王鹤

（大庆油田装备制造集团 容器制造分公司，黑龙江 大庆163400）

0 引言

大庆油田徐深区块、莺深区块等深部地层蕴含丰富的天然气资源，是大庆油田天然气的主力产区。为了提高天然气的勘探开发效率，从2005年开始应用气体钻井技术，总体效果较好，但在钻遇水层后容易发生钻头泥包和卡钻等事故。为了解决这一难题，设计组装了一套小型气体钻井携岩携水模拟装置，虽然能够部分满足气体钻井工艺模拟需求，但是装置是由钢材和铁皮制成，遇水易腐蚀，导致零部件更换频繁，钢材的不透明性也给试验操作带来很大难度和安全隐患。因此，通过开展储罐材质优选、安装泄压装置和可视化技术研究，最终组装成一套改进型的气体钻井模拟装置，既节约了制作原材料的成本，还实现了装置的可视化，降低了操作中的安全风险，使整体运行时间大幅度缩短，节约了电力消耗成本，为气体钻井工艺技术研究提供了可靠的评价方法。

1 原模拟装置构成与功能介绍

1.1 模拟装置构成

如图1所示，原气体钻井携岩携水模拟装置的主体部分为一个封闭的带顶盖的中空钢筒（壁厚以满足承压为准，且直径固定），中间固定着一根用以模拟钻头和钻具的空心钢管，该钢管可在马达的带动下以一定速度旋转；钢管的进气口与一台空气压缩机连接，主体部分上部有一开口为排气端，与排气管线连接；在进气管线中部、主体钢筒的中部和底部各有一个开口，均通过管线与一个铁皮制成的箱体相连，3个箱体分别用于存放SAP（吸水树脂，用于吸附地层出水、保持岩屑干燥）、水和岩屑粉（井底岩屑磨成的粉末）。……