钻进包括如下作业:
(1)接单根。在钻进过程中,由于井在不断加深,钻柱也要及时接长,每次接入一根钻杆叫做接单根。通常每根单根长近10m,打一口井要接很多次单根。用顶部驱动钻井装置时接立根(一般由三个单根组成)。
(2)起下钻。在井底破碎岩石的钻头会逐渐磨损,当钻头磨损到一定程度后,破岩速度就会很慢,需要更换新钻头。为此,需将钻柱从井中取出(起钻),更换新钻头后再将新钻头及钻柱下入井内(下钻)。这一过程称为起下钻。一口井一般要用多只钻头才能钻成,可能需多次起下钻。有时为了处理井下复杂情况和事故,进行测井、取心等作业,也需要起下钻作业。
(3)固井。一口井在钻凿过程所形成的井(筒)壁应当是稳定的,才能保证继续向下钻进。实际上,井眼所要穿过的地层性质各异:有的地层岩石坚硬,井眼形成以后可以维持较长时间而不致坍塌;有的地层则很松软、破碎,岩石极易坍塌落入井内;有的地层内含高压油、气、水等流体;有的地层强度不高,易被压裂,造成钻井液漏失;有的地层含有盐、石膏、芒硝等成分,对钻井液产生不良影响等。尽管地层复杂多变,还是得设法将这些地层钻穿。当这些地层被钻穿以后,上述的各种复杂情况有的可能消失,对以后的钻井不再危害,有的则继续给钻井工作造成麻烦,也许会形成隐患。为了保护已钻成的井眼和使以后的钻井工作顺利进行,或为生产造成通路,防止各层间窜通,需要在适当的时候对井眼进行加固,称为固井。固井的方法是将套管下入井中,并在井眼与套管之间的环形空间内灌注水泥浆(在套管的下段部分或全部环空)从而将套管和地层固结在一起,隔开某些地层。然后用较小的钻头继续钻出新的井段。一口井从开始到完成,常需下入多层套管并注水泥,即需进行数次固井作业。
(4)处理事故。如物件落入井内,需进行打捞;钻杆断在井内也要打捞;钻柱被卡在井内时则要设法解除卡钻。井喷失控着火是钻井的灾难性事故,处理这种事故难度。
(5)其他作业。在钻井过程中要进行岩屑录井、气测等录井工作,必要时还要钻取岩心、进行电法测井等。探井在钻遇好的油气显示时要进行地层测试等。
钻井工程是建设地下石油天然气开采通道的隐蔽性工程,即采用大型钻井设备和一系列高精密测量仪器,按一定的方向向地下钻进一定的深度,采集地层岩性、物性和石油、天然气、水等资料,并且建立石油天然气生产的通道。
①获取地下实物资料,即从钻井中采取岩心、矿心、岩屑、液态样、气态样等。
②作为地球物理测井通道,获取岩矿层各种地球物理场的资料。
③作为人工通道观测地下水层水文地质动态情况。
④用作探、采结合,开发地下水、油气、地热等的钻井。
钻井工程是利用机械设备,将地层钻成具有一定深度的圆柱形孔眼的工程。按岩石破碎方式和所用工具类型,又可分为顿钻和旋转钻。
在地质工作中,利用钻探设备向地下钻成的直径较小、深度较大的柱状圆孔,又称钻孔。钻井直径和深度大小,取决于钻井用途及矿产埋藏深度等。钻探石油、天然气以及地下水的钻井直径都较大。