[00857424]气体钻井中气体介质高效利用与回收新技术与新装备

研究目的： 气体钻井技术近年来得到迅速发展和推广应用，但工程实践中普遍存在注气量计算误差大、易发生井下复杂、设备投入成本高、气体直接燃放浪费资源、以及污染环境等问题。该项目开展了气体介质高效利用与回收新技术与新装备方面的研究，通过建立注气量计算新模型，大幅度提高了气体钻井参数优化与设计水平，并研发出可用于钻井过程中气体介质回收利用的新技术与新装备，实现了气体介质的高效利用，在中国气体钻井现场得到大规模推广应用。 主要技术创新点： 1.建立了考虑岩屑重复破碎特征的注气量计算新模型，与国际通用的Angle模型相比，实际用气量吻合度从75%提高到91%，大大提升了气体钻井参数优化和设计水平，提高了气体利用效率，既减少了设备投入，又避免了井下复杂事故，已在川渝等地区295口井392井次的气体钻井中推广应用，节能减排效果明显。 2.首次提出了气体回收利用钻井的思想，并形成了整套气体回收利用钻井技术与工艺。气体循环利用后，可大幅度降低氮气钻井、天然气钻井的成本，减少资源消耗和环境污染。该技术填补了国内外空白，极大的提升了中国在国际气体钻井领域的地位。 3.研制出世界上第一套气体回收利用钻井装备，包括专用旋风分离装置、精细过滤装置、自动控制系统等。该装备具有完全自主知识产权，其性能完全满足气体钻井要求。 4.开展了气体回收利用钻井开环及闭环现场试验，气体重复利用率达到98%，气体循环回注后，机械钻速提高超过50%。 成果产生的价值： 该项目形成的气体钻井注气量计算新模型及气体介质回收新技术与新装备，在国内气体钻井现场得到成功应用。同时引起国际气体钻井同行高度关注，美国《气体钻井手册》主编Boyun Guo教授专程来华学习交流该技术。共形成专利12项，发表论文35篇。项目成果在由中石油川庆钻探工程有限公司承担的国内外10多个油气田的气体钻井作业中成功应用。2013～2015年在川渝等多个油气田应用109口井（138井次），累计进尺77000米，机械钻速提高5～15倍，创造直接经济效益1.3257亿元。2009～2012年该技术累计在川庆钻探公司应用186口井（254井次），累计进尺25.99万米。该项目累计创造直接经济效益5.3028亿元。获新增探明天然气储量3878.42亿方，间接经济效益达235.914亿元。