CN101042043A - 一种实施欠平衡钻井作业的方法 - Google Patents

Abstract

一种实施欠平衡钻井作业的方法，属于石油天然气钻井工程技术领域，本发明克服了采用过平衡钻井或***衡钻井技术时较重的泥浆侵入地层对地层的油气通道造成堵塞，破坏地层的原始状态的问题，本发明采用一种在地面有控制的状态下，采用低于地层压力的钻井液进行钻井作业，本发明包括实施欠平衡钻井作业工艺技术、设计工艺技术、设备配置工艺技术和不压井起下井内管串的工艺技术；由于采用低于地层压力的钻井液实施钻进，因此钻井流体不会进入地层，不会对被钻地层造成污染，在钻井工程完成后石油或者天然气就能顺利的流到地面，可以使大批原来因为钻井液污染而不产油气的井获得工业油气流，由于钻井液密度的降低，钻井速度也大幅度提高。

Description

一种实施欠平衡钻井作业的方法

技术领域：一种实施欠平衡钻井作业的方法，用于石油天然气勘探开发钻井作业，属于石油天然气钻井工程技术领域。

背景技术：为了获得宝贵的石油和天然气资源，在过去的几十年中，为了在保证不出事故的情况下将井打好，在钻井技术方面经历了三个阶段，第一个阶段是在50年代和60年代前期，为了安全的原因，在用于钻井的钻井液比重方面一般都要比实际需要的比重大5％-10％，称为过平衡钻井技术，这样做，钻井是安全了，但是，钻井的速度却很慢，较重的泥浆侵入地层还对地层的油气通道造成很大的堵塞，50年代在新疆克拉玛依南边20公里处钻了20多口井，虽然工程轰轰烈烈，但是却没有油气生产，70年代采用较低的泥浆比重重新在该地方钻井，结果获得了工业油气流，成为了克拉玛依的主力油田；到了60年代后期和70年代，由于油气资源的需求大幅度增加，就需要提高钻井的速度，因此发展了平衡钻井技术，主要的办法就是将钻井液的比重设计的与地层压力基本相等，称为***衡钻井技术，这样的结果是钻井速度有了明显的提高，对地层的油气通道的堵塞也有较大的缓解，再加上一些先进技术的使用，油气资源的勘探开发速度提高到了一个新的层面；但是，在实践过程中由于发生的井喷事故，以及过去多年的为了安全而采用的过平衡钻井技术，为了不发生井喷，实施过程中，钻井液的比重往往还是要比地层的大；因此钻井速度还是没有太大的提高，比如四川油气田川东的气田，从过平衡钻井技术的每小时0.5米到***衡钻井技术的每小时1.5米，虽然提高了两倍，但是这样的速度还是离发展的需要差的太远；使用过平衡钻井和***衡钻井技术除了在钻井速度上难以提高以外，在油气层的保护方面也存在很大的问题，在钻井过程中，由于钻井液是由各种化学物质组成的，所以当井筒中用于钻井的钻井液的比重大于地层的压力时，钻井液就会进入地层中的石油天然气流动通道，或者破坏地层的原始状态，对地层的油气通道造成堵塞或者对油气产层造成污染和伤害，这样的情况下，即使井安全的打成了，但是地下的石油或者天然气也会被留在产层中的钻井液堵塞而不能被开采出来，新疆克拉玛依南边20公里处的油田在50年代的钻探结果就是十分有力的证明。

本发明的目的就是针对过平衡和***衡钻井技术对地层造成伤害的问题，采用一种在地面有控制的状态下，将钻井液的比重下降到与地层压力相等，特别是采用低于地层压力的钻井液进行钻井作业的实施欠平衡钻井作业的方法。

发明内容：本发明包括实施欠平衡钻井作业工艺技术、欠平衡钻井作业设计工艺技术和欠平衡钻井的设备配置工艺技术，在实施欠平衡钻井的工艺技术方面包括实施常规欠平衡钻井作业的工艺技术、实施气体欠平衡钻井作业的工艺技术和不压井起下井内管串的工艺技术；在实施常规欠平衡钻井作业时，采用的钻井液的密度应低于或者等于地层的压力；实施气体欠平衡钻井作业是采用纯空气、氮气、天然气、柴油机尾气、充气泥浆、泡沫和雾化钻井实施欠平衡钻进；实施不压井起下井内管串的工艺技术是在起钻和下钻的过程中，钻具悬重大于上顶力50NK时，安装和拆卸不压井起下井内管串装置；实施欠平衡钻井作业工艺技术可以在有可燃气体和没有可燃气体的地层中实施，在有可燃气体的地层中采用氮气、天然气、柴油机尾气、充气泥浆、泡沫和雾化钻井实施欠平衡钻进作业；在没有可燃气体的地层中采用纯空气、泡沫泥浆、雾化和充气钻井实施欠平衡钻进作业；在有可燃气体的地层中和在没有可燃气体的地层中钻进均可采用钻井液的密度低于或者等于地层压力的常规欠平衡钻井工艺进行钻进；实施气体欠平衡钻井作业的地层中应该没有液相流体，也可以是液相流体流量小于20m³/d，地层产出的天然气和注入的天然气中不含有硫化氢和油，技术套管或油层套管已下至产层的顶部，地层流体中的硫化氢浓度低于75mg/m³；在实施欠平衡钻井作业工艺技术时，由于需要安装专门的装备，所以对钻井设备的技术要求是：环形防喷器上端面至钻盘大梁下端面的距离≥1800mm；转盘通经≥444.5mm～520.7mm；实施天然气和氮气欠平衡钻井作业时要在排气管线上安装岩屑取样器；在实施泡沫欠平衡钻井作业时，井场修建的消泡池容积不小于2000m³；在实施欠平衡钻井作业时，在钻具组合中近钻头处安装不少于2只回压阀，回压阀的外径应与钻杆接头和钻铤外径一致；在进行不压井起下钻作业时，钻挺外径与标准尺寸的偏差≤2mm，还要打一个深度≥15m的大鼠洞；在实施欠平衡钻井作业设计工艺技术时，欠压值引起的井口回压值≤旋转防喷器额定动密封压力的80％，井底动态欠压值为1～3MPa，钻进循环时井口的回压≤5MPa，实施不压井起下井内管串作业时井口回压≤3MPa，压井液的储备量为井眼容积的1～1.5倍；实施欠平衡钻井作业时应配置的基本装备包括：液气分离器9、流量仪、旋转防喷器23、专用节流管汇3、内防喷器、排气管线、自动点火装置、防回火筒、点火筒、不压井起下井内管串装置；实施天然气、氮气钻井作业时，井控装置6由下向上设置顺序是：套管头30、油管头29、转换法兰28、双闸板防喷器26、环形防喷器25、旋转防喷器23，当从事高压井钻井时，转换法兰28也可以是钻井四通；当进行预测产量高的井进行钻井作业时，在所述环形防喷器25与旋转放喷器23之间应设置气体钻井三通24；在实施气体欠平衡钻井作业时，要将燃烧筒连接至防火墙内，防火墙由耐火砖构成；实施气体欠平衡钻井作业气举前要对套管、井口试压，试压时井底留水泥赛不少于30m，对井进行清水循环不少于2周；实施天然气和氮气欠平衡完井作业时先对油管头29座锥体挂部位进行吹扫，吹扫接头的扣型与钻杆扣型相同，下部有四只水眼，水眼直径为10mm～15mm；在增压装置的连接工艺技术方面，根据井眼和井深的不同，可以使用单台增压机和多台增压机，增压机组12包括增压机和连接的管线、闸阀、压力表和测试装置，使用单台增压机提供气源时的增压机组12分为供气端和增压端，在增压端连接一台增压机38；使用多台增压机提供气源时的增压机组12也分为供气端和增压端，供气端与单台增压机供气端相同，增压端是在单台增压机的连接管线上向上和向下分别串联多台增压机52和55；在实施气体欠平衡钻井作业时，接单根的作业步骤是：先停气，再打开立管泄压、卸扣，然后接单根，接好单根后先关闭立管泄压阀，再开始供气、各项参数恢复正常后下放钻具，恢复钻进；在实施常规欠平衡钻井作业时，接单根的程序是：先上提方钻杆，然后停泵、关闭节流阀，卸去方钻杆的内部压力后，再接单根，接好单根后，打开节流阀，开泵，调节节流阀开度后开始钻进；在实施欠平衡钻井作业时，对旋转防喷器更换胶芯的程序是：停钻盘，上提钻具，停泵，关闭半封闸板防喷器，卸掉钻杆内的压力，打开旋转防喷器，绞车配合钻具将旋转防喷器提上转盘，座吊卡，卸钻杆扣，更换胶芯。

本发明的优点和有益效果是：由于本发明采用纯空气、氮气、天然气、柴油机尾气、充气泥浆、泡沫和雾化钻井实施欠平衡钻进，或者采用低于或者等于地层压力的钻井液实施钻进，这些用于钻井的介质的密度低于地层的压力，因此在实施钻井过程中这些钻井流体不会进入被钻的地层，也就不会对被钻地层造成污染，没有污染的地层就能完全体现油气储层的原始特征，地下的油气在钻井工程完成后就能顺利的流到地面，可以使大批原来因为钻井液污染而不产油气的井获得工业油气流，仅在四川潼南1井香溪群构造原来为发现油气的地方进行的试验中，就获得日产天然气5万立方米和3.2吨的原油；另外，由于钻井流体密度的下降，也带来了钻井速度的大幅度提高，在四川磨溪气田的钻井试验中，仅须家河～雷口坡层段，平均机械钻速就由过去的1.86m/h提高到5.6m/h，是原来的3.01倍。

图例说明：

图1是本发明常规欠平衡钻井装备的布置示意图。

图2是本发明天然气欠平衡钻井装备的布置示意图。

图3是本发明氮气欠平衡钻井装备的布置示意图。

图4是本发明纯空气欠平衡钻井装备的布置示意图。

图5是本发明空气泡沫和雾化欠平衡钻井装备的布置示意图

图6是本发明充气泥浆欠平衡钻井装备的布置示意图

图7是本发明井控装置6的放大示意图。

图8是本发明增压机组12使用单台增压机的连接示意图。

图9是本发明增压机组12使用多台增压机的连接示意图。

具体实施方式：下面结合附图对本发明作出详细的说明：本发明包括实施欠平衡钻井作业的工艺技术、实施欠平衡钻井作业的设计工艺技术和实施欠平衡钻井的设备配置工艺技术：

1、实施欠平衡钻井作业的工艺技术方面包括实施常规欠平衡钻井作业的工艺技术、实施气体欠平衡钻井作业的工艺技术和不压井起下井内管串的工艺技术：

(1)实施常规欠平衡钻井作业工艺技术的钻井液的密度应低于或者等于被钻地层的压力；

(2)实施气体欠平衡钻井作业的工艺技术包括在有可燃气体的地层中钻进和在没有可燃气体的地层中钻进：在有可燃气体的地层中钻进采用氮气、天然气、柴油机尾气、充气泥浆、泡沫和雾化钻井实施欠平衡钻进；在没有可燃气体的地层中钻进采用纯空气、泡沫泥浆、雾化和充气钻井实施欠平衡钻进；在有可燃气体的地层中和在没有可燃气体的地层中钻进均可采用钻井液的密度低于或者等于地层压力的常规欠平衡钻井工艺进行钻进；

(3)实施不压井起下井内管串的工艺技术是：在起钻过程中，钻具悬重大于上顶力50NK时，安装不压井起下井内管串装置；在下钻过程中，钻具悬重大于上顶力50NK时，拆卸不压井起下井内管串装置；

2.实施欠平衡钻井作业的设计工艺技术要求是：欠压值引起的井口回压值≤旋转防喷器23的额定动密封压力的80％，井底动态欠压值为1～3MPa，钻进循环时井口的同压≤5MPa，不压井起下井内管串时井口回压≤3MPa，压井液的储备量为井眼容积的1～1.5倍；

3.实施欠平衡钻井作业的设备配置工艺技术包括井控装置的设置技术、增压装置的连接技术和欠平衡钻井节流管汇的连接技术：

(1)实施欠平衡钻井作业的井控装置设置技术由下向上设置顺序如下：套管头30、油管头29、转换法兰28、钻井四通27、双闸板防喷器26、环形防喷器25、旋转防喷器23；当从事高压井钻井时，转换法兰28也可以是钻井四通27；当进行预测产量高的井进行钻井作业时，在所述环形防喷器25与旋转放喷器23之间设置气体钻井三通24；

(2)实施欠平衡钻井作业时增压装置的连接技术根据井眼和井深的不同，可以使用单台增压机组和多台增压机组，增压机38与供气端和增压端的管线共同组成增压机组12，单台增压机的连接方式是：从气源到立管，分为供气端和增压端，供气端的线连接顺序是：气阀总闸42、1号闸阀43、调压阀44、压力表33、2号闸阀45、流量计46，流量计46的后部连接增压端；在供气端1号闸阀43的前端到流量计46的后端引出一个M型的支管，M型支管的中间竖管接在压力表33与2号闸阀45之间，在M型支管的两个横肩管32和34上分别安装一个闸阀31和35；增压端的连接顺序是：在增压端直线上有一个单流阀47，单流阀47的后端是一个三通50，三通50的前端、后端和上端分别接一个闸阀48、41和40，三通50上设置一个压力表49；在增压端单流阀47的前端向上连接一个向下的凹型管，向下的凹型管的中间连接增压机38，增压机38的前端设置一个闸阀37和一个压力表36，增压机38的后端设一个单流阀39，单流阀39与三通50上端的闸阀40连接，闸阀41的后端引入立管；在使用多台增压机时，增压机组12供气端的连接方式与单台增压机组12供气端的连接方式相同，增压端的连接方式是在单台增压机的连接管线上向上串联一个闸阀51、一台增压机52和一个单流阀53，和向下串联一个闸阀54，一台增压机55和一个单流阀56构成多台增压机组12；

4.采用不同的流体具体实施欠平衡钻井作业的设备配置、连接方式和工艺流程如下：

(1).实施常规欠平衡钻井作业的设备配置技术包括：燃烧池1、震动筛2、专用节流管汇3、泥浆泵4、立管5、井控装置6、放喷管7、点火器8、液气分离器9和井队节流管汇10；在实施常规欠平衡钻井作业的工艺时，钻井液的密度应低于或者等于地层的压力，钻井液由泥浆泵4加压后，经过立管5和井控装置6进入钻具内实施钻进，由井下返出的钻井液，从井控装置6出来，经过专用节流管汇3和井队节流管汇10，在液气分离器9中将带出的气体分离后，钻井液被送到震动筛2清除钻屑，通过泥浆罐22，然后又被泥浆泵4加压送入井下实施钻进，分离的可燃气体被送到燃烧池1，并由点火器8点燃燃烧，以避免对空气的污染；

(2).实施气体欠平衡钻井作业的设备配置技术包括实施天然气、氮气、纯空气、充气泡沫/雾化和充气泥浆欠平衡钻井设备配置技术：

①采用天然气钻井作业的设备包括：燃烧池1、增压机组12、专用节流管汇3、立管5、井控装置6、井队节流管汇10、测试装置11和取样器13；由天然气管线输送来的天然气被增压机组12增压后被送到立管5，经过井控装置6被送到井下实施钻进，由井下返出的天然气经过专用节流管汇3被送到燃烧池1燃烧，以避免对环境的污染，在欠平衡钻井井队专用节流管汇10上连接测试装置11，在专用节流管汇3后端连接取样器13，对井下返出的气体进行测试和获取被钻地层的岩样；

②采用氮气钻井作业的设备包括：燃烧池1、空压机组15、制氮机组14、增压机组12、专用节流管汇3、立管5、井控装置6、井队节流管汇10、测试装置11和取样器13；空压机组15对吸取的空气加压到2.5MPa，然后输送给制氮机组14，在制氮机组14中氮气被允许通过，其他的气体被分离排除，通过的氮气被送到增压机组12进行增压，然后经过立管5和井控装置6进入井中实施钻进，由井下返出的氮气和其他气体经过专用节流管汇3被送到燃烧池1燃烧，以避免对环境的污染，在两个节流管汇上分别连接测试装置11和取样器13，对井下返出的气体进行测试和获取被钻地层的岩样；

③纯空气钻井作业的设备包括：空压机组15、冷却装置16、空气流量计17、增压机组12、立管5、井控装置6、除尘器19、取样器13和岩屑污水池20；空气在空压机组15的增压下被送到冷却装置16冷却，通过空气流量计17计量后，被增压机组12增压到符合井深的要求后通过立管5被送到井下作为钻井流体，从井下返出的空气中含有大量岩石碎屑和粉尘，所以，井下返出的气体经过排砂管18被分别在除尘器19中除尘后排放，岩屑被送到岩屑污水池20中存放，为了获得井下层位的情况，在返出气体的出口端还设置有岩屑取样器13；

④用空气泡沫和雾化欠平衡钻井作业的装备包括：空压机组15、冷却装置16、空气流量计17、增压机组12、立管5、井控装置6、取样器13、泥浆罐22、水泥车21、排砂管18和岩屑污水池20；起泡剂在泥浆罐22被发泡后通过水泥车21送到立管5，从空压机组15增压后被冷却装置16冷却的空气通过空气流量计17计量后，被增压机组12增压到符合井深的要求后通过立管5与泡沫会合后被送到井下作为钻井流体，从井下返出的泡沫中含有大量岩石碎屑，所以，井下返出的泡沫经过排砂管18被送到岩屑污水池20存放，为了获得井下层位的情况，在排砂管18出口端还设置有岩屑取样器13；采用雾化钻井时，装备和工作流程与空气泡沫的工作流程相同。

⑤采用充气泥浆欠平衡钻井作业的装备包括：空压机组15、冷却装置16、空气流量计17、增压机组12、立管5、井控装置6、泥浆罐22、泥浆泵4、排砂管18、燃烧池1、井队节流管汇10、专用节流管汇3、液气分离器9、震动筛2；钻井泥浆在泥浆罐22被配置好，通过泥浆泵4送到立管5，从空压机组15增压后被冷却装置16冷却的空气通过空气流量计17计量后，被增压机组12增压到符合井深的要求的压力后通过立管5与泥浆泵来的泥浆会合形成充气的钻井泥浆后被送到井下作为钻井流体，从井下返出的充气泥浆中含有大量岩石碎屑，所以，井下返出的充气泥浆经过排砂管18被送到岩屑污水池20存放，为了获得井下层位的情况，在排砂管18的出口端还设置有岩屑取样器13，井下返回的气体经过井队节流管汇10和专用节流管汇3被送到液气分离器9进行液气分离，分出的气体在燃烧池1中被燃烧，液体经过震动筛2被送回泥浆罐22备用。

6.实施欠平衡钻井作业对储层的技术要求是：实施气体欠平衡钻井作业的地层中没有液相流体，也可以是液相流体流量小于20m³/d；地层产出的天然气和注入的天然气中不含有硫化氢和油；技术套管或油层套管已下至产层的顶部，地层流体中的硫化氢浓度低于75mg/m³。

7.在实施欠平衡钻井作业时，对钻井设备的技术要求是：

(1)环形防喷器25上端面至钻盘大梁下端面的距离≥1800mm；转盘通经≥444.5mm～520.7mm；天车、转盘和井口三点一线的误差≤10mm；在钻台面上有安装不压井起下井内管串装置的位置；至少接一条放喷管线到污水池；选用18°斜坡接头钻杆，本体腐蚀坑≤0.5mm，钻杆接头无深压痕和毛刺，不使用胶皮护箍；

(2)实施天然气和氮气欠平衡钻井时在排气管线上安装岩屑取样器13；在进行泡沫钻井时，井场修建的消泡池容积不小于2000m³；

(3)压阀的外径应与钻杆接头和钻挺外径一致；回压阀安装在近钻头处，不少于2只；

(4)进行不压井起下钻作业时，钻挺外径与标准尺寸的偏差≤2mm；大鼠洞的深度≥15m；

(5)实施常规欠平衡钻井时，当井眼≥311.2mm时，应配备专用节流管汇3和相应尺寸的钻井四通27；排液管线在直角弯两侧和出口处应加固，悬空段≥10m时，应加支撑并固定；

8、在实施欠平衡钻井作业时对转盘的通过要求是：旋转防喷器23的动密封压力为3.5～7MPa时，转盘通经≥444.5mm；动密封压力为10.5～17.5MPa时，转盘通经≥520.7mm；

9、在实施气体欠平衡钻井作业时，燃烧筒应连接至燃烧池1的防火墙内，防火墙距离井口≥75m，正对燃烧筒的防火墙厚度不少于1m，其他两面不少于0.5m，防火墙长13m，高5m，由耐火砖构成；

10、实施气体欠平衡钻井作业气举前，在对套管、井口试压时，井底留水泥塞不少于30m；清水循环不少于2周；

11、实施天然气和氮气欠平衡完井作业时先对油管头29的座锥体挂部位进行吹扫，吹扫接头的扣型与钻杆扣型相同，下部有四只水眼，水眼直径为10mm～15mm；

12、在实施气体欠平衡钻井时，接单根的作业步骤是：钻台发出停止供气信号→设备停止供气→打开立管泄出钻具内的气压→卸扣→接单根→关闭立管泄压阀→钻台发出供气信号→开始供气→各项参数恢复正常下放钻具→恢复钻进；

13、在实施常规欠平衡钻井作业时，接单根的程序是：上提方钻杆→停泵→关闭节流阀→斜方钻杆的内部压力→接单根→打开节流阀→开泵→调节节流阀；

14、在实施欠平衡钻井作业时，对旋转防喷器23更换胶芯的程序是：停钻盘→上提钻具→停泵→关闭半封闸板防喷器→卸掉钻杆内的压力→打开旋转防喷器→绞车配合钻具将旋转防喷器提上转盘→座吊卡→卸钻杆扣→更换胶芯；

15.在使用欠平衡钻井方式进行钻井施工时，首先要确定地层的特点，地层情况要符合实施欠平衡钻井工艺技术的要求，具体操作按照下列工艺技术进行：

(1)、实施常规欠平衡钻井时，先安装好井控装置和6和放喷管线7，装好井队节流管汇10，在泥浆罐中配备的钻井液的密度应低于或者等于地层的压力，由于仍然是采用钻井液进行钻井，因此在做好钻井设计后，就可以按照常规的钻井工艺技术开动泥浆泵4进行钻井施工了；

(2).实施气体欠平衡钻井时，首先要根据地层情况做好钻井设计，确定钻井流体的类型，在有天然气管线的地方，在安装好欠平衡钻井设备、井控装备6和放喷点火装置以后，可以直接将天然气输入增压机组12，经过增压达到需要的压力后经过旋转防喷器23注入井中实施欠平衡钻进；

(3)、对一口井实施全过程的欠平衡钻井工艺技术时，如果没用可以使用的天然气时，在钻井还没有进入产层时，可以采用常规欠平衡的工艺技术钻进，也可以使用纯空气作为钻井流体进行钻进，当钻井将要进入产层之前，必须要停止使用纯空气进行钻进，这时因为，当进入产气层时，会遇到由地层中产出的天然气，当地层中的天然气与钻井用的纯空气相互混合，浓度达到一定的量时会发生***，所以在产气层中进行钻井时不可以使用纯空气进行钻井；

(4)、在产层中实施欠平衡钻井工艺技术时，可以采用制氮机组14产生的氮气、来自管线的天然气或者由尾气发生器产生的柴油机尾气，通过增压机组12和井控装置6注入井中实施钻井，如果在钻进过程中遇到地层出水时，可以采用泡沫、向泥浆中充气的充气泥浆或者雾化钻井技术实施钻进。

(5)、在完成欠平衡钻井作业后，为了保持地层的原始状态，使产层保持清洁，在进行完井作业时，不能采用大于地层压力的压井液压井，而采用不压井起下井内管串的工艺技术进行完井作业，使用时，先关闭井口，在钻具悬重大于上顶力50NK时进行不压井起下井内管串装置的安装，施工完毕以后，在拆卸不压井起下井内管串装置时，也必须在钻具悬重大于上顶力50NK时进行拆卸。

Claims (16)

1.一种实施欠平衡钻井作业的方法，其特征在于：实施欠平衡钻井作业的工艺技术包括实施欠平衡钻井作业的工艺技术、实施欠平衡钻井作业的设计工艺技术和实施欠平衡钻井作业的设备配置工艺技术；

(1)所述实施欠平衡钻井的工艺技术包括实施常规欠平衡钻井作业的工艺技术、实施气体欠平衡钻井作业的工艺技术和不压井起下井内管串的工艺技术：

a.所述实施常规欠平衡钻井作业的工艺技术的钻井液的密度低于或者等于地层的压力；

b.所述实施气体欠平衡钻井作业的工艺技术包括在有可燃气体的地层中钻进和在没有可燃气体的地层中钻进：在有可燃气体的地层中钻进采用氮气、天然气、柴油机尾气、充气泥浆、泡沫和雾化钻井实施欠平衡钻进作业；在没有可燃气体的地层中钻进采用纯空气、泡沫泥浆、雾化和充气钻井实施欠平衡钻进作业；

c.所述不压井起下井内管串的工艺技术是：在起钻过程中，钻具悬重大于上顶力50NK时，安装不压井起下井内管串装置；在下钻过程中，钻具悬重大于上顶力50NK时，拆卸不压井起下井内管串装置；

(2)实施欠平衡钻井作业的设计工艺技术的要求是：欠压值引起的井口回压值≤旋转防喷器额定动密封压力的80％，井底动态欠压值为1～3MPa，钻进循环时井口的回压≤5MPa，不压井起下井内管串时井口回压≤3MPa，压井液的储备量为井眼容积的1～1.5倍。

(3)实施欠平衡钻井设备配置工艺技术包括：井控装置的设置技术、增压装置的连接技术、欠平衡钻井专用节流管汇连接技术：

a.所述井控装备的配置工艺技术是：井控装置由下向上设置顺序是：套管头、油管头、转换法兰、双闸板防喷器、环形防喷器、旋转防喷器。

b.所述增压装置的连接工艺技术是：使用单台增压机的管线连接方式是：从气源到立管，分为供气端和增压端，供气端的线连接顺序是：气阀总闸、1号闸阀、调压阀、压力表、2号闸阀、流量计，流量计后部连接增压端；在供气端1号闸阀的前端到流量计的后端引出一个M型的支管，M型支管的中间竖管接在压力表与2号闸阀之间，在M型支管的两各横肩管上分别安装一个闸阀；在增压端直线上有一个单流阀，单流阀的后端以后是一个三通，三通的前、后端和上端分别接一个闸阀，三通上设置一个压力表；在增压端单流阀的前端向上连接一个向下的凹型管，向下的凹型管的中间连接增压机，增压机的前端设置一个闸阀和一个压力表，增压机的后端设一个单流阀，单流阀与三通上端的闸阀连接，后端引入立管；在使用多台增压机时，供气端的连接方式与单台增压机供气端的连接方式相同；增压端的连接方式是在单台增压机的连接管线上向上或者向下分别串联多台增压机。

2.根据权利要求1所述的一种实施欠平衡钻井作业的工艺技术，其特征在于：在实施欠平衡钻井作业的地层流体中的硫化氢浓度低于75mg/m³。

3.根据权利要求1所述的一种实施欠平衡钻井作业的工艺技术，其特征在于：在实施欠平衡钻井作业的工艺技术时，环形防喷器上端面至钻盘大梁下端面的距离≥1800mm；转盘通经≥444.5mm～520.7mm；天车、转盘和井口三点一线的误差≤10mm；在钻台面上有安装不压井起下井内管串装置的位置。

4.根据权利要求1所述的一种实施欠平衡钻井作业的工艺技术，其特征在于：实施欠平衡钻井作业时，回压阀的外径应与钻杆接头和钻挺外径一致；回压阀安装在近钻头处，不少于2只；进行不压井起下钻作业时，钻挺外径与标准尺寸的偏差≤2mm；大鼠洞的深度≥15m。

5.根据权利要求1所述的一种实施欠平衡钻井作业的工艺技术，其特征在于：在实施气体欠平衡钻井作业的地层中应没有液相流体，或液相流体流量小于20m³/d；地层产出的天然气和注入的天然气中不含有硫化氢和油；技术套管或油层套管已下至产层的顶部。

6.根据权利要求1所述的一种实施欠平衡钻井作业的工艺技术，其特征在于：在实施气体欠平衡钻井作业时，燃烧筒连接至防火墙内，防火墙距离井口≥75m，正对燃烧筒的防火墙厚度不少于1m，其他两面不少于0.5m，防火墙长13m，高5m，由耐火砖构成。

7.根据权利要求1所述的一种实施欠平衡钻井作业的工艺技术，其特征在于：在实施气体欠平衡钻井作业进行气举前，在对套管、井口试压时，井底留水泥赛不少于30m；清水循环不少于2周。

8.根据权利要求1所述的一种实施欠平衡钻井作业的工艺技术，其特征在于：在实施欠平衡钻井作业时对转盘的通过要求是：当旋转防喷器的动密封压力为3.5～7MPa时，转盘通经≥444.5mm；当旋转防喷器的动密封压力为10.5～17.5MPa时，转盘通经≥520.7mm。

9.根据权利要求1所述的一种实施欠平衡钻井作业的工艺技术，其特征在于：在从事高压井钻井时，所述转换法兰也可以是钻井四通；当进行预测产量高的井进行钻井作业时，所述环形防喷器与旋转放喷器之间设置气体钻井三通；当井眼≥311.2mm时，配备专用节流管汇和相应尺寸的钻井四通。

10.根据权利要求1所述的一种实施欠平衡钻井作业的工艺技术，其特征在于：当进行天然气或者氮气钻井时，从井控装置到污水池至少接一条放喷管线；岩屑取样器连接在排气管线上。

11.根据权利要求1所述的一种实施欠平衡钻井作业的工艺技术，其特征在于：实施欠平衡钻井作业时对钻具的技术要求是：选用18°斜坡接头钻杆，本体腐蚀坑≤0.5mm，钻杆接头无深压痕和毛刺，不使用胶皮护箍。

12.根据权利要求1所述的一种实施欠平衡钻井作业的工艺技术，其特征在于：实施天然气和氮气欠平衡钻井作业时先对油管头座锥体挂的密封面部位进行吹扫，吹扫接头的扣型与钻杆扣型相同，下部有四只水眼，水眼直径为10mm～15mm。

13.根据权利要求1所述的一种实施欠平衡钻井作业的工艺技术，其特征在于：在进行泡沫钻井时，井场修建的消泡池容积不小于2000m³。

14.根据权利要求1所述的一种实施欠平衡钻井作业的工艺技术，其特征在于：在实施气体欠平衡钻井作业时，接单根的作业步骤是：钻台发出停止供气信号，设备停止供气，打开立管泄出钻具内的气压，卸扣，接单根，关闭立管泄压阀，钻台发出供气信号，开始供气、各项参数恢复正常下放钻具，恢复钻进。

15、根据权利要求1所述的一种实施欠平衡钻井作业的工艺技术，其特征在于：在实施常规欠平衡钻井作业时，接单根的程序是：上提方钻杆，停泵，关闭节流阀，斜方钻杆的内部压力，接单根，打开节流阀，开泵，调节节流阀开度。

16、根据权利要求1所述的一种实施欠平衡钻井作业的工艺技术，其特征在于：在实施欠平衡钻井作业时，对旋转防喷器更换胶芯的程序是：停钻盘，上提钻具，停泵，关闭半封闸板防喷器，卸掉钻杆内的压力，打开旋转防喷器，绞车配合钻具将旋转防喷器提上转盘，座吊卡，卸钻杆扣，更换胶芯。

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