钻井工艺与装备
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钻井的工艺流程钻井是石油勘探和开采中的重要环节,通过钻井可以获取地下资源的信息,并为后续的开采工作提供必要的条件。
钻井的工艺流程是一个复杂的系统工程,包括多个环节和步骤,需要严格的操作和管理。
下面将详细介绍钻井的工艺流程。
一、前期准备在进行钻井工艺之前,需要进行充分的前期准备工作。
这包括确定钻井目的地点、进行地质勘探和分析、设计钻井方案、准备钻井设备和材料等工作。
地质勘探和分析是非常重要的,它可以为钻井提供必要的地质信息,包括地层结构、岩性、地下水情况等,为钻井方案的设计提供依据。
二、井址布置确定钻井目的地点后,需要进行井址布置工作。
这包括确定井口位置、建立井场、搭建钻井平台、安装必要的设备和设施等。
井址布置工作需要考虑地形地貌、环境保护、安全生产等因素,确保钻井作业的顺利进行。
三、钻井方案设计钻井方案设计是钻井工艺流程中的关键环节。
根据地质勘探和分析的结果,结合钻井的目的和要求,设计钻井方案,包括钻井井深、井眼直径、钻井液类型和性能、钻井工艺参数等。
钻井方案设计需要综合考虑地质条件、工程技术、经济效益等因素,确保钻井的顺利进行和达到预期的效果。
四、钻井设备和材料准备在进行钻井作业之前,需要准备好必要的钻井设备和材料。
这包括钻机、钻具、钻头、钻井液、辅助设备等。
钻井设备和材料的选择和准备需要根据钻井方案的要求和实际情况进行,确保钻井作业的顺利进行和达到预期的效果。
五、钻井作业钻井作业是钻井工艺流程中的核心环节。
它包括井眼钻进、取心、完井等多个步骤。
井眼钻进是指通过旋转钻具和施加一定的钻压,将钻头沿着设计好的井眼轨迹向地下钻进。
取心是指在钻进过程中,定期取出地层样品进行地质分析。
完井是指在钻进到设计井深后,进行井眼壁的加固和井口设备的安装,为后续的井筒完井和开采作业做准备。
六、井筒完井井筒完井是指在钻井作业结束后,对井筒进行加固和处理的工作。
这包括井眼壁的套管加固、水泥封固、井下设备安装等。
井筒完井工作的质量直接影响到后续的开采作业和井的使用寿命,因此需要严格按照设计要求和规范进行。
煤矿区地面大直径钻孔成孔关键技术与装备摘要:根据井下巷道的布设情况,以及地面大直径钻孔与巷道的不同连通方式,提出2种孔身结构设计方法。
在此基础上,为提高成孔效率,结合煤矿区地面大直径钻孔主要成孔工序,采用理论分析及工程总结的方法,分别对导向孔钻进、扩孔钻进、下套管及固井等成孔关键技术进行论述,并介绍了典型施工案例,总结了配套装备技术现状,重点分析了集束式气动潜孔锤反循环钻进工艺及配套机具,提出了大直径钻孔成孔技术与装备发展趋势。
实践表明:空气潜孔锤钻进工艺和下导管钻进工艺能够提高导向孔钻进效率,气举反循环钻进工艺及集束式气动潜孔锤反循环钻进工艺可提高扩孔钻速,提吊浮力法下套管及内插法固井工艺能够满足套管安全下放及固井质量要求;上述成孔关键技术及配套装备可为煤矿区地面大直径钻孔快速成孔提供技术支持。
随着工艺技术的持续改进和配套装备的不断完善,在国家重点研发计划的支持下,集束式气动潜孔锤反循环钻进工艺有望成为煤矿区地面大直径钻孔核心钻进技术,最终发展成为应对矿山应急抢险救援的可靠技术体系。
关键词:煤矿区;大直径钻孔;成孔技术;集束式潜孔锤;反循环0 引言随着地下煤矿横向采掘面积的扩展和纵向开采深度的增加,井下与地面间的管线连接、物资运送等工作量随之增大。
单依靠传统的井工巷道作为输送通道,加重了巷道负担,迫使巷道掘进断面扩大、掘进长度增加,由此带来的成本投入及安全风险也随之增加[1-2]。
矿区地面大直径钻孔可实现地面与井下直接连通,其主要用途包括:①抽排水、抽采瓦斯;②通风;③下料,如用于采空区沉陷治理的填充物料,可通过大直径钻孔直接投放到治理区域附近;④布设缆线;⑤抢险救援,当井下发生事故人员被困时,可通过地面大直径精确透巷钻孔作为逃生通道,将被困人员救出[3-5]。
因此,地面大直径钻孔可弥补或替代部分井下掘进巷道的功能,经济效益和安全效益显著,应用前景广阔。
地面大直径钻孔作为井下与地面的连接通道,孔深一般不超过1 000 m,终孔孔径为400~1 500 mm。
《石油工程与装备》第二节钻井方法(机自02级,第二次课)一、机械钻井法1. 顿钻钻井法破岩—用顿钻钻头,上下冲击。
排屑—用捞砂筒。
二者交替进行,钻进过程不连续。
特点:低效慢速,设备简单,适于浅井,农用水井。
我校新建体育馆进行地质勘查使用的是顿钻法。
2.旋转钻井法(1)过程:破岩—用旋转钻头;排屑—用循环井液;(2)钻具组合钻杆:传矩、加长、循环;钻铤:提供钻压)→(3)分类地面动力——转盘钻(常规)【钻头旋转,连续破岩,用钻井液循环带屑,钻井效率高。
】地上动力——顶部驱动(前景好)【水龙头+转盘,以立根钻井。
】井下动力——有涡轮、螺杆钻具。
(斜井、水平井用)【钻井液经钻杆柱内腔泵入涡轮钻具中,驱动转子由主轴带动钻头旋转,实现破岩钻进。
相当于液马达。
】二、钻井工艺过程干三件事:破碎岩石;取出岩屑、保护井壁;固井和完井,形成油流通道。
1.钻前准备①定井位;②平井场;③打基础;④备器材。
2.钻进(1)全井钻进过程①一次开钻,下表管。
②二次开钻,从表管内钻进。
③三次开钻,从技术套管内钻进。
(2)钻井作业①下钻—将钻具(由钻头、钻铤、方钻杆组成的钻杆柱)下入井底,准备钻进。
②正常钻进—启动转盘(或井底动力钻具)通过钻柱带动钻头旋转,借助手刹车,给钻头施加适当的钻压以破岩。
同时,开泵循环泥浆:冲洗井底,携出岩屑,保护井壁,冷却钻具。
③接单根—加长钻柱。
每次接入一根钻杆,称为接单根。
顶驱时,每次接入一立根(由2~3单根组成)。
④起钻—换钻头时,取出钻柱,称起钻作业。
以立根为单位起卸。
⑤换钻头—起钻结束,卸下旧钻头,换上新钻头。
⑥循环工作:下钻→正常钻进→接单根(立根)→起钻→换钻头→下钻4.固井套管与井壁的环空注入水泥浆封固,称为固井。
5.完井钻井的最后一道工序。
主要用射孔完井法:用子弹射穿套管、水泥环和油层,使油层与井筒相通。
6.钻井事故的处理(1)井漏、井塌井漏—泥浆压力>地层压力时,使泥浆进入地层。