洗井方式
注水井洗井管理规定
注水井洗井管理规定为规范注水井洗井管理工作,确保洗井效果,取全取准各项资料,满足油田生产需要,特制定本管理办法。
(一)注水井洗井的目的及作用1、洗井是指利用高压水,清除注水井井筒、吸水层段的渗滤面及井底附近的污物,使吸水层段的渗滤面避免或减缓注入水水质的污染、堵塞和腐蚀。
2、通过洗井可以解除或缓解井底近处已经受到的水质污染及堵塞,从而恢复地层吸水能力,保证正常注水。
(二)注水井洗井分类及洗井周期注水井洗井按正常光油管注水井、分层注水井、漏失注水井、欠注注水井、出砂注水井、注聚井、其它井等七种类型确定不同的洗井周期。
1、正常光油管注水井:吸水正常、无明显漏失现象、不出砂或轻微出砂。
洗井周期6个月。
2、分层注水井:采用分层注水工艺管柱注水的水井,按封隔器类型分为机械压缩式分注井和水力扩张式分注井两类。
洗井周期3个月。
3、漏失注水井:全井或某个层段启动压力低,洗井时存在漏失情况,每小时漏失水量大于3立方米/小时。
原则上不洗,根据具体情况定。
4、欠注注水井:完不成配注的水井,分为低渗欠注井和近井地带存在污染堵塞欠注井两类。
低渗欠注井洗井周期12个月,污染堵塞欠注井洗井周期3个月。
5、出砂注水井:因出砂影响正常注水、有冲砂历史记录、出砂且井底口袋小的井。
原则上不洗,根据具体情况定。
6、注聚井:注入聚合物溶液的井。
原则上不洗,根据具体情况定。
7、其它井:投转注井、检管井、测试井、酸化增注井、调剖井、停注井开井、生产不正常井(在同一工况下,附合下例情况之一者:吸水指数下降20%以上、井口油压上升0.5Mpa 以上、注水量下降20%以上)。
投转注井、检管井、停注井在开井前洗井;酸化增注井、调剖井按酸化增注、调剖工艺方案要求安排洗井;测试井在测试前3天安排洗井。
生产不正常井在出现不正常情况后5天以内安排洗井。
上述七类注水井出现交叉现象的以影响注水的关键因素为主。
(三)洗井工艺要求洗井时要注意洗井质量,进出口水量,达到微喷不漏,洗井排量由小到大,要彻底清洗油管、油套环形空间、射孔井段及井底口袋内的杂物,使进出口水质完全一致时为止。
洗井方式
洗井方式洗井方式1）正循环洗井：泵从出僵持中将洗井液压入钻杆直达工作面冲洗刀具，冲洗井底，洗井液与钻屑混合后，沿着井孔上升排到地面，净化后的洗井液又回到贮浆池。
优点：由于洗井液的流速高，压力大，冲洗能力强，对刀具、井底均能有较好的冲洗效果，可减少钻屑被重复破碎的机会，而且还可以兼作动力源，使钻具旋转。
缺点：只能适用于小直径钻井。
主要原因是因为洗井液上返速度问题，钻井直径越大，上返速度越慢，往往是呈现层流状态，不能懈怠较大颗粒的钻屑。
2）反循环洗井：反循环钻井分为气举反循环、空气反循环、泵吸反循环等。
气举反循环钻井，是将压缩空气通过气水龙头或其它注气接头（气盒子），注入双层钻具内管与外管的环空，气体流到双层钻杆底部，经混气器处喷入内管，形成无图 1 反循环钻数小气泡，气泡一面沿内管迅速上升，一面膨胀，其所产生的膨胀功变为水的位能，推动液体流动；压缩空气不断进入内管，在混合器上部形成低比重的气液混合液，钻杆外和混气器下部是比重大的钻井液。
如图1所示，h 1为钻具内混合钻井液高度，密度为ρ1；h 2为钻具内未混合的钻井液高度，密度为ρ2；H为环空钻井液高度，密度为ρ，由于ρg H ＞ρ1g h 1+ρ2g h 2，环空钻井液进入钻具水眼内，形成反循环流动，并把井底岩屑连续不断的带到地表，排入沉砂池。
沉淀后的泥浆再注入井眼内，如此不断循环形成连续钻进过程。
钻井液循环流程见图2：沉砂池—环空—钻头—钻具内水眼—混气器（与注入空气混合）—双壁钻具内水眼—水龙带—排液管线—沉砂池。
优点及用途1、能实现地质捞砂目的图 2 反循环钻井气举反循环钻井液流在钻具内直接上返，携带岩屑能力强，岩样清晰，在漏失地层钻进时能实现捞砂等地质目的。
2、提高漏层钻井效率气举反循环钻井时，钻头处的钻井液对井底产生抽汲作用，岩屑被及时带走，减少压实效应，在漏层钻井时，可减少岩屑重复破碎、能提高机械钻速，增加钻井效率。
3、可减少或消除钻井液的漏失，保护储层由于反循环钻井时环空压耗小，作用于地层的压力小，所以在易漏地层钻进时，可减少或消除钻井液的漏失，保护储层，并节约大量钻井液材消耗。
抽油井的洗井工艺的提高
抽油井的洗井工艺的提高摘要：洗井是油井措施的一种常见的方式,包括新井的替浆洗井,油井清蜡清油,油井脱气,还包括打水泥塞挤水泥前的降温脱气洗井,压井等洗井方式,这些方式中要想取得比较理想的洗井效果,就必须注意洗井方式及洗井排量温度等因素.在油井洗井措施中,各种方式的灵活运用会对油井增产,维护等起到关键的作用.关键词：常见的洗井方式热洗洗井结蜡井目前在油井清蜡的方法中，由于锅炉车热洗清蜡的方法清蜡效果完全、彻底而得到广泛的应用。
它主要是采用锅炉车将水加热到80度左右，然后将热水通过进水管注入油井的套管中，由套管进入油管中，将结蜡熔化，再经抽油机从油管中将熔化的蜡抽出。
由于采用锅炉车一次加热，很难将水加热到100度以上，加热后水的温度较低，注入的热水在通过抽油机抽出时才能将蜡熔化并排出，所需热水量大，常规需要30吨水左右，清蜡成本高，怎样更合理的洗井就是这次要探讨的目的。
一、常规洗井操作规程:1、每口井热洗水量不低于24m3(2罐水)、水温不低于90℃，第一罐洗井时间不少于50分钟，第二罐洗井时间不低于40分钟;对于需要洗3罐水的，第一罐、第二罐均不低于50分钟，第三罐洗井时间不低于40分钟;2、每罐热水必须打完;3、洗井时采取高水温、低排量方法，泵车要在低档运行;若在洗井过程中泵车起压(不超过3MPa)，应先停泵半小时，待管壁蜡慢慢熔化后再起泵;油井热洗过程严禁停井，油井出油温度不低于50℃。
4、各管理区根据管线长度和回压情况，决定是否要先冲管线再洗井;5、油井热洗3天内无特殊情况严禁停井，班组要加强油井热洗后的监控，每天量电流不低于2次，发现油井回压升高、电流上升或液量下降要及时上报作业区干部，落实清楚后上报生产技术室，共同查找原因，并制定措施。
6、责任干部和热洗员要做到特殊情况下的四个不洗:①水温不达标不洗②水量不够不洗③皮带松不洗④3-5 天内有停井计划的不洗。
二、常规热洗操作规程1、准备工具(1)编制热洗方案;(2)热洗清蜡车一部，同层原油 30m3;(3)工具、用具:450mm管钳1把，钳形电流表一块，纸笔;(4)穿戴好劳保用品。
地热井洗井、增产工艺
地热井洗井、增产工艺一、洗井工艺技术洗井目的：成井工艺是指钻井、换浆、安装井管、填砾、封闭以及洗井、抽水试验、采集水样等工序的总称，因此，洗井是成井工艺的一个承前启后的关键工序。
地热井有裸眼和滤水管两种过滤器完井方式。
为了最大限度地获取地热水，地热井一般都要经过简单或复杂的洗井工艺，并采用多种洗井方法。
特殊的情况下一种洗井方法多次重复使用，使地热井的水量、水温达到设计或合同指标的要求，同时尽量达到最佳水量及水温，工程项目质量合格，最后经抽水试验和采集水样化验，通过水量和水质检验。
经调研资料，可查到的方法大致有以下几种：1、喷射洗井，通过花管孔眼清除井壁泥皮，疏通裂隙；2、压缩空气洗井（正、反循环），震荡、抽吸井内冲洗液，疏通裂隙并排除沉沙；3、水泵抽水洗井，清除井底沉沙；4、酸洗井，将盐酸压入碳酸盐类岩层的裂缝中，扩大地下水出水通道；5、多磷酸盐洗井，与井内泥皮发生化学反应，使其沉淀，辅以其他方法使其排除孔外；6、液态CO2洗井；7、活塞洗井，清除井壁泥皮，抽吸裂缝泥沙；8、压水洗井；9、爆破洗井、增水。
一）、喷射洗井地热井完井工序结束后，要连续进行喷射洗井，用泥浆泵注清水稀释置换泥浆。
有些地热井由于各种原因，停待很长时间没有及时换浆，给后续洗井工作带来较大的困难。
换浆过程中，要用侧喷冲井器喷射井壁，扰动解除在钻探过程中孔壁上粘结的泥皮，主要含水层井段要增加喷射次数。
一般换浆和喷射洗井从下向上进行，取水井段喷射洗井结束后，将侧喷冲井器下至井底继续清水换浆，直到井口返液较清和基本不含泥砂为止。
喷射洗井结束后连续进行多磷酸盐洗井；岩溶裂隙很发育的地热井，可接着进行压缩空气洗井。
二）、压缩空气洗井法地热井压缩空气洗井一般采用石油钻井行业的高压高排量的空气压缩机，常用空气压缩机的能力为10m3／150kg。
采用反冲洗的作业方法，风管采用钻杆，下入深度一般500～1000m。
压缩空气洗井产生间断喷流的出水方式(水量大时连续出水)，喷流高度可达几米至十几米，井中的水柱上下振荡幅度几百米，几百米水柱压力的瞬间释放有助于含水层的疏通出水。
大庆油田注水井洗井的做法(讲课)
三、注水干线冲洗污水回收方法 1、注水干线冲洗的必要性
因此，冲洗注水干线可减少干线内的附着物对注入水 造成污染，是必要的。注水干线冲洗产生的含油污水点多、 面广，又不能直接排放，我们探索了干线冲洗污水回收方 法，实现了干线冲洗的污水不外排。
2、注水干线冲洗污水回收方法
该方法是以联合站（污水站）为中心，把联合站（污水
2、完善配套注水井洗井不外排方法
我们重点是完善罐车回收洗井水方法，解决了 连续洗井问题，并配套洗井设施，实行专业化洗井 管理，收到较好效果。
(1)配套新建洗井污水回收池
为了避免洗井污水对油系统的影响，我们在污水 处理站新建200m3-400m3的洗井水回收池，洗井污水经 过沉降后进入污水处理站处理，而不进入油系统。
(2)完善和改进洗井设备
针对洗井过程中发现的问题，对洗井设备进 行了改进和革新
改 进 前
改 进 后
改进了连续洗井切换装置，减轻重量，实现水质取 样和扫清残余水功能，高压软管改为中压管。
(2)完善和改进洗井设备 针对洗井过程中发现的问题，对洗井设备进
行了改进和革新
将进水口由车下部改到上部，解决了冬季防冻的问题， 给罐车焊装了工具箱，解决洗井工具存放问题，自行研制的 过滤器防止大量杂质进罐后堵塞出水口。
一、传统洗井、干线冲洗方法
传统注水井洗井污水处理方式是外排，有两种 方式：
二是就地排放。对于没有土油池的注水井采取 就地排放，在距离排水渠较近的注水井排放到排水 渠中。注水干线冲洗污水也采取直接外排的方式。
一、传统洗井、干线冲洗方法
注水井洗井污水和干线冲洗污水直接外排主 要问题是污染环境，也浪费了宝贵的水资源，特 别是90年代中期以后，新投注水井取消了土油池， 严重制约注水井洗井工作的开展，迫切要求我们 探索污水不外排的方法。
大庆地区常规注水井三种洗井方法现场应用浅析
大庆地区常规注水井三种洗井方法现场应用浅析注水井洗井是注水井日常管理中的一种常规手段，是注水井保持地层吸水能力有效而经济的方法，是提高注水效果、减少油层污染的重要措施之一。
注水井洗井对维护井筒清洁、清除注水层渗滤面污染，减缓吸水能力的下降起着重要作用。
随着油田进入开发后期，地层状况恶化，注水井吸水能力下降、注入压力上升、测调遇阻等问题井频繁出现，使注水井洗井工作变的愈发重要。
标签：洗井水井维护减少污染如何正确、合理、有效发挥注水井洗井的作用，是油田在后期注水开发生产中经常面对的问题。
目前由于环保的需要，注水井洗井污水禁止外排。
为了解决这个问题，我们开展了罐车、简易设备、自循环洗井三种方法。
一、常规注水井罐车洗井1.罐车洗井现场操作方法及工艺流程图洗井前，将洗井三通及洗井管线与注水井放空闸门（或测试闸门）和罐车入口连接好。
洗井时，打开三通左（右）闸门向罐车放水，待水满后，在打开三通右（左）闸门向另外罐车放水，然后再关闭左（右）闸门。
罐车装满后再重复上述过程。
2.罐车洗井优点注水井罐车洗井具有灵活、快速、操作简便、连续性强的特点，干线来水压力足够的情况下可以满足任何情况井的洗井，洗井效果较好，基本达到洗井目的，实现了在不关井情况下的连续洗井。
洗井产生的污水由罐车拉运到联合站污水岗集泥池排放。
3.罐车洗井现场施工问题3.1随着注水井洗井工作量增大，洗井产生的污水也将增多，给污水处理带来了很大的困难。
3.2每口井至少要用3台罐车才能进行施工，附加燃油费、人工费等等，使施工费用大大增加。
3.3罐车洗井只适用于路面干整的井场，不建议雨季进行大规模罐车洗井。
二、常规注水井自循环洗井1.自循环洗井的现场应用及工艺流程图图2自循环洗井工艺流程图从现场试验看，自循环洗井技术实现了连续循环洗井，该技术采用化学和物理相结合的方法，实现了洗井污物的随来随收，经循环洗井装置处理后的洗井水中含油量、悬浮固体含量及悬浮物粒径中值三项指标均可以满足注水井洗井需要。
石油工程技术 井下作业 氮气泡沫流体冲沙洗井技术
氮气泡沫流体冲沙洗井技术氮气泡沫流体是一种可压缩的非牛顿流体，其独特的结构决定了其具有许多优点，如密度低且方便调节、粘度高、摩阻低、携砂能力强以及在地下与天然气混合不易发生爆炸等性能，作为入井液便于控制井底压力，减少漏失和对地层污染。
广泛应用于低压、漏失及水敏性地层冲砂、洗井、排液、修井等井下作业中。
氮气泡沫流体是由含起泡剂和稳泡剂的水溶液和氮气组成，其中氮气是分散相，液体是连续相。
气泡充分分散在水中，降低了流体密度。
由于氮气泡沫流体密度小、粘度大、携砂能力强、遇水敏性地层不会产生粘土膨胀等问题，用它做入井液可有效减少漏失，因此氮气泡沫流体可以解决其它方法无法解决的难题，如低压井、严重漏失井的洗井或冲砂。
在用常规流体冲砂、洗井作业中，由于入井液的漏失及滤失，往往会对油气产层造成一定的污染，影响作业后的产能，对于一些漏失严重井，甚至不能建立正常的洗井循环。
使用氮气泡沫流体可以有效地解决上述问题，氮气泡沫流体冲砂洗井就是利用泡沫流体粘度高、密度小、携带性能好的特点，将泡沫流体作为携带液或压井液，在油管和环空中循环，使井底建立相对于油层的负压，在此负压差的作用下，依靠泡沫流体冲散井内积砂或结蜡，以达到洗井、冲砂的目的。
泡沫流体冲砂洗井可广泛应用于各种油气井。
1氮气泡沫流体冲砂、洗井主要优点：1.1氮气泡沫密度低，可实现低压或负压循环，以免漏失；1.2氮气泡沫粘度高、滤失量少、液相成分低，可大大减少对产层的伤害；1.3氮气泡沫的悬浮能力强，可以把井底和油、套管壁上的固体颗粒或其它赃物带出；1.4可以诱导近井地带赃物外排，以解除产层堵塞，同时还可以诱导油流。
2氮气泡沫流体的特性和配置2.1在清水（或现场污水）中加入化学起泡剂，在注入适当气体（氮气）的条件下充分搅拌，使气泡的直径变小，气泡充分分散在液体中，就形成氮气泡沫流体。
泡沫的稳定程度与气泡的直径有关，气泡直径越小，越稳定。
根据加入的气体量的多少，泡沫流体的密度非常方便在0.1～0.9g/cm3之间调整，如果需要泡沫流体的密度还可更低。
冲砂、洗井操作规程
冲砂、洗井操作规程冲砂、洗井操作规程冲砂1、下管柱要求油管无砂眼裂缝、丝扣完好有一定的密封性能，管柱不得有直径工具或附件。
2、当探砂管柱下至油层上界30m时，下放速度小于或等于5m/min，以悬重下降10KN-20KN为准，连探两次，确定砂面位置。
2000m以内的井深误差小于或等于0.3m，大于2000m的井深误差小于或等于0.5m，并记录砂面位置。
3、带冲管的组合管柱探砂面，在冲管接近防砂铅封顶或进入绕丝筛管内时，应边转管柱边下放，悬重下降5KN-10KN时连探两次，确定砂面位置，误差小于或等于0.5m，并记录砂面的位置。
4、冲砂前应装封井器并试压，调试合格。
冲砂管柱可直接用探砂面管柱。
管柱下端可接笔尖或水动力涡轮钻具等冲砂工具，冲砂工具应根据井况、历次冲砂井史合理选择。
沉淀池应将进口出口隔离，砂量多时应及时清砂。
5、冲砂管提至离砂面3m以上，开泵循环下沉后均匀缓慢下放管柱冲砂，冲砂时排量应达到设计要求。
6、每次单根冲完必须充分循环，洗井时间不得少于15min，控制换单根时间在3min以内。
7、直径Φ139.7mm以上套管，可采取正反冲砂的方式，并配以大排量（排量大小视实际效果确定）。
改反冲砂前正洗不少于30min，再将管柱上提6-8mm，反循环正常后方可下放。
8、提升设备、泵车各岗位密切配合，根据泵压、出口排量来控制下放速度。
9、连续冲砂超过五个单根后，洗井循环一周后方可继续下冲。
10、泵发生故障须停泵处理时，应上提管柱至原始砂面10m以上，并反复活动。
11、提升设备发生故障时，必须保持正常循环。
12、冲砂施工中发现地层严重漏失，修井液不能返出地面时，应立即停止冲砂，将管柱提到砂面10m以上，并反复活动。
可采用暂堵、蜡球封堵、大排量联泵冲砂、气化液冲砂或抽砂泵捞砂等方式继续进行。
(具体与顾客方协议)13、高压自喷井冲砂要控制出口排量，应保持与井口排量平稳，防止井喷。
14、冲砂至设计深度后，应保持25m3/h以上的排量继续循环洗井。
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洗井方式
1）正循环洗井：泵从出僵持中将洗井液压入钻杆直达工作面冲洗刀具，冲洗井底，洗井液与钻屑混合后，沿着井孔上升排到地面，净化后的洗井液又回到贮浆池。
优点：由于洗井液的流速高，压力大，冲洗能力强，对刀具、井底均能有较好的冲洗效果，可减少钻屑被重复破碎的机会，而且还可以兼作动力源，使钻具旋转。
缺点：只能适用于小直径钻井。
主要原因是因为洗井液上返速度问题，钻井直径越大，上返速度越慢，往往是呈现层流状态，不能懈怠较大颗粒的钻屑。
2）反循环洗井：反循环钻井分为气举反循环、空气反循环、泵吸反循环等。
气举反循环钻井，是将压缩空气通过气水龙头或其它注气接头（气盒子），注入双层钻具内管
与外管的环空，气体流到双层钻杆底部，经混气
器处喷入内管，形成无数小气泡，气泡一面沿内
管迅速上升，一面膨胀，其所产生的膨胀功变为
水的位能，推动液体流动；压缩空气不断进入内
管，在混合器上部形成低比重的气液混合液，钻
杆外和混气器下部是比重大的钻井液。
如图1所
示，h 1为钻具内混合钻井液高度，密度为ρ1；h 2
为钻具内未混合的钻井液高度，密度为ρ2；H 为环空钻井液高度，密度为ρ，由于ρg H ＞ρ1g h 1+ρ2g h 2，环空钻井液进入钻具水眼内，
形成反循环流动，并把井底岩屑连续不断的
带到地表，排入沉砂池。
沉淀后的泥浆再注
入井眼内，如此不断循环形成连续钻进过程。
钻井液循环流程见图2：沉砂池—环空—钻头
—钻具内水眼—混气器（与注入空气混合）
—双壁钻具内水眼—水龙带—排液管线—沉
砂池。
优点及用途
1、能实现地质捞砂目的
气举反循环钻井液流在钻具内直接上返，携
带岩屑能力强，岩样清晰，在漏失地层钻进
时能实现捞砂等地质目的。
2、提高漏层钻井效率
气举反循环钻井时，钻头处的钻井液对井底
产生抽汲作用，岩屑被及时带走，减少压实
效应，在漏层钻井时，可减少岩屑重复破碎、能提高机械钻速，增加钻井效率。
3、可减少或消除钻井液的漏失，保护储层
由于反循环钻井时环空压耗小，作用于地层的压力小，所以在易漏地层钻进时，可减少或消除钻井液的漏失，保护储层，并节约大量钻井液材消耗。
井眼环空 钻杆内眼
图1 反循环钻井驱动原理
图2 反循环钻井循环示意图
4、可减少泵损耗，延长泥浆泵泵使用寿命
采用气举反循环钻井时，泥浆泵的作用只是向环空灌泥浆（或采用灌注泵灌注），泵负荷大大减小，使用寿命延长。
5、井控灵活
可采取正循环、反循环两种方法压井，井控灵活。
反循环压井重泥浆可以直接送至井底，不必分段循环，缩短处理时间。
缺点
对井底工作面的冲洗能力较差，特别是径向流速低，岩渣带不走，造成重复破碎。
为了提高冲洗井底能力，只好加大冲洗量，但冲洗量增加，能量消费大，成本高。
对井底工作面形成静压力。
其会使刀具破碎下来的岩渣碎片停留在原地不易排除，不能及时送到吸收口，造成重复破碎、研磨，形成一个缓冲层，降低了破岩的荷载，降低了钻压发挥的能量，影响钻进速度。
气举反循环钻井深度
①沉没系数a：水面以下高度与双壁钻具总长度的比值。
（见图3）
a=
5.0
≥
+hs
hd
hs
若泥浆泵灌浆及时则可以认为液面保持在高架槽处，液
面以上高度依据立管高度确定，水头按20~30米计算。
即双壁钻具下深大于30米即可建立循环。
②双壁钻杆下深与井深比例关系
调研文献推荐范围较大为1:4~10。
如北京丰台区某井，
设计井深2470m。
实际井深2470.88m。
钻具组合为：φ152mm三牙轮钻头+φ121mm钻铤(36m)+
φ73mm钻杆(2080m) + SHB127/76型双壁钻杆
(270m)+108mm×108mm双壁方钻杆及双壁气水龙头。
此
种钻具组合主要参数值为：沉没比> 90%，双壁钻具初始
长度为270m，随钻孔深度的延伸增加双壁钻具的数量，
最多时达到330m（井深2470.88m）。
双壁钻具与井深比值为1：7.5。
气举反循环钻进注气量计算
①气举泵原理与注气量
在气举反循环钻进中，钻井液能够循环流动是由于气举泵作用的结果。
气举泵是以压缩空气为动力，从井内将水提升到一定高度或到地面上来的一种抽水装置。
气水混合物的比重小于水，在扬水管内外
因比重不同形成了液体压力差，它们之间
又通过扬水管相连通。
根据连通器作用原
理，处于扬水管内的气水混合物液面将上升，直到从扬水管排出口流出。
如果不断地送入压缩空气，那么这个过程将连续发生，在混合器处形成低比重的气水混合物，进一步上升从扬水管排出，从而实现从井内抽水的目的。
这样的抽水装置称作气举泵（见图4）。
气举泵的重要参数是它的扬程和排量。
图
图3 沉没系数
中h 静为气举泵启动时的扬程，h 动为气举泵工作时的扬程。
气举泵的排量与送入的压缩空气量有关，当压缩空气量在一定的值之内时气举泵排量随着空气量增加而增加，超过这个值之后，继续增加空气量，气举泵的排量反而会下降。
图5为气举泵排量与压缩空气供给量之间
的函数关系。
从图中可以看出，当供气量为Q 0气时，气举泵排量最大为Q 排max ；当Q 气等于
Q ′气时，相对气量为最小值。
相对气量为W ＝Q 气／Q 排。
W min 意味着排出单位水量时耗气量最小。
相对气量W 为最小值时气举泵耗能最少。
气举泵工作过程实质上是压缩空气在水中膨胀时所产生的膨胀功变为水的位能这样的一种能量转变过程。
水在管路中流动还消耗一定的能量，因此，气举泵也存在着效率问题。
实际上气举泵是一个低效率的抽水装置。
气体在水中膨胀时与水有热交换，所以可视为符合等温膨胀过程。
气体等温膨胀功如下式。
A 1＝⎰=0
Q Q pdv P 0Q 0 ln(P/P 0)
式中：A 1——气体等温膨胀功； P 0 ——大气压力；
P ——压缩空气压力； Q ——在P 压力下气体体积；
Q 0——自由状态下气体体积。
② 钻具内液流上升流速理论值与举升能力计算
钻杆内岩屑颗粒保持悬浮状态，钻杆液流上升速度必须等于或大于岩屑颗粒的下沉速度。
钻杆内携岩液流上升速度由下列经验公式求得：
()21
min 1172.5⎥⎦⎤⎢⎣⎡-⨯=r r rf df v 式中：v min ――钻杆内液流上升最小速度（m/s ）
df ――岩屑颗粒直径（球状）（m ）
rf ――岩屑密度
r1――钻井液密度
3）混合循环洗井
混合洗井是利用正循环和反循环的优点，达到既能较好的冲洗工作面又能使岩渣迅速排出井外的目的。
其示意图如图：
优缺点：弥补了正循环洗井对较大钻井直径的冲洗不足的缺点，但不能连续的进行钻进施工，增加了辅助时间。
4）空气洗井
应用范围：
1）干旱地区，缺水或无水地区；
2）严寒地区；
3）岩石性质不允许使用泥浆或者水；
空气洗井介质的种类：
1）干空气洗井
优点：对孔底没有液柱的压力；排渣及时又干净，对钻具破炎有利，而且可以提高钻井速度及降低成本；没有洗井介质漏失问题，在干旱地区钻井采用的话具有独特优点。
缺点：要达到洗井的目的，根据各方面的使用情况，空气上返速度要达到15m/s以上，才能携带出岩渣。
2）湿空气洗井（雾化法）
在送空气时加入水或呈雾状，使水与空气均匀混合，这对冷却钻头、刀具来说比干空气有效。
缺点：可能形成泥塞或泥包，造成拍粉、排渣困难。
往往不能单独使用，还要加入泡沫剂，以及一定浓度的表面活化剂，以提高湿空气洗井的效果。
3）泡沫洗井
就是在压缩空气中加入泡沫剂，使空气与泡沫混合变成比较稳定的空气泡沫。
优点：密度小、悬浮力大，携带岩屑的能力比空气强，且上返速度比干空气洗井时要低1/10左右，有利于岩壁保护。
事故少，成本低，钻头使用寿命长。
泡沫洗井时，泡沫溶液输送泵的泵压、泵量要与空压机相匹配。
空气洗井方式：
1）空气反循环洗井
①利用低压送风机进行反循环洗井②利用真空空压机进行反循环洗井
2）正循环空气洗井
是采用空气泡沫洗井，就是将膨润土、洗涤剂和化学药剂形成一种混合液，然后进入压缩空气管内，混合液形成泡沫流增强了洗井液携带岩屑的能力和工作面的冲洗效果。
3）空气洗井混合循环方式洗井
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