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)。
钻井工程是建设地下石油天然气开采通道的隐蔽性工程,即采用大型钻井设备和一系列高精密测量仪器,按一定的方向向地下钻进一定的深度,采集地层岩性、物性和石油、天然气、水等资料,并且建立石油天然气生产的通道。
在地质工作中,利用钻探设备向地下钻成的直径较小、深度较大的柱状圆孔,又称钻孔。钻井直径和深度大小,取决于钻井用途及矿产埋藏深度等。钻探石油、天然气以及地下水的钻井直径都较大。
按用途
钻井工程通常按用途分为地质普查或勘探钻井、水文地质钻井、水井或工程地质钻井、地热钻井、石油钻井、煤田钻井、矿田钻井、建筑地面钻井等.
按钻井方式
1、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,不能适应井深日益增加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。
2、旋转钻
利用钻头旋转时产生的切削或研磨作用破碎岩石。是当前通用的钻井方法。比顿钻钻速快,并易于处理井塌、井喷等复杂情况。
按动力传递方式旋转钻井又可分为转盘钻和井下动力钻两种。
转盘钻在钻台的井口处装置转盘,转盘中心部分有方孔,钻柱上端的方钻杆穿过该方孔,方钻杆下接钻柱和钻头,动力驱动转盘时带动钻柱和钻头一起旋转,破碎岩石。
井下动力钻是利用井下动力钻具带动钻头破碎岩石,钻进时钻柱不转动,磨损小、使用寿命短,特别适于打定向井。井下动力钻有涡轮钻、螺杆钻和电动钻等。
井下动力钻具钻井是利用涡轮钻具、螺杆钻具以及冲击旋转钻具靠钻井液驱动的方法钻井。特点是进尺快、钻压小、泵压高。适合钻定向井或特殊硬底层井段。