钻井队给您讲一下什么是钻井,钻井(drilling)是利用机械设备,将地层钻成具有一定深度的圆柱形孔眼的工程。按岩石破碎方式和所用工具类型,又可分为顿钻和旋转钻 。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。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。
钻井队根据岩石破碎方式和所用工具类型(见钻井设备),有以下几种方法。
顿钻 用钢丝绳把顿钻钻头送到井底,由动力机驱动游梁机构,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。破碎岩石,又称冲击钻,是一种古老的钻井方法。顿钻钻机的天车台有3个滑轮,各通过一根钢丝绳,用来下套管、捞砂和起、下钻具。用顿钻钻井,钻进和捞砂必须相间进行。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。所以在美国等国家仍有一定数量的油、气井用顿钻法钻井,中国陕北延安地区油井和四川自流井地区的盐井,绝大多数是用顿钻法打成的。 钻井队的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。1901年美国首先使用。中国于30年代中期开始使用,它比顿钻钻速快,并能处理井塌、井喷等复杂情况,按动力传递方式不同,分转盘钻和井下动力钻两种。
转盘钻 在钻台的井口处装有转盘,转盘中心旋转部分有方孔,钻柱上端的方钻杆穿过该方孔,方钻杆下接钻柱和钻头。动力机驱动转盘时带动钻柱和钻头一起旋转,破碎岩石,井眼随钻柱不断加长而加深,岩屑随循环泥浆返至地面。
井下动力钻 钻井队利用井下动力钻具带动钻头破碎岩石。特点是钻进时钻柱不转动,磨损小、使用寿命长、特别适于打定向井。井下动力钻有涡轮钻、螺杆钻、电动钻具等。前两种靠高压泥浆驱动,后一种是用电驱动。30年代初苏联首先使用涡轮钻钻井,中国从50年代起先后使用涡轮钻和螺杆钻,主要用于钻定向井。电动钻需要特殊的带电缆的钻柱,尚未大量使用。新钻井方法50年代以来,有的国家研究了新的钻井方法,其中激光法、爆炸法、电弧法、电子束法、电火花法等都处于试验研究阶段,投入工业试验的有下列3种。
冲旋钻 钻井队把冲旋钻具接在钻头上,利用循环的液体或气体推动冲旋钻具的心轴,使钻头同时以
冲击和旋转两种动作破碎岩石。适用于中硬地层。
柔杆钻 用钢丝橡胶结构的柔杆代替钻杆,并接以井下动力钻具,用具有大直径滚筒的特殊地面装置起下
柔杆,可缩短起下钻时间,并可于起下钻时不停地循环泥浆。柔杆钻井法的工业试验井深已达2330m。
冲蚀钻 利用高压(可达1000kgf/cm2以上)驱动带磨料的洗井液,使洗井液通过钻头的耐磨喷嘴时达到200m/s左右的高速,用冲蚀作用破碎岩石。
随着人类对油气资源开发利用的深化,油气勘探开发从陆地转入海洋。因此,钻井工程作业也必须在浩瀚的海洋中进行。在海上进行油气钻井施工时,几百吨重的钻机要有足够的支撑和放置的空间,同时还要有钻井人员生活居住的地方,海上石油钻井平台就担负起了这一重任。由于海上气候的多变、海上风浪和海底暗流的破坏,海上钻井装置的稳定性和安全性更显重要。为解决平台的移动性和深海钻井问题,又出现了多种移动式钻井平台,主要包括:坐底式钻井平台、自升式钻井平台、钻井浮船和半潜式钻井平台。