一口井從開鉆到完成,需進(jìn)行以下三項(xiàng)主要工作:
1、破碎井底巖石;
2、將破碎的巖石(即巖屑)運(yùn)移至地面;
3、鞏固井壁(簡稱固井)。
鉆井設(shè)備按功能分為旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)、提升系統(tǒng)、泥漿循環(huán)系統(tǒng)。動力與傳動系統(tǒng)和控制系統(tǒng)等。井下動力鉆具鉆井是利用渦輪鉆具、螺桿鉆具以及沖擊旋轉(zhuǎn)鉆具靠鉆井液驅(qū)動的方法鉆井。特點(diǎn)是進(jìn)尺快、鉆壓小、泵壓高。適合鉆定向井或特殊硬底層井段。
鉆井時(shí)下井遇阻或打不開泵怎么辦:
1、遇阻的問題:
原因:井內(nèi)有坍塌;鉆井液性能不好,失水大,泥餅厚,井內(nèi)發(fā)生縮徑;只鉆頭直徑被磨??;起鉆前井眼沒清洗干凈;改變了鉆具結(jié)構(gòu);
處理:不論哪種原因遇阻,都不能硬壓,應(yīng)當(dāng)小排量開泵正常后,再慢慢地增大排量往下沖。如返出異常形狀地巖屑或泥餅,可以慢慢地往下擴(kuò)眼或劃眼?;蛘呖梢栽囅聨状?,如不成功,則應(yīng)起鉆調(diào)整鉆具結(jié)構(gòu);
2、打不開泵:
原因:鉆桿內(nèi)有臟物;井壁有坍塌;冬季地面管線結(jié)冰;下鉆速度太快,發(fā)生井漏;下鉆時(shí)環(huán)空已不返鉆井液無人發(fā)現(xiàn)。
處理:排除地面因素,同時(shí)應(yīng)加大距離活動鉆具,轉(zhuǎn)動與上提下放相接合,用小排量試頂,如果無效,應(yīng)立即起入技術(shù)套管內(nèi),再試頂,如果仍無效,應(yīng)起出全部鉆具。若無技術(shù)套管,可把鉆具起入正常井段試頂,無效時(shí)再把鉆具全部起出來。
鉆井膨潤土:為了膨潤土的質(zhì)量,在使用之前應(yīng)行鑒定。
室內(nèi)測定標(biāo)準(zhǔn)為:將膨潤土和蒸餾水配成濃度為6%的泥漿(在100克蒸餾水中加入6克膨潤土),用1200轉(zhuǎn)/分的速度強(qiáng)烈攪拌15分鐘,不加任何處理劑,測定其性能應(yīng)達(dá)到如下要求。
1、塑性粘度應(yīng)大于15毫帕秒;
2、有效粘度應(yīng)大于18毫帕秒;
3、動切力應(yīng)大于1.9帕;
4、靜切力為0—15帕;
5、濾失量小于15毫升;
6、含砂量小于0.5%;
7、pH值為7左右;
8、細(xì)度要求通過200目篩;
9、粘土密度小于2.70克/厘米3。
鉆井膨潤土的主要作用:
1、護(hù)壁:膨潤土作為鉆井泥漿,可以減少鉆井泥漿內(nèi)的水分向井壁滲透,形成防滲墻、擋土墻從而對井壁的穩(wěn)定起到一個(gè)很好的保護(hù)作用;
2、降濾失:降低鉆井泥漿的失水量;
3、增粘:增加鉆井泥漿的粘度和切力;
4、懸?。簯腋〖又啬酀{材料;
5、堵漏:可以防止黃土層和基巖裂隙的的鉆井液漏失;
6、減壓:減少鉆進(jìn)阻力;
7、攜砂:使用粘度較大的膨潤土注入井底,帶出井內(nèi)的巖屑,讓井內(nèi)保持干凈;
8、配加重泥漿:遇到涌水時(shí),膨潤土可以在泥漿中平衡地層壓力;
9、封閉漿:完成鉆井任務(wù)后我們檢測易塌井地段需用膨潤土配封閉漿;
10、配治塌泥漿:利用高粘膨潤土加大劑量可以來提高比重、切力、粘度,從而穩(wěn)定井壁用于抑制井壁由于長時(shí)間的浸泡而出現(xiàn)垮塌的現(xiàn)象。
膨潤土吸附可分為三種類型:物理吸附、化學(xué)吸附和離子交換吸附,鉆井膨潤土的特性如下:
1、鉆井膨潤土物理吸附。物理吸附是由吸附劑和被吸附物之間的分子間引力產(chǎn)生的,這種引力通常被稱為范德華力。物理吸附是一個(gè)可逆的吸附過程。在一定條件下,吸附速度和解吸速度處于動態(tài)平衡狀態(tài)。物理吸附的主要原因是膨潤土表面分子具有表面能。由于膨潤土高度分散在水中,物理吸附現(xiàn)象非常明顯;
2、鉆井膨潤土化學(xué)吸附?;瘜W(xué)吸附是由吸附劑和被吸附物之間的化學(xué)鍵力產(chǎn)生的?;瘜W(xué)吸附通常是不可逆的?;瘜W(xué)處理劑在鉆井泥漿中的應(yīng)用是化學(xué)吸附的典型例子。例如,當(dāng)鐵鉻木質(zhì)素磺酸鹽被添加到膨潤土泥漿中時(shí),鉻離子被用于在膨潤土晶體的邊緣上進(jìn)行整體吸附。這種化學(xué)吸附顯然比物理吸附更穩(wěn)定。因此,用鐵鉻木質(zhì)素磺酸鹽處理的膨潤土泥漿具有耐高溫性能,可作為地?zé)峋统罹哪透邷啬酀{體系;
3、鉆井膨潤土離子交換吸附。膨潤土礦物晶體通常帶負(fù)電荷,因此膨潤土顆粒表面應(yīng)吸收等量的帶相反電荷的陽離子。被吸附的陽離子可以與溶液中的陽離子交換,稱為離子交換吸附。離子交換吸附的特點(diǎn)是相同數(shù)目的離子相互交換,等電量的離子相互交換。離子交換吸附反應(yīng)是可逆的,吸附和解吸的速度受離子濃度的影響,符合質(zhì)量作用定律。
鉆井膨潤土具有良好的懸浮性、觸變性,濾失量小、造漿性能好,配制方便、易調(diào)整鉆井液比重等特點(diǎn),是深井及海洋鉆井工程的理想基礎(chǔ)材料。鉆井膨潤土基本上采用鈉基膨潤:造漿率16-22立方米每噸。