276.18米 进尺： 211.66米 纯钻时间：27.58小时 钻进参数： 钻压：0.1—1吨 立压：1.4—2MPa 转速：50—60rpm 结果：最大井斜角14.01度，纠斜后井斜角7.21度 本井气体钻井井段3303.62m，占设计井深的50%以上，其中空气锤钻井占气体钻井进尺的54%，对本井提速起到决定性作用。 空气钻井段 泥浆钻井段 固井 氮气钻井段 14天 17天 16天 井段：791~4243m 进尺：3452m 时间：56天 气体钻井进尺：3304m 气体钻井时间：23天 空气锤钻进 9天 按照常规钻井模式，设计井深6316米需要510天的钻进周期。 本井4月19日开钻，9月12日完钻钻井周期145天，完钻井深6530m。大幅度缩短了川渝地超深井钻井周期，实现了股份公司要求的当年部署当年出勘探成果的目标，取得了历史性的突破。 2#空气锤-活塞 1#空气锤-活塞 实例4：关于龙岗9井空气锤钻进中的润滑问题 1#空气锤钻进时润滑不及时，影响了钻速。 以下照片为润滑不正常的零件与润滑正常的零件对比。 2#空气锤-配气座 实例4：关于龙岗9井空气锤钻进中的润滑问题 1#空气锤-配气座 2#空气锤-气缸 实例4：关于龙岗9井空气锤钻进中的润滑问题 1#空气锤-气缸 龙岗9井1#空气锤与2#空气锤的钻进情况 钻进时间： 4月6日7：00～4月9日18：00 井段： 1066.01-2500.9米 进尺： 1434.89米 纯钻时间： 62.45小时 平均机械钻速（平均进尺）： 22.98米/小时（2.6分钟/米） 起钻原因：达到目的层。 钻进时间： 4月5日0：00～4月6日1：00 井段： 819-1066.01米 进尺： 247.01米 纯钻时间： 22.8小时 平均机械钻速： 10.83米/小时 起钻原因：由于钻速较低，平均进尺5.5分钟/米，最后决定起钻。 2#空气锤 1#空气锤 接钻杆后，钻头距井底有0.5—1.0米的安全距离；方钻杆应比一般钻杆长l米以上，保证方入钻杆后钻头距井底有一定安全距离。 接钻杆后，先送压气，待压气送通后，再慢慢放下钻具；下放空气锤时，严禁划眼操作。 避免空气锤在不回转的情况下冲击，防止打出“键槽孔”；因故障被迫停转时，应迅速将钻具提升一段距离或立即刹紧绞车制带，使空气锤尽快由冲击状态转为吹孔状态。 回次终了时，应强吹井底数分钟，以排除井底积存的岩屑；提出方钻杆后，再慢慢停气；若停气过快，易导致立管压力突降，井底含岩屑的水、气倒灌，造成空气锤内部运动部件卡死，失去冲击能力。 空气锤要经常润滑；在无润滑油加注装置时，接钻杆时可从钻杆接头处加入0.5公斤润滑油。 空气锤钻进中的注意事项 空气锤击钻头边齿