钻井工程是勘探开发地下油气资源的基本手段,是探明地下油气储量和提高油气田产量的重要环节,它包括钻井、固井、完井、测井等多种工程技术,是一项多学科、多工种、技术复杂、造价昂贵的地下基建工程。下面由南昌钻井公司介绍钻井工程的发展历程是怎么样的。
钻井工程的发展历程
钻井的发展历史可以追溯到公元前3世纪到公元11世纪在四川钻凿盐井,当时是通过人下人井内进行人工挖掘的方式,凿出的井眼直径大、深度较浅。后来人们又发明了靠人力或畜力来带动的简单机械,通过冲击的方式来“打井”。到宋朝中期(1041—1048年),人们开始用顿钻的方式钻凿井口直径如碗口大小的小井眼井。以后在1901年发展了旋转钻并方法,即以转盘带动钻柱、钻头破碎井底岩石,同时循环钻井液以淸沽井底。1923年,苏联工程师研究出了涡轮钻具,并在20世纪40年代开始得到广泛应用。之后又出现了电动钻具和螺杆钻具(这些统称为井下动力钻具),它们为后来的定向井钻井提供必要的条件。
纵观钻井工程发展的历史,旋转钻井技术的发展分为4个时期,即:
1、概念时期(1901—1920年),在这个时期内开始将钻井和洗井结合在一起,并使用了牙轮钻头和注水泥封固套管工艺技术。2、发展时期(1920—1948年),在这个时期内,牙轮钻头、固井工艺、钻井液等得到进一步发展,同时出现了大功率钻井设备。
3、科学化钻并时期(1948-1969年),这个时期开展了大量的研究工作,研究钻井工艺中的内在规律,使钻井技术有了迅速发展。其主要技术成就有:水功率的充分利用(喷射钻井);镶齿、滑动密封轴承钻头;低固相、无固相不分散休系钻井液及固相控制;钻井参数优选;地层压力检测、井控技术及平衡压力钻井技术等。4、自动化钻井时期(1969—现在),在这个时期,发展了钻井参数自动测量、综合录井、随钻测量技术;计算机在钻井中得到了广泛的应用;优化钻井、自动化钻井、井口机械化自动化工具、井眼轨迹遥控及自动闭环控制等新技术、新工艺、新设备等也应运而生。
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利用管道制成竖向的集水井,在集水井中抽取地下水,致使地下水位降低的方法,工程中称为管井井点。管井井点设备简单、排水量大、易于维护、经济实用。很多人都不太清楚管井井点是什么,下面由南昌钻井公司介绍管井井点的适用范围。
管井井点的适用范围
管井井点由滤水井管、吸水管和抽水机组成。管井埋设的深度和距离根据需降水面积、深度及渗透系数确定,一般间距10〜50m,****埋深可达10m,管井距基坑边缘距离不小于1.5m(冲击钻成孔)或3m(钻孔法成孔),适用于降水深度3〜5m、渗透系数为20〜200m/d的基坑中施工降水。
对于渗透系数为20〜200m/d且地下水丰富的土层、砂层,用明排水造成土颗粒大量流失,引起边坡塌方,用轻型井点难以满足排降水的要求。这时候可采用管井井点。
管井井点就是沿基坑每隔一定距离设置一个管井,或在坑内降水时每一定距离设置一个管井,每个管井单独用一台水泵不断抽取管井内的水来降低地下水位。管井井点具有排水量大、排水效果好、设备简单、易丁维护等特点,降水深度3〜5m,可代替多组轻型井点作用。
对于渗透系数为20〜200m/d且地下水丰富的土层、砂层,用明排水造成土颗粒大量流失,引起边坡塌方,用轻型井点难以满足排降水的要求。这时候可采用管井井点。符井井点就是沿基坑每隔一定距离设置一个管井,或在坑内降水时每一定距离设置一个管井,每个管井单独用一台水泵不断抽取管井内的水来降低地下水位。行井井点具有排水量大、排水效果好、设备简单、易于维护等特点,降水深度3〜5m,可代替多组轻型井点作用。
管井井点就是沿基坑每隔一定距离设置一个管井,每个管井单独用一台水泵不断抽水来降低水位。这在地下水量大的情况下比较适用。
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钻井泵的安装要求是什么
1、钻井泵及拖座必须放在水平基础上,应使杲尽童保持水平,水平偏差不得超过3mm,以利于运转时动力端润滑油的正确分布。2、泵的位置应尽量降低,钻井液罐的位置应尽量提高,以利吸人。
3、泵的吸入管内径不得比泵的连接部位的内径尺寸小。安装前必须将泵的吸入管路清理干净,吸入管线绝不能有漏气现象,阀和弯头应尽量少装一些,阀必须使用全开式阀门。吸入管长度应保持在2.1~3.5m长度范围内,以减少吸入管内的摩阻损耗及惯性损耗,有利于吸人。吸入管的端口应高于钻井液罐底300mm。
4、为了泵平稳操作,延长易损件的寿命,钻井泵需配灌注泵。泵的进口和灌注泵出口之间应设有安全阀,此阀调整至0.5mpa,在吸入管出现超压时,它可使灌注泵免遭损坏。
5、吸入管与钻并液罐的连接处,不能正对钻井液池上方的钻井液返回处,以免吸入钻井液罐底沉屑。6、牢固地支撑所有吸入和排出管线,不使它们受到不必要的应力,并减少振动,决不能由于没有足够的支撑而使管线悬挂在泵上。
7、为了防止压力过高而损坏钻井泵,在靠近泵的出口处必须安装安全阀,安全阀必须装在任何阀门之前,这样如在阀关闭情况下,不慎将泵启动,也不至于损坏泵,必须将安全阀的排出管接长并固定,安全地引人钻井液池,以免当安全阀开启时,高压钻井液排出造成不必要的事故。
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惠州顺源钻井水利有限公司
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