利用石油鉆井設(shè)備從地面開始沿設(shè)計軌道鉆穿多套地層到達預定目的層(油氣層或可能油氣層),形成油氣采出或注入所需流體(水、氣、汽)的穩(wěn)定通道(即油氣井),并在鉆進過程中和完鉆后,完成取心、錄井、測井和測試工作,取得勘探、開發(fā)和鉆井所需各種信息的系統(tǒng)工程。為了快速地完成一口井的鉆井任務(wù),施工前必須精心做好鉆井設(shè)計。鉆井設(shè)計通常包括鉆井地質(zhì)設(shè)計和鉆井工程設(shè)計兩個部分,鉆井工程設(shè)計包括工藝技術(shù)設(shè)計、工期設(shè)計和鉆井費用預算等。
沖擊鉆井法
又稱頓鉆鉆井法,利用頓鉆鉆機(見石油鉆機)使鉆桿和鉆繩產(chǎn)生上下往復動作,從而帶動頓鉆鉆具在井內(nèi)作上下往復動作,使頓鉆鉆頭對井底進行沖擊,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,如此往復,逐漸形成井眼。頓鉆鉆井法鉆井具有鉆井成本低、設(shè)備簡單等優(yōu)點,但由于工藝相對落后、鉆速慢、不能用于鉆較深的井和高壓油氣井等,現(xiàn)場已很少采用。
從次開鉆起到鉆完全部井深這一階段的工作。以一定壓力作用在鉆頭上,使鉆頭的刃部吃入巖石,并用接在鉆頭上部的鉆柱帶動鉆頭旋轉(zhuǎn)以破碎井底巖石,所產(chǎn)生的巖屑通過鉆井流體循環(huán)到地面上來,井就會逐漸加深。鉆頭加到地層上的壓力叫鉆壓,是靠鉆柱在鉆井流體中的自重的一部分產(chǎn)生的。鉆柱從地面一直延伸到井底,井有多深,鉆柱就有多長。隨著井的加深,鉆柱也逐漸增長,其重量也逐漸加大。過大的鉆壓將會引起鉆頭、鉆柱、設(shè)備過早的損壞,所以必須將大于所要求鉆壓的那部分鉆柱重量吊懸起來,不使其作用到鉆頭上。下部形成鉆壓的那部分鉆柱處于壓應力狀態(tài),上部被吊懸部分處于拉應力狀態(tài)。
完井 從鉆完全部井深起到交井或棄井這一階段的工作。完井階段的工藝包括測井、確定完井方式、下生產(chǎn)套管固井、下油管、射孔、裝油管頭和采油樹,然后進行替噴、誘導油氣進入井筒,進而便可進行采油生產(chǎn)。鉆井意義上的完井是從鉆完全部井深起到下生產(chǎn)套管(如需要)固井并測完聲幅驗收合格為止。