山东温泉打井施工队国外技术

简介
钻井是一项系统工程，是多专业、多工种利用多种设备、工具、材料进行的联合作业。同时它又是多程序紧密衔接，多环节环环相扣的连续作业。施工的全过程都具有相当的复杂性。 每一口井的完成包括钻前工程、钻进工程和完井作业三个阶段。每一项工程阶段又有一系列的施工工序。其主要工序一般包括：定井位、道路勘测、基础施工、安装井架、搬家、安装设备、一次开钻、二次开钻、钻进、起钻、换钻头、下钻、完井、电测、下套管、固井作业等。钻井设备由提升系统、旋转系统、循环系统、传动系统、驱动系统、控制系统、钻机底座及辅助设备等八大系统组成。钻机的提升系统为了起下钻具、下套管以及控制钻压、送钻等，钻机装有一套起升设备，主要由绞车、辅助刹车、游动系统、井架等组成旋转系统  主要设备是装在钻台井口上的转盘，转动时，通过方钻杆带动钻柱和钻头旋转钻进。当采用井下动力钻具带动钻头旋转时，转盘用来承受反扭矩。 
提升系统  由绞车、井架、天车、游动滑车、大钩、钢丝绳等组成的一套起重设备。绞车主要用于起下钻具、下套管和钻进时控制钻压。井架用于安放天车和悬挂游动滑车、大钩等提升设备与工具，以及起下、存放管柱。天车与游动滑车是一套复滑轮装置，用以减少绞车钢丝绳上的张力,大、中型钻机复滑轮的钢丝绳数一般为8～12股。 
泥浆循环系统  由泥浆泵、高压泥浆管线、水龙带、水龙头、钻柱以及泥浆固控设备等组成。功用是：维持泥浆循环，对井底进行冲洗，将注入的高压泥浆能量传递给井底。 
泥浆泵从泥浆池吸入泥浆，通过地面泥浆管线、水龙带、水龙头，把泥浆注入钻柱，经钻头水眼冲向井底，携带井底岩屑从钻柱与井壁的环隙返回井口。 
泥浆泵  主要有双缸，双作用活塞式和三缸单作用活塞式两种，后者的优点是排量均匀、压力高、压力波动小、体积小、重量轻、更换易损件方便、维护保养简单。 水龙头用以连接可旋转的钻柱和不转动的水龙带，并能维持泥浆循环。 
固控设备  用以清除井中返出的泥浆中的无用固相颗粒。常用的设备有振动筛、除砂器、除泥器、除气器和离心分离机等。70年代末期，开始使用自动配制泥浆系统,与井控装置联用，可对井筒随时进行可靠控制,自动保持泥浆比重恒定。在出现井喷预兆时，能自动调节泥浆比重及其他性能。 
动力与传动系统  包括动力机及传动机组。动力机主要用柴油机、电动机或燃气轮机。传动机组有链条、皮带、齿轮等机械传动、液压传动和电传动几种，把动力传递给绞车、转盘、泥浆泵等工作机。 
柴油机驱动的钻机**械传动和液压传动两种，后者具有随工作机负荷变化而自动无级变速和变矩的良好动力性能，在钻机上广泛应用。 
电驱动钻机在深井和海上钻井中广泛应用。分两类：①柴油机或燃气轮机直流发电机组发电，带动直流电动机,简称直-直流电驱动；②交流电经可控硅整流带动直流电动机,简称交-直流电驱动。两者都具有良好的动力性能。后者优点是：动力分配灵活、装机功率利用率高，由电网供电，不需另配辅助的交流发电系统，经济效益高等，已成为主要发展方向。 
控制系统  使各机组按照钻井工艺需要，协调地进行工作。包括对动力机、绞车、转盘、泥浆泵等的启动、停车、调速、并车、换向等进行控制，方式**械、气压、液压、电控制等，并向电子计算机控制方向发展。 
井控设备  
是用于油气钻井中保证安全钻进的重要设备,包括防喷器、阻流管汇、压井管汇、泥浆-气体分离器等。防喷器用以防止井内泥浆和油、气、水的喷出，防喷器有闸板防喷器、旋转防喷器和**防喷器等类型，安装在钻台下的井口处，分别用于封闭钻柱与套管之间的环隙或全部井口。此外，还有钻柱内防喷器，用于封闭钻柱内部空间。近代钻井设备都配备数套不同类型的防喷器，组成井口防喷器组，用以控制不同的钻井情况。 
钻井施工工序
1.钻前作业
钻前作业的主要工作在于准备钻井条件。钻前作业的主要工作有:修筑简易公路搬运井架等钻井设备，平整井场安装井架，钻井用水和器材的准备等。
它包括以下内容：测定井位、落实水源、修筑道路、基础施工、井架安装、钻机搬迁与安装、土方工程施工、全套水、电、讯路的铺设和安装防冻保温设施以及备齐开钻钻具和用料，做好开钻井口准备（包括下导管和冲鼠洞）。
2.钻表层
地表地层一般比较松软，在钻开后必须进行专门的加固处理才能继续向深部钻进。这种加固一般采用下入大尺寸的表层套管并用水泥将套管与地层紧密胶结(称固井)来完成。因此，钻地表地层(现场惯称“一开”)时，必须使用大尺寸钻头，并且钻进深度适当(太浅则松软地层未加固好影响后续钻进，太深则增加成本造成浪费，一般在儿十米到一二百米左右)。一开钻达硬地层后，即下套管固表层，待固井水泥凝固后再继续钻进。
3.进抵目的层的钻进
表层固好后，就使用较一开小一定尺寸的钻头向地层深部钻进(简称“二开”)。这时一般需要进行地质资料的连续录取并在需要的时候或需要的井段对有关的地质资料进行加密录取，以解决地质研究与钻井工程的相关需要问题。在钻达目的层之前，在遇到某些特殊情况如易垮塌层、高产水层、异常高压(或低压)层等在钻进中难于控制的层段时，还需要下入技术套管固井后，再用较“二开”更小的钻头向目的层钻进(习称“三开”)。在钻达目的层后，一般要进行许多特别要求项目的资料录取(如取岩心、测井等)。
4.中途测试
某些探井在钻达设计目的层位以前可能发现良好的油气显不，这时可以根据需要停钻，利用钻杆做地层流体从井底流向井口的导管，进行以证实地层含油性和产能为主要目的的测试。这就是中途测试，中途测试结束后一般都要继续钻进。
5.完井电测
在探井钻进的过程中，若发现有价值的油气水层时，可以视具体情况随时安排需要项目的测井，但这种情况一般不多，若非特别紧急或重要，一般都安排在终钻时与其它重要层段一起进行电测。在一口井完钻时，一般都要进行一次系统全面的测井，以取得该井全井多个项目的电测资料。这种测井，称为完井电测，以与其它测井相区别。完井电测可取得全井各层段系统的测井资料，它对井下地层的详细划分对比、目的层的岩性物性含油气性认识等都有着较重要的意义，它是钻井中所必须录取的重要资料。
6.固井与完井
对已钻成的井眼进行井壁加固，称固井。钻开目的层并建立目的层与井筒的连通方法的作业，称完井。完井的目的有二:一是建立保证油气顺畅地从地层流向井筒的通道;二是加固油层部位的井壁。
完井工程是指从完钻井深至交井的工程阶段。完井方法有四种：
裸眼完井：是指油气层井段不下套管封隔的完井方法；
射孔完井：是指钻穿油气层，将油层套管下过油气层底部，固井封隔油气层，再用射孔器射穿油气层井段的套管与水泥环，以形成油气流入井内通道的完井方法。
贯眼完井：是钻穿油气层后将带孔眼（或割缝）套管下至油气层底部，油气层以上井眼注水泥封隔的完井方法。
衬管完井：是钻至油气层**部、下油层套管，注水泥封隔，再用小钻头钻穿油气层，下入带孔眼（或割缝）的衬管的完井方法。[1] 所钻井别编辑
钻井工艺流程
石油和天然气的勘探和开发中钻成井眼所采取的技术方法。主要包括井身设计、钻头和泥浆的选用、钻具组合、钻井参数配合、井斜控制、泥浆处理、取岩心以及事故预防和处理等。石油钻井工艺的特点是：井眼深、压力大、温度高、影响因素多等。以往主要靠经验钻井，50年始研究影响钻井速度和成本的诸因素及其相互关系。钻井新技术、新理论不断出现。井眼方向必须控制在允许范围内。根据油气勘探，开发的地质地理条件和工程需要，分直井和定向井两类，后者又可分为一般定向井、水平井、丛式井等。
全流循环式发电法
⑥复合动力运用体系集成技能
通过地热能、太阳能、生物质能等可再生动力及工业余热和惯例动力的复合动力运用，联系动力动态调理技能进行体系集成，进步动力开发运用功率。
⑦智能办理、高效运营信息化体系技能
通过长途监控平台，实时监测、评估体系各环节能耗，采纳气候抵偿、热平衡调理、自动控制等技能优化体系运营，进步热功率，下降运转本钱，进步体系运转稳定性、安全性。
⑧蓄能技能
运用蓄能设备在用能体系不需要能量或用能量小的时刻内将能量储存起来，在体系需要量大的时刻将这部分能量释放出来。联系电力体系的分时电价方针及用能需要，能够选用冰蓄冷、水蓄热技能，下降运转本钱。
冰蓄冷体系
电蓄热体系
⑨高效换热技能
换热器在中央空调及工业、民用供热领域运用十分广泛，通过对换热器板型、流道、板距离等进行技能优化，进步传热功率，下降运转本钱。
多种类型换热器
⑩地热运用防腐防垢技能
地热水矿化度通常比较高，水质具有较强的结垢性和腐蚀性，严重影响管道和设备的运用寿数和正常运转。
国内涵水体系设备腐蚀和结垢技能方面做了很多工作，形成了高分子防腐涂层等系列核心技能，取得了很好的运用作用。
归纳水处理设备
?尾水处理及矿藏获取技能
地热尾水中通常富含一些微量元素，部分区域地热尾水中富含氟化物、硫化物、重金属离子等有害物质，如不通过处理直接排放，会对周围的地表水、地下水、土壤和农作物等形成损害。通过尾水净化处理及矿藏质获取技能，一方面能够使地热尾水到达运用或排放规范，防止对本地生态环境形成污染；另一方面，能够获取尾水中的矿藏质供医疗或化工运用。地热尾水处理及矿藏获取技能，现变成在难以经济回灌区域，完成地热资本有用开发运用的技能路径之一。地热能优点—定义
狭义的地热能指地球内部蕴藏的能量 ，来源于太阳；广义的地热能指：是来自地球深处的可再生热能 ，它起源于地球的熔融岩浆和放射性物质的衰变。
地热能优点—分类 
地热资源按温度分为高温地热，温度**150℃； 中温地热，温度在 90 ~ 150 ℃；低温地热 ，温度低于 90℃。从总量上看，我国主要以中低温地热资源为主，而且地热资源按储存形式分为蒸汽型热水型、地压型、熔岩型、干热岩型。
地热能优点—特点 
优点：可再生；分布广泛；蕴藏量丰富；单位成本低；建造地热厂时间短且容易
缺点：资金投资大；受地域限制；热效率低，有30%的地热能用来推动涡轮发电机 ；所流出的热水含有很高的矿物质；一些有毒气体会随着热气，而喷入空气中，造成空气污染。
地热能优点—利用现状 
在2 0 ~ 5 0 ℃的环境下，可以进行沐浴、水产养殖、饲养牲畜、土壤加温、脱水加工。
在5 0~100 ℃的温度条件下，可以进行温室供暖、家用热水、工业干燥
在100~150 ℃的温度条件下，可以进行供暖、制冷、双循环发电、制造罐头食品、脱水加工、回收盐类。 
在100~200 ℃的温度条件下，可以进行双循环发电、制冷、工业干燥、 工业热加工。 
在200~400 ℃的温度条件下，可以直接发电。
地热能优点—综合利用
地热能直接用于采暖、供热和供热水、温泉养生是仅次地热发电的地热利用方式。 
地源热泵是一种利用地下浅层地热资源的即可供热又可制冷的高效节能空调系统。 
地源热泵通过输入少量的高品位能源，实现低温位热能向高温位转移。我们居住的这个星球拥有丰富的自然资源，地热资源或许是除了水之外，地球送给人类的又一大礼。这座取之不尽、用之不竭的巨大能源宝库，亟待人类开发并高效利用。
也就是说，只需要13年的地热能储备，就可以提供**整个地球石油总储量的能源供应。而且，只要保证人类对地热能的取用量小于地球内部的补充量，就可以使地热能在地球未来几十亿年的寿命里持续供给。相关研究显示，地热能的储量比人类至今所利用的所有能源总量还要高出数倍。
相比开采石油、煤炭等传统能源而言，地热的开采难度仍然较大，这也正是其发展受限的主要原因。目前，对地热能的开发仍局限于地壳浅层，即仅在大陆板块边缘的地壳破裂处、大量地热能传导到较浅的地方才能为人类利用。即便如此，人们也看到了地热能未来的广阔前景。例如位于地壳活动较频繁的大西洋中脊上的冰岛，依靠200多座火山带来的得天*厚的优势，目前已通过地热能解决了**过50%的初级能源供给（如加热、发电等），仅其中的15.9%就可以解决冰岛全国30%的发电需求。这使得冰岛1970年至2000年间共节省了约82亿美元，减少了37%的二氧化碳排放。
地热发电资源勘查方法
地热勘查工作应遵循科学原则，基本工作流程包括：基础地质资料调研、野地热地质调查、地球化学调查、地球物理勘查、专项水文地质调查、地热钻井等。
地热勘查技术发展
一般来说，对于某个地区地热的探查都要综合用到几种方法以互相印证，才能确定地热状况，比如Tsokas和Hansen等人在对南大西洋的上升岛的地热勘察中，综合使用了地质化学、航磁方法、电阻率方法、地震活动法等方法进行研究。
遥感技术的应用
随着热红外遥感卫星技术的发展，热红外通道的增加、波段宽度的减小，图像处理技术如多源信息融合技术的发展，遥感信息模型的建立，有可能通过反演建立地表温度与遥感数据之间的定量关系。
高温井钻井安全控制技术
对于高温井钻井，国内外应用较成功的是采用泡沫钻井液体系，防止循环流体过热导致液体汽化。该技术每采用清水钻进一段时间后，就打入一段泡沫，解决岩屑携带问题。如果温度**过设定的警戒值，则立即关井，从环空与钻具内同时入清水冷却。
抗高温固井水泥浆技术
在稠油开发中已应用成功的加砂水泥可以大幅度提高水泥石的抗温能力，适应稠油热采井采用过热蒸汽进行吞吐开采的要求，但仍需采用以下技术：
采用加砂（硅粉）水泥、紧密堆集水泥浆技术可以提高水泥石抗温能力；采用抗高温缓凝剂控制高温情况下水泥浆凝固时间。