利用機械設(shè)備或人力從地面將地層鉆成孔眼的工作稱為鉆井。通常指勘探或開發(fā)石油、天然氣等液態(tài)和氣態(tài)礦產(chǎn)而鉆鑿井眼及大直徑供水井的工程。鉆井在國民經(jīng)濟建設(shè)中的應(yīng)用極為廣泛。
目前我國油 (氣) 田廣泛使用轉(zhuǎn)盤鉆鉆井。主要設(shè)備有井架、操作平臺、柴 油機、鉆機、鉆具、泥漿泵、發(fā)電機和測試 裝備以及燃料油罐、鍋爐等。
頓鉆 [2] ,又稱沖擊鉆。用鋼絲繩把頓鉆鉆頭送到井底,由動力驅(qū)動游梁機構(gòu),使游梁一端上下運動,并帶動鋼絲繩和鉆頭產(chǎn)生上下沖擊作用,使巖石破碎。頓鉆鉆速慢,效率低,不能適應(yīng)日益增加的井深和復(fù)雜地層的鉆探要求,逐漸被旋轉(zhuǎn)鉆代替。但它有設(shè)備簡單,成本低,不污染油層等優(yōu)點,可用于一些淺的低壓油氣井、漏失井等。
利用鉆頭旋轉(zhuǎn)時產(chǎn)生的切削或研磨作用破碎巖石。是當(dāng)前通用的鉆井方法。比頓鉆鉆速快,并易于處理井塌、井噴等復(fù)雜情況。按動力傳遞方式,旋轉(zhuǎn)鉆又可分為轉(zhuǎn)盤鉆和井下動力鉆兩種:轉(zhuǎn)盤鉆在鉆臺的井口處裝置轉(zhuǎn)盤,轉(zhuǎn)盤中心部分有方孔,鉆柱上端的方鉆桿穿過該方孔,方鉆桿下接鉆柱和鉆頭,動力驅(qū)動轉(zhuǎn)盤時帶動鉆柱和鉆頭一起旋轉(zhuǎn),破碎巖石。井下動力鉆是利用井下動力鉆具帶動鉆頭破碎巖石,鉆進時鉆柱不轉(zhuǎn)動,磨損小、特別適于打定向井。井下動力鉆有渦輪鉆、螺桿鉆和電動鉆等。
螺桿鉆具靠高壓泥漿通過定、轉(zhuǎn)子通道,驅(qū)動轉(zhuǎn)子在定子螺線形通道中旋轉(zhuǎn),產(chǎn)生扭矩,帶動鉆頭破碎巖石。由裝在外殼內(nèi)的螺線形轉(zhuǎn)子及帶螺線形通道的橡膠定子襯套以及轉(zhuǎn)軸、軸承等組成。是一種容積式井下動力鉆具,其轉(zhuǎn)速與泵排量成正比,扭矩與泵壓、鉆壓成正比,通過泵壓可間接指示鉆壓。因轉(zhuǎn)速較低,使用牙輪鉆頭鉆進比較有利。