| 表3 普光102-3井与普光102-2井钻须家河情况对比
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井号
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井段
（m）
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进尺
（m）
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纯钻时间
（h）
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机械钻速（m/h）
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钻压
（KN）
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钻井方式
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普光102-3
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3309～4040
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731
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145.25
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5.03
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80～120
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牙轮空气
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普光102-2
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3309～4040
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731
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918.23
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0.80
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260～280
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牙轮钻井液
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表4 普光102-3井与普光102-2井二开施工情况对比
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井号
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井段
（m）
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进尺
（m）
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纯钻
时间
（h）
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机械
钻速
（m/h）
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钻压
（KN）
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钻井方式
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普光102-3
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703-4040.02
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3337.02
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339.08
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9.84
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20-120
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空气锤、空气牙轮
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普光102-2
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649.6-4044
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3394.4
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1740.72
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1.95
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40-280
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空气牙轮、钻井液
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从上表综合对比数据可看出：普光102-3井应用空气钻井技术钻须家河组地层的机械钻速是普光102-2井的6.3倍；普光102-3井二开全部应用空气钻井技术，其钻速是普光102-2井的5倍。应用空气钻速大幅度提高，同时还避免了裂缝性地层的井漏造成钻井液大量漏失等事故，钻井成效非常显著。
4 空气与钻井液转换技术
空气钻井是解决机械钻速慢，避免钻井液大量漏失等复杂情况，缩短钻井周期的有效途径，但气液转换时井壁稳定问题是空气钻井需要解决的关键技术之一。
4.1 钻井液体系及其性能要求
气液转换应使用强抑制防塌钻井液体系，做到强抑制、强封堵，控制失水，提高钻井液的润滑性、悬浮性能，替换钻井液时减小对井壁的冲刷。对转换后的钻井液性能提出以下要求：
①提高顶替钻井液的防塌抑制性，防止泥页岩地层吸水膨胀垮塌；
②补充适当防漏堵漏材料，加强对地层的封堵能力，使用钻井液密度设计上限。增强顶替浆及滤饼的润滑性，快速形成优质泥饼，达到井壁稳定的力学平衡要求；
③改善顶替浆的流变性能，提高钻井液的携岩能力；选中合适顶替排量，减少泥浆对井壁的冲刷。
4.2 钻井液转换过程
普光102-3井钻进至4040.02m，停止空气钻井，起钻转换钻井液，共泵入360m3钻井液，井下未发生漏失和井壁坍塌等复杂情况。
①光钻杆钻具下至距井底200m，空气循环将井内天然气排出，通过点火口点燃，直至天然气完全排出。
②单泵（排量28l/s）向井内泵替20m3钻井液停泵。
③替入80m3含有大量堵漏剂的钻井液做为领浆，继续泵入堵漏剂含量低的钻井液40 m3后，起出500m钻具，分段替换钻井液。
5 井下天然气燃爆的预防
空气中含有20%的氧气，空气钻井钻遇气层时，如果甲烷气体在空气中的含量达到5%～15%，遇明火或被压缩使温度达到爆炸的临界点时，就会发生燃爆。当地层出水时，会因为泥环的形成导致循环不畅，造成压力升高，当温度达到气体的燃烧点时就会产生井下燃爆。气体浓度始终保持低于3%，井下就不会发生起火燃爆事故。
6 结论与建议
1、空气钻井技术解决了钻井液钻井时井漏问题，解决硬地层大尺寸井眼段的钻井速度慢的问题。能极大的提高钻井速度，缩短钻井周期。
2、使用空气锤钻进，钻压小，可有效控制井斜，保证井身质量。
3、空气钻井工艺技术能够解决常规钻井中废钻井液排放处理难题，消除了污水处理后排放对环境污染。
4、空气钻井过程中，要及时进行钻具探伤和倒换钻具，减少钻具事故的发生。
5、应用空气钻天然气层井段过程中，特别要注意预防天然气遇明火易发生燃爆问题。
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