钻井方法

地质勘探和矿床开发

钻井是地质勘探和矿床开发的一个重要环节。钻好的井对石油、天然气来说是沟通油、气层至地面形成油气生产的唯一通道，也是人们对油、气藏进行观察和施加影响的唯一通道。

钻井常规方法

顿钻

用钢丝绳把顿钻钻头送到井底，由动力机驱动游梁机构，使游梁一端上下运动，并带动钢丝绳和钻头产生上下冲击作用。破碎岩石,又称冲击钻（图1），是一种古老的钻井方法。顿钻钻机的天车台有3个滑轮，各通过一根钢丝绳,用来下套管、捞砂和起、下钻具。用顿钻钻井，钻进和捞砂必须相间进行。顿钻钻速慢，效率低，不能适应井深日益增加和复杂地层的钻探要求，逐渐被旋转钻代替。但它有设备简单，成本低,不污染油层等优点,可用于一些浅的低压油、气井，漏失井等。所以在美国等国家仍有一定数量的油、气井用顿钻法钻井，中国陕北延安地区油井和四川自流井地区的盐井，绝大多数是用顿钻法打成的。　旋转钻利用钻头旋转时产生的切削或研磨作用破碎岩石。是当前最通用的钻井方法（图2）。1901年美国首先使用。中国于30年代中期开始使用，它比顿钻钻速快，并能处理井塌、井喷等复杂情况，按动力传递方式不同，分转盘钻和井下动力钻两种。　转盘钻在钻台的井口处装有转盘，转盘中心旋转部分有方孔，钻柱最上端的方钻杆穿过该方孔，方钻杆下接钻柱和钻头。动力机驱动转盘时带动钻柱和钻头一起旋转，破碎岩石，井眼随钻柱不断加长而加深，岩屑随循环泥浆返至地面。

井下动力钻

利用井下动力钻具带动钻头破碎岩石。特点是钻进时钻柱不转动，磨损小、使用寿命长、特别适于打定向井。井下动力钻有涡轮钻、螺杆钻、电动钻具等。前两种靠高压泥浆驱动，后一种是用电驱动。30年代初苏联首先使用涡轮钻钻井，中国从50年代起先后使用涡轮钻和螺杆钻，主要用于钻定向井。电动钻需要特殊的带电缆的钻柱，尚未大量使用。

钻井新法

新钻井方法50年代以来，有的国家研究了新的钻井方法，其中激光法、爆炸法、电弧法、电子束法、电火花法等都处于试验研究阶段，投入工业试验的有下列3种。

冲旋钻

把冲旋钻具接在钻头上，利用循环的液体或气体推动冲旋钻具的心轴，使钻头同时以冲击和旋转两种动作破碎岩石。适用于中硬地层。

柔杆钻

用钢丝橡胶结构的柔杆代替钻杆，并接以井下动力钻具，用具有大直径滚筒的特殊地面装置起下柔杆，可缩短起下钻时间，并可于起下钻时不停地循环泥浆。柔杆钻井法的工业试验井深已达2330m。

冲蚀钻

利用高压（可达1000kgf/cm2以上）驱动带磨料的洗井液，使洗井液通过钻头的耐磨喷嘴时达到200m/s左右的高速，用冲蚀作用破碎岩石。

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