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鉆井的基本知識快速鉆井工隊
快速鉆井工隊鉆頭
鉆頭主要分為:鉆頭;牙輪鉆頭;金剛石鉆頭;硬質(zhì)合金鉆頭;特種鉆頭等。衡量鉆頭的主要指標是:鉆頭進尺和機械鉆速。
鉆機八大件
鉆機八大件是指:井架、天車、游動滑車、大鉤、水龍頭、絞車、轉盤、泥漿泵。
鉆柱組成及其作用
鉆柱通常的組成部分有:鉆頭、鉆鋌、鉆桿、穩(wěn)定器、專用接頭及方鉆桿。鉆柱的基本作用是:(1)起下鉆頭;(2)施加鉆壓;(3)傳遞動力;(4)輸送鉆井液;(5)進行特殊作業(yè):擠水泥、處理井下事故等。
鉆井液的性能
鉆井液的性能主要有:(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)酸堿度;(9)固相、油水含量。
鉆井液的作用
鉆井液是鉆井的血液,其主作用是:1)攜帶、懸浮巖屑;2)冷卻、潤滑鉆頭和鉆具;3)清洗、沖刷井底,利于鉆井;4)利用鉆井液液柱壓力,防止井噴;5)保護井壁,防止井壁垮塌;6)為井下動力鉆具傳遞動力。
動力鉆具及輔助破巖工具
近幾年動力鉆具及輔助破巖工具研發(fā)取得了較大進展。加拿大DRECO 公司研發(fā)的低速大扭矩螺桿,轉速為100 ~ 110r/min,制動扭矩為15000N·m,提速達31%。俄羅斯VNIIBT(VNIIBT-Drilling tools Ltd)公司研制的NGT 中高速渦輪鉆具,轉速為400 ~ 600r/min,制動扭矩為3940N·m,壽命達1200h。Smith 公司研制的耐高溫長壽命渦輪鉆具,耐溫300℃,一次鉆進時間達到358h。國民油井公司(NOV)研發(fā)的水力沖在硬地層應用,鉆井進尺和平均機械鉆速與同類鉆井液馬達相比均提高180% 以上。阿特拉能源技術有限公司(Korla Energy Technologies Co., Ltd.)研制的扭力沖擊器(TorkBuster),沖擊頻率為750 ~1500 次/min,機械鉆速提高150% 以上,鉆頭壽命延長50%。
什么是沉砂卡鉆?其原因、現(xiàn)象、預防、處理措施分別有哪些?
答:在鉆具靜止的狀態(tài)下,小排量循環(huán)或停泵后鉆井液中大量巖屑下沉埋住下部鉆具的卡鉆叫沉砂卡鉆。
其原因是:
① 上部地層在清水鉆進或鉆井液懸浮和攜帶巖屑能力差而鉆速較快時,大量巖屑存于井內(nèi),在停泵時巖屑大量下沉埋住鉆頭或部分鉆具。
② 下部地層,由于地層膠結不好,吸水膨脹、斷層、破碎性地層或鉆井液大幅度調(diào)整、性能較差等原因引起掉塊嚴重、井塌,使井眼擴大或形成砂橋,在停泵靜止時也容易發(fā)生沉砂卡鉆。
其現(xiàn)象是:卸開鉆具,鉆桿內(nèi)倒返嚴重;接方鉆桿開泵時泵壓很高甚至憋泵;上提遇卡,下放遇阻且不能轉動或轉動時蹩勁很大。
預防措施:
① 保證循環(huán)系統(tǒng)、凈化系統(tǒng)安裝質(zhì)量,適當增加泵排量;
② 接單根時組織好人員盡量縮短停泵時間;
③ 發(fā)現(xiàn)有沉砂現(xiàn)象,應控制鉆速,調(diào)整鉆井液性能或停鉆大排量循環(huán),正常后再恢復鉆進。
④ 下部地層剝蝕掉塊嚴重,井徑較大時,應配制攜帶性能好的高粘度的鉆井液,帶出掉塊或形成新井壁,并禁止在此井段開泵劃眼。
⑤ 起下鉆遇阻卡不能強拉硬砸,應盡快組織循環(huán)和活動鉆具。循環(huán)失靈,井口不返鉆井液,要立即停泵放回水使堆積的沉砂松動,活動鉆具,起出后再劃眼通井。
⑥ 當發(fā)現(xiàn)有沉砂現(xiàn)象時,適當提高鉆井液的粘度和切力,以增加懸浮巖屑、攜帶巖屑的能力。同時講究開泵方式方法,以防憋漏地層。
處理方法:一旦沉砂卡鉆卡死后,只有套銑倒扣,或松扣,下部被卡鉆具難以套銑或震擊無效時,則填井側鉆,處理的方式方法要以經(jīng)濟損失來選擇。