旋冲钻井法
在旋转钻井的基础上,再加上一个冲击器,使钻头在冲击动载和旋转的联合作用下破碎岩石的一种钻井方法。从实际使用结果看,这种钻井方法适用于钻硬岩石及深部地层,在浅部及泥页岩中较旋转钻井方法效果不明显,是对旋转钻井方法的一种补充。
一口井从开钻到完成,要经过很多道工序,可分为钻前、钻进和完井三个不同阶段。
钻前 开钻前的准备工作主要包括(见钻前工程):
(1)定井位。地质师根据地质上或生产上的需要确定井底位置。当井身轴线按铅垂线设计时,井口中心与井底中心位置在同一铅垂线上,这就是直井。如果井身轴线定向偏离铅垂线,井口位置不与井底在同一铅垂线上,这就是定向井。
(2)修路。为了将各种设备与物资运入井场,需要修路。因有时满载车总重可达30~40t或更多,公路应能通行重载车。对于海上钻井,人员、设备与物资由专门的补给船或直升机运送。
(3)修井场。在井口周围平整并适当压实铺垫出一块场地以供施工之用。井场面积因钻机而异,大型钻机约需120m×90m,中型钻机约为100m×60m,形状大致呈长方形,可因地制宜。
(4)打基础。为了保证设备在钻井过程中不会下陷,要打基础(或称基墩)。基础可用方木、水泥预制块或在现场用混凝土浇灌。
(5)安(装)设备。立井架,安装钻机、钻井泵及钻井液循环系统等(见钻机拆迁安装)。
从次开钻起到钻完全部井深这一阶段的工作。以一定压力作用在钻头上,使钻头的刃部吃入岩石,并用接在钻头上部的钻柱带动钻头旋转以破碎井底岩石,所产生的岩屑通过钻井流体循环到地面上来,井就会逐渐加深。钻头加到地层上的压力叫钻压,是靠钻柱在钻井流体中的自重的一部分产生的。钻柱从地面一直延伸到井底,井有多深,钻柱就有多长。随着井的加深,钻柱也逐渐增长,其重量也逐渐加大。过大的钻压将会引起钻头、钻柱、设备过早的损坏,所以必须将大于所要求钻压的那部分钻柱重量吊悬起来,不使其作用到钻头上。下部形成钻压的那部分钻柱处于压应力状态,上部被吊悬部分处于拉应力状态。
顿钻
顿钻 ,又称冲击钻。用钢丝绳把顿钻钻头送到井底,由动力驱动游梁机构,使游梁一端上下运动,并带动钢丝绳和钻头产生上下冲击作用,使岩石破碎。顿钻钻速慢,效率低,不能适应日益增加的井深和复杂地层的钻探要求,逐渐被旋转钻代替。但它有设备简单,成本低,不污染油层等优点,可用于一些浅的低压油气井、漏失井等。