簡述
鑽井工程是利用機械設備,將地層鑽成具有一定深度的圓柱形孔眼的工程。按岩石破碎方式和所用工具類型,又可分為頓鑽和旋轉鑽。
在地質工作中,利用鑽探設備向地下鑽成的直徑較小、深度較大的柱狀圓孔,又稱鑽孔。鑽井直徑和深度大小,取決於鑽井用途及礦產埋藏深度等。鑽探石油、天然氣以及地下水的鑽井直徑都較大。
主要功用
①獲取地下實物資料,即從鑽井中採取岩心、礦心、岩屑、液態樣、氣態樣等。
②作為地球物理測井通道,獲取岩礦層各種地球物理場的資料。
③作為人工通道觀測地下水層水文地質動態情況。
④用作探、采結合,開發地下水、油氣、地熱等的鑽井。
分類
按用途
鑽井工程通常按用途分為地質普查或勘探鑽井、水文地質鑽井、水井或工程地質鑽井、地熱鑽井、石油鑽井、煤田鑽井、礦田鑽井、建築地面鑽井等.
按鑽井方式
1、頓鑽
頓鑽,又稱衝擊鑽。用鋼絲繩把頓鑽鑽頭送到井底,由動力驅動游梁機構,使游梁一端上下運動,並帶動鋼絲繩和鑽頭產生上下衝擊作用,使岩石破碎。頓鑽鑽速慢,效率低,不能適應井深日益增加和複雜地層的鑽探要求,逐漸被旋轉鑽代替,但它有設備簡單,成本低,不污染油層等優點,可用於一些淺的低壓油氣井、漏失井等。
2、旋轉鑽
利用鑽頭旋轉時產生的切削或研磨作用破碎岩石。是當前最通用的鑽井方法。比頓鑽鑽速快,並易於處理井塌、井噴等複雜情況。
按動力傳遞方式旋轉鑽井又可分為轉盤鑽和井下動力鑽兩種。
轉盤鑽在鑽台的井口處裝置轉盤,轉盤中心部分有方孔,鑽柱上端的方鑽桿穿過該方孔,方鑽桿下接鑽柱和鑽頭,動力驅動轉盤時帶動鑽柱和鑽頭一起旋轉,破碎岩石。
井下動力鑽是利用井下動力鑽具帶動鑽頭破碎岩石,鑽進時鑽柱不轉動,磨損小、使用壽命短,特別適於打定向井。井下動力鑽有渦輪鑽、螺桿鑽和電動鑽等。
井下動力鑽具鑽井是利用渦輪鑽具、螺桿鑽具以及衝擊旋轉鑽具靠鑽井液驅動的方法鑽井。特點是進尺快、鑽壓小、泵壓高。適合鑽定向井或特殊硬底層井段。
大學課程
鑽井工程是石油工程專業本科生的一門必修課程。主要內容:第一章 鑽井的工程地質條件;第二章 鑽進工具;第三章 鑽井液;第四章 鑽進參數優選;第五章 井眼軌道設計及軌跡控制;第六章 油氣井壓力控制;第七章 固井與完井;第八章 其它鑽井技術及作業。推薦陳庭根、管志川主編《鑽井工程理論與技術》,中國石油大學出版社,2000年。