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钻井时需要特别注意的几个事项
一、钻井施工工艺及注意要点1、根据水井出水量要求,井孔结构设计井深、井径,结合地层情况选好钻探机型以及相应的辅助设备。2、钻孔之前应做好机台调平,设备布置,器材堆存,塔架竖立,钻机安放等工作。3、在松散地层中钻探成孔,最好采用冲击式钻机清水水压逐级扩孔法施工工艺。4、在基岩含水层中钻孔成孔,最好采用回转式岩心钻进,在钻进过程中,应进行地下水水位和循环液孔内消失量等水文地质观测。5、钻探成孔的过程中,应根据技术要求进行描述、分层取土样、取水样、测温等。还要保证取样质量和数量。二、成井工艺1、下井管前,应对钻孔孔壁,孔径、孔深进行校核,查明孔壁是否规则圆滑,发现有缩径等不规则孔壁时必须及时修整,以保证后续工序的顺利实施,并实测孔深。2、换浆:用稀浆或清水压入孔底,自下而上将原成孔时的浓浆换出孔。当井内返上泥浆与压入的稀浆水的浓度基本相同时,换浆即已完成。3、下管:下管必须按技术要求进行。要安装井管找中器,焊工作业,并加焊2-4块拉板,必要时管内须加浮板,管底必须用钢板焊封。4、填砾料:将选好的砾料投入井管过滤器及孔壁之间的环状空间内。根据地质技术要求和地层情况选用静止投砾法,管外返水投砾法,抽水填砾法等工艺。5、止水:常用方法为粘土球止水法。必须保证粘土球质量,并保证分层填入,逐层填满,填实。6、洗井:洗井的目的是彻底清除钻井过程中孔内岩屑等对含水层的封堵,同时抽出滤水管周围含水层中泥浆、粉、细砂等沉淀,以保证含水层出水通畅。7、井孔在验收前,必须进行简易抽水试验,测定井的实际可开采水量,在开泵后30min取水样测量含沙量和进行水质分析采样。而后编写凿井工程报告。8、井孔验收:井孔验收时必须具有的资料和技术标准,井孔验交单(包括井结构、施工工艺、及水量、含沙量等资料)井孔尺寸与验交单一致并符合设计要求。9、回灌井的施工工艺与抽水井基本相似,对过滤器、水的回灌试验有相应的要求。三、井管安装施工1、井管安装前必须按照钻孔的实际地层资料校正井管设计,然后进行井管组合、排列、测量长度,并按井管排列顺序编号。2、下管方法应根据管材强度、下置深度和起重设备能力等因素选定,应符合下列要求:1)悬吊下管法:宜用于井管自重(或浮重)小于井管允许抗拉力和起重的安全负荷。2)托盘(或浮板)下管法:宜用于井管自重超过井管允许抗拉力和起重的安全负荷。3、井管的连接必须做到对正接直、封闭严密,接头处的强度应满足下管安全和成井质量的要求。4、过滤器安装位置的下偏差不得超过300mm。5、井管底部一般应座落在坚实的基础上,若下部孔段废弃不用时,必须用卵石或碎石填实。
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关于虎门钻井工程的基本技术
尽管井有各种各样的类型,但所有的井在钻进过程中都将遇到相同的技术问题,我们称之为基本技术问题。概括起来有五个方面。提高钻速的本质,是高效破岩,快速形成井眼。钻速提高,就意味着钻井周期缩短,钻井成本跟着下降。所以,如何不断地提高钻速,这是钻井技术发展的永恒主题之一。高效破岩的首要条件是要有与地层岩石相匹配的高效钻头。其次,要给钻头供给足够的用于破岩的能量,以及合理的钻进参数。第三,要有高效的清洗井底和携带岩屑技术,及时地把钻碎的岩屑冲离井底并运送到地面上来。从钻井技术诞生以来,人们就是沿着这个思路,不断地进行研究和革新,使钻速不断提高。井壁稳定问题井壁上的岩石,在井眼钻出之前是在周围岩石的高压作用下,处在静力平衡状态。在井眼钻出之后,井壁岩石的一侧失去了原来岩石的压力支撑,另一侧贝}J仍保持着原来的压力。于是,井壁岩石处在不稳定状态。井壁岩石不稳定的首要因素是地层岩石的特性。脆性的或胶结不好的岩石,将发生掉块坍塌,使井眼扩大,形成“大肚子”。塑性地层在地层压力作用下,将向井眼内流动,使井眼缩小,形成“细脖子”。导致井壁不稳定的第二个因素,是钻柱和钻头在井眼内的运动。钻柱的旋转,将对井壁产生剧烈的碰撞和切向摩擦;起下钻和划眼过程中钻头和钻柱的轴向运动,将对井壁岩石产生轴向摩擦和刮擦。第三个因素是钻井液中的水与井壁岩石相互作用,会使一些井壁岩石(例如泥页岩)水化膨胀,或者造成井眼缩小,或者因水化而强度降低,导致井壁坍塌。塑性地层产生缩径,造成井壁不稳定。此外,地层被钻开后,钻井液的滤液进入地层,引起地层孔隙压力增高,岩石强度降低,加剧了井壁不稳定性,另一方面一些地层遇钻井液发生水化膨胀(如泥页岩)、蠕变(如盐膏层等,从而导致缩径等问题。所以,钻井液使用不当,将会大大加剧井壁的不稳定。我们知道,岩石是具有一定强度的。所以当井眼刚钻开后,井壁岩石处在不稳定状态,但不会马上垮塌或缩径,而是处在暂时稳定的状态。岩石强度不同,维持这个暂时稳定的时间长短是不同的,甚至差别是很大的。这个暂时稳定的状态,就给钻井工作者提供了解决井壁不稳定问题的时间。钻井工作者的任务,首先就是要在钻进过程中,想方设法延长这个暂时稳定的状态,确保钻完预定的井眼长度。完成这个任务,主要靠钻井液。钻井液具有一定的密度,因而具有一定的液体压力,可以对井壁岩石提供一定的支撑力。能够维持井壁岩石不发生坍塌的钻井液压力,称为坍塌压力。显然,岩石不同,坍塌压力也是不同的。保持井壁岩石的暂时稳定,不仅需要有合适的钻井液密度提供足够的坍塌压力,而且还要针对井壁岩石的特性,配制恰当的钻井液成分和性能,尽可能减小对井壁岩石的水化作用。显然,钻井液是对付井壁不稳定问题的一大法宝。但是这个法宝不是万能的。地层岩石是多样的、极其复杂的,一种钻井液不可能同时应付多种不同特性的岩石。在这种情况下,就需要使用第二个法宝—下套管固井。在井眼内下入钢管,并在钢管和井壁之间的环形空间注入水泥浆,使钢管与地层形成一个整体,人为地建立一个钢管井壁。
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东莞钻井公司施工时有以下几种操作方法
顿钻顿钻,又称冲击钻。用钢丝绳把顿钻钻头送到井底,由动力驱动游梁机构,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,使岩石破碎。顿钻钻速慢,效率低,不能适应日益增加的井深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。旋转钻利用钻头旋转时产生的切削或研磨作用破碎岩石。是当前最通用的钻井方法。比顿钻钻速快,并易于处理井塌、井喷等复杂情况。按动力传递方式,旋转钻又可分为转盘钻和井下动力钻两种:转盘钻在钻台的井口处装置转盘,转盘中心部分有方孔,钻柱上端的方钻杆穿过该方孔,方钻杆下接钻柱和钻头,动力驱动转盘时带动钻柱和钻头一起旋转,破碎岩石。井下动力钻是利用井下动力钻具带动钻头破碎岩石,钻进时钻柱不转动,磨损小、特别适于打定向井。井下动力钻有涡轮钻、螺杆钻和电动钻等。井下动力钻具钻井是利用涡轮钻具、螺杆钻具以及冲击旋转钻具靠钻井液驱动的方法钻井。特点是进尺快、钻压小、泵压高。适合钻定向井或特殊硬底层井段。钻井设备按功能分为旋转系统、提升系统、泥浆循环系统。动力与传动系统和控制系统等。
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