利用石油鉆井設(shè)備從地面開(kāi)始沿設(shè)計(jì)軌道鉆穿多套地層到達(dá)預(yù)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(jìn)過(guò)程中和完鉆后,完成取心、錄井、測(cè)井和測(cè)試工作,取得勘探、開(kāi)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(jì)。鉆井設(shè)計(jì)通常包括鉆井地質(zhì)設(shè)計(jì)和鉆井工程設(shè)計(jì)兩個(gè)部分,鉆井工程設(shè)計(jì)包括工藝技術(shù)設(shè)計(jì)、工期設(shè)計(jì)和鉆井費(fèi)用預(yù)算等。
旋轉(zhuǎn)鉆井法
通過(guò)地面動(dòng)力設(shè)備(轉(zhuǎn)盤(pán)、頂部驅(qū)動(dòng)鉆井裝置或動(dòng)力水)或井下動(dòng)力鉆具使連接在鉆柱底部的鉆頭連續(xù)旋轉(zhuǎn),同時(shí)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(lái)。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(guò)程中,形成了以下7項(xiàng)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。
①獲取地下實(shí)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(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。