阀式连续循环钻井装置的工业化应用探讨.pdf

第 36 卷 第 6 期 2014 年 11 月 石 油 钻 采 工 艺 OIL DRILLING 2. College of Mechanical and Electrical Engineering, China University of Petroleum （Hua dong） , Qingdao 266580, China） Abstract The continuous circulation drilling is a major change to the conventional drilling fluid circulation mode. This article describes a detailed study of the principle, advantages and disadvantages of valve-type continuous circulation drilling. The researches of continuous circulation sub, control system and transition system connected to the riser manifold are based on a strict quality assurance system and the field drilling operations. The field test got continuous circulation drilling successes of seven wells, with different circula- tion medium and different drilling s, which proving that the device meets kinds of drilling technology requirements. The device realizes the continuously circulating operation of connection and disconnection of the drilling tool joints without pumping off. It can avoid the downhole pressure surge caused by on and off of pump, so the range of ECD can be effectively controlled to keep downhole pressure stable to avoid or reduce the complex occurrence which might result accidents. The continuous circulation drilling device plays an important role in improving drilling efficiency, reducing drilling cost and increasing drilling security to achieve the success of drilling safely, efficiently and economically in all kinds of complicated wells. Key words valve-type continuous circulation drilling; circulation sub; control system; transition manifold system; pressure surge; downhole pressure balance 作者简介 张武辇， 1943年生。 1965年毕业于北京石油学院开发系， 现主要从事陆地、 海上钻井设备研制工作， 教授级高级工程师。 电话 13808851917。E-mailzhangjing。 连续循环钻井技术是 21 世纪初发明应用的一 项钻井新技术。它实现了在不停泵保持井下正常循 环的工况下完成为井口接卸立柱（或单根） 作业， 当 突发性井下复杂情况发生， 或者钻进过程中需要紧 急修理顶驱及提升系统等装备时， 可以不短起， 在保 持井下连续循环状况下处理问题。连续循环避免因 开泵停泵造成对井底的正负压力激动， 可以有效控 制环空 ECD 值， 保持井内压力稳定， 防止井壁坍塌 和岩屑沉积， 提高井眼清洗效果， 减少扭矩和摩阻， 提高定向效果， 改善钻井液处理效果， 维护其良好的 石油钻采工艺 2014 年 11 月（第 36 卷） 第 6 期2 流变性， 减少阻、 卡、 漏、 涌、 喷等井下复杂情况的发 生， 提高钻井效率， 降低钻井成本， 确保钻井安全。 1 常规钻井过程中频繁开泵停泵的危害 （1） 停泵即停止钻井液的循环将对井底产生负压 力激动， 可能造成井底压力低于地层孔隙压力而导 致井涌、 气侵、 井壁坍塌和阻卡埋钻等事故。而当接 完立柱重新开泵循环时， 将引起正压力激动使得井 底压力高于正常循环时的压力， 甚至于超过地层破 裂压力而造成压裂漏失和压差卡钻等问题， 同时造 成井身质量下降， 给后续作业特别是下套管固井带 来许多潜在困难。 （2） 因停泵， 岩屑下沉与积聚， 不规则井眼形成桥 塞阻卡， 大斜度井大位移井形成岩屑床， 造成起下钻 严重阻卡；固控不佳、 摩阻增大致使钻柱旋转扭矩 增大甚至于卡死顶驱；造成设备负荷过重， 长期超 负荷运行致使设备失常失效， 甚至造成事故；造成 旋转导向系统导向失灵、 井眼轨迹失控等许多严重 问题发生。 （3） 对深井段， 特别是高温高压井， 停泵使井眼下 部静止钻井液温度升高， 其密度、 黏度、 胶凝性、 切力 值等性能发生变化， 流变性也变差。这一切钻井液 性能的失稳不仅增加许多处理费用， 而且带来井下 阻、 卡、 漏、 涌、 喷等许多复杂情况的发生。 （4）欠平衡负压钻井， 停泵开泵使井内环空压 力极不稳定， 可能造成井壁坍塌、 卡阻、 井下工具失 灵等问题。而且为了补偿停泵时井底压力的降低， 必须增大地面井口回压， 这极易造成压裂地层井漏 或井涌等复杂情况发生。停泵接立柱井内平衡系 统的调控过程既复杂又浪费时间， 严重影响作业 时效。 （5） 空气钻井中， 接立柱（或单根） 或起钻前都要 进行长时间的停钻循环， 但一停泵岩屑就会迅速沉 积， 特别是钻遇水层， 一旦停泵， 循环压力的失去使 水层出水加快并与沉积岩屑混杂在一起， 一方面造 成阻卡， 另一方面恢复钻进十分困难， 需长时间无进 尺来完成泄压和建立井内新的压力平衡。 2 连续循环钻井技术的优势 国内最先应用阀式连续循环钻井技术是 2008 年南海 HZ25-4 合作区块， 前 3 口井没有使用连续循 环钻井技术， 井下复杂情况事故多， 每口井都超时完 钻， 3 口井总共超预算 3 000 多万美元， 后来应用了 连续循环钻井技术， 同一作业区块钻另 2 口井， 无事 故发生， 提前完钻且完井十分顺利， 体现出了连续循 环钻井技术极大的优越性， 具体对比见表 1。 表 1 连续循环钻井与常规钻井技术对比 项目井号 井深 / m 计划 天数 /d 实际 天数 /d 是否井漏 事故损失 施工对比 时间 /d成本 / 万 常规钻井 HZ25-4-4 7 758.080111发生井漏14133 常发生阻卡， 划眼钻出 4 个新井眼， 处理 57 d 用 800 多万美元；必须常 短起下钻， 非钻进时间长；起钻必须 倒划眼， 卡挂严重， 小于 30 m/h 上提； 3 口井 215.9 mm 井眼下入 177.8 mm 尾管困难， 且均未下到底 HZ25-4-2 7 905.095166 井漏 2 571 t， 漏速 10 t/h 54848 HZ25-4-5 8 036.080176 共漏 1 100 t， 漏速 10 t/h 681 083 连续 循环钻井 HZ25-4-3 7 110.09286 0.851.14 t/h 加 剂两循环周不漏 无岩屑床， 不用短起下钻；摩阻降低 1828， 扭矩降低 13；减少倒划 眼次数， 且大于 80100 m/h， 不卡挂， HZ25-4-6 井没有倒划眼， 直接起钻； HZ25-4-6 7 992.89283不漏 215.9 mm 井眼下入 177.8 mm 尾 管都是一趟下入， 顺利到底 （1） 消除井内波动压力的影响， 保持钻井液稳定 的当量循环密度， 保持井眼压力稳定， 防止循环漏失 或井涌、 井壁坍塌等井下复杂情况的发生；防止和 减少压差卡钻、 砂桥卡钻、 椭圆井眼卡阻等事故发 生；有效解决空气钻井中的连续携砂和地层出水问 题， 稳定井内压力， 攻克空气钻井几乎无法克服的难 关， 并使其钻进更安全， 进尺更深。 （2） 最佳的井眼清洗效果。连续循环保持连续携 屑， 对于消除岩屑床、 减少摩阻系数和旋转扭矩起到 关键作用；提高定向效果， 良好控制井眼轨迹；减 少短起下钻和倒划眼作业时间， 提高作业安全性和 作业时效。 （3） 省去了接立柱（或接单根） 停泵前长时间停 止钻进循环带砂时间、 对显示层的测后效和长时间 循环取样时间、 负压钻井的卸压和重新建立井内压 力平衡的大段时间；减少接立柱后下钻中的大长段 3张武辇等阀式连续循环钻井装置的工业化应用探讨 划眼时间；作业过程中的设备维修不必短起至套管 鞋， 减少设备维修过程的总停钻时间， 大幅提高钻井 效率。 （4） 改进了对钻井液的管理， 改善了对 ECD 值的 有效控制， 对孔隙压力与破裂压力窄窗口井、 压力变 化敏感井、 深水井钻进尤为重要。ECD 的控制在保 证井下安全的同时使井身质量得以提高， 保证了后 续作业如下套管固井等的顺利实施， 并可适当降低 钻井液的胶凝强度等， 维护好钻井液流变性。可减 少许多钻井液处理费用， 降低钻井成本。 （5） 在水合物钻井中， 应用连续循环钻井技术， 可 在整个钻井期间连续不停地泵入冷却了的钻井液， 严格控制井内钻井液温度于一定值， 最大限度保持 水合物的稳定， 避免因水合物快速分解导致气体聚 积或井壁坍塌而造成无法钻进的问题。 （6） 消除井底气体聚积带来的不利影响， 减少各 种复杂情况的发生， 保护油气层， 安全钻进。 3 阀式连续循环钻井装置的结构 深圳市远东石油钻采工程有限公司经过 1 年多 的努力， 在成都欧迅海洋特种技术工程公司等单位 的支持下， 完成了我国第 1 套包含循环短节和控制 系统的阀式连续循环钻井装置的设计和样机建造， 定名为 FECCS。 该装置充分考虑了海上作业、 钻井安全、 钻井 工艺、 辅助设备等要求， 可有效实现钻井施工时钻井 液的不间断连续循环， 达到安全、 高效钻井。该装置 在流道转换系统、 循环短节、 整机控制系统方面进行 了创新设计， 通过接入立管循环管汇的控制系统， 控 制钻柱上二位三通循环短节的主侧阀系统的开关动 作， 改变进入钻柱内循环介质的循环流道当钻井 液经立管过循环短节主阀进行循环时， 控制侧阀系 统自动关闭， 钻柱可带着循环短节入井实施钻进作 业；而当钻井液从控制系统侧管线经循环短节侧阀 系统进入钻柱内进行循环时， 循环短节主阀自动关 闭， 就可以不必停泵在保持井下正常循环工况下进 行卸接立柱作业。也就是通过控制立管循环或侧循 环的流道变换达到不停泵保持井下连续循环状态在 井口安全接卸立柱， 也可以在处理井下复杂情况过 程中， 或维修顶驱和提升系统装备时不用短起和停 泵， 保持井下正常循环的安全情况下来完成（图 1） 。 4 阀式连续循环钻井装置工业化应用对模拟 试验的要求 （1） 必须有强度保证、 密封可靠、 功能完善等一系 列数据资料做依据， 要有防止侧阀系统任何部件震 松落井的可靠装置。 （2） 要有一套方便接入到立管管汇系统中的控制 系统， 实现对阀体流道转换的控制。 （3） 流道转换压力波动小， 保持井底压力平稳。 （4） 要实现连续循环钻井作业和传统方式钻井作 业的零时间交替互换。 （5） 短节密封要适应空气钻井中的空气介质、 氮 气介质、 雾化钻井液和充气钻井液介质以及钻井液 钻井和钻井液欠平衡钻井多种不同介质的作业要 求， 阀体结构和密封方式还必须适应多种不同钻井 方式要求。 （6） 要达到空气钻井中途的钢丝绳钻杆内测斜时 阀板不阻， 可安全畅顺起下测斜仪。 （7） 要解决起下钻过程管柱内形成“圈闭气” 时 能得以安全释放的问题。 （8） 必须具备井口操作安全， 管汇固定牢靠， 泄压 安全有序， 符合井控要求。 经过 3 年的技术攻关， 深圳远东石油钻采工程 有限公司已备有可配合多种扣型钻杆使用的循环短 节（技术指标见表 2） ， 并有适合陆地钻机使用的卧 式控制系统 4 套， 配合海上平台钻机使用的一体式 立式控制系统 3 套， 在国内率先实现了液气两相钻 井液不同方式连续循环钻井作业商业化。在四川、 新疆进行了现场应用， 并在 981 平台进行了连续循 环钻井试验。 5 阀式连续循环钻井装置现场试验 川庆钻探工程有限公司钻采工程技术研究院以 集团公司重大科研攻关项目“连续循环钻井技术在 空气钻井中的应用” 为题， 组织力量进行现场试验， 在循环系统中接入阀式连续循环钻井装置， 不仅实 现了以钻井液为介质的连续循环钻井设备工程化应 图 1 连续循环钻井循环示意图 石油钻采工艺 2014 年 11 月（第 36 卷） 第 6 期4 用， 而且首次将连续循环钻井装备成功应用于多种 介质的空气钻井中， 取得了重大突破， 实现了空气连 续循环钻井工程化应用。 5.1 试验方案及保障措施 试验采用空气压缩机、 增压机、 膜氮机、 压力调 控装置、 过程控制记录装置等设备， 开展地面模拟空 气连续循环钻井的全流程试验， 测试其连续循环功 能动作、 流道转换与压力波动、 压力调控与安全泄 压、 控制系统的压耗检测等功能；测试控制系统执 行机构操作压力与闸阀手动操作状况、 循环阀的高 低压工况下的动态密封状况等；开展液流介质连续 循环钻井作业接卸单根试验、 连续循环装备接入钻 机系统的实践等。 在进入总体流程实验之前， 对循环短节各部件、 控制系统各单体， 按照质量控制体系， 执行了严格的 质量保证措施， 主要有以下方面。 （1） 严格选材。材料强度要求高， 主侧阀体阀座 密封面硬度值要求超过 HRC42， 保证 3 000 次敲击 不变形， 具良好密封性， 并具高温酸性环境下的防腐 蚀性能。 （2） 严格的炉号证书， 机械性能与化学成分分析、 加工件的磁粉检测、 超声波探伤证书。 （3） 创新的侧阀防松防倒扣的安全结构设计， 以 及总体结构设计的 ANSYS 有限元安全性分析与阀 板受力动量校核。 （4） 主阀板动作可靠性试验及开启关闭状态试 验， 负压 0.8 MPa 即可自动关闭。 （5） 单件循环短节液 / 气高低压静密封试验必须 合格（钢对钢密封低压密封更比高压密封难） 。静水 高压 70 MPa， 低压 2.5 MPa；空气高压 40 MPa， 低 压 2.0 MPa。不仅厂家要做， 还需经有国家检测资质 的中石油集团安全检测中心检测合格并出具证书。 （6） 循环短节批量抽检， 经有国家检测资质的西 安三维应力检测中心进行超高强度的 5 000 kN 抗 拉、 135 600 Nm 抗扭状况下侧阀孔变形量检测， 结 果均小于 0.02 mm， 装卸正常及磁粉裂缝检测合格。 （7） 控制柜电控系统试验及液控系统试验， 动作 协调， 操控可靠， 可液控也可手动。 （8） 控制管汇系统旋塞阀和执行机构单件的高压 100 MPa 静水压试验合格。 （9） 控制系统总体流程密封试验， 静水压 70 MPa， 空气 40 MPa， 并实现连续循环和传统作业循环的零 时间转换。 （10） 外径 45 mm 钻杆内测斜仪各种倾斜角度过 阀体， 防卡挂试验， 不卡不挂安全上下。 （11） 圈闭气安全释放泄压装置试验合格。 5.2 试验结果 完成上述一系列试验后， 川庆钻探工程有限公 司钻采工程技术研究院组织了对四川、 新疆 7 口不 同循环介质和不同钻井方式的连续循环钻井实钻试 验， 除了四川南页 1 井不太适应， 其他都获得成功。 各井基本情况见表 3。 5.2.1 不成功试验分析 南页 1 井钻进 339.7 mm 井眼遇压力特敏感地层， 用 0.6 g/cm3充气钻井液钻 进时水层出水达 400 m3/h；用清水钻进， 60 L/s 排量 下大漏， 有进无出。而一停泵地层水回吐， 涌出岩屑 造成沉砂卡钻， 井内压力极不稳定， 高压可达 1215 MPa。一旦漏失管内即成负压， 无法形成正常循环。 使用充气钻井液， 充气量 100 m3/min、 充水量 30 L/s， 但二者根本无法均匀混合， 无法对 ECD 值进行有效 控制， 无法实现流道转换作业， 这种状况建立不了循 环。只有换成低密度均质循环介质， 测准地层孔隙 压力和漏失压力， 才能准确控制合适的 ECD 值， 采 用连续循环钻井技术来攻克这种特敏感层钻井。 5.2.2 成功试验分析 施工最为成功的井是新疆 博孜 101 井。该井邻井 102 井在 2 5023 802 m 库 表 2 FECCS 循环短节技术参数 规格 短节外型尺寸外螺纹复合承载能力 螺纹抗扭 强度 /N m 额定 抗内压 /MPa 内主阀 最小通径 /mm 直径 /mm长度 /m抗拉强度 /kN上扣扭矩 /N m 168NC50168.00.853 17048 81682 065气 40/ 液 7562 178NC50 （非标）177.80.853 17048 81682 065气 40/ 液 7562 184139FH184.00.754 08064 044106 744气 40/ 液 7572 178HT55177.80.905 37056 952104 683液 7572 178XT57177.80.905 45076 750127 871液 7576 178VX57177.81.115 45077 021127 735液 7576 178PMDS55FH177.81.114 08062 78397 920液 7572 注侧阀孔两端 5 000 kN 抗拉、 135 600 N m 抗扭试验结果正常（西安） 。 5张武辇等阀式连续循环钻井装置的工业化应用探讨 表 3 FECCS 连续循环钻井在陆地油田实际作业简况 井号时间 井眼直径 / mm 连续循环井段 / m 连续循环钻井参数简况描述 四川 宁 211 井 2012-12-13215.9 直井 1 344.851 502 氮气， 178 mmNC50 短节， 3 t， 60 r/min， 90120 m3/min， 2.53.4 MPa 首创氮气连续循环钻井成功；提 高作业时效明显， 侧正循环转换波 动压力仅 0.07 MPa， 井下压力稳 定。问题短节侧阀孔90角刮削井 口胶芯， 已整改。 四川 龙岗 001-32 井 2013-02-28215.9 斜井3 0303 500 氮气， 168 mmNC50 短节， 48 t， 5060 r/min， 150 m3/min， 34 MPa 成功用氮气连续循环钻进， 钻开新 高压气层而转成钻井液钻井；钻 遇气层， 高压 30 MPa， 出气点火 67 m， 地层垮塌至卡， 边活动钻具 边替入钻井液， 40 多小时处理正 常， 转入钻井液转进；提示氮气 连续循环钻井难适应高压气层。 四川 月 005-H1 井 2013-03-21311.2 直井910.21927.15 充气钻井液， 168 mmNC50 短节， 气 60 m3/min 清水 45 L/s， 7 MPa 成 功 完 成 充 气 钻 井 液 连 续 循 环 钻 井； 环 空 当 量 密 度 稳 定， 作 业 正 常，流 道 转 换 波 动 压 力 0.3 MPa； 问 题 由 于 气 / 液混合不均匀， 管内部非均质流造 成波动压力大， 动量变化大， 时有 侧阀密封失效， 经改善侧阀结构组合 解决问题。 四川 南页 1 井 2013-05-09215.9 直井678 充气钻井液， 168 mmNC50 短节， 气 50 m3/min 清水 40 L/s， 1318 MPa 井下情况十分复杂， 无法停止循 环， 一停泵即喷又垮又卡， 开泵时 又井漏严重， 传统方法无法正常钻 井。用充气钻井液钻井立管压力 十分不稳， 无法建立循环， 只钻了 两单根就告停。只有先建立循环 才能实施连续循环钻井。 四川 扬家 1 井 2013-11-24215.9 直井3 9184 460 钻井液欠平衡钻井， 168 mmNC50 短节， 68 t， 6080 r/min ， 2528 L/s， 1820 MPa 欠平衡连续钻井很成功， 1.30 压力 系数用 1.10 g/cm3钻井液钻进正 常， 无任何垮、 涌、 卡、 挂问题， 井下 压力稳定， 提高功效明显。钻进时 短节侧阀过井口胶芯顺利， 控制井 口 0.5 MPa 的低回压， 20 MPa 钻进 压力密封很好。 新疆 博孜 102 井 2013-05-0210-14431.82 5032 975 空气钻井， 184 mm 139.7 mmFH 短节， 13 t， 4060 r/min， 300410 m3/min， 27 MPa 空气连续循环钻井成功。但该井 设备问题多， 井口偏， 顶驱上扣偏 磨常损坏保护接头和循环短节母 扣， 实施连续循环作业仅 11 d 就转 入处理事故非正常作业；井斜、 狗 腿都大， 井身质量差， 卡阻严重， 为 下套管通井划眼一个多月仍下不 去， 各种井下事故多， 填井侧钻效 果不佳， 属非正常井。 新疆 博孜 101 井 2013-05-2107-17 431.8 333.4 2 5303 602 3 6024 652 空气钻井， 184 mm 139.7 mmFH 短节， 12 t， 4050 r/min， 300430 m3/min， 24 MPa 连续循环空气钻井达 4 652 m， 创 空气钻最深指标， 井身质量好， 431.8 mm井眼下374.65 mm套管3 600 m， 42 h 顺利下入， 全井无任何复杂 情况， 顺利钻过多个水层， 解决空 气钻井遇水层无法作业问题。该井 创南疆钻井多项指标。提高 ROP 431.8 mm 段 1.086 m/h， 333.4 mm 段 0.75.8 m/h， 提高 5.568.29 倍。提高日进尺431.8 mm 段 12.0363.06 m/d， 333.4 mm 段 7.9758.33 m/d， 提高5.24和7.32倍。 什组 1 300 m 井段沙砾石层采用密度 1.061.16 g/ cm3钻井液钻井， 多处出现井漏， 井下复杂， 阻卡严 重。该段 431.8 mm 井眼钻进 108 d， 平均日进尺仅 12.04 m， 机械钻速只有 1.08 m/h。3 8025 500 m 的 石油钻采工艺 2014 年 11 月（第 36 卷） 第 6 期6 康存组细砾岩， 粉砂岩段的 1 698 m 段用 333 mm 钻头钻进用时 213 d， 平均日进尺只有 7.97 m， 机械 钻速低至 0.7 m/h， 钻井效率极低。 博孜 101 井地质条件与其上述邻井相同。施 工中从 2 530 m 开始采用空气连续循环钻井作业， 431.8 mm 井眼钻至 3 602 m。该段 1 072 m 钻时 17 d， 平均日进尺 63.06 m， 是邻井日进尺的 5.24 倍， 机械钻速提高达 6 m/h， 比邻井提高了 5.56 倍。而 3 602 m 后的 333.4 mm 井眼， 空气连续循环钻进 至 4 652 m， 该 1 050 m 段钻时 18 d， 平均日进尺达 58.33 m， 是邻井的 7.32 倍， 机械钻速 5.8 m/h， 是邻 井的 8.29 倍。不仅顺利通过漏失层、 钻过水层， 而且 井身质量特好， 全井斜只有 1 多， 给后续下套管固井 作业创造了优越条件。3 602 m 井深的 431.8 mm 井眼下入 374.65 mm 套管（接箍外径达 400 mm） ， 仅用了 42 h 一次到底， 固井质量好， 并且节省了几十 只钻头。由于首次使用顶驱装置， 中间维修保养次 数多， 但因应用连续循环技术， 原深度停钻不停泵维 修， 从中节省了大量时间， 总体时效提高明显。而设 计井身结构相同， 没有使用连续循环钻井的 102 井 则事故不断， 未能完成钻井任务。 6 结论及认识 6.1 结论 （1）FECCS 阀式连续循环钻井装置由用于改变 流道的二位三通式连续循环短节和接入钻井循环系 统的过渡管汇系统及地面控制系统所组成， 比起井 口控制式 CCS 连续循环系统具有结构简单、 操控检 修方便、 流道转换迅速可靠、 波动压力小、 井下压力 稳定等优势， 并可实现零时间转换循环方式。 （2） 装备的设计制造执行了严格的质量保证措 施， 可适应不同钻井液介质对密封性能和方式提出 的不同要求；不同钻井方式不同的井口装置对连续 循环短节外部结构和附加功能都提出不同要求， 装 备的高质量是工艺有效实施的保证， 是工程化过程 中很重要的工作。 （3） 控制系统接入原钻机的循环系统， 中间必有 一套过渡管汇系统， 这也是商业化过程中重要一环， 需根据各自特点， 有效利用有限空间， 来准备配套部 件安排接入方式， 使系统控制运行有序合理。 6.2 局限性 （1）实施连续循环钻井段， 每接 1 立柱（或接 1 单根） 就得接 1 个连续循环短节， 整体钻柱对循环短 节密封及流道转换的安全可靠要求非常高。这样不 仅对材质要求高， 而且对主侧阀系统加工精度、 侧阀 板流道与水眼轴向同心度的要求很高。侧阀座径向 偏差一丝则阀板角度会偏差好几度， 因此研究团队 按照军品质量控制程序， 精心设计， 精密加工， 严密 组配， 做到精益求精。 （2） 连续循环钻井必须是可以建立循环的井才能 应用， 有进无出漏失严重、 管内形成负压无法建立循 环的井， 不适用该装置。 （3） 空气连续循环钻井不适于钻开高压气层。因 为空气钻井循环压力不高， 高压气层压力大大高于 循环压力。一旦用此钻开气层， 高压气上顶使主阀 迅速密封， 对钻柱将形成几百千牛的上顶力， 同时造 成井底岩屑憋入钻头水眼， 造成憋卡问题， 因此， 用 空气连续循环钻井钻开高压气层不安全。 （4） 空气钻井使用充气钻井液钻井， 气和液的混 合方式必须改进。目前混合很不均匀， 往往更多地 形成一段气一段液。使得管柱内动量波动大， 侧阀 受力不均， 很容易造成密封失效。 总之， 任何新技术新装备， 都必须经过反复几十 次几百次的检测、 试验， 然后下井进行实钻考验， 才 能从中发现问题， 加以整改完善。经过近 3 年的反 复设计改进和完善， 控制系统实现了第 3 代的定型。 而连续循环短节， 更是从结构到密封方式、 井口胶芯 防刮、 防掉安全装置、 水眼通径优化等做了重大更新 和完善， 经多口井实钻考验， 没有发生任何井下问 题， 达到了工业化应用水平。 参考文献 ［1］ 石俊江 . 连续循环系统综述 ［J］ . 钻采工艺， 2008， 31 （1） 60-62， 76. ［2］ 胡志坚， 马青芳， 邵强， 等 . 连续循环钻井技术的发展与 研究［J］. 石油钻采工艺， 2011， 33 （1） 1-6. ［3］ 张微， 李英明， 王佳露， 等 . 连续循环钻井技术装备与应 用［J］. 中外能源， 2010， 16 （8） 44-47. ［4］ 连吉弘， 张华 . 惠州 25-4 油田大位移井钻井新技术应 用效果［J］. 长江大学学报， 2010， 7 （2） 208-210. （修改稿收到日期 2014-10-23） 〔编辑 付丽霞〕