除了潤滑鉆頭之外,鉆井液還起到了用固體的黏土顆粒(鉆井液餅)加固井壁的作用,這有助于支持松散的地層并封閉巖石的含水層。要經常檢測鉆井液的濃度、黏度和其他特性。通常,遇到鉆井問題需要將大量的化學添加劑(“小段塞”)加入鉆井液。鉆井隊長是鉆井公司的雇員,他與那些船上的船長擁有相似的權力。鉆井隊長負責所有鉆井作業,而且通常整天都工作生活在鉆井現場。其他的關鍵作業者是鉆井流體工程師(“鉆井液工程師”——常常是某家石油現場服務公司),負責每支鉆井隊的交接(值班),架工是在海上鉆井時的裝卸工,他負責安裝設備及鉆機的安裝與拆卸。 鉆塔用于固定和支承鋼絲繩升降系統、導向機構,并為大量鉆桿柱提供存放空間。武漢地質鉆井機均價
鉆井要冒風險,鉆一口沒有天然氣的干井,常見的問題之一是井孔內發生了斷裂,比如一片鉆頭或鉆桿折斷或者脫落掉入井下,或者發生了其他工具的彎曲等。這些金屬片稱為落魚。因為鉆頭不能穿透這些落魚,所以一旦出現此類事故,就必須停鉆,直到請服務公司使用一些特殊的工具將它們“撈”上來才可開鉆。其他一些鉆井問題是由于地下的高壓所導致的。隨著鉆井的加深,這種風險越來越大。在鉆進時,鉆井液的壓力要略高于其上覆水的靜壓力,這樣會形成一種平衡的狀態,阻止了其他液體向井孔內的進入。 武漢鉆井機鉆柱內防噴器,用于封閉鉆柱內部空間。
鉆井過程中容易發生的井下工程事故主要有:鉆頭事故(斷刮刀片、掉牙輪和掉鉆頭等)、鉆具事故(鉆具刺壞、斷鉆具等)、套管事故(卡套管、斷套管等)、井下落物事故(小工具等落入井內)、卡鉆事故(鉆具在井內不能上下活動或轉動)、測井事故(測井電纜遇卡、遇阻或測井儀器落井等)、注水泥事故(固井時水泥漿在鉆具內未替出、水泥漿返高不夠,或將水泥漿全部替出環形空間等)和井噴失控事故(不能人為控制的鉆井井噴)等。對鉆井工作者來說,在鉆井施工過程中必須時刻保持清醒的頭腦,善于捕捉和利用各方面的信息,在復雜多變的鉆井施工中及時做出有針對性的決策,把可能發生的事故損失降到小或完全避免事故的發生。
當遇到地下一些意想不到的高壓時,天然氣或水會涌入井孔內,稀釋鉆井液,并減少它的壓力。這種現象稱為井涌,它會導致更壞的情況發生,甚至發生井噴。為了避免這些事故發生,在鉆井的井口處安裝了防噴器,用來關閉井口。井涌和井噴可以用許多種方法在地表進行監測,比如監測鉆井液。當監測到井涌時,要用防噴器及時關閉井口,并用泵加入較重的鉆井液(壓井液),把井涌循環帶出井孔。防噴器監測在各個鉆機上都要定期進行,以檢查設備與鉆井人員的反應時間。 主要設備是裝在鉆臺井口上的轉盤,轉動時,通過方鉆桿帶動鉆柱和鉆頭旋轉鉆進。
鉆井設備通常由承包商擁有并使用,他們同意在某個特定的深度和目的層鉆探。在勘探確定井位以后,就應挖掘一個巨大的鉆井液池并用塑料繩圍住。這個鉆井液池用來裝不需要的鉆井液(黏性流體)、巖屑以及從鉆井中返上來的其他雜物。如果所鉆的是一口淺井,所有的鉆井設備用幾輛卡車或工具車就可運走。反之,就要用集裝箱來將其運至其他井位。頓鉆鉆機已經使用了好幾個世紀了,用來鉆探淡水或因鹽分蒸發而形成的鹵水。頓鉆鉆井的操作相對要簡單一些。在鉆進中,用像鑿子一樣的鉆頭由一根連接在鉆塔或鉆臺上的繩索牽引著,向下撞擊,擊碎巖石。由一臺發動機帶動著一根木制游梁向上、下運動,提升并放下鉆頭。頓鉆的鉆進速度極慢,而且井孔很快就被碎石渣子充填了,在下套管時,需要將鉆具提上來,鉆進才能重新開始。由于這些缺陷,人們已不再用頓鉆來鉆探天然氣井了。 鉆井機的工作方式是泵吸反循環式。湖南工業鉆井機均價
泥漿或水從鉆桿進入,從井口流出。為正循環鉆井。武漢地質鉆井機均價
旋轉鉆井技術在1895—1930年間在世界各地使用。到了1950年,大約有一半的鉆井都開始使用旋轉鉆機技術進行鉆探。與頓鉆鉆井相比,其比較大的長處是速度——旋轉鉆井技術每天可以鉆進幾百至數千英尺。在旋轉鉆進中,鉆井設備配備了一個在頂端安有鉆頭的長長的鋼管。這個鉆頭旋轉著進入地層并形成一個井眼或井孔。這種鉆機所配的發動機功率可達約1000~3000hp(750~2200kW)。發動機安裝在鉆機平臺的地板上,帶動鉆桿旋轉。鉆機的旋轉系統(圖)包括鉆柱(旋轉的鉆桿、鉆頭和相關設備)以及“方鉆桿”——一節方形的鉆桿,由旋轉盤帶動著旋轉。鉆桿以經熱處理的無縫鋼管制成,其標準長度為30ft(9m)。鉆機的接頭處有螺紋,以便相互對接,深入井孔。 武漢地質鉆井機均價
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