钻井的过程是什么?
为满足不同条件的钻井需要,优质、安全、快速钻进,钻井工作者几十年来研究了各种钻井技术,现已发展成为以喷射钻井及优化参数钻井为核心的钻井综合配套技术。下面重点介绍喷射钻井技术、优选参数钻井技术、直井防斜技术、定向井技术、钻井取心技术等。
一、喷射钻井技术
喷射钻井技术在我国是从1978年开始试验并在生产上逐渐推广的。喷射钻井的实质就是钻井水力参数的优化。喷射钻井的一个显著特点是从钻头喷射出来的钻井液射流具有很高的喷射速度,井底得到较大的冲击力和水功率,从而及时清除井底岩屑,破碎井底岩石,提高钻井速度。
(一)射流对井底的水力作用
1.射流特性
图4-7 射流结构
射流是指通过管嘴或孔口,过水断面周界不与固体壁接触的液流,见图4-7。射流出喷嘴后,由于摩擦作用,射流流体与周围流体产生动量交换,带动周围流体一起运动,使射流的周界直径不断扩大。射流纵剖面上周界母线的夹角称为射流扩散角(α)。α越小,则射流的密集性越高,能量就越集中。在射流中心,各点的流速等于出口流速(vjo)部分称等速核。在射流的任一横截面上,从等速核向外速度很快降低,到射流边界上速度为零。超过等速核以后,射流轴线上的速度迅速降低。当射流撞击井底后,形成井底冲击压力波和井底漫流。L为射流轴线上某点距出口的距离,vjm为距出口L处的最大射液速度。
2.射流对井底的清洗作用
射流撞击井底后形成的井底冲击压力波和井底漫流是射流对井底清洗的两种主要形式。
(1)射流的冲击压力作用。射流撞击井底后形成的冲击压力波并不是作用在整个井底,而是作用在如<ahref="4797B51267B0427EB929F1C52E1E6774">图4-8</a>所示的小圆面积上,井底岩屑所受冲击压力极不均匀。极不均匀的冲击压力使岩屑产生一个翻转力矩,从而离开井底,如<ahref="DA46E734B8C842C68F156F57585D79AE">图4-9</a>所示,这就是射流对井底岩屑的冲击翻转作用。
(2)漫流的横推作用。射流撞击井底后形成的漫流是一层很薄的高速液流层,具有附面射流的性质。这层具有很高速度的井底漫流,对井底岩屑产生一个横向推力,使其离开原来的位置。因此,井底漫流对井底清洗有非常重要的作用。
图4-8 射流作用
图4-9 岩屑翻转
3.射流对井底的破岩作用
当射流的水功率足够大时,射流不但有清洗井底的作用,而且还有直接或辅助破碎岩石的作用。
(二)射流水力参数和钻头水力参数
射流水力参数包括射流的喷射速度、射流冲击力和射流水功率。钻头喷嘴出口处的射流速度称为射流喷射速度,习惯上称为喷速。射流冲击力是指射流在其作用的面积上的总作用力的大小。单位时间内射流所具有的做功能量就是射流水功率。
钻头水力参数包括钻头压力降和钻头水功率。钻头压力降是指钻井液流过钻头喷嘴以后钻井液压力降低的值。钻头水功率是指钻井液流过钻头时所消耗的水力功率。
二、最优化钻井技术(优选参数钻井技术)
钻进过程中的机械破岩参数主要包括钻压和转速。为寻求一定的钻压、转速参数配合,使钻进过程达到最佳的技术经济效果,首先需要确定一个衡量钻进技术经济效果的标准,并将各参数对钻进过程影响的基本规律与这一标准结合起来,建立钻进目标函数。然后,运用最优化数学理论,在各种约束条件下,寻求目标函数的极值点。满足极值点条件的参数组合,即为钻进过程的最优机械破岩参数。利用这个最优参数实施的钻井方法称为最优化钻井。因此,最优化钻井的实质就是对影响钻进速度的主要因素以及钻进过程中的基本规律进行分析,并建立相应的数学模型。
(一)影响钻速的主要因素
除了前面已经介绍的岩石特性和钻头类型对钻速有重要影响外,钻进过程中的钻压、转速、水力因素、钻井液性能以及钻头的牙齿磨损等也是影响钻速的主要因素。
1.钻压对钻速的影响
在钻进过程中,钻头牙齿在钻压的作用下吃入地层、破碎岩石。钻压的大小决定了牙齿吃入岩石的深度和岩石破碎体积的大小。因此,钻压是影响钻速的最直接和最显著的因素之一。钻进实践表明,在其他钻进条件保持不变的情况下,钻压与钻速的典型关系近似于线性关系。
2.转速对钻速的影响
转速对钻速的影响是人们早就认识到,并已研究解决了的问题。在钻压和其他钻井参数保持不变的条件下,随着转速的提高,钻速是以指数关系变化的,但指数一般都小于1。
3.牙齿磨损对钻速的影响
钻进过程中钻头在破碎地层岩石的同时,其牙齿也受到地层的磨损。随着钻头牙齿的磨损,钻头工作效率将明显下降,钻进速度也随之降低。
4.水力因素对钻速的影响
表征钻头及射流水力特性的参数统称为水力因素,其总体指标通常用井底单位面积上的平均水功率(称为比水功率)来表示。水力因素对钻速的影响表现为两个方面:一是水功率大,钻头喷嘴所产生的钻井液射流对井底岩屑的冲洗作用大。但当实际水功率大于净化所需的水功率时,井底达到完全净化后,水功率的提高不会进一步提高钻速。二是水力能量的破岩作用。当水功率超过井底净化所需的水功率后,机械钻速仍有可能增加。
5.钻井液性能对钻速的影响
钻井液性能对钻速的影响规律比较复杂,其复杂性不仅在于表征钻井液性能的各参数对钻速都有不同程度的影响,而且几乎不可能在改变钻井液某一性能参数时不影响其他性能参数的变化。因此要单独评价钻井液的某一性能对钻速的影响相当困难。试验研究表明,钻井液的密度、黏度、失水量和固相含量及其分散性等,都对钻速有不同程度的影响。
(二)目标函数的建立
衡量钻井整体技术经济效果的标准有多种类型。目前,一般都以钻头单位进尺成本作为标准,其表达式为:
式中 Cpm——单位进尺成本,元/m;
Cb——钻头成本,元;
Cr——钻机作业费,元/h;
t——钻头钻进时间,h;
tt——起下钻及接单根时间,h;
H——钻头进尺,m。
式中的钻头进尺和钻头工作时间与钻进过程中所采用的各参数有关。建立各参数与H和t的关系,并代入进尺成本表达式,即形成以每米钻井成本表示的钻进目标函数。并对目标函数的极值条件和约束条件进行确定。各种条件确定后,就可以通过最优化数学方法,求解出在约束条件限定范围内使钻井成本最低的一组最优钻压、最优转速和最优钻头磨损量组合。
三、直井防斜技术
直井就是设计轨道是一条铅垂线的井。直井防斜技术也称直井的轨迹控制,就是要防止实钻轨迹偏离设计的铅垂直线。一般来说,实钻轨迹总是要偏离设计轨道的,所以实钻的直井总是会发生井斜的。要想控制直井井眼绝对不斜是不可能的,问题在于能否控制井斜的度数或井眼的曲率在一定范围之内。
(一)井斜的原因分析
影响井斜的因素很多,但概括起来可分为两大类:一类是地质因素,一类是钻具因素。找到井斜的原因,就可以提出防斜的措施。
1.地质因素
地质因素导致的井斜最本质的原因是地层可钻性的不均匀性(由地层层理、岩层硬度不同引起)和地层的倾斜。
1)地层层理的影响
沉积岩具有层理,在垂直于层面方向上可钻性高,平行于层面方向的可钻性低,如图4-10所示。钻头总是有向着容易钻进的方向前进的趋势。在地层倾斜且地层倾角小于45°时,钻头前进方向偏向垂直于地层层面的方向,于是偏离铅垂线。在地层倾角超过60°以后,钻头前进方向则沿着平行于地层层面方向下滑,也要偏离铅垂线。当地层倾角在45°~60°之间时,井斜方向属不稳定状态。
图4-10 地层可钻性的各向异性导致井斜
2)地层硬度的影响
在沉积过程中,由于沉积环境的不同,造成不同地层的硬度不同。如图4-11所示,由于地层倾斜,钻头底面遇到“软”侧地层时钻速高,遇到“硬”侧地层时钻速低,于是井沿轴线偏离,发生井斜。如图4-12所示,在钻头的一侧下面钻遇溶洞或较疏松的地层,而另一侧则遇较致密的地层。于是钻头前进方向发生偏离,偏向难以钻进的一侧。
从以上分析可知,地层可钻性的各种不均匀性和地层倾斜引起井斜的机理,最终体现在钻头对井底的不对称切削,使钻头轴线相对于井眼轴线发生倾斜,从而使新钻的井眼偏离原井眼。
2.钻具因素
钻具,尤其是靠近钻头部分钻具(称作“底部钻具组合”)的倾斜和弯曲是导致井斜的主要因素。钻具的倾斜和弯曲将产生两个后果:一是引起钻头倾斜,在井底形成不对称切削,如图4-13所示,新钻的井眼不断偏离原井眼方向;二是钻头受到侧向力的作用,迫使钻头进行侧向切削,如图4-14所示,也使新钻的井眼不断偏离原井眼方向。导致钻具倾斜和弯曲的原因有:
图4-11 地层可钻性纵向变化引起井斜
图4-12 地层可钻性的横向变化引起井斜
(1)入井钻具本身弯曲。
(2)由于钻具直径小于井眼直径,钻具和井眼之间有一定的间隙,所以钻具在井眼内活动余地很大,这就给钻具的倾斜和弯曲创造了空间条件。在井眼扩大的井中尤其如此。
(3)钻压的作用。下部钻具受压后必将向井壁一侧倾斜。当压力超过一定值后,钻柱将发生弯曲。弯曲的钻柱将使靠近钻头的钻具倾斜更大。
(4)安装误差。在安装设备时,天车、游车和转盘三点不在一条铅垂线上,或转盘安装不平而引起钻具一开始就倾斜。
图4-13 钻头不对称切削导致井斜
图4-14 钻头侧向切削导致井斜
(二)防斜技术
上述井斜原因中,地质原因是客观存在的,无法改变;井眼扩大总是有个过程,不会刚一钻成就马上扩大,所以可以利用这个过程防斜;钻具原因则可以人为控制。在防斜方面人们进行了大量研究,设计了许多种防斜钻具组合,最常见的两种是满眼钻具组合和钟摆钻具组合。
1.满眼钻具组合控制井斜
从上述对井斜原因的分析可知,井斜的原因可归结为钻头对井底的不对称切削、钻头轴线相对于井眼轴线发生倾斜,以及钻头上侧向力导致对井底的侧向切削。防斜的措施就是想办法克服这三个原因,满眼钻具组合就是这样设计的。
设想,如果钻具的直径与钻头的直径完全相等,上述三个井斜原因就都会被克服。但这样做将无法循环钻井液,而且会引起一系列其他问题,在工程上是行不通的。实际应用中采用扶正器组合的办法来解决。
满眼钻具组合的结构是,在靠近钻头大约20cm长的钻铤上适当安置扶正器,以此来达到防斜的目的。所谓“适当安置”,包括扶正器的数量、位置和直径。一般安装四个扶正器,如图4-15所示。
(1)近钻头扶正器:安装在钻头之上,简称“近扶”。近扶直径较大,与钻头直径仅差1~2mm。在易斜地区,近扶的长度可加长;在特别易斜的地层,可将两个扶正器串联起来作为近扶。近扶的主要作用是,依靠其支撑在尚未扩大的井壁上,抵抗钻头所受的侧向力,有效防止钻头侧向切削。同时,近扶由于直径大、长度大、刚性大,也可有效防止钻头倾斜,从而阻止钻头的不对称切削。
图4-15 满眼钻具组合
(2)中扶正器:简称“中扶”或“二扶”。中扶的位置需要经过严格计算。中扶的直径与近扶相同。中扶的主要作用是保证中扶与钻头之间的钻柱不发生弯曲,使这段钻柱不发生倾斜,从而防止钻头对井底的不对称切削。
(3)上扶正器:简称“上扶”或“三扶”。上扶安置位置在中扶之上的一个钻铤单根处。上扶的直径一般与近扶和中扶相同,但要求可以稍松。
(4)第四扶正器:简称“四扶”,一般情况下不需要,仅在特别易斜的地层才安装四扶。四扶安置位置在上扶之上的一个钻铤单根处,直径要求与上扶相同。上扶与四扶的作用在于增大下部钻柱的刚度,协助中扶防止下部钻柱轴线发生倾斜。
2.钟摆钻具组合控制井斜
钟摆钻具原理如图4-16所示。当钟摆摆过一定角度时,在钟摆上会产生一个向回摆的力GC,简称钟摆力,GC=G·sinα,G为切点A到井底钻头位置B点的重力。显然,钟摆摆动的角度越大,钟摆力就越大。如果在钻柱的下部适当位置加一个扶正器,该扶正器支撑在井壁上,使下部钻柱悬空,则该扶正器以下的钻柱就好像一个钟摆,也要产生一个钟摆力。此钟摆力的作用是使钻头切削井壁的下侧,从而使新钻的井眼不断下斜。
钟摆钻具组合设计的关键在于计算扶正器至钻头的距离LZ,此距离太小则钟摆力小;此距离太大则扶正器和钻头间的钻柱与井壁会产生新的接触点,所以LZ称为最优距离。考虑到扶正器的磨损和井径的扩大,在实际使用时,扶正器至钻头的距离可比计算的LZ降低5%~10%。
四、定向井技术
图4-16 钟摆钻具原理图
(一)定向井及其应用领域
使井眼轴线沿着预计轨迹钻达目的层的钻井方法称为定向钻井。
定向井应用领域大体有三种情况。
(1)受地面环境条件限制的情况:当地面上是高山、湖泊、沼泽、河流、沟壑、海洋、农田或重要的建筑物等,难以安装钻机进行钻井作业或者安装钻机和钻井作业费用很高时,为了勘探和开发地下油田,最好是钻定向井。
(2)地下地质条件有要求的情况:对于断层遮挡油藏,定向井比直井可发现和钻穿更多的油层;对于薄油层,定向井和水平井比直井的油层裸露面积要大得多。另外,侧钻井、多底井、分支井、大位移井、侧钻水平井、径向水平井等定向井的新种类,显著扩大了勘探效果,增加了原油产量,提高了油藏采收率。
(3)处理某些井下事故时:当井下落物或断钻事故最终无法捞出时,可从上部井段侧钻打定向井;特别是遇到井喷着火,用常规方法难以处理时,在事故井附近打定向井(称作救援井),与事故井贯通,进行引流或压井,处理井喷着火事故。
目前,定向钻井已成为油田勘探开发极为重要的手段。井眼轨道设计和井眼轨迹控制是定向钻井技术的基本内容。事实上,直井可以看作是定向井的特例,其设计的轨道为一条铅垂线。直井防斜和定向井井眼轨迹控制,在技术原理上是一致的,只是应用方向不同而已。
(二)定向井的基本参数
所谓井眼轨迹,实质就是井眼轴线。一口实钻井的井眼轴线乃是一条空间曲线。为了进行轨迹控制,就要了解这条空间曲线的形状,就要进行轨迹测量,这就是“测斜”。目前常用的测斜方法并不是连续测斜,而是每隔一定长度的井段测一个点,这些井段称为“测段”,这些点被称为“测点”。测斜仪器在每个点上测得的参数有三个,即井深、井斜角和井斜方位角,这三个参数就是井眼轨迹的基本参数。
井深指井口(通常以转盘面为基准)至测点的井眼长度,也有人称之为斜深,国外称为测量井深。井深是以钻柱或电缆的长度来量测。井深既是测点的基本参数之一,又是表明测点位置的标志。
过井眼轴线上某测点作井眼轴线的切线,该切线向井眼前进方向延伸的部分称为井眼方向线。井眼方向线与重力线之间的夹角就是井斜角。井斜角表示了井眼轨迹在该测点处倾斜度的大小。
某测点处的井眼方向投影到水平面上,称为井眼方位线或井斜方位线。以地理正北方位线为始边,顺时针方向旋转到井眼方位线上所转过的角度,即井眼方位角。
需要注意的是,目前广泛使用的磁性测斜仪是以地球磁北方位为基准的。磁北方位与地理正北方位并不重合,而是有个夹角,称为磁偏角。用磁性测斜仪测得的井斜方位角称为磁方位角,并不是真方位角,需要经过换算求得真方位角。
(三)定向井轨道分类
根据设计轨道(而不是根据实钻轨迹)的不同,定向井可分为二维定向井和三维定向井两大类。所谓二维定向井,是指设计的轨道都在一个铅垂线平面上变化,即设计轨道只有井斜角的变化而无井斜方位角的变化。三维定向井则既有井斜角的变化又有井斜方位角的变化。二维定向井又可分为常规二维定向井和非常规二维定向井。常规二维定向井段形状都是由直线和圆弧曲线组成。非常规二维定向井的井段形状除了直线和圆弧曲线外,还有某种特殊曲线,例如悬链线、二次抛物线,等等。三维定向井可分为纠偏三维定向井和绕障三维定向井。
在实际工程中,最常见的是常规二维定向井。
(四)定向控制技术
在定向井、水平井及大位移井等特殊工艺钻井中,不仅需要对垂直井段防斜打直,更需要定向造斜、定向增斜或降斜及定向稳斜等作业。在这些定向钻进过程中,井眼轨迹的定向控制技术是不可缺少的关键性技术。在井眼轨迹的定向控制中,井下动力钻具组合和转盘钻具组合均获得了成功的应用。
1.井下动力钻具组合
在定向井和水平井钻井中,广泛采用了导向钻井系统。导向钻井系统包括井下动力钻具组合、长寿命的高效钻头、随钻测量工具及地面配套系统等,其中井下动力钻具组合是核心部分,它主要由带弯接头或具有弯外壳或偏心稳定器的井下动力钻具及普通稳定器构成。采用井下动力钻具组合滑动钻进,可以有效控制井眼轨迹。井下动力钻具组合具有多种不同的组合形式,比较典型的是带弯接头的井下动力钻具组合、涡轮钻具组合、螺杆钻具组合。
2.转盘钻具组合
对于转盘钻具组合,扶正器(稳定器)的安装位置和个数是至关重要的。通过合理的扶正器安放组合,便可得到所需要的增斜、稳斜或降斜钻具组合,如图4-17所示。
1)增斜钻具组合
在定向井中,用造斜工具初始造斜后,通常使用增斜钻具组合。紧接在钻头上方的单稳定器因支点效应可使井斜角增加,为了达到所要求的井眼轨迹,可通过增加稳定器来改变增斜组合的造斜率。
2)稳斜钻具组合
一旦井斜角增至所需的角度,就要用稳斜钻具组合来钻稳斜井段。现在的问题是要减小钻具组合的增斜或降斜趋势。实际上这一点很难做到,因为地层效应和重力会改变井斜角。为了消除增斜和降斜趋势,稳定器安装间隔要小,必要时可采用短钻铤。一般稳斜组合只装三个稳定器。钻压变化基本上不影响这种组合的定向特性。
3)降斜组合组合
在定向井中,只有S形(五段制)的剖面设计要求降斜。降斜钻具组合的另一个应用是,当井斜角增加到超出设计要求时必须降斜,以把井眼纠回到原定的轨道。最好是在较软的地层中降斜,因为在硬地层钟摆钻具组合降斜很慢。
五、钻井取心技术
岩心是提供地层剖面原始标本的唯一途径,从岩心标本可以得到其他方法无法得到的资料。在油气田勘探、开发各阶段,为查明储油、储气层的性质或从大区域的地层对比到检查油气田开发效果、评价和改进开发方案,任一研究步骤都离不开对岩心的观察和研究。
常规钻进取心工具的基本组成都包括:取心钻头,内、外岩心筒,岩心爪,扶正器及其悬挂装置,见图4-18。
图4-17 转盘钻具组合
图4-18 取心工具组成示意图
1—取心钻头;2—岩心爪;3—内岩心筒;4—外岩心筒;5—扶正器;6—回压阀;7—悬挂轴承;8—悬挂装置
取心钻头是钻进地层、形成岩心的关键工具。取心钻头可分为刮刀式取心钻头、牙轮取心钻头、金刚石取心钻头三种。
岩心筒是取心工具的重要部分之一,包括内岩心筒、外岩心筒、扶正器、回压阀及悬挂总成等部件。外岩心筒为优质无缝钢管制成,上接钻柱,下接取心钻头。内岩心筒的作用是在取心钻进时接受、储存和保护岩心。
悬挂总成包括悬挂轴承组和悬挂装置。
岩心爪的作用是在取心钻进结束后用以割断岩心,并在起钻时承托已割取的岩心以防其脱落。
石油开采过程是很漫长的,简单说下流程。
1、从前期的地震勘探找油藏;
2、选井位钻井(钻井就是一个钻开地层到油藏的过程);
3、固井(钻开的地层下套管后需要固井,用来保护支撑套管,分隔已经钻开的地层);
4、完井(钻井、固井完后需要完井作业,下油管等井下工具把地底下的油气资源采出来);
5、压裂(渗透率低、产量低的时候用来增产的措施);
6、修井(井下工具需要更换、地层需要清洗都需要上修井设备作业);
7、压井(钻井整个过程都需要压井,地层压力高,如果不用泥浆压井会有井喷事故);
8、洗井(比如完井时候我们需要把井筒里的泥浆循环出来,这就是一个洗井的过程)。
一口井从开始到完成,大致要经历准备工作、钻进、固井、其他作业等工序。
● 准备工作
(1)定井位。根据地质或生产的需要确定井底位置,作出设计。
(2)修公路。为了将各种设备与物质运入井场,需要修公路。由于钻井设备是重型物资,公路应确保能通行重型车辆。
(3)平井场。在井口附近平整出一块方地供施工用。井场面积随钻机而异,形状大致为长方形,大型钻机占地约长120米,宽90米;中型钻机占地约长100米,宽60米。钻机占地大小可因地制宜。
(4)打基础。为了保证设备在钻井过程中不会下陷或歪斜,要打基础(或称为打基礅)。小型的基础可用方木或预制件,大型的基础在现场用混凝土浇灌。
(5)安装。立井架,安装钻井设备,安放或挖掘钻井液罐(池)等。
● 钻进
广义的钻进指从开钻到完钻一段地层或完钻一口井的过程。旋转钻井法的钻进大致可分为以下几道工序。
(1)钻进(狭义)。
用钻头直接破碎岩石。钻进时用足够的压力将钻头压到井底岩石上,使钻头的刃部吃入岩石中。钻头上连接着钻柱,用钻柱带动钻头旋转以破碎岩石,井就会逐渐加深。加到钻头上的压力叫钻压。
钻柱把地面上的动力传给钻头,所以,钻柱从地面一直延伸到井底。随着井的加深,不断增加钻杆,钻柱渐渐增长,其重量也渐渐加大,以至于超过所需的钻压。过大的钻压将会引起钻头、钻杆和设备的损坏,必须将大于所需钻压的那一部分钻杆的重量吊悬起来,使之不作用在钻头上。钻进中,由司钻适时地控制加到钻头上的压力,有效地均匀钻进。
(2)循环。
井底岩石被钻头破碎后形成小的碎块,称为钻屑(也常称为砂)。钻屑积多了会影响钻头钻凿新的井底,引起机械钻速下降。所以必须及时地将钻屑从井底清除掉,并携带到地面。钻井液经钻杆的内孔注入,从钻头水眼中流出以清洗钻头并冲向井底。
将钻屑冲离井底,钻屑随钻井液一同进入井壁与钻柱之间的环形空间,向地面返升,一直到地面。
钻屑在地面上从钻井液中分离出来并被清除掉称为除砂。清除了钻屑的钻井液再被泵入井中重复循环使用。在钻进时,洗井和破碎岩石同时进行。为了保证钻井液不间断地循环,需要用钻井泵连续泵入。
(3)接单根。
在钻进过程中,随着井的不断加深,钻柱也要及时接长,接一根钻杆就叫接单根。
(4)起下钻。
为了更换磨损的钻头,须将全部钻柱从井中取出,换上新的钻头以后再重新下到井中继续作业,这叫做起钻和下钻(简称为起下钻)。一口井要用很多只钻头才能钻成,所以起下钻的次数很多。为了提高效率,节省时间,起下钻时不是以单根钻杆为单位进行接卸,而是三根钻杆为一个接卸单位,称为立根(或立柱)。每根钻杆长8~10米,立根的长度一般为26~30米。为了配合这么长的立根,井架高度一般为40米左右。
由于其他原因,如打捞井底落物、测井等也需要起下钻。
● 固井
固井是钻井工程中的一道重要工序,其根本目的可概括为两点:加固井壁(防止浅处井壁坍塌)和隔离钻井的油、气、水层(防止开采时层间相互干扰)。固井的方法,是将称为套管的无缝钢管下入井中,并在井眼和套管之间灌注水泥浆以固定套管,封闭套管与井壁之间的环形空间,隔开某些地层。这就是下套管、注水泥作业。一口井从开始到完成,常需下入多层套管并注水泥,即需进行数次固井作业(图6.2)。
有的地区井虽较深,但地层条件较好,可以省去技术套管,只下表层套管和油层套管;有的地区井并不太深,如果浅部地层条件允许,深部油气水层的压力不高,还可以省去表层套管,则在全井中,只有一层油层套管。总之,固井要根据实际地质情况来确定,既要保证钻井安全和井身质量,又要尽可能地节约套管和水泥,以降低钻井成本,提高经济效益。
通常注入水泥浆后应候凝约2天,用井温或声波幅度等测井方法检测固井质量——套管外水泥返高、水泥胶结与封固状况等,符合设计要求者为固井质量合格。
● 其他作业
在钻井过程中,还要进行岩屑录井、地球物理测井以及地层测试等作业。
一口井一旦开钻,如果没有特殊情况,就要按照施工设计正常施工,钻达设计深度即可交井。但是,探井有可能根据地下出现的新情况,或提前完钻,或继续加深。
图6.2 井身结构示意图
钻井过程中,录井、测井、试井的作用各是什么?他们哟什么区别?拜谢...
录井就是记录这口井的数据,多少米是什么岩石,多少米有油层显示,就是俗称地址,从震动筛中捞沙子。测井就是钻完这口井了,看看里面到底是什么,具体到多少米是什么,固井质量啥的,俗称电测,试井就是试试能不能彩出油来,就是试油。
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三、打井技术原理 打井技术的选择取决于地质条件和水的分布情况。一般采用钻探技术,通过钻机的旋转和冲击力将钻杆深入到预定深度。在钻孔过程中,需要处理不同类型的土壤和岩石,可能遇到沙层、硬岩等不同的地质情况。在达到预定深度后,会进行洗井作业,确保井水清澈无杂质。最后进行固井作业,保证井壁的...
逆作井和沉井的区别有哪些?
逆作井:逆作井的施工难度较大,可能需要更复杂的设备和技术,因此成本较高。但是,如果在特定情况下需要避免地下物质外溢,逆作井是必要的。效率方面,由于施工难度,可能需要更多的时间完成钻井过程。沉井:沉井相对简单,成本较低。对于较浅的地质勘探和简单工程施工,沉井是一种高效的选择。施工时间相...
打吃水井打多深才算好水
7、成井后应先洗井后做抽水试验, 抽水试验时间为连续抽水24小时。出水量及水质达到设计要求。8、在凿井过程中, 施工单位要做好整个钻井过程各环节描述即详细的施工记录, 地质柱状图, 含水层砂样及滤料的颗粒分析成果, 井管、滤水管布置结构, 井管连接方式等资料(含录像或照片资料),做好抽水试验记...
说明黑井盐矿的形成过程?
盐矿是太阳能晒干了海水后产生了结晶的海盐,经过了6亿年的地质挤压与地下高温作用,将地底的矿物与海盐结合形成了“盐的化石”——矿盐, 矿盐可以说没有任何污染,是三种盐(矿盐,海盐,井盐)里最清洁、最绿色的盐。矿盐含有丰富的矿物质。
打石油的油井一般能打多深?
钻头在破碎岩层的同时,通过空心的钻杆向地下注入钻井液(俗称钻井泥浆),将钻头在破碎地层而产生的大量岩屑由循环的钻井液带到地面。地面的固控装置将钻井液中的岩屑清除后。通过钻井泵再次将钻井液打入井内。钻井液是经过钻杆内孔到达钻头水眼处,再从井壁与钻柱的环形空间返回流至地面的。钻进的过程...
淘井是什么意思
淘井是指取出井中的污泥浊水的过程。在农村或小镇上,淘井是一种常见的家庭和公共生活中的必要工作。定期淘井可以保持水井的清洁卫生,提高水质,确保人们能够饮用安全、健康的水。在淘井的过程中,人们通常会使用一些工具,如水桶、绳子、竹筐等。他们将绳子系在水桶上,然后把水桶放入井中,将污泥浊...
茅甄瑞日: 石油钻井一般流程: 油气田开发计划确定后,进入开发过程,包括钻井和生产 钻井环节涉及的设备包括钻机设备系统(包括八个系统)和测井设备.生产环节涉及的设备包括采油设备和测井设备钻井前,应先在地面确定钻井位置(即钻井位置...
托克逊县18831003497: 正常钻井包括哪些过程 - ?
茅甄瑞日: 典型的包括钻前准备,一开,下表层套管,二开,技术套管,三开,油层套管,射孔完井. 容易出现的井下复杂有井斜,井漏,井涌,卡钻,器具滑落,井壁坍塌或缩径,有毒气体泄漏等等 防止井斜一般有绞车防斜器,井下扶正器,也可通过加大钻铤数量或质量来控制.
托克逊县18831003497: 谁能解释一下,钻井工艺的基本流程? - ?
茅甄瑞日: 表层钻井--下套管--固井--安装防喷器组----试压---钻水泥塞---二开钻进,适时短起下钻---通井---下套管--固井---侯凝--组装井口--试压--三开作业
托克逊县18831003497: 钻井主要工序是什么 - ?
茅甄瑞日: 钻进,固井,完井
托克逊县18831003497: 打井分那几步骤,怎样做 - ?
茅甄瑞日: 一要定点测井,二要联系钻机,三要找到可用水源,四要记录钻机的深度及地质情况,五要对比当地取水深度做参考.
托克逊县18831003497: 石油钻井是怎么一回事~ - ?
茅甄瑞日: 确定好点位,架设钻井平台,用钻头旋转,摩擦,破碎岩石. 钻头是用钻杆连到地面的,钻杆转,带动钻头转,破碎岩石. 钻头的直径比钻杆大,所以钻杆周围与井眼之间有环形空间. 钻杆是中空的,在地面,用个泵把泥浆压到井底,冲洗钻头,带着破碎的岩石碎屑,从钻杆外的环形空间返回地面,这样一直循环. 不断向深处钻.
托克逊县18831003497: 油井从钻井到采油都需要哪些工序 - ?
茅甄瑞日: 一般的程序为: 1、根据勘探的地震剖面等资料,由地质部门确定井位. 2、钻前施工搬上,做钻前施工准备. 3、钻井设备搬上,安装,做开钻前的各项准备. 4、钻进至设计完钻井深.主要阶段有一开、二开.下技术套管的井还有三开. 5、起出钻杆,下通井钻杆,通井.下油层套管,固井后完井. 6、钻井队设备撤出,交采油队.按照设计,由管道施工单位铺设管道. 7、根据作业设计,作业队搬上作业.通井、替浆、探人工井底、套管试压、安装采油树. 8、下射孔枪,按照设计层位射孔,打开油气层. 9、起出射孔枪,按照设计下入完井油管、抽油杆.完井.交采油队. 10、采油队安装抽油机、配套电气设施,投产.
托克逊县18831003497: 钻井工艺技术 ?
茅甄瑞日: (一)工程井钻井工艺在工程井钻井施工作业中分三开作业,以DS01-1井为例.一开直井段施工,二开造斜段施工,三开钻井时两井对接连通,连通后主井眼水平段钻进...
托克逊县18831003497: 什么是钻井工艺 - ?
茅甄瑞日: 简介钻井(drilling)是利用机械设备,将地层钻成具有一定深度的园柱形孔眼的工程.按岩石破碎方式和所用 钻井施工现场 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...
托克逊县18831003497: 如何打地热井?流程是什么样的? - ?
茅甄瑞日: 首先:要做地质勘探,分析该地区是否有地热资源,然后分析该地区是否具备打井的条件,有些地质疏松会造成塌方,有的地质非常硬,给钻井带来困难; 其次:要找具备资质的钻井施工队,施工队工作人员的经验,所使用的钻井设备以及防护...