鉆井工程是利用機(jī)械設(shè)備,將地層鉆成具有一定深度的圓柱形孔眼的工程。按巖石破碎方式和所用工具類型,又可分為頓鉆和旋轉(zhuǎn)鉆。
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。
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(shí)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(cè)井通道,獲取巖礦層各種地球物理場(chǎng)的資料。③作為人工通道觀測(cè)地下水層水文地質(zhì)動(dòng)態(tài)情況。④用作探、采結(jié)合,開(kāi)發(fā)地下水、油氣、地?zé)岬鹊你@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?zé)徙@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(kāi)鉆到完成,需進(jìn)行以下三項(xiàng)主要工作:1. 破碎井底巖石;2. 將破碎的巖石(即巖屑)運(yùn)移至地面;3. 鞏固井壁(簡(jiǎn)稱固井)。
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)盤鉆和井下動(dòng)力鉆兩種:轉(zhuǎn)盤鉆在鉆臺(tái)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(guò)該方孔,方鉆桿下接鉆柱和鉆頭,動(dòng)力驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)盤時(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。
鉆井是一項(xiàng)系統(tǒng)工程 [2] ,是多專業(yè)、多工種利用多種設(shè)備、工具、材料進(jìn)行的聯(lián)合作業(yè)。同時(shí)它又是多程序緊密銜接,多環(huán)節(jié)環(huán)環(huán)相扣的連續(xù)作業(yè)。施工的全過(guò)程都具有相當(dāng)?shù)膹?fù)雜性。
每一口井的完成包括鉆前工程、鉆進(jìn)工程和完井作業(yè)三個(gè)階段。每一項(xiàng)工程
階段又有一系列的施工工序。其主要工序一般包括:定井位、道路勘測(cè)、基礎(chǔ)施工、安裝井架、搬家、安裝設(shè)備、一次開(kāi)鉆、二次開(kāi)鉆、鉆進(jìn)、起鉆、換鉆頭、下鉆、完井、電測(cè)、下套管、固井作業(yè)等。