钻井是一项系统工程 ,是多专业、多工种利用多种设备、工具、材料进行的联合作业。同时它又是多程序紧密衔接,多环节环环相扣的连续作业。施工的全过程都具有相当的复杂性。
每一口井的完成包括钻前工程、钻进工程和完井作业三个阶段。每一项工程阶段又有一系列的施工工序。其主要工序一般包括:定井位、道路勘测、基础施工、安装井架、搬家、安装设备、一次开钻、二次开钻、钻进、起钻、换钻头、下钻、完井、电测、下套管、固井作业等。
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。主要功用为:①获取地下实物资料,即从钻井中采取岩心、矿心、岩屑、液态样、气态样等。②作为地球物理测井通道,获取岩矿层各种地球物理场的资料。③作为人工通道观测地下水层水文地质动态情况。④用作探、采结合,开发地下水、油气、地热等的钻井。
钻井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 。
一口井从开钻到完成,需进行以下三项主要工作:1. 破碎井底岩石;2. 将破碎的岩石(即岩屑)运移至地面;3. 巩固井壁(简称固井)。
连续油管钻井技术
连续油管亦称挠性油管、盘管。连续油管钻井技术是90年代国 外大力研究和发展的热门钻井技术之一。1991年,ELF公司首次使用新研制的连续油管在巴黎盆地钻井取得成功,并证实了它的可行性。
1、地面设备 地面设备主要包括连续油管作业机及有关设备、循环系统和井控系统。
① 连续油管作业机组成部分
连续油管(CT) 连续油管即工作管柱,是一种连续的高强度、高韧性的钢管,缠绕在滚筒上。在连续油管钻井作业中,适合采用外径大于44.45mm(13/4in)连续油管。
滚筒:液压马达使连续油管保持一定的拉力紧紧地缠绕在滚筒上,或将连续油管送入井下。滚筒上的匀绕机构和计数装置,可以②紧急分离工具:钻井过程中,钻具遇卡时该工具可使连续油管与下部钻具分离,并使液压和电力通讯安全切断。
③ 多路传输接头:实现井下与地面的数据传送。
④定向工具:定向工具具有在地面控制定向和实时测得井下数据的能力。
⑤ 助推器
⑥ 循环阀
⑦ 导向工具
⑧ 马达:主要作用是使钻头产生旋转。
⑨ 钻头
3、连续油管钻井对小直径浅直井、定向井和水平井都适合。其应用范围包括:新的浅直井、定向井和水平井,老井加深、侧钻,过油管钻井,产层取心以及完井钻井等。连续油管钻井的另一个用途是欠平衡钻井,而且在此领域有着巨大的潜在市场。
4、用连续油管钻机进行钻井的最大优点是井控安全,操作简便灵活,不接单根,不必压井就可以进行换钻头和起下钻作业。连续油管钻井深度目前已达到3000m左右,过油管侧钻的深度已达到5000m。