钻井设备潜孔锤正循环钻凿水文水井的不足和问题

来源:重庆皇冠最新现金网钻井施工队 | 发布时间:2018年05月10日


潜孔锤以其在硬岩中的高效钻进而被用于水文水井钻凿领域,国外基岩水井多采用潜孔锤钻进技术,国际水井工程招标中也以潜孔锤钻进为基本技术;国内基岩水井应用潜孔锤技术也有几十年历史,该项技术在基岩水井钻进中发挥了显著作用。
国内外潜孔锤钻进以正循环为主,与其他钻进方法比较,基岩进尺的高效率是其显著特点,但也存在一些严重不足和问题,使该项先进技术的大面积推广应用受到影响.孔底沉渣难以排除
潜孔锤正循环钻凿水井,破碎的岩屑由驱动潜孔锤活塞做功后的废气沿孔壁与钻具的外环间隙携带排出孔外.但因水井孔径较大,外环间隙断面积大,使上返风速较低,小于正常排渣屑所需风速((15 m/s),孔底岩渣屑无法排除,造成堆积。潜孔锤钻凿水井供风量的选择通常以潜孔锤所需额定风量而定,以水井常规口径250 [till、为例,潜孔锤额定风量只是正循环排渣屑所需风量的一半左右。若继续增大风量,会使钻井成本大幅度提高,这是潜孔锤正循环钻凿水井的主要工程难题.

孔口污染严重,不利于环境保护

重庆钻井

重庆钻井潜孔锤正循环钻进,流体介质沿外环间隙上返,由孔口排出.千孔段钻进,气流携带岩粉屑喷出,造成施工现场粉尘弥漫,周边环境严重污染.钻穿含水层,则气、水、固(岩粉岩屑)多相流体由孔口喷出,同样不利于人员操作,污染环境,不但影响施工人员的身体健康,也使周围的环境受到污染。
难以满足水文地质勘察的要求
对于探采结合水井的钻凿,潜孔锤正循环钻进为全断面钻进,无法实现取心钻进.水文地质勘察通常需要全孔取柱状岩心,描述和分析地质情况,得出准确的水文地质资料。潜孔锤正循环钻进难以满足这一要求。
水平井钻并过程的不利因素
①一般情况下斜井段不可避免地要形成沉积层,沉积层厚度随井斜角增大而增厚。钻井液以轴向上克服钻屑的径向下滑力要比克服钻屑轴向下滑力困难得多。
②钻屑向下方井壁的沉积,导致钻井液悬浮液的均匀性破坏。
③斜井中下井壁的钻屑沉积层在停泵时会整体下滑,落入井内,这不但使岩屑携带情况更加恶化,而且易造成砂桥卡钻。
④偏心钻柱在斜井中向下嵌埋入下井壁岩屑沉积层,导致扭矩增大,摩阻升高,钻压加不到钻头,无法进行钻进.
⑤偏心嵌埋,起钻时使摩阻力急剧增加,甚至使提升时超过大钩负荷和钻杆强度,导致卡钻事故。
⑥扭矩和摩阻力的急剧增加,更加突出了井下摩阻系数的作用,斜井中润滑作用和润滑剂的选用己成为非常突出的问题。
⑦斜井中要经常测斜,改变钻具结构,因此起下钻频繁,停钻时间长,增加了卡钻等复杂情况发生的机会。
⑧斜井中上井壁处于悬空状态,在层理发育的地层、胶结不好的砂层、砾石层和易坍塌的地层必然更易发生坍塌。
⑨随水平段距离增加,钻井液循环压力损耗也随之增加,易发生井漏,因此,防漏和堵漏问题在水平井中也表现较直井突出。
钻井步骤
使用位置图和卷尺.确定井的位置。清除可能影响工作的植物和碎片.
召集所有的工人,准备钻井需要的材料、工具和设备。
对于钻杆或钻锤法.在井位处竖起三角架.确保三角架的三个支点牢固地固定在地面上,防止三角架在钻井的过程中移动。
对于人锤或管锤钻井法.设立一个临时平台或坚固的木箱.钻井的时候工人可以站在上面。
准确标出要钻的井的位置.对于w动杆和w动锤法.将铅锤和线从三角架的滑轮上放下.在井口处挖大约0.5m深的洞。
把第一段管接到花管上.将钻帕旋到管段上。将花管放到洞中.并垂直放立.用铅锤检查垂直与否。
开始钻井。
a.大锤。站在临时平台上.用人捶敲击钻帽.确保锤r均匀地敲击钻招.避免敲偏.在花管稳固的钻入地下之前.不要用全力敲击。
b.管锤。两个工人面对面地站在箱r或平台上.中间是井管。他们一起举起或放下重锤,重锤均匀地敲击在钻帽上。避免敲偏,在花铃稳固地钻入地下之前.不要用全力敲击。
C.驱动杆。滑动钻杆到井管中.让钻杆停留在井口上.举起钻杆.在花管稳固地钻入地下之前.只举起钻杆的一半.
d.打击锤。根据使用的设备不同.或者将导棍滑动到井管中.或者将重物滑到导棍上。提起重物让它落到钻帕上。在花管稳固地钻入地下之前.只将重物举起一半的高度。
钻井设计应遵循以下基本原则:
①钻井设计的荃本内容应包括地质设计、工程设计、施工进度计划及费用预算四个部分。应按石油工业部标准SY5333-88(钻井设计格式》的规定认真进行设计。
②地质设计应明确提出设计依据、钻探目的、设计井深、目的层、完钻层位及原则、完井方法、取资料要求、井身质云、油层套管尺寸及强度要求、阻流环位盆及固井水泥上返高度等要求.水平位移要求严的直井,要考虑钻井的难度和钻井综合成本.
③地质设计应为钻井工程设计提供全井地层孔隙压力梯度曲线、破裂压力梯度曲线、邻区邻井资料、试油压力资料、设计地层、油气水及岩性矿物、物性、设计地质剖面、地层倾角及故障提示等资料.新区探并应按科李打探井技术规定,提供五种必需的地质图件(设计井位区域构造及地理位里图、主要目的层的局部构造井位图、过井“十字”地展时间剖面图、过井地质解释横剖面图、设计柱状剖面图).开发井应提供区块压力等高线图及500m井距以内注水井位图和注水压力曲线图。
④调整井地质设计依据是上级批准的油田开发调整实施方案,钻井区块地质构造、区块内已完成井的各种地质、钻井资料、区块井位设计等。甲方地质部门应为钻井工程区块设计提供调整井区块地质设计.为钻井单井设计提供地层分层设计内容、地质要求、设计井邻井油、水井地下压力动态数据资料、设计井位示意图、地下复杂情况、故障提示等.调整井地质设计分层误差应控制在l Om以内.
⑤重庆钻水井调整井应采用集中打井,分片停注放溢流的原则。调整井开钻前,区块内的注水井应根据井口压力,提前若干天(一般为10-30夭)采取注水井停注、注水井放溢流、油井转抽降压等具体措施,以降低区块内地层压力,为钻井安全施工,确保固并质量,保护油气层产能,提高综合经济效益创造条件。

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