沖擊鉆井法
又稱頓鉆鉆井法,利用頓鉆鉆機(見石油鉆機)使鉆桿和鉆繩產(chǎn)生上下往復動作,從而帶動頓鉆鉆具在井內(nèi)作上下往復動作,使頓鉆鉆頭對井底進行沖擊,破碎巖石,破碎后的巖石用撈筒撈到地面,然后再繼續(xù)沖擊鉆進,如此往復,逐漸形成井眼。頓鉆鉆井法鉆井具有鉆井成本低、設備簡單等優(yōu)點,但由于工藝相對落后、鉆速慢、不能用于鉆較深的井和高壓油氣井等,現(xiàn)場已很少采用。
旋沖鉆井法
在旋轉鉆井的基礎上,再加上一個沖擊器,使鉆頭在沖擊動載和旋轉的聯(lián)合作用下破碎巖石的一種鉆井方法。從實際使用結果看,這種鉆井方法適用于鉆硬巖石及深部地層,在淺部及泥頁巖中較旋轉鉆井方法效果不明顯,是對旋轉鉆井方法的一種補充。
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,公路應能通行重載車。對于海上鉆井,人員、設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。為了保證設備在鉆井過程中不會下陷,要打基礎(或稱基墩)?;A可用方木、水泥預制塊或在現(xiàn)場用混凝土澆灌。
(5)安(裝)設備。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)。
旋轉鉆
利用鉆頭旋轉時產(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、井噴等復雜情況。按動力傳遞方式,旋轉鉆又可分為轉盤鉆和井下動力鉆兩種:轉盤鉆在鉆臺的井口處裝置轉盤,轉盤中心部分有方孔,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)動轉盤時帶動鉆柱和鉆頭一起旋轉,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,鉆進時鉆柱不轉動,磨損小、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。
鉆井設備按功能分為旋轉系統(tǒng)、提升系統(tǒng)、泥漿循環(huán)系統(tǒng)。動力與傳動系統(tǒng)和控制系統(tǒng)等。