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。
中國是世界上早進行石油鉆井的國家。早在西漢宣帝時(公元前60—70年),在現(xiàn)在的四川省和陜西省掘鑿鹽井發(fā)現(xiàn)天然氣,并用于煮鹽。到宋仁宗慶歷年間(1041—1048),在四川省自貢地區(qū)用人力頓鉆設(shè)備鉆出了“卓筒井”(小口徑井),英國科技史專家李約瑟博士(1900—1995)認為頓鉆鉆井是中國的重大發(fā)明。世界旋轉(zhuǎn)鉆井始于1900年,中國到1936年開始引進旋轉(zhuǎn)鉆機在新疆獨山子地區(qū)鉆了一批淺油井。1949年后,中國石油鉆井的發(fā)展經(jīng)歷了四個時期:1949—1959年為初創(chuàng)時期,在這個時期主要是引進和學習蘇聯(lián)、羅馬尼亞等國家的鉆井裝備和技術(shù),旋轉(zhuǎn)鉆井技術(shù)得到初步發(fā)展;1960—1978年是發(fā)展時期,通過自主攻關(guān),形成了淺井和中深井的鉆井配套技術(shù);1979—1998年是提高時期,廣泛吸收了國外先進鉆井技術(shù),同時通過攻關(guān),形成了深井鉆井和多種功能定向井鉆井的配套技術(shù),并發(fā)展了保護油氣層技術(shù);1998年以后是走向市場化的時期,在這時期主要發(fā)展了小井眼鉆井、大位移井鉆井、水平井鉆井、分支井鉆井、欠平衡鉆井、連續(xù)管鉆井和套管鉆井等鉆井新工藝技術(shù)。
①獲取地下實物資料,即從鉆井中采取巖心、礦心、巖屑、液態(tài)樣、氣態(tài)樣等。
②作為地球物理測井通道,獲取巖礦層各種地球物理場的資料。
③作為人工通道觀測地下水層水文地質(zhì)動態(tài)情況。
④用作探、采結(jié)合,開發(fā)地下水、油氣、地熱等的鉆井。
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。主要功用為:①獲取地下實物資料,即從鉆井中采取巖心
鉆探取得的巖心、礦心、巖屑、液態(tài)樣、氣態(tài)樣等。②作為地球物理測井通道,獲取巖礦層各種地球物理場的資料。③作為人工通道觀測地下水層水文地質(zhì)動態(tài)情況。④用作探、采結(jié)合,開發(fā)地下水、油氣、地熱等的鉆井。
鉆井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、地熱鉆井、石油鉆井、煤田鉆井、礦田鉆井、建筑地面鉆井等 。一口井從開鉆到完成,需進行以下三項主要工作:1. 破碎井底巖石;2. 將破碎的巖石(即巖屑)運移至地面;3. 鞏固井壁(簡稱固井)。