石油和天然气埋藏在地下几十米到几千米深度不等的有孔隙、裂缝或溶洞的岩石中,人们为了寻找和开采石油、天然气,从地面向地下的油气层之间,钻凿出一个通道的过程称之为石油天然气钻井。那么一口油、气井是怎么打成的呢?
钻井前,首先要在地面确定钻井的位置(即钻井井位),然后,在井位处打好安装钻机的基础并安装井架和钻机。钻井作业时,依靠钻机的动力带动钻杆和钻头旋转,钻头逐次向下破碎遇到的岩层,并形成一个井筒(也称井眼),钻井井眼尺寸的大小是由钻头大小来决定的。钻头在破碎岩层的同时,通过空心的钻杆向地下注入钻井液(俗称钻井泥浆),将钻头在破碎地层而产生的大量岩屑由循环的钻井液带到地面。地面的固控装置将钻井液中的岩屑清除后,通过钻井泵再再次将钻井液打入井内。钻井液是经过钻杆内孔到达钻头水眼处,再从井壁与钻柱的环形空间返回流至地面的。钻进的过程即钻头破碎岩石,及钻井液通过循环不断携带出钻屑并形成井筒的过程。
钻达设计深度后,要在井筒内下入专用仪器进行测井作业,目的是确定井下地层岩性和各个油、气、水层的位置;然后再下入小于钻井井眼的无缝钢管(又称套管);并在套管与井壁的环形空间内注入水泥浆将套管固定在井壁上;最后一道工序是对油层位置的套管进行射孔,人为的形成一个井下油气流入套管内的孔道。油气的地层压力高时可自行流出地面,这种井我们称为自喷油气井;油气压力较低时需借助外力从井下抽吸,这种井我们称之为非自喷井。钻井时要有一套配套完整、功能齐全的钻机,有质量优异不易发生事故的钻杆、套管和钻头,有分离钻井液固相颗粒的固控设备,还有性能优良和钻遇地层岩性相匹配的钻井液等。总之,石油天然气钻井的目的就是要凿穿岩石,发现和保护好油气层,并形成一个通道确保石油和天然气通畅地流到地面。钻井是石油工业中的一个重要工序,是勘探开发石油和天然气必不可少的手段,是一项耗资巨大、技术复杂、风险性高的系统技术工程。
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