钻井流程:探寻地下宝藏的精密之旅
钻井是石油、天然气等资源勘探开发的关键环节,它犹如一场精密的地下探险,通过一系列严谨的流程,为人类揭开地下宝藏的神秘面纱。
钻井前的准备工作是这场探险的基石。首先是定井位,地质人员根据勘探需求和地质资料,精确确定井底位置,设计出直井或定向井的钻井方案。接着,为了将钻井设备和物资顺利运入井场,需要修筑公路。之后,在井口附近平整出一块长方形场地,面积根据钻机大小而定,大型钻机占地约长120米、宽90米。为保证设备在钻井过程中稳定,还需打基础,小型基础可用方木或预制件,大型基础则用混凝土浇灌。最后,立井架,安装钻井设备、泥浆泵,安放或挖掘泥浆池等,为钻井做好充分准备。
准备工作就绪后,便进入钻进阶段。钻进过程主要分为下钻、正常钻进、接单根和起钻等工序。下钻时,将钻头、钻杆、钻铤、方钻杆组成的钻杆柱下入井中,使钻头接触井底。启动转盘,通过钻杆柱带动钻头旋转,同时施加适当的钻压破碎岩石。钻井泵循环钻井液,冲洗井底,携带出岩屑,保护井壁,冷却钻头。随着井眼不断加深,需不断接长钻杆柱,每次接入一根钻杆称为接单根。当钻头磨损或需要更换钻具组合时,需起钻,将钻杆柱从井中提出。
在钻进过程中,还需进行一系列辅助作业。岩屑录井是其中重要的一项,地质人员按照一定间距收集岩屑,观察其岩性、含油气情况等,恢复地下地质剖面图。地球物理测井则利用岩层的电化学、导电、声学、放射性等特性,测量地层岩石的物理参数,获取石油地质及工程技术资料。
当钻达设计深度后,进入完井阶段,其中固井是关键工序。固井的目的是加固井壁,防止井壁坍塌,并隔离钻井的油、气、水层,防止开采时层间相互干扰。方法是将套管下入井中,在井眼和套管之间灌注水泥浆以固定套管。一口井常需下入多层套管并注水泥,如一口4000米的深井,可能需下入表层套管、技术套管和油层套管。表层套管用于封住地表易塌、易漏地层和水层;技术套管用于封固易塌层、高压水层等;油层套管则为试油和今后采油气创造条件。注入水泥浆后需候凝约2天,再用测井方法检测固井质量。




