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泥漿與鉆井
旋轉(zhuǎn)鉆井法特點(diǎn),就是利用泥漿作為井內(nèi)的循環(huán)流體,早使用在鉆井的流體是「水」,遠(yuǎn)在古埃及時(shí)代,埃及人在采石場(chǎng)以手動(dòng)方式旋轉(zhuǎn)鉆頭鉆二十尺深度的井孔時(shí),就會(huì)用水來(lái)移除巖屑。我國(guó)周朝時(shí) (西元前一千一百多年) ,在四川地區(qū)鉆鑿鹽井,也是以水來(lái)移除巖屑。水,可說(shuō)是早用于鉆井的「泥漿」。直到目前,水仍舊是泥漿的主要成份。特別是在低比重的泥漿中,水占全部組成的百分之八十五以上。
石油鉆井按鉆井的目的分為勘探井和生產(chǎn)井;按井眼的軌跡形式分為垂直井和定向井,定向井又包括斜直井和水平井;按鉆井的環(huán)境條件分為陸地鉆井和海洋鉆井,海洋鉆井又按鉆井裝置分固定鉆井和浮式鉆井;按井眼深度分為淺井、中深井、深井、超深井、特超深井,等等。
一、勘探井和生產(chǎn)井
(一)勘探井
勘探井是以獲取地質(zhì)資料為目的而鉆的井,包括地質(zhì)井、預(yù)探井、詳探井、評(píng)價(jià)井等??碧骄话愣即虼怪本?。
(1)預(yù)探井:是指在經(jīng)詳查和地質(zhì)綜合研究所確定的有利圈閉上,為發(fā)現(xiàn)油氣藏而鉆的井,包括在已知的油田上為發(fā)現(xiàn)新的油氣藏所鉆的井。
(2)詳探井:是指在已發(fā)現(xiàn)的油氣圈閉上,為探明含油氣邊界和儲(chǔ)量、了解油氣層構(gòu)造與產(chǎn)油能力而鉆的井。
(3)評(píng)價(jià)井:是指在預(yù)探井發(fā)現(xiàn)含油氣儲(chǔ)集層后,為探明這個(gè)圈閉含油氣面積和地質(zhì)儲(chǔ)量所鉆的井。
由于地層情況不明,又要取巖心、測(cè)取地質(zhì)資料,所以鉆勘探井所需時(shí)間長(zhǎng)、費(fèi)用高。海上一般用活動(dòng)式鉆井裝置鉆勘探井。
鉆井液。
為了保證深層鉆井的機(jī)械提升速度以及安全性,一般都會(huì)使用鉆井液,防止井底坍塌、擴(kuò)張直徑以及降低溫度。但是在深度鉆井中,隨著深度的下降,井底的壓差就會(huì)越來(lái)越大,機(jī)械提升速度就會(huì)受到影響,所以應(yīng)該盡量降低鉆井液的密度,減少對(duì)井底壓差的影響。除此之外,鉆頭型號(hào)的選擇、鉆井過(guò)程中各項(xiàng)參數(shù)的優(yōu)化以及鉆具的組合等,都是影響鉆井速度的重要因素,所以要科學(xué)合理的選擇。
提高鉆井技術(shù)
從旋轉(zhuǎn)鉆井的角度出發(fā),要想提高鉆井速度,主要應(yīng)該增加鉆頭在巖底的破巖能量,從改善鉆壓和轉(zhuǎn)速兩個(gè)因素來(lái)提升。因?yàn)殂@壓和轉(zhuǎn)速的技術(shù)改進(jìn)會(huì)受到很多因素的限制,所以從現(xiàn)階段的技術(shù)能力出發(fā)主要是以提高轉(zhuǎn)速為主。提高轉(zhuǎn)速主要有兩種方式:一方面是增加轉(zhuǎn)盤(pán)轉(zhuǎn)速或采用頂部驅(qū)動(dòng)裝置,另一方面是采用井下動(dòng)力鉆具加低轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)鉆柱的復(fù)合鉆井技術(shù)。但種方法受鉆具強(qiáng)度、鉆機(jī)能量限制,轉(zhuǎn)速提高幅度有限。而采用PDC 井下動(dòng)力鉆具的復(fù)合鉆井技術(shù),可充分發(fā)揮PDC鉆頭適宜高轉(zhuǎn)速剪切地層的特性,大大提高PDC鉆頭轉(zhuǎn)速和機(jī)械破巖能量,從而提高機(jī)械鉆速。