钻井费用与钻井设备是什么?

黄仲易 装修达人 12

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钻井费用与钻井设备是什么?

勘探钻井是所有勘探过程中投资最高的阶段,其费用是地质和地球物理勘探的数倍之多。钻井的结果将直接反映地球科学家们的研究工作是否“命中”靶区。勘探钻井费用的变化幅度很大,它取决于地理条件(陆地或海洋,接近的难易程度或极端环境的地域等),同时也取决于钻井的深度。一些*眼钻井仅仅向**钻进几百米,几天就可完成,其费用不足100万美元。然而,一些井则需要向下钻进5000米到6000米甚至7000米,整个钻进过程需要1年左右才能完成,所需费用就会约达1亿美元。下图为钻井设备示意图。

钻井设备示意图

钻井费用与钻井设备是什么?

旋转钻井原理钻头的动力来自钻塔顶部的钻井泵或钻机上的旋转台,也可能来自钻具的底部。

旋转钻井是石油钻井所使用的技术。钻头被固定在一根钻杆的终端。*眼钻井常使用带三个牙轮的钻头。需要钻穿的岩层越硬,钻头牙轮的齿就越短,也更加坚硬。对于一些超硬的岩层或用于取心的井,人们就会使用镶有金刚石的钻头。钻头所需的动力一般由地面设备提供,一部分来自安装在钻塔顶部的动力钻具,另一部分来自安置在钻具底部的转盘。在少数情况下,钻头也可以由安置在钻头上方一个孔内的涡轮直接旋转带动钻进,这项技术叫做涡轮钻井。为了减少钻杆的摩擦及给钻头润滑并**,人们采用高压泵将钻井液从钻杆内输往钻头。这种钻井液也起到平衡钻头穿过的地层内所含液体产生的压力的作用,这样就可以避免钻井中失控发生井喷的危险性。钻井液携带着岩屑(被钻头破碎的**碎屑)从钻杆外部与井壁之间的空间返到地面。

一支钻井队需要几十位不同领域的专家组成。钻井工程师操作或掌管钻井进程的专家。负责设计钻井工程并对钻井工程实施连续检测和评估。他们确定套管(这是一种支撑钻井井壁的钢管)的直径、使用的工具和钻井液的类型等。司钻要保证钻井尽可能平稳地进行,他们肩负着许多责任,比如决定施加在钻井工具上的压力,以及钻井液返回地面的效率,找到最佳钻井速度,当发生磨损时更换钻头等。

钻井队还有司钻、钻井液工、钻井技术员和其他工程师如专门负责为钻杆增加或减少设备,负责钻进方向、接口作业、应对钻孔事故和处理**岩层断裂等故障。他们一起工作,尽可能安全、高效,以较低成本完成钻进任务。

“油气目的层——勘探钻井的目标深埋于**,预计这些油气藏的埋藏深度为2000米到4000米,有时可达6000米(相当于25个埃菲尔铁塔的高度)。”

一旦选定了勘探区域,就必须踏勘,以确定它的边界,还应进行环境保护方面的研究。租借合同,包括合同的标题和关于土地的可通行进入权等必须得到法律授权与合理的评估。对海域来讲,必须得到法律的授权,表明管辖范围。一旦法律条款得以落实,钻井队就可以开始土地的准备工作:(1)清理、平整土地,可能还会铺设进入工地所需的铁路;(2)由于钻井时需要水,所以必须找到就近的水源(如果没有水源,可以钻一口水井);(3)工程人员要挖一个储存大坑,用于存放钻井过程中产生的钻井液和岩屑,用塑料绳等明显标识拦起来,以免造成环境污染(如果钻井的区域属于生态敏感区,则所产生的岩屑和钻井液就必须运走——用卡车运输取代那种储存大坑)。

土地准备好以后,就须挖几个孔以备安装钻机和定位主井眼。在真正实施钻井的位置四周需要挖一个长方形的孔,我们称它为“井口圆井(或方井)”。方井可以在钻孔四周为工人们和钻井所需配件的存储提供一个工作区。接下来,钻井工人就开始钻一个主井眼,常常先用一个较小的钻井车而不用主钻井设备。首先钻的钻孔要比钻孔的主要井段直径大些,也浅一些,并用一个直径较大的导管实施固定。随后,还会挖一些坑以便暂时存放设备,完成这些工作之后,就可以将钻井设备运至工地着手安装。根据钻井地点和附近的道路情况,可以采用卡车、直升机或驳船将钻具运至目的地。在内陆水域,由于没有支撑钻机的基础(如在沼泽或湖泊中钻井作业),可以将钻井设备安装在驳船或轮船上。在船底开一个孔用于钻井施工。井架(或桅杆式井架)是钻井系统的支撑。那是一种高达30米甚至更高的金属塔,它可以把钻井设备垂直立起来。在第一根钻杆的末端处,安装的就是钻井工具,一般是上面镶有坚硬钢粒或齿状三牙轮(大直径钻头)的钻头。

这种大直径钻头“啃食”**,它只能提供较小的压力,但它的旋转速度很快,可以将**破碎成小碎屑。随着钻头深入地层,就再接上一根9米左右长的钻杆。它以螺纹的方式与前一根相连接,如此以往,一根接一根地向**钻进。带有大直径钻头的钻杆装置称为钻具。对付那些极为坚硬的**,大直径钻头上的齿就显得力不从心。对此,就要换上镶有金刚石颗粒的单块式钻头;用这种钻头就会所向披靡,攻无不克。为了避免井壁坍塌,需沿井壁插入一套空心的钢制圆形筒,而且会从地表直插井底(与钻杆一样,它们也像无线电收音机的拉杆天线那样节节相套,以螺纹相互连接),这就是套管作业。一旦完成了下套管作业,钻进就可重新开始,但套管之下的孔径会略小一些:套管会占据一些先前钻好的钻孔空间,使原来的孔径缩小。因此,开始钻进时的一个50厘米直径的孔径在几次下套管之后孔径就会减少至20厘米左右。钻井设备的形状和大小多种多样,它们将根据所钻井的深度和安装地点而定。所钻的井越深,钻井设备的功率就应越大,当然,费用也就越高。在海上钻井,钻机可以固定的方式站立在海底(自升式钻井平台),也可以漂浮方式(半潜式钻井平台)进行固定,钻井设备的选择取决于作业水域的深度、大气环流和海洋的地理条件,比如风速、海浪和潮汐等。在过去的20年中,钻井技术有了长足的进步。现在,人们已经能在水深3000米以上的海域进行钻探作业,水平钻井和定向钻井技术等都代表着主要技术潮流。

钻井设备原理示意图

什么是钻机?

钻机由钻孔的钻头和地面设备组成。钻机可以是能用于钻水井、油井和天然气井的大型机械设备,也可以是由一个人就可移动的小型设备。它们可以采集**矿物样品,检测**、土壤和**水的物理性质,还可以安装一些**装置,如**水设备、仪器、管子或井等。

(1)陆地过渡带(坐底式钻井装置)、浅水区(自升式钻井平台)。钻井装置包括了钻井所需的所有设备。钻井过程中,有一些辅助设备(如钻头、套管)和产物(如钻井液),这些都是在钻进过程中所使用的。在钻进过程中,还需要大量的服务工作,比如与储层相关的知识以及完井的工艺与技术。

(2)钻井的形式多样化,它们不再仅仅是垂直状的。人们用水平井和定向钻井来提高油气藏的开发速度及多套含油气层的开采。高水平的钻井是复杂而智慧的技术。在这类钻井的完井作业中,将一些仪器安置在井孔的不同深度处,可以测量那里的液体和气体含量,并且可以遥控终止井孔内某一特定井段的生产(当某一井段的产水量过多时采用此方法处理)。

提高钻井速度的主要技术措施有哪些 百度文库

优快钻进。选用合适的钻头,合理的钻井参数如泵压钻压水眼等,还有正确的钻具组合。泥浆的选用也很关键,优选泥浆体系和泥浆性能。我们现在二开使用螺杆加PDC的动力钻具钻进,效果很好!

水井钻机如何钻过石头,我有一台反循环钻机,用什么钻头可以过石头,水井孔径700mm.

采用牙轮钻头可以钻石头

什么是信息产业

井下动力钻井技术是什么?

井下动力钻井技术是钻井技术的又一次技术**。常规转盘钻井施工原理是:动力机通过传动装置驱动转盘,转盘通过方钻杆使钻杆柱旋转,而钻杆最下端的钻头随着转动。井越深,钻杆柱越长,钻头得到的扭矩也越小。而井下动力钻井技术,则是钻杆不转动,钻井液从钻杆柱中间流下去,推动井下动力钻具转动,从而带动钻头转动。它不受井深的限制。
井下动力钻具可分为涡轮钻具和螺杆钻具两种。苏联以研发涡轮钻具为主,欧美国家则以螺杆钻具为主。目前,螺杆钻具应用更为广泛。涡轮钻具与孕镶金刚石钻头配合,钻高温高硬地层具有较好效果。螺杆钻具在我国已得到广泛应用。

地震采集技术攻关及应用效果

东秦岭-大别造山带南侧江汉平原簰洲地区地表条件较复杂,水系发育,大小湖泊众多、鱼池密布、沟渠纵横,分布有长江和东荆河等河流(图3-30)。东荆河及长江将工区分割成多块,块与块之间无桥梁相通,仅靠两个汽车渡口通行,南北通行条件较差。工区内村庄集镇密布、人口众多。此外,长江、东荆河及其内堤等大堤禁*区的分布范围广。

图3-30 2007年簰洲二维工区地表示意图

工区内地表激发岩性主要为黏土、流沙及淤泥,激发和接收条件差,能量衰减快,造成地震记录上的强面波干扰及低频谐振等。

该区自上而下分布有从T2-Z的反射层,各层地层产状相对平缓,其中TT2目的层高点埋深在1600m左右,TD目的层高点埋深在3400m左右,TS目的层高点埋深在3400m左右, 目的层高点埋深在7000m左右。

(一)施工难点与对策

(1)工区主要目的层埋藏深、深层地震信号能量弱、资料信噪比较低

有针对性的采取如下对策:

a.采用较大的排列长度接收(由以往的2950m增加到7180m),提高覆盖次数(由以往的30次提高到90次),选择区内最好的激发岩性(黏土)激发,采用较多的检波器串组合接收,特别是增加检波器的串联个数(由以往的9串2并改为现在的18串2并),增强组合效应,提高检波器串的灵敏度。

b.结合工区的实际情况,针对性地做了大量的试验工作(66*),在此基础上合理地选取了采集参数。施工中根据激发岩性和地震资料的变化加强生产中的试验。

c.采用黏土层井*激发和因地制宜的可控震源施工参数,确保了激发能量和频率,保证了地震资料品质。采用标准化的施工现场,确保各工序的施工质量。

(2)工区内涉及的湖泊众多,鱼池密布、集镇等障碍物众多,测线穿鱼塘、湖泊长度为38.7km、484个*点,*点布设难,激发药量受到限制

采用的对策为:逐点踏勘,选取最佳激发点和激发药量。湖泊水域采用水上钻井、水下井*激发、水下检波器接收。鱼池区不减药量,确保激发能量,累计全区16~24kg药量占生产井*83%。

(3)大药量激发带来一系列工农问题,工区内分布有经济价值较高的精养鱼池、网箱,且大都是甲鱼、珍珠、蟹苗,工农赔偿费用高

采用的对策:增加赔偿额度,对炸死的鱼、虾、蟹苗采用市场价位3~10倍以上的高价进行回购。积极与地方**联系,深入宣传石油勘探对国计民生的意义,以获取地方**的支持。

(4)区内地表是由厚薄不均的淤泥、流沙、黏土组成,且埋深不稳定,导致资料横向差异大

采用的对策是:

a.通过精细的表层结构调查(微测井、岩性录井调查)尽可能选择黏土层激发。

b.采用动态井深岩性识别控制技术,尽可能选择区内最好的激发岩性(粘土)激发,钻井岩性统计显示全区73.3%的井*可以保障在黏土层激发(图3-31)。

图3-31 全区激发岩性分布图

(5)设计的17条测线全部穿长江、东荆河、通顺河等,堤防禁*区长度为93km,占*线总长度的20%,加上长江水面宽度约2km(图3-32),造成浅层资料缺失

图3-32 长江禁*区示意图

采用的对策:

a.采用SM26可控震源在禁*区进行激发,最大限度压缩地震剖面缺口(一般可控制在0.9s以内)(图3-33)。

图3-33 采用震源(上)与不采用震源(下)剖面缺口对比

b.选择较重的可控震源施工参数(驱动幅度70%~75%,震动次数12次,扫描长度22s),确保可控震源的激发能量(图3-34)。

c.迎水面200~500m全部采用可控震源取代聚能弹施工,取得了较好的地震剖面(图3-35)。

d.灵活设计观测系统,对于工区地表障碍物密集的地段,一方面采用非纵观测方式,最大限度的避开障碍物(图3-36);另一方面采用灵活变观施工,以满足覆盖次数的需要(图3-37)。

图3-34 SM26可控震源激发原始单*(左)和30~60Hz分频扫描显示(右)

图3-35 聚能弹激发(左)和SM26可控震源激发(右)剖面对比

图3-36 PZ-06-203.25线东荆河大堤段非纵观测示意图

图3-37 测线过长江段变观观测系统

(6)可控震源施工效率低,每小时只能震5个点,同时可控震源施工碾压农作物面积大,工农纠纷严重,将严重制约施工进度

采用对策如下:合理安排可控震源的施工顺序,采用震源大搬迁来赢得施工时间,从时间上要效率;提前与地方**联系,取得他们的支持和帮助,赢取宝贵的施工时间。

(7)水域面积大,水上作业效率低,安全系数小

采取的对策是:针对水域作业,制定水上作业流程,组建水上作业专班(图3-38),明确职责,责任到人,水上作业时队领导和HSE监督员在现场负责水上作业的指挥、检查、监督以及应急处理。

(8)大面积湖沼区,如五湖沼泽地带、沉湖湿地自然保护区,严重制约施工进度。

采用的对策是:采用水检埋置,提前摆放排列,保障不由于排列耽误施工进度;采用船拖设备代替肩挑进行搬迁,减小劳动强度。

(9)簰洲湾民垸堤是国家重点防洪堤段

采用的对策是:聘请专业人员对簰洲湾内所有*井进行回填;实测所有的*点到大堤的距离,利用AutoCAD作图软件,绘制出*点与大堤禁*区的相对位置,确保设计井*在禁*区之外。

图3-38 水上作业专班施工现场(左图为钻井专班、右图为放线专班)

(二)科学确定施工参数

根据地质任务、技术及基本采集参数要求,结合工区以往勘探经验、复杂水网地表条件、地震地质条件,采用如下施工参数系统:

(1)接收参数

检波器型号:SN4-10;检波器组合:18串2并;组合形式:矩形面积组内距:Δx=2m,Δy=4m组合基距:12m×12m;组合基距:12m×12m;组内距:2m×4m;组内高程差:≤1m。

(2)地震仪器参数

仪器型号:408UL数字地震仪;录制频率:0~200Hz;前放增益:12dB;记录格式:SEG-D;记录长度:8s;采样率:1ms。

(3)井*激发参数

激发方式:2~4井;井深:根据钻井岩性选取黏土埋深一般为8m/12m;药量:16~24kg;药型:中密。

(4)可控震源参数

震源型号:SM26;组合台数:3台;驱动幅度:≥70%;组合基距:10m;震动次数:8~12次;扫描长度:22s;扫描频率:8~72 Hz;扫描方式:线性升频。

(5)观测系统

观测系统:360道中间对称放*,排列7180-20-40-20-7180;覆盖次数:90次;*点距:80m。

此外,在观测系统设计过程中,合理设计变观,确保覆盖次数,避免主要目的层出现反射盲区,测线穿越长江*检点无**常布设时,施工中采用延长排列,增加道数进行不对称接收,以弥补深层的覆盖次数;此外,针对东荆河大堤禁*区的限制,无法进行*点布设,施工中采用了非纵观测系统进行接收,即有效避开了东荆河大堤禁*区的影响,又为*点的选取提供了充足的空间,从而保障了接收质量,非纵观测系统如图3-39所示:

图3-39 排列线接收方式7180-20-40-20-7180

(三)攻关效果及建议

1.地震采集攻关效果

簰洲地区地震攻关采集完成生产测线17条(图3-40),生产7367*,*线长517.08km,满覆盖剖面长度为424.62km,资料长度为611.48km(其中井*6190*、震源点1177个),此外,完成高密度采集试验线12.72km(满60次覆盖),计233*(震源53*,井*180*)。获生产记录7367张,井*记录按照**评价,震源记录按照二级评价:井*6190*,其中一级记录3887张,一级品率62.79%,二级记录2302张,合格率99.99%;震源1177*,其中合格1174张,震源合格率99.75%;全区合格率99.96%。满覆盖段覆盖次数大于76次,全区总空*率0;低测资料合格率100%;测量成果合格率100%;现场处理剖面合格率100%。各项质量指标均达到合同及设计要求。

对原始记录和初叠剖面进行了分析,原始记录总的表现为能量强、具有较高的信噪比,反射层次比较丰富,初叠剖面基本能够反映本区复杂的地质构造特征,能够较好的完成地质任务。所获得的地震剖**有以下几个特点:

主要目的层组地震反射波组特征清楚,动力学特征明显;断点清楚,簰南断层、地层南北倾清楚;与以往资料相比,信噪比、分辨率有较大提高(图3-41)。

图3-40 2007年度簰洲地区二维地震攻关测线位置图

图3-41 新测线(下)与老测线(上)对比

通过簰深1井钻探钻遇地层层序正常,与地质预测基本吻合,表明通过地震攻关能为勘探提供高品质地震,为下一步钻探目标的确定指明了方向。

2.地震采集建议

在存在大片禁*区的平原水网地区,对地震资料的野外采集是一项严峻的挑战,对于比较宽的过江段,应优化观测系统设计方案,尽量采用大排列,高覆盖次数施工;同时,应尽可能的精选激发点并选择合适激发能量,压制干扰,提高资料信噪比。

石油钻井方法有哪些?

目前,世界上广泛采用钻井方法来取得**的石油和天然气。随着石油工业的不断发展,钻井深度不断增加,油气井的建设速度也随之加快,促使钻井方法、技术和工艺得到很大改进。从已钻成的千百万口油气井的资科中可以看到变化过程:顿钻逐渐被旋转钻代替,井身结构从复杂到简单,井眼直径日趋缩小等等。

一、钻井工艺发展概况和趋势石油钻井是油田勘探和开发的重要手段。一个国家石油工业的发展速度,常与它的钻井工作量及科学技术水平紧密相关。近20年来,世界石油产量和储量剧增,钻井工作量相应地大幅度增加,钻井科学技术水平也得到了飞速发展。在此期间钻井技术发展的特点是从经验钻井进展到科学化钻井。钻井深度、斜度、区域和地区也有长足的发展。从钻浅井、中深井发展到钻深井和超深井;从钻直井和一般斜井发展到钻大斜度井和丛式井;从陆上钻井发展到近海和深海钻井;从地面条件好的地区钻井发展到条件恶劣的地区(如沙漠、沼泽和寒冷地区)钻井。在钻井技术发展的同时,设备、工具和测量仪表也得到了相应的发展。

美国钻井工作者曾将旋转钻井技术的发展进程分为四个时期:

(1)概念时期(1900—1920年)。这个时期开始把钻井和洗井两个过程结合在一起,开始使用牙轮钻头并用水泥封固套管。

(2)发展时期(1920—1948年)。这个时期牙轮钻头有所改进,提高了进尺和使用寿命。固井工艺和钻井液有了进一步的发展,同时出现了大功率的钻机。

(3)科学化钻井时期(1948—1968年)。这个时期大力开展钻井科学研究工作,钻井技术飞速发展。该时期的主要技术成就有:发展和推广了喷射钻井技术;发展了镶齿、滑动、密封轴承钻头;应用低固相、无固相不分散体系钻井液;发展了地层压力检测技术、井控技术和固控技术,提出了平衡钻井的理论及方法。

(4)自动化钻井时期(1968年至今)。这个时期发展了自动化钻机和井口自动化工具。钻井参数自动测量和计算机在钻井工程中得到广泛应用,最优化钻井和全盘计划钻井也初具规模。

目前,钻井人员一般把钻井技术发展的前两个时期称为经验钻井阶段,把后两个时期称为科学化钻井阶段。时期的划分直观地描述了钻井技术发展的过程,揭示了其发展规律。

任何一门科学和技术都有其自身的发展规律和要达到的主要目标。钻井工作是为油田勘探和开发服务的重要手段。钻井技术的发展首先要保证钻井质量,即所钻油气井要满足油气田勘探和开发的要求,要在此基础上来提高钻井速度、缩短钻井周期、降低钻井成本。

近20年来的实践证明,现代钻井工艺技术将围绕以下三个方面发展:

(1)提高钻井速度,降低生产成本;(2)保护生产层,减少油气层的污染和损害;(3)改善固井、完井技术,适应采油要求,延长油气井寿命。

新中国成立以来,我国钻井技术发展较快。特别是1978年推广喷射钻井、低固相优质钻井液、四合一牙轮钻头等新技术后,我国的钻井技术水平又有显著提高,进入了科学化的钻井阶段,但与国外先进水平相比,还存在一定的差距。为了使我国的钻井水平能满足勘探开发的需要,努力赶上世界先进水平,必须要向钻井技术进步要速度、要质量、要经济效益,为加速勘探开发步伐、不断增加油气产量作出贡献。

二、冲击钻井方法冲击钻井是一种古老的钻井方法,也是旋转钻井方法出现以前唯一的钻油气井的方法。它是将破碎**的工具(钢质尖头钻头)提至一定高度,借钻头本身的重力冲向井底,击碎**。然后捞取被击碎的岩屑,以便继续钻进。因此,冲击钻井方法又被称为顿钻。

由于冲击钻井时,破碎岩屑与清除岩屑必须间断地进行,因此钻井速度很慢,不能满足石油生产发展的需要。冲击钻井现在已基本上被旋转钻井所代替,仅在一些埋藏浅、压力低的油田还能见到。

三、旋转钻井方法提高钻速的根本途径是改变钻井方法,这正是旋转钻井法产生的原因。旋转钻井法的实质是:钻头在压力作用下吃入**,同时在转动力矩的作用下连续不断地破碎**;被破碎的岩屑由地面输入的钻井液(泥浆、水、空气等)及时带走,钻井液可以连续不断地清除岩屑。这样,一只钻头可以在井底连续钻进十几米、几十米甚至数百米后才起至地面进行更换。由于使用了钻井液,可长时间稳定井眼、控制复杂地层。旋转钻井的钻井速度高,能适应多种复杂情况,目前世界上大多使用这种方法钻油气井。旋转钻井通常也称为转盘钻。

利用钻杆和钻铤(厚壁钢管)的重力对钻头加压,钻压要使钻头能够吃入**。破碎**所需的能量是从地面通过沉重的钢性钻柱传给钻头的。起、下钻的过程比较繁琐,必须将钻柱拆卸成许多立柱,才能起出钻头;而下钻时又必须逐根接上。为了连续洗井,钻井液从转动的空心钻柱里流向井底,再带着岩屑从钻柱外部与井壁形成的环形空间返回地面。钻头钻进、清洗井底以及起、下钻所需的动力全部由安装在地面上的相应设备提供,这些机器设备总称为钻机。

现代旋转钻井的工艺过程表现为四个环节,即钻进、获取地质资料、完井和安装。

钻进环节由一系列按严格的顺序重复的工序组成:把钻柱下入井里;旋转和送进钻头使其在井底破碎**,同时循环钻井液;随着井筒的加深而接长钻柱;起、下钻柱以更换被磨损的钻头;洗井,净化或配制钻井液,处理复杂情况和事故等辅助作业。

为了获得全面准确的地质资料,钻井过程中不仅需要进行岩屑、钻时、钻井液录井工作,而且还要进行钻取岩心、测井等工作。通过各种地球物理测井方法,可以获得井径、井斜、方位、岩性等基本数据,掌握和了解井眼质量以及地层和油气层的某些特性。

在钻穿油气层以后,需要下入油层套管,并注入水泥以隔离油气层与其他地层,使油气顺利地流到地面上来。根据油气井生产的要求做好井底完成工作是很重要的一道工序。

从确定井位开始,就需要平整井场、挖基础坑、泥浆池、圆井等土方工程;为运输机器设备而修筑公路;铺设油、水、气管线,架设电线,以输送油、水、气和电力;打好地基以安装设备、井架等。基础工作完成后,要进行大量的井架、设备等搬运和安装工作,还需做好开钻前的一切准备工作,如检查机器设备、试车、固定导管、钻鼠洞、调配钻井液、接好钻具等。

旋转钻井过程中,驱动钻柱旋转、克服钻柱与井壁的摩擦消耗了部分能量。为了减少这些无益的能量损失,1940年前后出现了井下动力钻井方法。井下动力钻井所用设备与旋转钻井基本相同,只是钻头不再由转盘带动旋转,而是由井下动力钻具直接驱动。典型的井下动力钻具是涡轮钻具,因此井下动力钻井又常称为涡轮钻井。目前,井下动力钻井在定向钻井技术中得到了广泛的应用。

近年来,一些工业发达国家还竞相开展了热力钻井、高压冲蚀钻井、等离子射流钻井和激光钻井等新型钻井方法的研究。随着科学技术的进步,新的钻井方法还将不断涌现,钻井工程也必将进入一个全新的科学化时期。

四、井身结构井身结构是油气井全部基本数据的总称。它包括以下数据:从开钻到完钻所用的钻头、钻柱尺寸和钻柱长度;套管的层次、直径;各层套管的下入深度、钢级和壁厚;各层套管注水泥的数据。由此可见,井身结构是全部钻井过程计划和施工的重要依据。图5-1为井身结构的示意图。

图5-1 井身结构

首先下入长度约4~6m的短套管,也称导管,用于加固地表以免被钻井液冲毁,保护井口完整。同时将循环的钻井液导入泥浆净化系统内。

第二次下入的套管叫表层套管,用于封隔地表不稳定的疏松地层或水层、安装井口防喷器。一般深度为40~60m,有时可达500~600m。

当*眼(未被套管隔离的井眼)长度超过2000~3000m或者地层剖面中存在高、低压油层、气层、水层和极不稳定的地层时,钻进过程中为避免发生工程事故需要下入中间套管,又叫技术套管。目的是封隔复杂地层,防止喷、漏、卡、塌等恶性事故发生,保证安全钻井。技术套管的层次和下入的深度根据地质和钻井条件确定。

最后下入的套管叫油层套管,用于采油、采气或者向生产层注水、注气,封隔油层、气层和水层,保证油气井正常生产。油层套管的下入深度取决于井底的完成方法。油层套管一般从井口下到生产层底部或者只从生产层顶部下到底部。实际工作中对部分下入的油层套管,根据作用取不同的名称,如尾管、筛管、滤管以及衬管等。

井身结构是由钻井方法、钻井目的、地质条件与钻井技术水平决定的。周密考虑各种影响因素,制定合理的井身结构,是保证高速度钻井与油气井投产后正常产出的关键。

综上所述,现代石油钻井工程是一项复杂的系统工程。由多工序、多工种联合作业,需要各种先进的科学技术和生产组织管理水平。

中石化的钻井提速提效技术如何?

钻井提速提效技术效果显著。通过推广应用孕镶金刚石钻头+涡轮钻井技术、扭力冲击器+PDC钻头技术、气体钻井等钻井提速技术,提升了技术效果。