旋轉(zhuǎn)鉆井法
通過地面動力設(shè)備(轉(zhuǎn)盤、頂部驅(qū)動鉆井裝置或動力水)或井下動力鉆具使連接在鉆柱底部的鉆頭連續(xù)旋轉(zhuǎn),同時利用接在鉆頭上部的一段鉆柱(鉆鋌)的重力向鉆頭連續(xù)不斷施加鉆壓,將巖石切削或碾壓成碎屑,巖石碎屑由鉆井流體不斷地將其帶到地面,并從鉆井流體中分離出來。這種鉆井方法較之沖擊鉆井法可大幅度提高鉆井效率及適應(yīng)各種復(fù)雜的井下地層情況,已替代沖擊鉆井法成為世界各地普遍使用的鉆井方法。
在旋轉(zhuǎn)鉆井工藝技術(shù)研究過程中,形成了以下7項應(yīng)用基礎(chǔ)理論組成的學(xué)科:鉆井巖石破碎力學(xué)、鉆井巖石工程力學(xué)、鉆井管柱力學(xué)、鉆井流體化學(xué)、鉆井流體力學(xué)、井下控制工程學(xué)和鉆井技術(shù)經(jīng)濟(jì)學(xué)。這些工藝技術(shù)的發(fā)展大大提高了鉆井效率。
旋沖鉆井法
在旋轉(zhuǎn)鉆井的基礎(chǔ)上,再加上一個沖擊器,使鉆頭在沖擊動載和旋轉(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,在淺部及泥頁巖中較旋轉(zhuǎn)鉆井方法效果不明顯,是對旋轉(zhuǎn)鉆井方法的一種補(bǔ)充。
一口井從開鉆到完成,要經(jīng)過很多道工序,可分為鉆前、鉆進(jìn)和完井三個不同階段。
鉆前 開鉆前的準(zhǔn)備工作主要包括(見鉆前工程):
(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)計時,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,需要修路。因有時滿載車總重可達(dá)30~40t或更多,公路應(yīng)能通行重載車。對于海上鉆井,人員、設(shè)備與物資由專門的補(bǔ)給船或直升機(jī)運(yùn)送。
(3)修井場。在井口周圍平整并適當(dāng)壓實鋪墊出一塊場地以供施工之用。井場面積因鉆機(jī)而異,大型鉆機(jī)約需120m×90m,中型鉆機(jī)約為100m×60m,形狀大致呈長方形,可因地制宜。
(4)打基礎(chǔ)。為了保證設(shè)備在鉆井過程中不會下陷,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(見鉆機(jī)拆遷安裝)。
利用機(jī)械設(shè)備或人力從地面將地層鉆成孔眼的工作稱為鉆井。通常指勘探或開發(fā)石油、天然氣等液態(tài)和氣態(tài)礦產(chǎn)而鉆鑿井眼及大直徑供水井的工程。鉆井在國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)中的應(yīng)用極為廣泛。
目前我國油 (氣) 田廣泛使用轉(zhuǎn)盤鉆鉆井。主要設(shè)備有井架、操作平臺、柴 油機(jī)、鉆機(jī)、鉆具、泥漿泵、發(fā)電機(jī)和測試 裝備以及燃料油罐、鍋爐等。