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鑽井工程知識知多少

生活 更新时间:2024-07-31 22:09:58

一口井從開始到完成,大緻要經曆準備工作、鑽井、 固井、其他作業等工序。

鑽井工程知識知多少(深孔鑽井施工工藝)1

一、準備工作

(1) 定位井。

根據地質或生産的需要确定井底位置, 作出設計。

(2)修公路。

為了将各種設備與物質運入井違犯,需要修公路。由于鑽井設備是重型物資,公路應确保能通行重型車輛。

(3)平井場。

在井口附近平整出一塊方地供施工使用。井場面積随鑽機而異,形狀大緻為長方形,大型鑽機占地約 120m,寬 90m;中型鑽機占地約長 100m,寬60m。鑽機占地大小可因地制宜。

(4)找基礎。

為了保證設備在鑽井過程中不會下陷或歪斜,要打基礎 ( 中稱為打基礅 )。小型的基礎可用方木或預制件,大型的基礎在現場用混凝土澆灌。

鑽井工程知識知多少(深孔鑽井施工工藝)2

二、鑽進

廣義的鑽進指從開鑽到完鑽一段地層或完鑽一口井的 過程。旋轉鑽井法的鑽進大緻可分為以下幾道工序。

(1) 鑽進。

用鑽頭直接破碎岩石。鑽進時用足夠的壓力将鑽頭壓到井底岩石上,使鑽頭的刃部吃到岩石中。鑽頭上連接着鑽柱,用鑽柱帶動鑽頭旋轉以破碎岩石,井就會逐漸加深。鑽柱把地面上的動力傳給鑽頭,所以,鑽柱從地面一直延伸到井底。随着井的加深,不斷增加鑽杆,鑽柱漸漸增長,其重量也漸漸加大,以至于超過所需的鑽壓。過大的鑽壓将會引起鑽頭、鑽杆和設備的損壞,必須将大于所需鑽壓的那一部分鑽杆的重量吊懸起來,使之不作用在鑽頭上。鑽進中,由司鑽适時地控制加到鑽頭上的壓力,有效地均勻鑽進。

鑽井工程知識知多少(深孔鑽井施工工藝)3

(2) 循環。

井底岩石被鑽頭破碎後形成小的碎塊,稱為鑽屑 ( 也常稱為砂 )。鑽屑積多了會影響鑽頭鑽鑿新的井底,引起機械鑽速下降。所以必須及時地将鑽屑從井底清除掉,并攜帶到地面。将鑽屑沖離井底,鑽屑随鑽井液一同進入井壁與鑽柱之間的環形空間,向地面返升,一直到地面。鑽屑在地面上從鑽井液中分離出來并被清除掉稱為除砂。清除了鑽屑的鑽井液再被泵入井中重複循環使用。在鑽井時,洗井和破碎岩石同時進行。為了保證鑽井液不間斷地循環,需要用鑽井泵連續泵入。

鑽井工程知識知多少(深孔鑽井施工工藝)4

(3) 接單根。

在鑽進過程中,随着井的不斷加深,鑽柱也要及時接長,接一根鑽杆就叫接單根。

(4) 起下鑽。

為更換磨損的鑽頭,必須将全部鑽柱從井中取出,換上新的鑽頭以後再重新下到井中繼續作業,這叫起下鑽。為提高效率,起下鑽時不是以單根鑽杆進行接卸,而是三根鑽杆為一個接卸單位,稱為立根 ( 或立柱 )。每根鑽杆長 8-10m,立根的長度一般為 26-30m。為了配合這麼長的立根,井架高度一般為 40m 左右。


鑽井工程知識知多少(深孔鑽井施工工藝)5

三、固井

固井是鑽井工程中的一道重要工序,其根本目的可概括為兩點:加固井壁 ( 防止淺處井壁坍塌 ) 和隔離鑽開的油、氣、水層 ( 防止開采時層間的相互幹擾 )。固井的方法,是将稱之為套管的無縫鋼管下入井中,并在井眼和套管之間灌注水泥漿以固定套管,封閉套管與井壁之間的環形空間,隔開某些地層。這就是下套管、注水泥作業。一口井從開始到完成,常需下入多層套管并注水泥,即需進行數次固井作業。

有的地區井雖較深,但地層條件較好,可以省去技術套管,隻下表層套管和油層套管;有的地區井并不太深,如果淺部地層條件允許,深部油氣水層的壓力不高,還可以省去表層套管,則在全井中,隻有一層油層套管。


鑽井工程知識知多少(深孔鑽井施工工藝)6

總之,固井要根據實際地質情況來确定,既要保證鑽井安全和井身質量,又要盡可能地節約套管和水泥,以降低鑽井成本,提高經濟效益。通常注入水泥漿後應候凝約兩天,用井溫或聲波幅度等測井方法檢測固井質量——套管外水泥返高、水泥膠結與封固狀況等,符合設計要求者為固井質量合格。

四、其他作業

在鑽井過程中,還要進行岩屑錄井、地球物理測井以及地層測試等作業。一口井一旦開鑽,如果沒有特殊情況,就要按照施工設計正常施工,鑽達設計深度即可交井。但是,探井有可

能根據地下出現的新情況,或提前完鑽,或繼續加深。

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