A. 鑽井設備是什麼
鑽井設備主要指的是鑽機。現代石油鑽機是一套聯合的工作機組,由動力機、傳動箱、絞車、天車、游動滑車、大鉤、水龍頭、轉盤、鑽井泵以及鑽井液凈化設備等組成,還有井架、底座等結構,以及電力、液壓和空氣動力等輔助設備。當前,我國乃至世界廣泛使用的是旋轉鑽井法,其相應的鑽井設備稱為轉盤旋轉鑽機,見圖4-1。
一、鑽機的組成
根據鑽井工藝各工序的不同要求,一套鑽機必須具備下列系統和設備。
(一)起升系統
起升系統主要包括主絞車、輔助絞車(或貓頭)、輔助剎車(水剎車、電磁剎車等)、游動系統(包括鋼絲繩、天車、游動滑車和大鉤)以及懸掛游動系統的井架等。另外還有起下鑽具操作使用的工具及設備(吊環、吊卡、卡瓦、大鉗、立根移運機構等)。絞車是該系統的核心部件。
圖4-1典型旋轉鑽井設備
①—轉盤;②—防噴器組(二)旋轉系統
鑽機的旋轉系統主要由轉盤、水龍頭、方鑽桿、鑽桿、鑽鋌、配合接頭、鑽頭等組成,轉盤驅動方鑽桿、鑽桿、鑽頭破碎岩石,鑽出井眼,所以轉盤是該系統的核心設備。另外,叢式井或定向井還需配備井下動力鑽具,這就構成了旋轉鑽進系統。
(三)循環系統
鑽井液循環系統設備主要由鑽井泵、振動篩、除砂器、除泥器、離心機、鑽井液罐、鑽井液槍、鑽井液攪拌器、混合漏斗等組成,鑽井泵是該系統的核心設備。
(四)動力系統
動力系統為鑽機提供動力。不同的鑽機配備的動力設備不一樣。機械鑽機主要以柴油機為動力設備,電動鑽機主要以電動機為動力設備。目前國內外主要以柴油機和柴油發電機作為鑽機動力源。
(五)傳動系統
傳動系統的主要任務是把動力設備的機械能傳遞和分配給絞車、鑽井泵和轉盤等工作機。傳動系統在傳遞和分配動力的同時具有減速、並車、倒車等特種功能。石油鑽機的傳動方式有機械傳動(包括萬向軸、減速箱、離合器、鏈傳動和三角帶傳動等)、機械—渦輪傳動(液力傳動)、電傳動、液壓傳動。
(六)控制系統
為了使鑽機各個系統協調工作,鑽機上配有氣控制、液壓控制、機械控制和電控制等各種控制設備,以及集中控制台和顯示儀表等。
(七)底座系統
鑽機底座是鑽機組成重要部分,包括鑽台底座、機房底座和鑽井泵底座等。車裝鑽機的底座就是汽車或拖拉機的底盤。鑽機底座主要用來安裝鑽井設備,以及方便鑽井設備的移運等。
(八)輔助系統
成套鑽機除具有上述的主要設備外,還必須配備供氣設備、井口防噴設備、鑽鼠洞設備、輔助發電設備及起重設備,在寒冷地區鑽井時還應配備保溫設備,以保證鑽機能安全、可靠運行。
二、鑽機類型
(一)按鑽井深度劃分
(1)淺井鑽機:指鑽井深度不大於2500m的鑽機,主要有用於鑽地質調查井的鑽機、岩心鑽機、水井鑽機、地震及炮眼鑽機等;
(2)中深井鑽機:指鑽井深度在2500~4500m之間的鑽機;
(3)深井鑽機:指鑽井深度在4500~6000m之間的鑽機;
(4)超深井鑽機:指鑽井深度超過6000~9000m之間的鑽機;
(5)特超深井鑽機:指的是鑽井深度超過9000m的鑽機。
上述的中深井鑽機、深井鑽機、超深井鑽機主要用於鑽生產井、注水井及勘探井等深井。
(二)按驅動設備類型劃分
(1)機械驅動鑽機:包括柴油機直接驅動或柴油機—液力驅動的鑽機,以及採用三角膠帶、鏈條、齒輪等主傳動副進行統一、分組或單獨驅動的鑽機。
(2)電驅動鑽機:包括交流電驅動鑽機、直流電驅動鑽機等。目前主要採用AC-AC交流電驅動,AC-SCR-DC可控硅整流直流電驅動及AC-DC-AC交流變頻電驅動。
(3)液壓鑽機:通過液壓動力和傳動方式驅動的鑽機。
三、鑽機標准
石油鑽機標准主要包括鑽機參數標准、鑽機最大井深標准、鑽機等級標准及鑽機型號標准。
(一)鑽機參數標准
(1)名義鑽深范圍:鑽機在規定的鑽井用繩下,使用規定的鑽柱時鑽機的經濟鑽井深度范圍。
(2)最大鉤載:鑽機在規定的最多繩數下進行作業時,大鉤上所允許的最大載荷。
(3)鑽井繩數:用於正常鑽進、起下鑽柱時的游動系統(屬上述起升系統)有效繩數。
(4)游動系統最多繩數:鑽機配備的天車、游車輪系所能提供的最多有效繩數。
(二)鑽機等級標准
我國對石油鑽機等級規定了九個級別,即ZJ10/585,ZJ15/900,ZJ20/1350,ZJ40/2250,ZJ50/3150,ZJ70/4500,ZJ90/6750,ZJ120/9000。
其中「ZJ」為鑽機漢語拼音字頭;10、15、20、40、50、70、90、120為最大鑽井深度(單位為m)的1/100;585、900、1350、2250、3150、4500、5850、6750、9000為鑽機最大鉤載(單位為kN)。
(三)石油鑽機型號標准
下面舉例說明鑽機型號標准:
ZJ15/900DBZ-2,表示交流變頻自走式車載鑽機,最大鑽深1500m,最大鉤載900kN,第三代產品;
ZJ40/2250L,表示鏈條為主驅動原型模塊式機械鑽機,最大鑽深4000m,最大鉤載2250kN;
ZJ50/3150DB-1,表示模塊式交流變頻電驅動鑽機,最大鑽深5000m,最大鉤載3150kN,第二代產品;
ZJ70/4500DZ:表示模塊式DC-SCR-DC驅動的可控硅整流電驅動鑽機,最大鑽深7000m,最大鉤載4500kN。
四、鑽井絞車
鑽井絞車不僅是起升系統設備,而且也是整個鑽機的核心部件,是鑽機三大工作機之一。
(一)鑽井絞車應具備的功能
根據鑽井工藝的特點,所配備的絞車應具有以下功能:
(1)具有足夠大的功率。有提升最重鑽柱和解卡能力,在最低轉速下鋼絲繩能產生足夠大的拉力,保證游動系統安全可靠。
(2)各提升部件具有足夠的強度和剛度。滾筒、滾筒軸、軸承以及各機構、易損件具有足夠長的壽命。
(3)絞車滾筒具有足夠的尺寸和容繩量,保證纏繩狀態良好以延長鋼絲繩壽命。
(4)能適應起重量的變化,具有足夠的起升擋數,以提高功率利用率,節約起升時間。
(5)具有靈敏而可靠的剎車機構及強有力的輔助剎車,能准確調節鑽壓、均勻送進鑽具,在下鑽過程中能隨意控制下放速度以及能在較省力的狀態下將最重鑽柱載荷剎住。
(6)具有一個或兩個貓頭——緊扣貓頭和卸扣貓頭,以滿足用大鉗緊扣和卸扣及其他輔助起重的需要,有時還應配有死貓頭。
(7)具有穩定的支架和底座;整個絞車不應超重、超寬、超長、超高,以免給運輸帶來困難;傳動部分應有嚴密的保護罩,易損件要拆卸、更換方便。
(8)採用集中控制,使控制手柄、剎把、指重表等集中在司鑽控制台上,便於司鑽的操作。
(二)絞車的結構類型
絞車種類繁多,有多種分類方法,如按軸數分,有單軸、雙軸、三軸及多軸絞車;按滾筒數目分,有單滾筒和雙滾筒絞車;按提升速度分,有二速、三速、四速、六速、八速絞車。常用的是三軸絞車。
五、鑽井泵
鑽井泵是鑽井液循環系統中的關鍵設備,現場習慣稱為泥漿泵,一般用於在高壓下向井底輸送高黏度、高密度和含砂量較高的鑽井液(同時也是井底動力鑽具的動力液),以便冷卻鑽頭和攜帶岩屑等。
(一)鑽井泵的分類
鑽井泵的種類較多,石油礦場上常用的是三缸單作用卧式往復泵,這種泵活塞在液缸中往復一次吸入或排出液體。
我國用於石油和天然氣鑽井的國產鑽井泵已逐步系列標准化,如3NB××1000,3NB××1300,3NB××1600等。其中NB表示「鑽井泵」、NB前面的數字表示泵的液缸數,無數字則為雙缸泵;NB的下標表示設計序號,後面的數據表示泵的額定輸入功率(單位為hp)。
(二)鑽井泵的基本參數
鑽井泵工作能力的大小可以用其基本參數來表示,分別是流量、壓頭、功率、效率、沖次和泵壓。
1.流量
流量是指在單位時間內泵通過排出管輸出的液體量。流量通常以體積單位表示,又稱為體積流量,其單位為L/s或m3/s。鑽井泵中的流量又分為平均流量和瞬時流量,現場上所說的流量一般是指平均流量。石油礦場上又習慣把流量稱作排量。
2.壓頭
壓頭指的是單位質量的液體經泵壓所增加的能量,也稱為揚程。
3.功率和效率
功率是指泵在單位時間內所做的功。一般把在單位時間內發動機傳到泵軸上的能量稱作輸入功率或主軸功率。把在單位時間內液體經過泵後增加的能量稱作泵的有效功率。功率的單位為「kW」。泵的效率是指有效功率與輸入功率之比。
4.沖次
泵的沖次是指在單位時間內活塞的往復次數,單位為「次/min」。
5.泵壓
泵壓是指泵排出口處的液體壓力,單位為「MPa」。
B. 旋轉接頭的主要用途
旋轉接頭的應用廣泛,幾乎涵蓋了所有加工製造行業。在造紙行業,它用於各種紙張加工設備,如烘缸、蒸球、塗布機、壓光機等。在纖維製品行業中,旋轉接頭在紡織、化纖及印染、麻紡工業中扮演重要角色,如床單煉漂機、絲光機、平洗機、真空乾燥機、精壓設備、毛巾燙平機、調節器、紡織品印染烘乾設備等。
在橡膠及塑料行業中,旋轉接頭的應用涵蓋了壓延機、螺旋擠出機、混合攪拌機、捏合機、旋轉和層壓機、橡膠用鼓式自動硫化機和平板硫化機等。在皮革行業中,人造革及合成革的加工製造設備如塗覆機、原布機、精洗機、熱輥壓力機、輥筒乾燥設備等也離不開旋轉接頭。
化工及葯品行業中,旋轉接頭可用於圓筒形、圓台形和類似鼓形的乾燥機、滾壓試驗設備、球磨機、層壓機、電石爐的電極提升、壓放裝置、煤焦油分餾用工業萘轉鼓結晶機等設備。在食品行業中,旋轉接頭則用於糧食、食品烘乾設備、捏和機、泄放器、滾壓粉碎設備、旋轉烘乾設備等。
旋轉接頭在煉鋼、金屬及合金製品行業中同樣發揮著重要作用,用於連續鑄造機、熱鋼板矯直機、拉絲、軋鋼機、精度較高的滾壓設備、擠壓機、滾壓機、線和管的滾壓設備、裝卸機械、製造硬質合金的濕磨機等設備。
在電器行業中,旋轉接頭用於雙水內冷發電機轉子冷卻、電線電纜的加工設備等。在卷煙行業中,烘絲機、烘筋機也離不開旋轉接頭。在建材行業中,塑料壁紙的加工設備、試驗設備、印花機、壓花機、溝底印花機、木材加工的熱壓機、石棉製品的制板機、軟木製品的加工設備等均需用到旋轉接頭。
在機械製造行業中,旋轉接頭用於油壓機、水壓機、氣液動有關設備、冷卻用螺旋壓力機、沖和鍛設備的夾緊和抓牢裝置、縮徑設備、撓性軟管的卷取設備、加轉台機構、磨礦設備、機床、真空設備、鏜床、組合機床潤滑及冷卻裝置等。
在玻璃工業中,旋轉接頭用於滾筒式投料機。在地質行業中,旋轉接頭用於石油或其他礦產鑽探用的鑽機。總的來說,凡涉及蒸氣、水、油、煤氣、空氣、鹽水、氨等氣體和液體用於加熱、乾燥和冷卻的圓筒形、鼓形、圓台形、球形轉動設備和往復運動或擺(轉)動任意一個角度的設備,以及用於夾緊、制動、抓牢的氣、液動有關設備均可配用旋轉接頭。
軟管細頸用時,特別是金屬制軟管的情況,因為彎曲半徑大,對沖程需有相當長的全長。在根部裝配旋轉接頭,以最短的軟管長度就可以完成,不僅使用不佔空間,依使用法也可以用於在軟管的扭曲吸收之用。
油壓、水配管用時,以整組旋轉接頭,也可以配合復雜的動作。不易安裝軟管的部位或怕產生巨大泄漏的部位,在高溫・高壓等環境條件嚴酷的情況下也可以安心使用。例如,在鍋爐的燃料器著火時,當作插入油、蒸氣配管之用的旋轉接頭與裝配,即使是在高溫、高壓、復雜的動作這種嚴酷的條件下,也可以毫無問題地使用。
C. 石油鑽井工具有哪些
為了勘探和開采深藏地下的石油和天然氣,必須使用各種鑽井工具和設備,以穿透堅硬且復雜的地層。隨著我國石油工業的快速發展,提高鑽井速度變得尤為重要。為此,除了激發人的積極性,還需要提供先進的鑽井設備和工具,並利用現代科學技術來服務鑽井工作。鑽井設備和工具主要包括地面鑽井設備(如石油鑽機)和鑽頭、鑽柱等。
1. 石油鑽機
- 起升系統:用於起下鑽具、更換鑽頭、下套管等作業。
- 旋轉系統:帶動鑽具旋轉,破碎岩石,加深井眼。
- 循環系統:循環鑽井液,清洗井底,攜出岩屑,保證連續鑽進。
- 動力設備:驅動絞車、轉盤、鑽井泵等,多用柴油機,也有電動機驅動。
- 傳動系統:傳遞動力設備能量至工作機。
- 控制系統:指揮各系統協調工作,配備集中控制台和觀測記錄儀表。
- 底座:包括鑽台底座、機房底座和鑽井泵底座。
- 輔助設備:如防噴裝置、空氣壓縮設備、輔助發電設備、起重設備、井口工具和活動房屋。
2. 井口工具
- 吊鉗:用於旋卸鑽桿、鑽鋌等鑽柱工具的連接絲扣。
- 吊卡:懸持、提升和下放鑽柱。
- 卡瓦:裝入轉盤補心中的卡瓦,用於卡住鑽桿並懸持鑽柱。
3. 井口防噴器
- 用於控制井內鑽井液和油、氣、水的噴出,防止井噴。
- 包括閘板防噴器、旋轉防噴器和萬能防噴器等。
4. 鑽具
- 包括鑽頭、鑽柱、井下動力鑽具、取心工具和輔助鑽井工具。
- 鑽柱是連通地面與地下的樞紐,用於起下鑽頭、施加鑽壓、傳遞動力和輸送鑽井液。
- 鑽具包括鑽鋌、鑽桿、方鑽桿和配合接頭。
5. 鑽頭
- 用於破碎岩石、形成井眼。
- 包括刮刀鑽頭、牙輪鑽頭和金剛石鑽頭等。
- 牙輪鑽頭適用於多種性質的岩石,金剛石鑽頭在極硬地層和深井中效果好。
隨著鑽井技術的發展,鑽頭類型和結構也在不斷改進,如使用人造金剛石的鑽頭,提高了鑽井效率和安全性。
D. 石油鑽井常識
鑽頭主要分為:刮刀鑽頭;牙輪鑽頭;金剛石鑽頭;硬質合金鑽頭;特種鑽頭等。衡量鑽頭的主要指標是:鑽頭進尺和機械鑽速。鑽機八大件鑽機八大件是指:井架、天車、游動滑車、大鉤、水龍頭、絞車、轉盤、泥漿泵。鑽柱組成及其作用 鑽柱通常的組成部分有:鑽頭、鑽鋌、鑽桿、穩定器、專用接頭及方鑽桿。鑽柱的基本作用是:(1)起下鑽頭;(2)施加鑽壓;(3)傳遞動力;(4)輸送鑽井液;(5)進行特殊作業:擠水泥、處理井下事故等。鑽井液的性能及作用 鑽井液的性能主要有:(1)密度;(2)粘度;(3)屈服值;(4)靜切力;(5)失水量;(6)泥餅厚度;(7)含砂量;(8)酸鹼度;(9)固相、油水含量。鑽井液是鑽井的血液,其主作用是:1)攜帶、懸浮岩屑;2)冷卻、潤滑鑽頭和鑽具;3)清洗、沖刷井底,利於鑽井;4)利用鑽井液液柱壓力,防止井噴;5)保護井壁,防止井壁垮塌;6)為井下動力鑽具傳遞動力。常用的鑽井液凈化設備 常用的鑽井液凈化設備:(1)振動篩,作用是清除大於篩孔尺寸的砂粒;(2)旋流分離器,作用是清除小於振動篩篩孔尺寸的顆粒;(3)螺桿式離心分離機,作用是回收重晶石,分離粘土顆粒;(4)篩筒式離心分離機,作用是回收重晶石。鑽井中鑽井液的循環程序 鑽井 液罐 經泵→地面 管匯→立管→水龍帶、水龍頭→鑽柱內→鑽頭→鑽柱外環形空間→井口、泥漿(鑽井液)槽→鑽井液凈化設備→鑽井液罐。鑽開油氣層過程中,鑽井液對油氣層的損害 主要有以下幾種損害:(1)固相顆粒及泥餅堵塞油氣通道;(2)濾失液使地層中粘土膨脹而堵塞地層孔隙;(3)鑽井液濾液中離子與地層離子作用產生沉澱堵塞通道;(4)產生水鎖效應,增加油氣流動阻力。預測和監測地層壓力的方法 (1)鑽井前,採用地震法;(2)鑽井中,採用機械鑽速法,d、dc指數法,頁岩密度法;(3)完井後,採用密度測井,聲波時差測井,試油測試等方法。鑽井液靜液壓力和鑽井中變化 靜液壓力,是由鑽井液本身重量引起的壓力。鑽井中變化,岩屑的進入會增加液柱壓力,油、氣水侵會降低靜液壓力,井內鑽井液液面下降會降低靜液壓力。防止鑽井液靜液壓力變化的方法有:有效地凈化鑽井液;起鑽及時灌滿鑽井液。噴射鑽井 噴射鑽井是利用鑽井液通過噴射式鑽頭噴嘴時,所產生的高速射流的水力作用,提高機械鑽速的一種鑽井方法。影響機械鑽速的因素 (1)鑽壓、轉速和鑽井液排量;(2)鑽井液性質;(3)鑽頭水力功率的大小;(4)岩石可鑽性與鑽頭類型。鑽井取心工具組成 (1)取心鑽頭:用於鑽取岩心;(2)外岩心筒:承受鑽壓、傳遞扭矩;(3)內岩心筒:儲存、保護岩心;(4)岩心爪:割斷、承托、取出岩心;(5)還有懸掛軸承、分水流頭、回壓凡爾、扶正器等。取岩心 取岩心是在鑽井過程中使用特殊的取心工具把地下岩石成塊地取到地面上來,這種成塊的岩石叫做岩心,通過它可以測定岩石的各種性質,直觀地研究地下構造和岩石沉積環境,了解其中的流體性質等。平衡壓力鑽井 在鑽井過程中,始終保護井眼壓力等於地層壓力的一種鑽井方法叫平衡壓力鑽井。井噴 是地層中流體噴出地面或流入井內其他地層的現象。引起井噴的原因有:(1)地層壓力掌握不準;(2)泥漿密度偏低;(3)井內泥漿液柱高度降低;(4)起鑽抽吸;(5)其他措施不當等。軟關井 就是在發現溢流關井時,先打開節流閥,後關防噴器,再試關緊節流閥的一種關井方法。因為這樣可以保證關井井口套壓值不超過允許的井口套壓值,保證井控安全,一旦井內壓力過大,可節流放噴。鑽井過程中溢流顯示 (1)鑽井液儲存罐液面升高;(2)鑽井液出口流速加快;(3)鑽速加快或放空;(4)鑽井液循環壓力下降;(5)井下油、氣、水顯示;(6)鑽井液在出口性能發生變化。溢流關井程序(1)停泵;(2)上提方鑽桿;(3)適當打開節流閥;(4)關防噴器;(5)試關緊節流閥;(6)發出信號,迅速報告隊長、技術員;(7)准確記錄立柱和套管壓力及泥漿增量。鑽井中井下復雜情況鑽進中由鑽井液的類型與性能選擇不當、井身質量較差等原因,造成井下遇阻、遇卡、以及鑽進時嚴重蹩跳、井漏、井噴等,不能維持正常鑽井和其他作業的正常進行的現象。鑽井事故是指由於檢查不周、違章操作、處理井下復雜情況的措施不當或疏忽大意,而造成的鑽具折斷、頓鑽、卡鑽及井噴失火等惡果。井漏井漏主要由下列現象發現,(1)泵入井內鑽井液量>返出量,嚴重時有進無出;(2)鑽井液罐液面下降,鑽井液量減少;(3)泵壓明顯下降。漏失越嚴重,泵壓下降越明顯。卡鑽及造成原因卡鑽就是在鑽井過程中因地質因素、鑽井液性能不好、技術措施不當等原因,使鑽具在井內長時間不能自由活動,這種現象叫卡鑽。主要有黏附卡鑽、沉砂卡鑽、砂橋卡鑽、井塌卡鑽、縮徑卡鑽、泥包卡鑽、落物卡鑽及鑽具脫落下頓卡鑽等。處理卡鑽事故的方法(1)泡油解卡;(2)使用震擊器震擊解卡;(3)倒扣套銑;(4)爆炸松扣;(5)爆炸鑽具側鑽新眼等。固井固井就是向井內下入一定尺寸的套管串,並在其周圍注入水泥漿,把套管固定的井壁上,避免井壁坍塌。其目的是:封隔疏鬆、易塌、易漏等復雜地層;封隔油、氣、水層,防止互相竄漏;安裝井口,控制油氣流,以利鑽進或生產油氣。井身結構包括:(1)一口井的套管層次;(2)各層套管的直徑和下入深度;(3)各層套管相應的鑽頭直徑和鑽進深度;(4)各層套管外的水泥上返高度等等。套管柱下部結構(1)引鞋:引導套管入井,避免套管插入或刮擠井壁;(2)套管鞋:引導在其內部起鑽的鑽具進入套管;(3)旋流短節:使水泥漿旋流上返,利於替泥漿,提高注水泥質量;(4)套管回壓凡爾:防止水泥漿迴流,下套管時間阻止泥漿進入套管;(5)承托環:承托膠塞、控制水泥塞高度;(6)套管扶正器:使套管在鑽井中居中,提高固井質量。注水泥施工工序下套管至預定深度→裝水泥頭、循環泥漿、接地面管線→打隔離液→注水泥→頂膠塞→替泥漿→碰壓→注水泥結束、候凝。完井井口裝置(1)套管頭--密封兩層套管環空,懸掛第二部分套管柱和承受一部分重量;(2)油管頭--承座錐管掛,連接油層套管和採油樹、放噴閘門、管線;(3)採油樹--控制油氣流動,安全而有計劃地進行生產,進行完井測試、注液、壓井、油井清蠟等作業。尾管固井法尾管固井是在上部已下有套管的井內,只對下部新鑽出的裸眼井段下套管注水泥進行封固的固井方法。尾管有三種固定方法:尾管座於井底法;水泥環懸掛法;尾管懸掛器懸掛法。試油在鑽井發現油、氣層後,還需要使油、氣層中的油、氣流從井底流到地面,並經過測試而取得油、氣層產量、壓力等動態資料,以及油、氣、水性質等工作,稱做試油(氣)。射孔鑽井完成時,需下套管注水泥將井壁固定住,然後下入射孔器,將套管、水泥環直至油(氣)層射開,為油、氣流入井筒內打開通道,稱做射孔。目前國內外廣泛使用的射孔器有槍彈式射孔器和聚能噴流式射孔器兩大類。井底污染井底污染又稱井底損害,是指油井在鑽井或修井過程中,由於鑽井液漏失或水基鑽井液的濾液漏入地層中,使井筒附近地層滲透率降低的現象。誘噴射孔之前,為了防止井噴事故,油、氣井內一般灌滿壓井液。射孔後,為了將地層中液體導出地面,就必需降低壓井液的液柱,減少對地層中流體的壓力。這一過程是試油工作中的一道工序,稱為誘噴。誘噴方法有替噴法、抽吸法、提撈法、氣舉法等。鑽桿地層測試鑽桿地層測試是使用鑽桿或油管把帶封隔器的地層測試器下入井中進行試油的一種先進技術。它既可以在已下入套管的井中進行測試,也可在未下入套管的裸眼井中進行測試;既可在鑽井完成後進行測試,又可在鑽井中途進行測試。電纜地層測試在鑽井過程中發現油氣顯示後,用電纜下入地層測試器可以取得地層中流體的樣品和測量地層壓力,稱做電纜地層測試。這種測試方法比較簡單,可以多次地、重復地進行。油管傳輸射孔油管傳輸射孔是由油管將射孔器帶入井下,射孔後可以直接使地層的流體經油管導致地面,不必在射孔時向井內灌入大量壓井液,避免井底污染的一種先進技術。岩石孔隙度岩石的孔隙度是指岩石中未被固體物質充填的空間體積Vp與岩石總體積Vb的比值。用希臘字母Φ表示,其表達式為:Φ=V孔隙 / V岩石×100%=Vp / Vb×100%。地層原油體積系數地層原油體積系數βo,又稱原油地下體積系數,或簡稱原油體積系數。它是原油在地下的體積(即地層油體積)與其在地面脫氣後的體積之比。原油的地下體積系數βo總是大於1。流體飽和度某種流體的飽和度是指:儲層岩石孔隙中某種流體所佔的體積百分數。它表示了孔隙空間為某種流體所佔據的程度。岩石中由幾相流體充滿其孔隙,則這幾相流體飽和度之和就為1(100%)。
E. 石油的鑽井通常都有上千米深,大概的工作原理是怎樣的
通俗簡單的說吧:
能源是電力,
機械傳動,通過方鑽桿,轉動的力在地面傳給方鑽桿,方鑽桿下面是鑽桿,鑽桿下面是鑽頭,跟我們在地面上用電鑽鑽一個孔原理差不多
不同的是鑽桿之間用螺紋連接,鑽到一定深度,就得擰開中間再加一節鑽桿,這樣一節一節鑽下去,就可以達到幾千米深了。
每鑽一定深度,還得測量,有專門的測井公司,如發生偏差及時修正,
現在的鑽井水平,十分厲害,可以在直著鑽上千米深後再拐彎90度,鑽孔能拐彎這種情況,在其它行業,是完全不可能的,
F. 井下鑽柱由哪幾部分組成
井下鑽柱(也稱為鑽具)是指鑽井水龍頭以下到鑽頭以上鑽具的總稱。它主要由一根四方方鑽桿(或六方方鑽桿)、若干圓形的鑽桿、加重鑽桿、鑽鋌、穩定器、減震器和一系列配合接頭組成。四方方鑽桿(或六方方鑽桿)位於鑽具的最上端,它上部連接水龍頭、下部連接鑽桿,主要作用是方鑽桿卡入轉盤上的方形內孔中,讓轉盤的旋轉動力變成鑽桿帶動鑽頭的旋轉,就像人們用扳手卡住方形的螺帽扭動螺絲一樣,四方方鑽桿(或六方方鑽桿)傳遞轉盤的扭矩並承受鑽具的全部重量。按斷面形狀鑽桿可分為四方方鑽桿和六方方鑽桿,石油鑽井的大型鑽機多用四方方鑽桿,而地質勘探的小型鑽機多用六方方鑽桿。由於四方方鑽桿(或六方方鑽桿)特殊的工作條件,所以,要求鑽桿具有較高的強度,因此,它的壁厚一般為鑽桿的三倍左右,需用高強度的合金鋼來製造。
鑽桿是井下鑽柱的基本部分,一根鑽桿就像一根圓形空心的鋼柱,一般長10米左右,這些鑽桿接在方鑽桿以下、鑽鋌之上的位置,主要作用是傳遞扭矩和輸送鑽井液,並用不斷連接鑽桿的辦法來達到加深井眼的目的。石油鑽桿包括鑽桿本體及接頭兩部分,利用鑽桿接頭的特殊螺紋把鑽桿一根根連接起來。鑽桿的本體是軋制的無縫鋼管,本體與接頭是採用對焊方法連接在一起的,為了增加接頭連結處的強度,鑽桿本體的兩端對焊部分是加厚的。
鑽桿的下面是加重鑽桿,加重鑽桿類似石油鑽桿,也是一種空心的鋼柱,長度為10米左右。但單根重量比石油鑽桿要重,壁厚是鑽桿的2~3倍,加重鑽桿接在鑽桿和鑽鋌之間,目的是防止因鑽具串截面變化時的疲勞破壞,用它還可代替一部分鑽鋌的作用,但起下鑽操作方便,可節省起下鑽時間。
鑽鋌的位置在鑽桿之下、鑽頭之上,也是空心的,其作用是給鑽頭提供鑽進時的壓力(俗稱鑽壓),同時使鑽具的下部組合有較大的剛度,保持井底鑽頭工作時的穩定性,有利於防止和克服鑽井井斜。鑽鋌一般可分為圓鑽鋌、螺旋鑽鋌和專供下井磁性儀器使用的無磁性鑽鋌,鑽鋌的壁厚一般為鑽桿的4~6倍,兩端的螺紋直接在鑽鋌本體上加工並和鑽桿接頭相同。
除此之外,鑽柱中還有為滿足鑽井施工需要的穩定器(一種中間局部加大,具有控制穩定鑽具軸線作用的下部鑽具組合的工具,結構上分直、螺旋和輥子三種形式)、減震器(一種安裝在鑽柱上的、能吸收井底產生的垂直和旋轉振動的工具)、震擊器(能產生向上或向下沖擊振動的工具)、井眼擴大器(擴大井眼的井下工具)及各種配合接頭等。
鑽井井下鑽具組合示意圖