沖擊鉆井法
又稱頓鉆鉆井法,利用頓鉆鉆機(jī)(見(jiàn)石油鉆機(jī))使鉆桿和鉆繩產(chǎn)生上下往復(fù)動(dòng)作,從而帶動(dòng)頓鉆鉆具在井內(nèi)作上下往復(fù)動(dòng)作,使頓鉆鉆頭對(duì)井底進(jìn)行沖擊,破碎巖石,破碎后的巖石用撈筒撈到地面,然后再繼續(xù)沖擊鉆進(jìn),如此往復(fù),逐漸形成井眼。頓鉆鉆井法鉆井具有鉆井成本低、設(shè)備簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn),但由于工藝相對(duì)落后、鉆速慢、不能用于鉆較深的井和高壓油氣井等,現(xiàn)場(chǎng)已很少采用。
旋沖鉆井法
在旋轉(zhuǎn)鉆井的基礎(chǔ)上,再加上一個(gè)沖擊器,使鉆頭在沖擊動(dòng)載和旋轉(zhuǎn)的聯(lián)合作用下破碎巖石的一種鉆井方法。從實(shí)際使用結(jié)果看,這種鉆井方法適用于鉆硬巖石及深部地層,在淺部及泥頁(yè)巖中較旋轉(zhuǎn)鉆井方法效果不明顯,是對(duì)旋轉(zhuǎn)鉆井方法的一種補(bǔ)充。
一口井從開(kāi)鉆到完成,要經(jīng)過(guò)很多道工序,可分為鉆前、鉆進(jìn)和完井三個(gè)不同階段。
鉆前 開(kāi)鉆前的準(zhǔn)備工作主要包括(見(jiàn)鉆前工程):
(1)定井位。地質(zhì)師根據(jù)地質(zhì)上或生產(chǎn)上的需要確定井底位置。當(dāng)井身軸線按鉛垂線設(shè)計(jì)時(shí),井口中心與井底中心位置在同一鉛垂線上,這就是直井。如果井身軸線定向偏離鉛垂線,井口位置不與井底在同一鉛垂線上,這就是定向井。
(2)修路。為了將各種設(shè)備與物資運(yùn)入井場(chǎng),需要修路。因有時(shí)滿載車總重可達(dá)30~40t或更多,公路應(yīng)能通行重載車。對(duì)于海上鉆井,人員、設(shè)備與物資由專門(mén)的補(bǔ)給船或直升機(jī)運(yùn)送。
(3)修井場(chǎng)。在井口周圍平整并適當(dāng)壓實(shí)鋪墊出一塊場(chǎng)地以供施工之用。井場(chǎng)面積因鉆機(jī)而異,大型鉆機(jī)約需120m×90m,中型鉆機(jī)約為100m×60m,形狀大致呈長(zhǎng)方形,可因地制宜。
(4)打基礎(chǔ)。為了保證設(shè)備在鉆井過(guò)程中不會(huì)下陷,要打基礎(chǔ)(或稱基墩)?;A(chǔ)可用方木、水泥預(yù)制塊或在現(xiàn)場(chǎng)用混凝土澆灌。
(5)安(裝)設(shè)備。立井架,安裝鉆機(jī)、鉆井泵及鉆井液循環(huán)系統(tǒng)等(見(jiàn)鉆機(jī)拆遷安裝)。
旋轉(zhuǎn)鉆
利用鉆頭旋轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生的切削或研磨作用破碎巖石。是當(dāng)前通用的鉆井方法。比頓鉆鉆速快,并易于處理井塌、井噴等復(fù)雜情況。按動(dòng)力傳遞方式,旋轉(zhuǎn)鉆又可分為轉(zhuǎn)盤(pán)鉆和井下動(dòng)力鉆兩種:轉(zhuǎn)盤(pán)鉆在鉆臺(tái)的井口處裝置轉(zhuǎn)盤(pán),轉(zhuǎn)盤(pán)中心部分有方孔,鉆柱上端的方鉆桿穿過(guò)該方孔,方鉆桿下接鉆柱和鉆頭,動(dòng)力驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)盤(pán)時(shí)帶動(dòng)鉆柱和鉆頭一起旋轉(zhuǎn),破碎巖石。井下動(dòng)力鉆是利用井下動(dòng)力鉆具帶動(dòng)鉆頭破碎巖石,鉆進(jìn)時(shí)鉆柱不轉(zhuǎn)動(dòng),磨損小、特別適于打定向井。井下動(dòng)力鉆有渦輪鉆、螺桿鉆和電動(dòng)鉆等。
井下動(dòng)力鉆具鉆井是利用渦輪鉆具、螺桿鉆具以及沖擊旋轉(zhuǎn)鉆具靠鉆井液驅(qū)動(dòng)的方法鉆井。特點(diǎn)是進(jìn)尺快、鉆壓小、泵壓高。適合鉆定向井或特殊硬底層井段。
鉆井設(shè)備按功能分為旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)、提升系統(tǒng)、泥漿循環(huán)系統(tǒng)。動(dòng)力與傳動(dòng)系統(tǒng)和控制系統(tǒng)等。