一口井從開鉆到完成,要經(jīng)過很多道工序,可分為鉆前、鉆進和完井三個不同階段。
鉆前 開鉆前的準備工作主要包括(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)備與物資運入井場,需要修路。因有時滿載車總重可達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給船或直升機運送。
(3)修井場。在井口周圍平整并適當壓實鋪墊出一塊場地以供施工之用。井場面積因鉆機而異,大型鉆機約需120m×90m,中型鉆機約為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、鉆井泵及鉆井液循環(huán)系統(tǒng)等(見鉆機拆遷安裝)。
鉆井工程是建設(shè)地下石油天然氣開采通道的隱蔽性工程,即采用大型鉆井設(shè)備和一系列高精密測量儀器,按一定的方向向地下鉆進一定的深度,采集地層巖性、物性和石油、天然氣、水等資料,并且建立石油天然氣生產(chǎn)的通道。
在地質(zhì)工作中,利用鉆探設(shè)備向地下鉆成的直徑較小、深度較大的柱狀圓孔,又稱鉆孔。鉆井直徑和深度大小,取決于鉆井用途及礦產(chǎn)埋藏深度等。鉆探石油、天然氣以及地下水的鉆井直徑都較大。
按用途
鉆井工程通常按用途分為地質(zhì)普查或勘探鉆井、水文地質(zhì)鉆井、水井或工程地質(zhì)鉆井、地?zé)徙@井、石油鉆井、煤田鉆井、礦田鉆井、建筑地面鉆井等.
按鉆井方式
1、頓鉆
頓鉆,又稱沖擊鉆。用鋼絲繩把頓鉆鉆頭送到井底,由動力驅(qū)動游梁機構(gòu),使游梁一端上下運動,并帶動鋼絲繩和鉆頭產(chǎn)生上下沖擊作用,使巖石破碎。頓鉆鉆速慢,效率低,不能適應(yīng)井深日益增加和復(fù)雜地層的鉆探要求,逐漸被旋轉(zhuǎn)鉆代替,但它有設(shè)備簡單,成本低,不污染油層等優(yōu)點,可用于一些淺的低壓油氣井、漏失井等。
2、旋轉(zhuǎn)鉆
利用鉆頭旋轉(zhuǎn)時產(chǎn)生的切削或研磨作用破碎巖石。是當前通用的鉆井方法。比頓鉆鉆速快,并易于處理井塌、井噴等復(fù)雜情況。
按動力傳遞方式旋轉(zhuǎn)鉆井又可分為轉(zhuǎn)盤鉆和井下動力鉆兩種。
轉(zhuǎn)盤鉆在鉆臺的井口處裝置轉(zhuǎn)盤,轉(zhuǎn)盤中心部分有方孔,鉆柱上端的方鉆桿穿過該方孔,方鉆桿下接鉆柱和鉆頭,動力驅(qū)動轉(zhuǎn)盤時帶動鉆柱和鉆頭一起旋轉(zhuǎn),破碎巖石。
井下動力鉆是利用井下動力鉆具帶動鉆頭破碎巖石,鉆進時鉆柱不轉(zhuǎn)動,磨損小、使用壽命短,特別適于打定向井。井下動力鉆有渦輪鉆、螺桿鉆和電動鉆等。
井下動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)動的方法鉆井。特點是進尺快、鉆壓小、泵壓高。適合鉆定向井或特殊硬底層井段。