井控技术:当钻达异常高压地层而发生泥浆气侵或井涌时,用计算方法和恰当的技术措施,调整泥浆比重和流动特性,配合使用液动高压防喷设备进行控制和排除井内溢流,以防止井喷。
钻井方法:
1、喷射钻井:将泥浆泵输送的高压泥浆通过钻头喷嘴形成高速冲击射流,直接作用于井底,充分利用水力能量,使岩屑及时冲离井底或直接破碎地层,可大幅度提高钻井速度。合理的工作方式是采用较高的泵压、较低的排量和较小的钻头喷嘴直径。根据成本原则建立数学模型,编成计算程序。进行优选配合,使钻井工作实现、快速、低成本;
2、地层孔隙压力预测和平衡压力钻井:用地震、测井和钻进时的资料进行综合分析,预测地层孔隙压力和判断可能出现的异常压力地层,及时采取措施以防止突然发生井喷、井漏和井塌等井下复杂情况。根据已知的地层孔隙压力和地层破裂压力,确定合理的泥浆比重和套管程序。在井内泥浆液柱压力和地层孔隙压力近似平衡的条件下进行钻井,称平衡压力钻井。可明显提高钻速,也有利于发现油、气藏;
3、取岩心技术:按设计要求从井下钻取所需层位的岩石样品,为勘探和开发油、气藏**性资料。常用的取心工具主要由取心钻头、岩心筒、岩心抓和接头等部件组成,取心钻进时,钻头连续呈环形切削井底的岩石,使钻成的柱状岩心不断进入岩心筒。为适应需要,还有密闭取心、保持压力取心和用于疏松和破碎地层的取心工具等。
钻井的方式:
1、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,不能适应井深日益增加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。
2、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井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、使用寿命短,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。适合钻定向井或硬底层井段。
钻井直径和深度大小,取决于钻井用途及矿产埋藏深度等。钻探石油、天然气以及地下水的钻井直径都较大。主要功用为:
1、获取地下实物资料,即从钻井中采取岩心、矿心、岩屑、液态样、气态样等;
2、作为地球物理测井通道,获取岩矿层各种地球物理场的资料;
3、作为人工通道观测地下水层水文地质动态情况;
4、用作探、采结合,开发地下水、油气、地热等的钻井。
钻井施工中的应急措施:
1、埋钻事故:提高泥浆质量,采取有效护壁措施,保持孔底 清洁,做到及时捞取岩粉,使岩粉孔内余量小于0.3米;
2、烧钻事故:通常烧钻事故是因孔底缺乏冲洗液所致,在钻进中要密切注意冲洗液的回量。保证泥浆泵正常运行,保持孔内清洁;
3、钻具夹钻与卡阻事故:采取有效的护壁措施,提高钻孔质量,防止钻杆弯曲,及时处理孔壁的不稳定情况;
4、钻具折断、落跑钻事故:提高管材的加工质量,加强钻井机具的维修合理搭配钻具,严格遵守操作规程;
5、钻孔弯曲事故:钻机安装要牢固周正,把好钻机安装质量关,把好开孔、变径关经常检查钻机紧固螺栓是否松动。及时调整天滑子、钻机、井孔中心线在一条铅垂直线上;
6、防止其它物件掉入孔内:工作要认真负责,工具、物件要妥善保管,保持孔口周围清洁;
7、孔内事故处理措施和基本方法。
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