夏宏泉 王 舵 刘素君

1.“油气藏地质及开发工程”国家重点实验室·西南石油大学 2.中国石油集团川庆钻探工程有限公司钻采工程技术研究院

0 引言

空气钻井是一种以压缩空气既作为循环介质又作为能量来破碎岩石的欠平衡钻井技术[1]。与常规使用钻井液来钻井有所不同，由于空气密度很小，空气钻井中井内气柱压力远低于地层孔隙压力，就会在井底形成负压差。这样不但能防止钻井液中的液相和固相进入地层，有效保护储集层，而且还可以极大地提高机械钻速[2]。

尽管空气钻井具有明显的优越性，然而由于诸多条件的限制，使其在现场应用中很难把握。如何选取适当的井段实施空气钻井是新钻井首先要解决的问题。四川盆地川东地区油气资源储量丰富，其上部陆相地层为高陡构造[3-4]，地表出露上三叠统须家河组，从上到下发育有三叠系、二叠系、泥盆系、志留系、奥陶系和寒武系，砂泥岩互层发育[3]，硬度大、研磨性强、可钻性差，而且存在着多套压力体系，漏层多[5]，导致机械钻速低和钻井周期长[6]。目前川东地区多口井已经采用了空气钻井技术[3]。川东黑楼门构造[3,7]的楼探1井实钻使用了钻井液钻井，但鉴于空气钻井的紧迫性以及工区的地质情况，需要对该井520～7 265 m井段进行空气钻井的地层适应性分析，以便为钻新井推荐出适合空气钻井的地质层段。

为此，从传统的地层坍塌压力计算模型出发，建立了判定空气钻井井壁稳定性的临界内聚力计算模型，旨在推荐与优选适合空气钻井的井段，以期为该区乃至整个四川盆地实施空气钻井提供决策依据。……