钻井都可在哪些领域应用？ 钻井领域技术有哪些？
水平连通芒硝矿井示意图
钻井都可在哪些领域应用~
石油钻井是一项专业性很强的工艺技术，又是一个常年在野外露天工作的行业，工作条件十分艰苦，正因为钻井是石油工业上游工程不可少的环节，多年来，世界各国都投入了大量的人力和物力，并见到明显的效果和取得了长足的进步，不但可以钻直井，还可钻定向井、水平井、大位移井、分支井、小井眼井等。除在陆地钻井外，还可在山地、丘陵、沙漠、湖泊、海洋钻井，并成功研制了沙漠钻机、海洋钻机、浅海和海滩钻机、地震区钻机等。由于钻井井型的多样化和钻井工作区域的广泛性，石油天然气钻井技术在国民经济的很多领域得到应用。目前钻井技术除用于钻石油天然气井外，还可钻水井、地热井、热水井、岩盐井、CO2和煤层气井。国外利用钻井在海上打大直径井储存核废料，我国在建高层建筑前钻取地层岩样，修建高楼、大桥时打大直径井的承载地基桩、桩墩等。利用国产大型煤矿竖井钻机还可打直径7.4～9.0m的煤矿竖井，已完成的淮南矿区潘三西风井的钻井直径9.0m，深508m；谢桥西风井的井眼直径9.3m，成井直径7.0m，深508m，这些均可列入世界上最大的钻井井筒。近年来，由于水平井技术的不断发展，在我国的江苏省完成了一批水平连通井并用于地下芒硝矿的开采。除此之外，钻井技术还可用于油气井的灭火、井下矿井的抢险救灾，并可延伸用于城市非开挖铺设管道、电缆、光缆和过江输送管道、地下隧道工程等。
水平连通芒硝矿井示意图
一、海洋钻井设备
1.石油钻机
石油钻机是一组十分复杂的大型成套设备，制造难度大、成套范围广，用于海洋钻井的石油钻机还要能够承受海水腐蚀、海浪冲刷等恶劣的自然条件。目前，美国是制造成套石油钻机最具实力的国家。
随着交流变频调速技术的迅猛发展，交流变频电驱动钻机（AC-GTO-AC石油钻机）凭借其自身的优越性，正在取代现有的可控硅直流电驱动钻机，成为海洋石油钻机发展的换代产品。交流变频电驱动钻机在工作性能方面，实现了无级变速，恒功率宽调速，简化了钻机机械结构，提高了钻机提升能力和处理事故的能力；在操作性方面，交流电动机体积小，单机容量大，容易实现钻机的自动化、智能化和对外界变化的自适应控制，易于操作管理；在安全性方面，交流变频技术本身对电动机具有安全保护功能，易于安装、拆卸，搬迁方便灵活，安全性高。目前，世界主要钻机制造商均发展了交流变频电驱动大功率石油钻机，将其配备在钻深能力为10668米（35000英尺）及以上的深水（工作水深大于2438米，即8000英尺）的半潜式钻井平台或钻井浮船上。
另外，新型液压石油钻机也在不断地推广和使用。新型液压钻机是由挪威海事液压公司于1996年开发的一种新型钻机。该钻机作为提升机械，取消了传统的绞车、井架和游车等常规设备，用升降液缸代替了绞车，同时也替代了浮式钻井的庞大的钻柱运动补偿器，从而大大降低了钻机的质量和制造成本（据报道可降低成本30％）。除此以外，该钻机还可以与计算机组合实现钻井和钻具升降操作的机械化和自动化，操作人员数量明显减少。
目前激光石油钻机还处于研发阶段。激光钻井技术具有降低成本、提高钻速、改善井控，减少钻机工作时间、钻头磨损和起下钻时间，精确控制钻眼，以及在井眼周围形成一层坚硬的玻璃化外皮，最大限度地减少或取消同心套管等其他钻机无法比拟的优点。据悉，美国芝加哥天然气研究所（GRI）与美科罗拉多矿业学院、麻省理工学院、雷克伍德公司、菲利普斯及美国空军和陆军合作，联合开展了有关激光钻机的研究，并计划在21世纪使用上激光钻井。
随着石油钻机的不断发展，作为石油钻机的关键设备的钻井绞车、转盘、顶驱和钻井泵也得到了快速的发展。
2.井绞车
为适应海洋石油钻探和开采向深水推进的需要，钻井绞车的提升能力和钻探能力也在不断提高。
3.转盘和顶驱
钻井装置旋转系统中的两个互补设备的转盘和顶驱，也在实践中逐渐完善，功能不断增强。
4.钻井泵
对于海洋钻井，特别是深海钻井来说，钻井泵是钻井液设备中的关键设备。21世纪初National-Oilwell公司成功开发出了新一代钻井泵——HEX钻井泵，它代表了未来钻井泵的发展趋势，该钻井泵配有两台交流变频驱动电动机，采用六个缸套，与传统钻井泵相比具有输出流量稳定、超高压、超高流量、尺寸小等优点。此外，高强度钢和耐磨陶瓷在钻井泵的泵体、液缸、活塞等零件上的使用，可显著降低泵的体积、质量，同时延长泵的使用寿命，成为未来钻井泵的又一发展方向。
5.PDC钻头的新技术
对于PDC钻头来说，现在需要具备的条件是能钻达更深、更硬，地下环境更异常的区域，这必然对现代钻井工艺又提出了更高的要求。这些钻头包括自磨式PDC钻头，具有超强的抗磨性，能很好地延缓钻头的磨损，同时轻型的钻头可钻达更深、更硬的地层。另外还有耐高温的PDC钻头。
6.井控设备
钻井井下控制装置需要满足海洋钻井的需要，如需要可以关闭正在钻探的井却不需要取出钻杆；需要满足不断增加的工作压力，降低质量，减小尺寸；还需要适应新的欠平衡钻井的井控设备。
二、钻井技术
1.油气井力学与过程控制方面
（1）向信息化、智能化方向发展。
井下智能钻井系统的最终发展目标，是“地下钻掘机器人”。这种地下钻掘机器人不同于一般的机器人，它必须能够在地下极其复杂的地质环境及非常恶劣的工况下进行有效的工作。它必须能够精确探测前方和周围的地质环境及本身的状态，进而做出正确的分析和决策，并且能够自动适应所处的工作环境，沿着“预定的路线”或要求冲向“地下目标”，胜利完成人类赋予它实地探察地下资源并加以开采的神圣任务。这种地下钻掘机器人，是自动化钻井的核心，将是多种高新技术和新产品的进一步研究和开发及其微型化集成的结果，代表着未来钻井与掘进技术的发展趋势，可望在21世纪前半叶实现并达到比较理想的成熟度。
（2）向多学科紧密结合、提高勘探发现率和提高油井产量与采收率方向发展。
以近年来发展迅速、技术先进的水平井为例，水平井设计程序和框图是1992年11月由美国石油工程协会和地质家协会、地球物理家协会和测井分析家协会共同开会约定的，该设计内容是由地质、钻井、采油油藏、成本核算四部分人员共同合作完成的。应用水平井技术勘探和开发整装油气田，是20世纪90年代水平井应用发展的主要趋势之一，它不仅可显著提高油田产量，更可以有效地提高油田采收率。
（3）向有效勘探和开采特殊油气藏方向发展。
特殊油气藏包括低渗油气藏、断块油气藏、稠油油藏、高含水油气藏、薄油层等。以低渗油气藏为例：我国已探明储量中，低渗油气藏占总探明储量25％，近3～4年新增探明储量中，约60％为低渗油气藏，其低孔、低渗的两低特性使其勘探发现难度极大，而且储层伤害问题贯穿于钻井、完井和测试全过程。因此，研究发展低压低渗探井钻井过程中储层伤害机理及评价方法、钻井液化学与储层保护技术、最大限度发现和保护储层的全过程欠平衡钻井优化设计和适应性等，是有效勘探和开采特殊油气藏的钻井工程核心问题。
2.复杂油气多相流与高压水射流方面
（1）复杂油气水多相流本质认识更深入，模型研究更科学、更接近实际。
近年来国内外在多相流基础理论方面的研究内容主要涉及多相流流型、流型图、压力降、截面含气率、截面含液率、特种管件内的多相流、液汽、喷汽及数值计算等，理论研究发展迅速。为了掌握油气两相流在水平井中的流动特性，包括沿井长的压力降、持液率及流体从储油层中流出的状况，研究人员进行了一系列试验和理论研究工作，并提出了计算模型。如研究倾斜管中油水两相流不稳定性，提出了一种瞬态两流体模型来模拟管内弹状流的流动工况；通过对孔隙率波、流动湍流度、平均含气率的测量和信号分析，得到流型转化机理的特点和规律。由于多相流体在环空中的不同井段流型不一样，因而其静液压力、摩阻压降、加速压力计算非常烦锁，对这些不同流型段、不同的井段，需要用不同的计算模型。美国莫尔公司开发了一套多相流水力学软件来进行这种复杂的多相流计算，使模型研究更科学、更接近实际。
（2）复杂井筒多相流理论研究的指导作用越来越大。
复杂井筒多相流理论研究将指导水平井段设计和产能预测，能够实时地监控欠平衡钻井井下的复杂流动情况，并能够编制出智能化的软件系统，帮助钻井人员监测和控制流动参数，科学进行生产系统优化设计。相信随着科学技术的不断发展和对多相流动本质了解的不断深入，在不远的未来，必然能够利用多相流动知识促进石油工程相关理论和技术的发展。
（3）高压超高压射流破岩钻井和增产应用越来越广泛。
随着高压水射流理论、技术和设备的发展与进步，新型射流种类将不断出现，高压超高压射流紊流动力学和流动规律的研究和认识将不断深入，应用范围和领域将不断扩大。在石油工程中，高压超高压射流技术将不仅应用于辅助破岩钻井，进一步提高钻井速度，而且将应用于油气井增产改造，如水力深穿透射孔、定向喷射辅助压裂、径向水平微小井眼开采等。同时，高压水射流技术在煤炭、化工、冶金、建筑、机械、军工等十多个工业领域的水力采煤采矿、切割钻孔破碎、清洗除垢除锈等场合也有越来越广泛的应用。
普通井盖与电力井盖有什么不同?
答：1、材料不同：电力井盖必须是球墨铸铁的，它是一种鐡，碳，硅的合金。其中碳以球状游离石墨存在使其坚韧，强度更高。而且公路上用的电力井盖要求是双层。通常的市政雨、污水井井盖都是圆形的，分重型和轻型两种，材质有复合材料的、铸铁的等等。重型的可以过车，轻型的不可以过车。其他井盖一般的都是...
都说井水比较甜,适合泡茶,井水里还有哪些对人体有益的物质?
答：井水是地下水，在农村的话，井水还会有甘甜的味道，非常适合泡茶，例如说长沙的白沙井，就很出名了。用白沙井跑出来的茶水，香味口感都俱全，非常的好喝。但是，并非每个井水都适合。由于地层的渗透，会有比较多的盐类和矿物质，加上城市的水源污染比较严重，用这种井水泡茶的话，会让茶的味道受到损坏，...
古人的水井都是如何建造的,有什么类型?
答：传说张飞力大,搬起大石头做井盖,平常人挪不开,大石成了井这个保鲜箱的门锁。 可见在古代水井已经成为生产和生活中必不可少的基础设施。那么我国古代的水井都是如何建造出来的呢?又有哪些技术呢? 一.水井的前世今生 最早出现的水井是土井。可想而知,这种井浅且容易坍塌,卫生条件也难以保证。到了商代,人们开始...
为什么地下水“井水”是干净的?什么地下都能挖井吗?
答：且，天上下的雨水也是经过这个“过滤器”层层过滤才渗入地下水层……（受污染的地下水因常期有污水侵袭，“过滤器”已失效啦，建议人们打井时，还是要考虑井水的质量才食用）嗯，可以说，什么底下都可以挖井，但一挖就能挖到有水的井。（温馨提示：过底开采地下水，会带来灾难的——如地面塌隐）...
...想打一口井,自家用,求风水大师详解井应打在什么位置好?老家住宅格 ...
答：——对于一定能出“天子帝皇”的风水宝地,墓地西北十米远有井肯定风水有影响。原因是对于天子帝皇来说,天天处在高危、众矢之镝的位置,任何地方少有差错,都会万箭穿心,掉入万世不竭的无底深渊,惨像肯定目不忍睹。对于平民百姓来说,墓地那怕隔二、三米有井或无井都无所谓,因为平民百姓不怕掉入万世不竭的无底...
什么是固井?如何进行油井固井?
答：砾石充填完井在直井、定向井中都可以使用,但在水平井中应慎重,因为搞不好易发生砂卡,从而使砾石充填失败,达不到有效防砂目的。 (三)安装井口装置 井口装置是安装在地面用以控制井内高压油气的一套设备。它主要包括套管头、油管头和采油树三大件。套管头用以密封各层套管的环形空间并承受部分管柱重量;油管头用于...
水平井钻井液的应用有哪些? 有没有人知道
答：无固相钻井液在水平井中的应用 摘要:本文介绍了无固相钻井液体系在胜利油田水平井中的应用,室内试验和现场应用表明无固相钻井液体系由于无固相钻井液固相含量低,滤液抑制性强、钻井液性能优良,能够满足水平井钻井施工及其它相关工作的要求,油层保护保护效果好,具有良好的社会和经济效益。 关键词:无固相、钻井液、储层保护...
什么是完井?
答：三、完井井口装置在油气井测试和生产过程中,都必须有一套绝对可靠的井口装置,以便能有控制、有计划地进行井内作业和油气生产。完井井口装置是装在地面用以悬吊和安放各种井内管柱,控制和引导井内油气流出或地面流体注入的井口设备。完井井口装置通常包括套管头、油管头和采油树三大主要部件。 完井井口装置的类型...
煤矿下井都做什么?
答：你所去矿的水平、制度和地质条件也是衡量煤矿好坏的标准，当然还要看你能不能分到一个好的工种，其中以采煤、掘进工最苦，赶上地热严重的矿，身体不好可能受不了。危险就不用说了，除了瓦斯突出、瓦斯爆炸和透水等大事故之外，近年来小工种如机电工的事故较多，死亡的也不在少数。我们不提倡下井不好...
为什么农村里的水井里会有鱼?这些鱼是哪里来的?
答：什么避开河流的村庄，就没这么好的工资待遇了，水位线会显著的降低了很多，压井是站不住脚的，全是应用的老款的水井，应用青石砖或是石头将井筒匝住，水井规格也是有大小不一，但许多水井里边都是一个一同的习惯性，那便是这种水井里边都是会鱼多，有些乃至还会有小乌龟，下午时候，大家都没有在去...
