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11-272018

水井鑽機与钻井技术

概要: 鑽井(drilling)是利用機械設備,在地層中鑽出一定嘗試的孔眼的工程。其按照岩石破碎方式以及鑽井工具類型,又可分爲頓鑽技術和旋轉鑽技術。
水井鑽機与钻井技术

  鑽井(drilling)是利用機械設備,在地層中鑽出一定嘗試的孔眼的工程。其按照岩石破碎方式以及鑽井工具類型,又可分爲頓鑽技術和旋轉鑽技術。
  在地質勘探和地質工程中,利于鑽探設備向地下鑽孔,對于直徑較小、深度較大的柱狀圓孔,稱爲鑽孔。根據鑽井用途,設計不同的鑽孔直和鑽孔深度。譬如鑽探石油、天然氣以及地下水的鑽井直徑都較大。用于地球物理測井取岩芯等一般鑽孔偏小。
  鑽井的主要功用爲:
  1、獲取地下實物資料,從井底獲取岩芯、岩屑、石油、水、天然氣等。
  2、作爲地球物理測井通道,獲取岩層各種地球物理場的資料,譬如用于地下軍火試驗等。
  3、作爲人工通道,觀測地層中礦産、水文及地質結構等用途。
  4、綜合應用,勘探采集相結全,開發地下資源的用途。
  根據用途劃分,一般將鑽井分爲地質普查鑽井、地質勘探鑽井、水井、工程地質鑽井、地熱鑽井、石油鑽井等。
  頓鑽,又稱沖擊鑽,一般用鋼絲繩把頓鑽鑽頭送到井底,由動力驅動遊梁機構,使遊梁做上下運動,並帶動鋼絲繩和鑽頭産生上下沖擊作用,從而破碎岩石。頓鑽設備簡單,成本低,不汙染油層,但它鑽速慢、效率低,鑽孔淺,不能適應複雜地層和深井要求,逐漸被旋轉鑽所代替。
旋轉鑽是利于鑽頭旋轉時産生的切削或研磨作用破碎岩石。是當前最通用的鑽井技術。它比頓鑽速度快,並易于處理井塌、井噴等複雜情況。
  按動力傳遞方式,旋轉鑽又可分國轉盤鑽和井下動力鑽兩種。
  轉盤鑽是在鑽井平台的裝置轉盤,轉盤中心有方孔,鑽柱上端方鑽杆穿過方孔,下接鑽杆和鑽頭,動力驅動轉盤時,帶動鑽柱杆和鑽頭一起旋轉,從而破碎岩石,掘進鑽孔。這種技術有一個明顯的缺點,就是鑽杆和鑽頭一起旋轉,鑽得越深,使用的鑽杆就越多,轉盤所帶動的重量就越大,鑽杆磨損也成倍增加,能耗也會逐漸增大,直到動力機超負荷爲止。
  井下動力鑽是利于井下動力鑽具,帶動鑽頭破碎岩石,鑽頭在鑽進時,鑽杆不轉動,減少了鑽杆的磨損,增大了鑽杆的壽命,減少了能耗,適合鑽更深的鑽井。不過,這種技術也相對複雜,鑽井設備按功能分爲旋轉系統、提升系統、泥漿循環系統等,設備制造及應用技術難度都較高,不適合小型鑽井企業的使用。

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