鉆井直徑和深度大小,取決于鉆井用途及礦產(chǎn)埋藏深度等。鉆探石油、天然氣以及地下水的鉆井直徑都較大。主要功用為:①獲取地下實(shí)物資料,即從鉆井中采取巖心、礦心、巖屑、液態(tài)樣、氣態(tài)樣等。②作為地球物理測(cè)井通道,獲取巖礦層各種地球物理場(chǎng)的資料。③作為人工通道觀測(cè)地下水層水文地質(zhì)動(dòng)態(tài)情況。④用作探、采結(jié)合,開發(fā)地下水、油氣、地?zé)岬鹊你@井。
頓鉆 [2] ,又稱沖擊鉆。用鋼絲繩把頓鉆鉆頭送到井底,由動(dòng)力驅(qū)動(dòng)游梁機(jī)構(gòu),使游梁一端上下運(yùn)動(dòng),并帶動(dòng)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(jiǎn)單,成本低,不污染油層等優(yōu)點(diǎn),可用于一些淺的低壓油氣井、漏失井等。
井下動(dòng)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(dòng)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(dòng)力與傳動(dòng)系統(tǒng)和控制系統(tǒng)等。
渦輪鉆具靠高壓液流通過渦輪,把液體能轉(zhuǎn)變?yōu)橹行妮S上的機(jī)械能,帶動(dòng)鉆頭破碎巖石。由成百對(duì)串聯(lián)地裝在外殼內(nèi)的渦輪定子和轉(zhuǎn)子以及軸承、中心軸等組成。渦輪定子和轉(zhuǎn)子的葉片呈反向彎曲,高壓泥漿沿定子葉片的偏斜方向流動(dòng),有力地沖擊轉(zhuǎn)子葉片,使轉(zhuǎn)子帶動(dòng)中心軸旋轉(zhuǎn),渦輪鉆具是蘇聯(lián)采用的主要鉆井工具,他們發(fā)展了各種性能的新型渦輪鉆具,被廣泛用于各種深度和地層的鉆井工作中(包括已鉆成的萬米井),其他國(guó)家也在發(fā)展中。