鉆井措施

優(yōu)化鉆井液技術

經(jīng)過多年的探索與時間，目前已基本形成適合于快速鉆井的鉆井液技術。深井的上部井段使用鉆井液體系，歸納起來可以劃分為三大類：（1）鉀銨聚合物鉆井液體系；（2）聚合物——腐植酸鉀鉆井液體系；（3）聚磺鉀石灰鉆井液體系。中部地層在原聚合物鉆井液的基礎上，加入磺化處理劑、含有鉀離子的無機鹽或聚合物、防塌劑、潤滑劑等分別組成聚磺鉆井液、鉀基聚磺鉆井液、聚磺防卡防塌鉆井液體系。下部須家河組地層，巖性為砂巖、頁巖、碳質(zhì)頁巖夾煤層（線）易剝落掉塊、垮塌，裂縫發(fā)育，并存在兩個不同壓力系統(tǒng)。其中以聚磺防卡防塌鉆井液體系應用較多、效果較好。

鉆井工程

鉆井設備簡介

　　1．概述

　　鉆井設備（簡稱鉆機）是指石油鉆井過程中所需各種機械設備的總稱。鉆機主要部件必須相互配合才能完成鉆機起升、循環(huán)和旋轉(zhuǎn)的3項主要工作。按按動力設備的不同通常可分為機械傳動鉆機、電動鉆機和復合鉆機三種。主要包括以下系統(tǒng)：

　?。?）提升系統(tǒng)：主要作用是用來起、下鉆柱（或下套管），以實現(xiàn)鉆頭的鉆進送鉆等工作。

　　（2）旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)：主要作用是由動力機組驅(qū)動轉(zhuǎn)盤，通過轉(zhuǎn)盤方補心帶動方鉆桿（鉆桿和鉆鋌）、方鉆桿再帶著鉆頭旋轉(zhuǎn)進行鉆井。

　?。?）循環(huán)系統(tǒng)：主要作用是鉆井過程中，通過動力機組帶動泥漿泵來循環(huán)鉆井流體，經(jīng)過立管、水龍帶、水龍頭、方鉆桿、鉆桿和鉆鋌，將泥漿池的泥漿送到鉆頭處，以實現(xiàn)鉆井流體將井底的鉆屑帶到地面。

　　（4）動力設備：主要作用是為驅(qū)動絞車、轉(zhuǎn)盤、鉆井泵等工作機工作提供動力。

　?。?）傳動系統(tǒng)：主要作用是把發(fā)動機的能量傳遞或分配給各工作機。

　?。?）控制系統(tǒng)：為了指揮各系統(tǒng)協(xié)調(diào)地工作，在整套鉆機中安裝有各種控制設備。

　?。?）底座：包括鉆臺底座、機房底座和泥漿底座等。

　?。?）輔助設備：主要功能是為了正常鉆井作業(yè)提供配套支撐。

　　鉆機所必須具有的主要設備共7大部件：絞車、井架、天車、游車、水龍頭、轉(zhuǎn)盤、鉆井泵。

1）鉆頭的結(jié)構

鉆頭由鉆頭體、片、分水帽和噴嘴四部分組成。鉆頭體是鉆頭焊接片和分水帽的 本體，采用中碳鋼材料 加工而成。下端焊接 片和分水帽，上端車有絲扣和鉆柱連接 。片又稱刀翼，是鉆頭主要工作部 件。

2）鉆頭工作原理

鉆頭以切削方式破碎巖石。鉆頭在 軟的塑性地層工作時，其切削過程類似于刀具切削軟金屬。刀片在鉆壓的作用下吃入地層，與此同時刀刃前面的巖石在扭轉(zhuǎn)力的作用下不斷產(chǎn)生塑性流動， 井底巖石被層層剝起 。鉆頭鉆進脆性較大的地層時，破碎巖石的過程則分為碰撞 、壓碎及小剪切和大剪切三個階段：碰撞:刃前巖石破碎后，巖石對刀片的扭轉(zhuǎn) 阻力減小， 刀片向前推進，碰撞刃前巖石；壓碎及小剪切:刀片在扭轉(zhuǎn) 力作用下壓碎前方的巖石，使其產(chǎn)生小剪切破碎；扭轉(zhuǎn)力增大:刀片繼續(xù) 擠壓前方巖石，當扭轉(zhuǎn)力增大到極限值時，巖石沿剪切面產(chǎn)生大剪切破碎，然后扭轉(zhuǎn)力突然減小 。碰撞、壓碎及小剪切、大剪切這三個過程反復進行，形成鉆頭破碎塑脆性巖石的全過程。