天然气如何钻井?

2025-05-01 01:20:07
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回答1:

一旦选定了靶区,就将要确定钻井所需要的装备类型,如果预计的目的地层相对较浅,就可以使用一套顿钻钻井装置。地层的岩石性质也是选择钻井设备的因素。
冲击或顿钻钻井,是用迅速提升、下降的金属块撞击出一个孔。被疏松了的土壤和岩石碎屑必须定时地从钻孔内取出,以便为钻头在井底清理出一个干净的接触面。通过把钢管插入井孔以防止井壁坍塌。
旋转式钻井与顿钻钻井不同,前者是用锋利的钻头去钻开土层和岩石层。钻头还可以用来将无用的岩石碎屑带上地表。一套由电发动支撑机械、润滑设备以及多个滑轮构成的复杂系统控制着钻头并保持其润滑。在地表之下,钻头接在一根长钻杆上。对不同条件下和不同岩石类型,人们用各种不同类型的钻头进行钻探。对那些要钻多种岩石类型的深钻井,可能就需要用不同类型的钻头。
在旋转钻井中,钻井液是非常重要的。它被用来冷却钻头、清除岩屑,并为井孔覆上保护层。绝大多数钻井液是以黏土为基质的,用于正在钻进中的特定地层。钻井液在钻孔的井壁上形成一层泥饼,在钻杆插入井孔之前可以起到防止井壁坍塌的作用。
技术的进步已经帮助许多公司在提高钻井价值的同时节省费用。最为出色的技术之一就是水平钻井。这种钻井并不垂直于地面,而是另一种新的钻进方式。钻斜井技术已应用了多年,这种钻井以一个角度钻进到一个无法安装钻井设备的目的区。斜井已被用于海上钻井,可以减少昂贵的钻井平台的需要量。在一个钻井平台上,可以钻出20口甚至更多的斜井。水平钻井可以在仅仅几英尺的范围内以90°角拐弯钻进。水平钻井的优点很多。一口水平井可以钻穿多套储集层,而且所开采出的天然气量可达一口相当的垂直井的5~7倍。一口井的使用寿命可以从开采量的25%增加至50%以上。石油与天然气可以随着钻进而陆续被开采出来。
海上钻井
从1869年开始就有了海上钻井。早期的海上钻井设备是安装在浅水区域的。海上钻井在第二次世界大战之后得到迅速的发展,当时的技术已经能够使海上钻井获利。
陆地钻井与海上钻井的主要区别就在于井场。在陆上钻井,陆地为钻井提供了基地,而在海上钻井,钻机的基地是人工制造的。在海上钻井中,浮动的钻井平台首先要固定在海底,并允许在其上面与海浪一起晃动。为达此目的,就要在水下建筑一个基座,而且要通过上面的一个孔向下打约100ft 1 ft(英尺) =0.3048m(米)。,直插海底。用套管插入浅孔中,可以成为钻井底盘的永久性基座。这种底盘是一个大箱子,上面有多个圆形孔。可被用作多口钻井的导向孔。在该底盘上还安装有其他设备。
可以与这种钻井基座相联结的钻井平台有多种,这将取决于海水的深度、与岸边的距离以及海浪的强度。在钻井位置靠近海岸线的地方,就可使用大型驳船。在远离海岸线的广海中,或者在水体极深的海区,钻井就需要较大型的钻井平台。一旦这些大型钻井平台被安装在钻井井位,它们的基座里就充满水,所以就会在水中固定住。它们还依靠本身的自重和锚链在海床上固定。钻井船,看上去与普通的船十分相似,但在它们的甲板上有一座钻井平台,可以在深水海域作业。
永久型海上钻井平台安装在将要钻多口井的海域,该区域可望在一个较长时期内保持高产。在北海,一些用于开采石油与天然气的钻井平台是当地最大的建筑物。它们矗立在500ft深的海水中。它们相当坚固——能够抵抗超过60ft高的海浪和风速达90nmile 1 nmile(海里) =1.85200km(千米)。 /h的强风。这些钻井平台的直径可以超过450ft,重量达55×104t以上。