在打井工作中,必然会遇到钻压问题,直接影响到钻进速度和钻头的破坏形式,同时也影响着整个工程的进度,正常情况下随着小型钻井机械钻进深度不断增加,钻压也必然会相应的增加,随着钻压的增加,小型钻井机械钻速会不断提高,而钻头的轴承和切削齿等部件也会加速磨损,本文介绍在小型钻井机械工作过程中,是三个不同施工阶段钻压对钻进的不同影响。
钻压与小型钻井机械钻速的关系变化有三个不同阶段。
体积破碎阶段:当钻压加到大于岩石压入硬度以上时,切削齿切入岩石产生体积破碎,钻进效果才能明显,才属正常钻进。因此,施加在牙轮钻头上的钻压必须满足切削齿能压入岩石,使岩石产生体积破碎。
疲劳破碎阶段:当钻压接近岩石压入硬度时,切削齿虽未切入岩石,但在岩面产生许多裂纹,经切削齿的反复作用,也产生体积破碎。
表面破碎阶段:当钻压小于岩石压入硬度时,切削齿不能切入岩石,只能在岩石表面以磨擦形式破碎岩石,对切削齿磨损较大,虽然小型钻井机械钻速也随钻压的加大而正比增加,但小型钻井机械钻速很低。
钻压是井底破岩的必要条件。钻压的大小决定着破岩的方式和特点,在钻进中,钻头受轴向压力和回转力的作用,切削齿在压入、剪切岩石的过程中被磨损、变钝或损坏,必然影响钻进速度。通过提高一倍钻压,试验牙轮钻头钻进不同级别的岩石,结果表明:不同的岩石,对增大钻压时所获得的小型钻井机械钻速是不相同的。其中以中硬岩层(岩石级别6~7级)小型钻井机械钻速的增长率较高,而较软(岩石级别4~5级)和较硬(岩石级别8~9级)的岩层则相对增长不大。钻进粘结性软岩时,易产生堵水糊钻,钻压应选得小些。
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打井机是被很多人所熟知的产品,它根据客户不同的需求有着众多的种类,了解打井机的种类有助于选择到合适的打井机。
复合式钻机
有2种:一种是在转盘回转式钻机的基础上增设冲击机构,以回转钻进为主,当遇到卵石层时用冲击钻进的两用水井钻机,对各种地层的适应性强。另一种是将冲击与回转作用结合在一起钻 进的水井钻机,如风动潜孔锤钻机。潜孔锤钻具由缸套和活塞等组成。由空气压缩机提供高压空气推动活塞上下往复运动,冲击钻头以增强钻头钻进岩层的能力。与此同时,钻具以35~60转/分的较低 转速作回转运动。
回转式钻机
依靠钻具的回转运动破碎岩层而成孔。主要有5种。①锅锥。利用其锅锥形钻具旋转切削土层。根据钻具的大小分别称大锅锥和小锅锥,可由人力或动力驱动。切下的土屑落到锅内,提升到 地面卸出。其结构简单,功效低,适宜于一般土层或砂卵石土层。钻井深度小锅锥为80~100米,大锅锥为30~40米。②循环泥浆洗井转盘式钻机。由塔架、卷扬机、转盘、钻具、泥浆泵、水龙头和电动 机等组成。作业时,动力机通过传动装置驱动转盘,由主动钻杆带动钻头旋转破碎岩层。
冲击式打井机
靠钻具的垂直往复运动,使钻头冲击井底以破碎岩层。其结构简单,没有循环洗井系统,岩屑的清除与钻机不能同时进行,因而功效较低。 钻井深度一般在250米以内,有时可达500~600 米。主要有2种。①冲抓锥。利用钻具本身的重量冲击地层。钻具的下端是几个可以张合的尖角形抓瓣,当钻具在自身重量作用下向下运动时,抓瓣张开,切入岩层,然后由卷扬机通过钢丝绳提升钻具, 抓瓣在闭合过程中将岩屑抓入锥体内,提出井口卸出岩屑。
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打井为经济有效勘探开发油气藏,采用定向侧钻技术。利用原井眼侧钻开发新区块,可幅度提高油井产量,减少投资,充分利用老井;利用原井眼钻斜井、水平井、多底井,加油层渗滤面积,扩大开采范围,提高油井的产油能力和油田的采收率。
侧钻取心可以取得油田勘探开发所需的地质资料,打井用于发现新产层或新区块,也可于评价开发区块的开发程度。
使用钻井机钻井的时候,有时候是大工程,大家都知道,用钻井机钻井的时候,很多时候会出现一些故障问题,甚至会出现一些事故,当事故发生会出现很严重的问题。所以我们会通过一些技术来防止钻井机钻井过程中出现问题,造成不必要的事故。
遇到井下事故无法处理或不易处理时,如井内有复杂的井下落物、打井严重的大井段卡5套管严重损坏、油层坍塌砂埋等,常采用定向侧钻技术。
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