在当代石油和天然气勘探领域,空气钻井是一项重要而令人着迷的技术。它作为一种先进的钻井方法,不仅可以在地下深处发现宝贵的能源资源,而且还具有环保和经济效益。
塔里木油田博孜1-2井安全高效完成空气钻井任务。该井三开砾石层段采用空气钻井技术钻至井深5068米,一举刷新国内333.4毫米井眼空气钻井井深最深纪录,单趟钻最长进尺达1900米,单支牙轮钻头最长纯钻时间达272.89小时,较常规钻井提速2倍以上,日进尺、机械钻速、钻井周期等多项指标创塔里木油田历史最佳。
博孜1-2井是部署在我国最大超深凝析气田博孜—大北气区的一口开发井。博孜—大北的气藏普遍存在于埋深七八千米的超深层。纵向上除了有硬如金刚石的巨厚砾石层外,还发育有复合盐膏层、强研磨层等复杂难钻地层,常规钻探技术风险大、钻得慢、成本高。
塔里木油田油气田产能建设事业部经理、党委副书记申彪介绍:“这里砾石层平均厚度达五六千米,且砾石含量高、粒径大,抗压强度高,地层可钻性差。前些年,我们先后尝试了多种提速工具及工艺,均未获得实质性突破。”

塔里木油田在空气钻井的基础上,持续优化钻井提速模板,助力该井在地下超深层跑出“冲刺速度”——日均进尺119.08米,平均机械钻速达6.69米/小时,钻井周期缩短了36天。
空气钻井的工作原理
首先,一台强大的压缩机将空气压缩到高压状态,然后通过钻井设备将高压空气引入钻头中。钻头通过空气的力量将岩层击碎,同时将岩屑和碎屑带到地面上。在此过程中,通过连续注入高压空气,岩屑将被清除,钻孔将不断向下深入。
与传统液体钻井相比,空气钻井具有多个显著的优势。首先,由于不使用钻井液,空气钻井消除了液体污染物对地下水资源的潜在威胁,有助于保护环境和水源。此外,空气钻井的操作成本较低,因为不需要购买和处理大量的钻井液。这使得空气钻井成为一种更经济高效的选项,尤其适用于经济资源有限的地区。
然而,空气钻井也存在一些挑战和限制。由于空气的压缩性和轻质特性,空气钻井在处理一些复杂的地质结构时可能会遇到困难。例如,当遇到一些有压力的地层或含有可塌方物质的地层时,空气钻井的效果可能不如液体钻井。此外,由于空气钻井中没有液体的冷却和润滑作用,钻头的寿命可能会受到一定程度的影响。

为了解决这些挑战,空气钻井技术在不断发展和改进中。例如,通过添加一些辅助气体或颗粒物,可以提高钻井效率和稳定性。同时,钻头和钻具的设计也在不断优化,以适应各种地质条件和工作要求。
空气钻井是一项令人着迷的技术,它在石油和天然气勘探领域发挥着重要的作用。它不仅在保护环境和水资源方面具有优势,还为经济资源有限的地区提供了更具竞争力的钻探选项。虽然在某些情况下可能面临挑战,但通过不断的创新和改进,空气钻井技术正在变得更加高效和可靠。
总之,空气钻井作为一种先进的钻井技术,通过利用高压空气进行地下钻探,为石油和天然气勘探提供了一种环保和经济的选择。尽管存在一些限制,但随着技术的不断进步,空气钻井将继续在能源行业中发挥重要作用,帮助我们探索并开发地下深处的宝藏。
空气钻在该井大显身手,为推动我国空气钻井技术进步、助力巨厚砾石层提速提效提供了重要实践依据。未来,空气钻井技术有望释放更大潜力。