⑴ 石油鑽井方法有哪些
目前,世界上廣泛採用鑽井方法來取得地下的石油和天然氣。隨著石油工業的不斷發展，鑽井深度不斷增加，油氣井的建設速度也隨之加快，促使鑽井方法、技術和工藝得到很大改進。從已鑽成的千百萬口油氣井的資科中可以看到變化過程：頓鑽逐漸被旋轉鑽代替，井身結構從復雜到簡單，井眼直徑日趨縮小等等。
一、鑽井工藝發展概況和趨勢石油鑽井是油田勘探和開發的重要手段。一個國家石油工業的發展速度，常與它的鑽井工作量及科學技術水平緊密相關。近20年來，世界石油產量和儲量劇增，鑽井工作量相應地大幅度增加，鑽井科學技術水平也得到了飛速發展。在此期間鑽井技術發展的特點是從經驗鑽井進展到科學化鑽井。鑽井深度、斜度、區域和地區也有長足的發展。從鑽淺井、中深井發展到鑽深井和超深井；從鑽直井和一般斜井發展到鑽大斜度井和叢式井；從陸上鑽井發展到近海和深海鑽井；從地面條件好的地區鑽井發展到條件惡劣的地區(如沙漠、沼澤和寒冷地區)鑽井。在鑽井技術發展的同時，設備、工具和測量儀表也得到了相應的發展。
美國鑽井工作者曾將旋轉鑽井技術的發展進程分為四個時期：
(1)概念時期(1900—1920年)。這個時期開始把鑽井和洗井兩個過程結合在一起，開始使用牙輪鑽頭並用水泥封固套管。
(2)發展時期(1920—1948年)。這個時期牙輪鑽頭有所改進，提高了進尺和使用壽命。固井工藝和鑽井液有了進一步的發展，同時出現了大功率的鑽機。
(3)科學化鑽井時期(1948—1968年)。這個時期大力開展鑽井科學研究工作，鑽井技術飛速發展。該時期的主要技術成就有：發展和推廣了噴射鑽井技術；發展了鑲齒、滑動、密封軸承鑽頭；應用低固相、無固相不分散體系鑽井液；發展了地層壓力檢測技術、井控技術和固控技術，提出了平衡鑽井的理論及方法。
(4)自動化鑽井時期(1968年至今)。這個時期發展了自動化鑽機和井口自動化工具。鑽井參數自動測量和計算機在鑽井工程中得到廣泛應用，最優化鑽井和全盤計劃鑽井也初具規模。
目前,鑽井人員一般把鑽井技術發展的前兩個時期稱為經驗鑽井階段，把後兩個時期稱為科學化鑽井階段。時期的劃分直觀地描述了鑽井技術發展的過程，揭示了其發展規律。
任何一門科學和技術都有其自身的發展規律和要達到的主要目標。鑽井工作是為油田勘探和開發服務的重要手段。鑽井技術的發展首先要保證鑽井質量，即所鑽油氣井要滿足油氣田勘探和開發的要求,要在此基礎上來提高鑽井速度、縮短鑽井周期、降低鑽井成本。
近20年來的實踐證明，現代鑽井工藝技術將圍繞以下三個方面發展：
(1)提高鑽井速度，降低生產成本；(2)保護生產層，減少油氣層的污染和損害；(3)改善固井、完井技術，適應採油要求，延長油氣井壽命。
新中國成立以來，我國鑽井技術發展較快。特別是1978年推廣噴射鑽井、低固相優質鑽井液、四合一牙輪鑽頭等新技術後，我國的鑽井技術水平又有顯著提高，進入了科學化的鑽井階段,但與國外先進水平相比，還存在一定的差距。為了使我國的鑽井水平能滿足勘探開發的需要，努力趕上世界先進水平，必須要向鑽井技術進步要速度、要質量、要經濟效益,為加速勘探開發步伐、不斷增加油氣產量作出貢獻。
二、沖擊鑽井方法沖擊鑽井是一種古老的鑽井方法，也是旋轉鑽井方法出現以前唯一的鑽油氣井的方法。它是將破碎岩石的工具(鋼質尖頭鑽頭)提至一定高度，借鑽頭本身的重力沖向井底，擊碎岩石。然後撈取被擊碎的岩屑，以便繼續鑽進。因此，沖擊鑽井方法又被稱為頓鑽。
由於沖擊鑽井時，破碎岩屑與清除岩屑必須間斷地進行，因此鑽井速度很慢，不能滿足石油生產發展的需要。沖擊鑽井現在已基本上被旋轉鑽井所代替，僅在一些埋藏淺、壓力低的油田還能見到。
三、旋轉鑽井方法提高鑽速的根本途徑是改變鑽井方法，這正是旋轉鑽井法產生的原因。旋轉鑽井法的實質是：鑽頭在壓力作用下吃入岩石，同時在轉動力矩的作用下連續不斷地破碎岩石；被破碎的岩屑由地面輸入的鑽井液(泥漿、水、空氣等)及時帶走，鑽井液可以連續不斷地清除岩屑。這樣，一隻鑽頭可以在井底連續鑽進十幾米、幾十米甚至數百米後才起至地面進行更換。由於使用了鑽井液，可長時間穩定井眼、控制復雜地層。旋轉鑽井的鑽井速度高，能適應多種復雜情況，目前世界上大多使用這種方法鑽油氣井。旋轉鑽井通常也稱為轉盤鑽。
利用鑽桿和鑽鋌(厚壁鋼管)的重力對鑽頭加壓，鑽壓要使鑽頭能夠吃入岩石。破碎岩石所需的能量是從地面通過沉重的鋼性鑽柱傳給鑽頭的。起、下鑽的過程比較繁瑣，必須將鑽柱拆卸成許多立柱，才能起出鑽頭；而下鑽時又必須逐根接上。為了連續洗井，鑽井液從轉動的空心鑽柱里流向井底，再帶著岩屑從鑽柱外部與井壁形成的環形空間返回地面。鑽頭鑽進、清洗井底以及起、下鑽所需的動力全部由安裝在地面上的相應設備提供，這些機器設備總稱為鑽機。
現代旋轉鑽井的工藝過程表現為四個環節，即鑽進、獲取地質資料、完井和安裝。
鑽進環節由一系列按嚴格的順序重復的工序組成：把鑽柱下入井裡；旋轉和送進鑽頭使其在井底破碎岩石，同時循環鑽井液；隨著井筒的加深而接長鑽柱；起、下鑽柱以更換被磨損的鑽頭；洗井，凈化或配製鑽井液，處理復雜情況和事故等輔助作業。
為了獲得全面准確的地質資料，鑽井過程中不僅需要進行岩屑、鑽時、鑽井液錄井工作，而且還要進行鑽取岩心、測井等工作。通過各種地球物理測井方法，可以獲得井徑、井斜、方位、岩性等基本數據，掌握和了解井眼質量以及地層和油氣層的某些特性。
在鑽穿油氣層以後，需要下入油層套管，並注入水泥以隔離油氣層與其他地層，使油氣順利地流到地面上來。根據油氣井生產的要求做好井底完成工作是很重要的一道工序。
從確定井位開始，就需要平整井場、挖基礎坑、泥漿池、圓井等土方工程；為運輸機器設備而修築公路；鋪設油、水、氣管線，架設電線，以輸送油、水、氣和電力;打好地基以安裝設備、井架等。基礎工作完成後，要進行大量的井架、設備等搬運和安裝工作，還需做好開鑽前的一切准備工作，如檢查機器設備、試車、固定導管、鑽鼠洞、調配鑽井液、接好鑽具等。
旋轉鑽井過程中，驅動鑽柱旋轉、克服鑽柱與井壁的摩擦消耗了部分能量。為了減少這些無益的能量損失，1940年前後出現了井下動力鑽井方法。井下動力鑽井所用設備與旋轉鑽井基本相同，只是鑽頭不再由轉盤帶動旋轉，而是由井下動力鑽具直接驅動。典型的井下動力鑽具是渦輪鑽具，因此井下動力鑽井又常稱為渦輪鑽井。目前，井下動力鑽井在定向鑽井技術中得到了廣泛的應用。
近年來，一些工業發達國家還競相開展了熱力鑽井、高壓沖蝕鑽井、等離子射流鑽井和激光鑽井等新型鑽井方法的研究。隨著科學技術的進步，新的鑽井方法還將不斷涌現，鑽井工程也必將進入一個全新的科學化時期。
四、井身結構井身結構是油氣井全部基本數據的總稱。它包括以下數據：從開鑽到完鑽所用的鑽頭、鑽柱尺寸和鑽柱長度;套管的層次、直徑;各層套管的下入深度、鋼級和壁厚;各層套管注水泥的數據。由此可見，井身結構是全部鑽井過程計劃和施工的重要依據。圖5-1為井身結構的示意圖。
圖5-1井身結構
首先下入長度約4～6m的短套管，也稱導管，用於加固地表以免被鑽井液沖毀，保護井口完整。同時將循環的鑽井液導入泥漿凈化系統內。
第二次下入的套管叫表層套管，用於封隔地表不穩定的疏鬆地層或水層、安裝井口防噴器。一般深度為40～60m，有時可達500～600m。
當裸眼(未被套管隔離的井眼)長度超過2000～3000m或者地層剖面中存在高、低壓油層、氣層、水層和極不穩定的地層時，鑽進過程中為避免發生工程事故需要下入中間套管，又叫技術套管。目的是封隔復雜地層，防止噴、漏、卡、塌等惡性事故發生，保證安全鑽井。技術套管的層次和下入的深度根據地質和鑽井條件確定。
最後下入的套管叫油層套管，用於採油、采氣或者向生產層注水、注氣，封隔油層、氣層和水層，保證油氣井正常生產。油層套管的下入深度取決於井底的完成方法。油層套管一般從井口下到生產層底部或者只從生產層頂部下到底部。實際工作中對部分下入的油層套管，根據作用取不同的名稱，如尾管、篩管、濾管以及襯管等。
井身結構是由鑽井方法、鑽井目的、地質條件與鑽井技術水平決定的。周密考慮各種影響因素，制定合理的井身結構，是保證高速度鑽井與油氣井投產後正常產出的關鍵。
綜上所述，現代石油鑽井工程是一項復雜的系統工程。由多工序、多工種聯合作業，需要各種先進的科學技術和生產組織管理水平。
⑵ 石油鑽井的一般流程是什麼
石油鑽井的一般流程: 在油氣田開發方案確定之後,進入開發流程,這其中包括鑽井和生產兩個主要環節。鑽井環節涉及的設備有鑽機設備系統(其中又包括八大系統)、測錄井設備,生產環節涉及的設備有採油設備、測錄井設備。 鑽井前,首先要在地面確定鑽井的位置(即鑽井井位),然後在井位處打好安裝鑽機的...
⑶ 海上石油鑽井是什麼
海上石油鑽井是在大陸架海區，為普查勘探海底石油和天然氣而進行的鑽探工程。鑽探深度一般為幾千米。目前，最深的海上石油鑽井可達6000多米。
海洋石油鑽井與陸地相比，主要有四點不同：一是如何在水面之上平穩地立起井架，並要經受得住風浪的襲擊；二是在轉盤至海底之間，如何建立一個特殊的井口裝置，把海水與井筒隔絕開來；三是海洋鑽井直井少斜井多，在海上鑽井，必須有保證鑽機等鑽井設備正常工作的海洋鑽井平台；四是海洋鑽井費用高，要比陸上鑽井高3～10倍。
海上鑽井裝置按其結構特點可分為固定式和移動式兩類。前者包括樁基式平台和重力式平台兩種（圖6.5）；後者又分為座底式平台和浮動式平台。座底式平台包括自升式平台和沉浮式平台；浮動式平台包括浮式鑽井船和半潛式鑽井平台兩種。在使用浮動式鑽井平台鑽井時，平台井口和海底井口是固定不動的。這種井口裝置類似於陸上鑽井導管的加長，用以隔絕海水，連接海底井口和平台井口，造成鑽井液返回的通路。這種固定不動的井口導管，可以用打樁的辦法打入海底一定深度，或者在海底鑽出一定深度的井眼，然後下入導管，並與平台基礎構架緊固在一起，從而達到能夠正常鑽井的要求。
在使用浮動式平台鑽井時，井口裝置就比較復雜。由於海水的運動，整個鑽井裝置就會發生升降、平移、搖擺活動。這樣，平台井口與海底井口之間，即產生相對運動。因此，這種井口裝置必須裝有能夠伸縮和彎曲的部件，也能隨著水面和水下兩個井口的相對運動而活動著，否則就不能適應正常鑽井的需要。
圖6.5海上鑽井平台
這種井口裝置，主要由三個系統組成。
（1）導引系統。包括井口盤、導引架以及導引繩張緊機構等。導引系統的作用是引導井口裝置和其他部件對正，以便安裝和拆卸；引導鑽具和其他下井工具進入海底井口。
（2）防噴器系統。海上鑽井的安全防火是非常重要的。為了安全鑽井，一般要求裝有三個防噴器：一個鑽桿防噴器，一個全閉式防噴器，一個萬能防噴器；或者用兩個鑽桿防噴器，一個全閉式防噴器。防噴器開關閘門安裝在近海海底的水域中，不在平台上，所以必須遙控。在鑽井過程中，因為每次固井要換井口，或因改變鑽具尺寸需要換防噴器芯子等。為了拆裝方便迅速，而且當水深超過潛水員的潛深能力時，仍能准確拆裝，所以需要有遙控連接器或快速接卸器等部件。
（3）隔水管系統。隔水管系統裝在防噴器的上部，由隔水管、伸縮隔管、變曲接頭和隔水管張緊器等組成。其作用是隔絕海水，導引鑽具入井，形成鑽井液迴路，並且承受浮動平台的升降、平移運動。其中伸縮隔管和彎曲接頭就是分別解決升降、平移運動的裝置。隔水管張緊器是防止隔水管在海浪、潮流的作用下產生彎曲，以免影響它的壽命和工作。因此，要有較大的張緊力來維持隔水管正常的工作狀態。
以上三個系統的完整裝置，就構成了海洋鑽井特殊的水下井口裝置。
⑷ 石油鑽井主要有哪些鑽井分類
在海上找石油不同於在尋找陸地油氣田，陸地找油，有時可以根據一些現象，來做出最初的判斷，而海洋石油埋藏在海水覆蓋的海底深處，埋深從幾百里至幾千里，地質勘探人員要通過地球物理勘探等方法，尋找含油氣的盆地和地質的構造，並經過海洋鑽探，才能發現油氣田.
主要用於鑽探井的海上結構物。上裝鑽井、動力、通訊、導航等設備，以及安全救生和人員生活設施。長浮拜簧之毫瓣桐抱昆海上油氣勘探開發不可缺少的手段。主要有自升式和半潛式鑽井平台。
①自升式鑽井平台。由平台、樁腿和升降機構組成，平台能沿樁腿升降，一般無自航能力。1953年美國建成第一座自升式平台，這種平台對水深適應性強，工作穩定性良好，發展較快，約占移動式鑽井裝置總數的1／2。工作時樁腿下放插入海底，平台被抬起到離開海面的安全工作高度，並對樁腿進行預壓，以保證平台遇到風暴時樁腿不致下陷。完井後平台降到海面，拔出樁腿並全部提起，整個平台浮於海面，由拖輪拖到新的井位。
②半潛式鑽井平台
。上部
為工作甲板，下部為兩個下船體，用支撐立柱連接。工作時下船體潛入水中，甲板處於水上安全高度，水線面積小，波浪影響小，穩定性好、自持力強、工作水深大，新發展的動力定位技術用於半潛式平台後，工作水深可達900～1200米
。半潛式與自升式鑽井平台相比，優點是工作水深大，移動靈活；缺點是投資大，維持費用高，需有一套復雜的水下器具，有效使用率低於自升式鑽井平台。
⑸ 什麼是石油鑽井，它與一般鑽井的區別和聯系
不明白什麼樣的才叫」一般「，所以我以下回答的是石油鑽井與非石油鑽井的區別和聯系吧。
聯系（同）
1、它們都是用機械設備在地表處施工並將地下鑽成具有一定深度的園柱形孔眼的工程；
2、它們的目的都是相同的（都有2種目的），一是作為一個通道以測量地下信息，比如水文觀測、石油探井；二是作為一個通道以獲取地下物質，比如石油開采、水井。
區別（異）
石油鑽井比其它鑽井：井的深度更深（2、3千米，還有更深的），相應的井孔（應該叫井眼）的直徑就更大，施工難度和風險都更大，需要技術和所用費用都更高。
⑹ 鑽井方法及原理是什麼
1人工挖井方法
1973年出土於浙江餘姚縣的河姆渡古井是世界上目前已知的最古老的水井，經14C測定表明它是5700多年前的產物。
挖掘井階段大約從遠古到西周末年，我們的祖先用原始的工具，諸如石鏟等手工挖井，井的深度很淺。在公元前15世紀前後我國的甲骨文中就出現有「井」字。
2沖擊鑽井方法
沖擊鑽井方法經過了三個階段，即頓鑽大口井階段、頓鑽小口井（卓筒井）階段和機械頓鑽階段。
1）頓鑽大口井階段
最初的頓鑽設備，主要由「踩架」和井架組成。「踩架」上有碓板，碓板一端懸掛著鑽頭，它是直接鑽鑿岩石的工具；碓板另一端供人踩踏，使鑽頭反復上提、下頓，產生沖擊運動。
2）頓鑽小口井（卓筒井）階段
從北宋開始，我國古代鑽井技術又有了新的發展。一是頓鑽大口井發展為頓鑽小口井。當時把口徑只有「碗口大小」的小口井稱為卓筒井，卓筒井地面設備、井身結構示意圖如圖6-11所示。
圖6-12轉盤旋轉鑽井示意圖
1—天車；2—游動滑車；3—大鉤；4—動力機；5—鑽井泵；6—空氣包；7—鑽井液池；8—鑽井液槽；9—旋流除砂器；10—鑽井液振動器；11—表層套管；12—鑽桿；13—鑽鋌；14—鑽頭；15—井眼；16—防噴器；17—轉盤；18—絞車；19—方鑽桿；20—水龍頭
（1）動力系統。
鑽井好像是一座流動性大的獨立作業的小型工廠。鑽機所需的各工作系統大多數是用柴油機作發動機，通過變速箱直接驅動或由柴油機發電來驅動鑽井設備的。動力系統的作用是產生動力，並把動力傳遞給鑽井泵、絞車和轉盤。
（2）起升系統。
起升系統主要用來起升、下放或懸吊鑽柱、套管柱等，主要完成起下鑽、接單根和鑽進時的鑽壓控制任務。這個系統主要由井架、天車、游車、大繩、大鉤、吊環及絞車等組成。一般用最小的提升速度和最大的負載來確定提升系統的能力。
（3）旋轉系統。
旋轉系統主要由轉盤、轉盤變速箱、水龍頭、方鑽桿組成，主要功能是保證在洗井液高壓循環的情況下，給井下鑽具提供足夠的旋轉扭矩和動力，以滿足破岩鑽進和井下的其他要求。旋轉系統還有接、卸鑽柱和鑽具的功能。
（4）循環系統。
鑽機循環系統最主要的功能是在鑽進中通過循環洗井液從井底清除岩屑、冷卻鑽頭和潤滑鑽具。鑽機循環系統主要包括鑽井泵、鑽井液凈化裝置（固相控制設備）和鑽井液槽、罐等。整個循環系統的中心設備是鑽井泵。
（5）氣控系統。
氣控系統主要包括控制面板（控制機構）、傳輸管線和閥門、執行機構（如氣動離合器、氣缸和氣馬達等）以及壓風機等。氣控系統的功能是確保對整個工作機構及其部件的准確、迅速控制，使整機協調一致地工作。
（6）井控系統。
在整個鑽井作業過程中，井控系統要對井下可能發生的復雜情況進行控制和處理，以恢復正常作業。井控系統包括四個主要部分：防噴器組、儲能器機組和防噴器組遙控面板、節流管匯、壓井管匯。
⑺ 石油鑽井30db鑽機是什麼意思
石油鑽機是指用來進行石油與天然氣勘探、開發的成套鑽井設備，它包括：動力系統、傳動系統、起升系統、壓縮空氣源及氣動控制系統、儀器儀表及檢測系統、鑽井液循環及凈化系統、供電系統、液壓系統、井口工具。
石油鑽機的型式多樣，可分為:驅動型式、傳動型式、移運方式。
按驅動型式分為:柴油機驅動、電驅動、液壓驅動。其中電驅動又分為:交流電驅動、直流電驅動、交流變頻電驅動。
按傳動型式分為:鏈條傳動、V帶傳動、齒輪傳動。
按移運方式分為:塊裝式、自行式、拖掛式。
⑻ 石油鑽井是什麼 石油開發是什麼
石油鑽井是對一個地區進行勘探，或開發的前期工作，主要就是鑽一口井，與鑽水井的原理相似，但更回復雜，鑽的井也更深，井深由幾百到一萬多，
石油開發主要是在已經鑽好井的基礎上對這一石油區塊進行開采等作業，並進行提高採收率的相關措施。
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⑼ 什麼是石油鑽井液
鑽井液是指滿足鑽井與完井工程所需要的多功能循環流體。由於在旋轉鑽井中絕大多數是使用液體，少量使用氣體或泡沫，因此把鑽井流體稱作「鑽井液」。目前應用最廣泛、研究最深入的是水基鑽井液，因此鑽井液也常稱泥漿(舊稱)。我國鑽井液技術發展很快。1953年前後開始使用鈣基鑽井液，開創了粗分散體系的歷史。20世紀60年代研製成功了CMC、FCLS處理劑以及70年代鑽成了7000m的超深井，又使我國的鑽井液技術前進了一大步。1973年前後開始了不分散體系鑽井液的研製和使用，目前已基本完善。80年代開始了陽離子鑽井液的研製。
一、鑽井液的作用及成分鑽井液在鑽井工程中的主要功用是：(1)清洗井底，攜帶岩屑；(2)冷卻和潤滑鑽頭、鑽柱；(3)形成泥餅，保護井壁；(4)控制與平衡地層壓力；(5)懸浮岩屑和加重劑；(6)提供所鑽地層的有關資料；(7)將水功率傳給鑽頭；(8)防止鑽具腐蝕。
鑽井液的主要成分有：(1)水(淡水、鹽水、飽和鹽水等)；(2)膨潤土(鈉膨潤土、鈣膨潤土、有機土、抗鹽土等)；(3)化學處理劑(無機類、有機類、表面活性劑類、高聚合物類、生物聚合物類等)；(4)油(輕質油、原油等)；(5)氣體(空氣、氮氣、天然氣等)。這些成分在各類鑽井流體中所形成的分散體系不同，因此所起到的作用也不同。從物理化學觀點看,鑽井液是一種多相不穩定體系,包括懸浮體(如重晶石粉、鑽屑、粘土粉等)、膠體(如高聚合物、膨潤土的水溶液等)和真溶液(如氯化鈉、碳酸鈉的水溶液等),其中起主要作用的是膠體成分。
為了滿足鑽井工程的要求、改善鑽井流體的性能，需要在各種鑽井液中加入處理劑。根據所起的作用將處理劑分為鹼度調節劑、除鈣劑、除泡劑、起泡劑、減稠劑、增稠劑、絮凝劑、潤滑劑、殺菌劑、乳化劑、堵漏劑、加重劑、腐蝕抑制劑、表面活性劑、頁岩水化抑制劑、濾失量降低劑、解卡劑、高溫穩定劑等18類，約100～150種,其中經常使用的有20種左右。研究和開發處理劑，是提高鑽井液技術水平的重要內容。
二、鑽井液的性能為了正確使用鑽井液，首先需要對鑽井液的基本性能有正確的認識。一般用密度、粘度、切力、失水量、泥餅、pH值、穩定性、膠體率、含鹽量和含砂量等項指標來表示鑽井液性能的好壞。這些指標直接影響鑽井質量和鑽井速度。為了快速打出優質井，必須針對不同的鑽井情況和要求調整好鑽井液的性能指標。對於一般井，著重要求提高鑽速、安全鑽井；對於深井，還要能夠做到充分暴露油氣層；對於生產井，還要做到保護油氣層,提高產量。這些要求都需要通過制定合理的鑽井液性能指標來實現。
1.密度鑽井液密度是指鑽井液單位體積的質量，一般用符號ρ表示，習慣上單位用g/cm3。鑽井液柱對井壁和井底產生的壓力可以平衡地層壓力、防止井噴、穩定和保護井壁,同時可防止高壓油、氣、水侵入鑽井液破壞其性能，使井下情況復雜化。調節鑽井液密度可以控制液柱產生的壓力。鑽井液密度過大會增大動力消耗,降低鑽速,憋漏地層,傷害甚至壓死油氣層，因而鑽井液密度不能過高。在可比條件下，密度下降0.1～0.2g/cm3，鑽速可提高10%以上。因此，國外目前盡量採用低密度鑽井液鑽井。
2.粘度、觸變性和切力1)粘度鑽井液粘度是流動時鑽井液中固體顆粒間、固體顆粒與液體之間以及液體分子之間的內摩擦的反映。由於測量方法不同，有不同的粘度值。目前最常用的是塑性粘度。
塑性粘度是指在層流流動狀況下，鑽井液中固相顆粒間、固體與液體分子間的內摩擦以及液體本身受剪切所產生的流動阻力的總和。用旋轉粘度計測定，單位用mPa·s表示。
影響塑性粘度的主要因素是鑽井液中所含固體顆粒的數量、大小以及粘土礦物的類型。固體顆粒多、粒度細，比表面增加，內摩擦增大，塑性粘度必然增加。降低塑牲粘度最有效的辦法是用水稀釋或通過機械降砂的辦法降低固相含量。
鑽井液的粘度要適當。粘度太低，不利於攜帶岩屑；粘度太高則會帶來許多問題，如：(1)使流動阻力增大、泵壓上升、排量下降，井底清洗效果變差，以致於嚴重影響鑽速。(2)造成清砂和降氣工作困難。(3)易引起泥包鑽頭，造成「拔活塞」或卡鑽。(4)下鑽後開泵困難，循環壓力高，易憋漏地層。因此，必須根據鑽井速度、動力設備和所鑽地層的實際情況選擇合適的粘度。
2)觸變性和切力鑽井液的觸變性是指鑽井液攪拌後變稀、靜置後變稠的這種特性。鑽井液在停止攪拌後，由於粘土顆粒形狀不規則、性質不均勻，粘土顆粒間能形成網狀結構，慢慢失去流動性，並且結構強度隨靜止時間的延長而增加。用力攪拌可以破壞網狀結構，使鑽井液重新恢復其流動性。這就是觸變性的一般機理。這種情況在鑽井中經常出現，如鑽進時鑽井液不斷循環，粘度較低；而起、下鑽時鑽井液停止循環，粘度就增大。
鑽井液的觸變性可用靜切力來表示。靜切力是指破壞每平方厘米鑽井液的網狀結構所需的最小力，單位為mg/cm2。鑽井液靜切力的大小可用切力計進行測定。
由於鑽井液具有觸變性，則靜止時間不同，靜切力也不同。一般測兩種靜止時間的切力：靜止1min後所測切力值為初切；靜止10min後所測切力值為終切。1min與10min切力值的差異是由觸變性所決定的，故其差值能描述鑽井液觸變性的大小。
鑽井液流動時，部分網狀結構被破壞，同時另一部分的網狀結構又在恢復，最終形成一種動態平衡。網狀結構的存在使鑽井液具有一定的膠凝強度。度量動態平衡狀態下網狀結構強度大小的量稱作動切力。動切力是鑽井液在層流狀態時一項非常重要的性能參數，它對流動阻力及運輸岩屑的能力影響最大。動切力受粘土粒子表面性質、固相濃度和固相表面帶電性質等因素的影響。常用旋轉粘度計測定，單位為g/cm2。
3.失水量與泥餅在鑽井過程中鑽井液的失水可分為靜失水和動失水。一般動失水是指鑽井液流動循環過程中的失水。循環中泥餅有一個形成過程，從建立、增厚直到平衡，在這個階段的失水都屬於動失水。靜失水是指靜止狀態的失水量，地面測量的失水就是靜失水。起鑽時鑽井液停止循環，泥餅隨著失水量的增加有所增厚，隨著泥餅增厚失水量又有所減少，這個階段屬於靜失水。鑽井過程實際上是靜失水與動失水交替變化的過程。
1)泥餅的形成和失水鑽井所遇到的礫石層、砂岩層及裂縫性地層等都是有孔隙和裂縫的，也就是說這些岩層具有滲透性。當鑽井液柱產生的壓力大於地層壓力時，鑽井液會沿岩層的縫隙滲入地層。開始時，鑽井液中較大的固體顆粒先將大孔堵小一些；然後，由次大的顆粒再將孔堵小一些。持續堆積固體顆粒使孔越來越小，最後形成泥餅。泥餅的形成過程如圖5-7所示。
圖5-7鑽井液失水示意圖
與此同時，鑽井液中的自由水滲入地層。滲入地層的水稱為鑽井液的失水。泥餅形成過程中，鑽井液中自由水滲入地層的阻力逐漸增加，失水逐漸減少。泥餅形成後，失水主要取決於泥餅本身的滲透性，而地層滲透性對於失水的影響就變得很小。因此，鑽井液失水和泥餅的形成是同時進行的，也是相互影響的。開始由於失水形成泥餅，而形成的泥餅反過來又阻止進一步失水。鑽井液的失水量和泥餅可用失水儀測定。
2)泥餅和失水與鑽井的關系泥餅在失水過程中才能形成，所形成的泥餅又能鞏固井壁並阻止進一步濾失。失水過大會引起油層中粘土膨脹等井下復雜情況，損害油氣層的滲透率，故失水應盡可能低一些。
泥餅的作用主要有以下幾個方面：
(1)泥餅可以控制失水。
(2)泥餅有潤滑作用，可以減少鑽具轉動的動力消耗，另一方面也可以防止粘附卡鑽。
(3)泥餅膠結性好，鞏固井壁作用強，可防止鬆散地層的剝蝕掉塊和坍塌。
(4)泥餅有可壓縮性，在深井段可以進一步降低失水，鞏固井壁。
從以上分析可以看出,一般要求失水量越小越好，但也要根據實際情況作具體分析。在快速鑽井過程中或在不易坍塌的地層鑽井時可用清水。這時雖然失水量較大，但可大大提高鑽速，並可節約處理劑用量。另外，鑽井液類型不同要求的失水量范圍也不同。聚合物鑽井液、鹽水鑽井液雖然比淡水鑽井液失水量大，但由於聚合物及鹽水鑽井液能抑制泥頁岩，仍可保持井壁穩定。
4.pH值鑽井液的pH值，即酸鹼度,是鑽井液中氫離子濃度的負對數值。pH值小於7時，鑽井液為酸性,pH值越小，酸性越強。pH等於7時，鑽井液為中性。pH值大於7時，鑽井液為鹼性，pH值越大，鹼性越強。高鹼性鑽井液(如石灰鑽井液)pH值為12～14；不分散低固相鑽井液的pH值為8～9；弱酸性鑽井液(如飽和鹽水鑽井液)，pH值為6～7。現代鑽井常用低鹼性鑽井液。
5.含砂量鑽井液的含砂量是指鑽井液中不能通過200號篩子(篩孔邊長74μm)的砂子占鑽井液總體積的百分數。
鑽井液的含砂量過大，則易磨損鑽具和泵的零件。隨含砂量的增加，泥餅變粗變厚、摩擦系數增大、密度增加，嚴重時會引起卡鑽。因此，一般要求鑽井液的含砂量小於1%。
一般採用含砂量瓶及特別儀器進行含砂量的測定。
6.含鹽量鑽井液的含鹽量是指鑽井液濾液中含可溶性鹽類(鈉鹽和鈣鹽等)的數量，用每升溶液中含鹽類的毫克數表示。
可用滴定法或確定鑽井液電導率的方法來測定含鹽量。
7.穩定性鑽井液的穩定性可以從兩方面分析：
(1)鑽井液中的固相是否容易下沉以及沉降的快慢(稱沉降穩定性)。
(2)鑽井液中的粘土顆粒是否容易粘結變大(稱絮凝穩定性)。
現場一般只測沉降穩定性。沉降穩定性的好壞，在一定程度上也能反映出絮凝穩定性的好壞。此外，絮凝穩定性還可以根據失水、切力、沉降體積等間接測得。
⑽ 什麼是石油鑽井
地質工作者用地震和其他地球物理方法進行地質普查，初步判明可能含有油氣的構造位置後，必須通過打探井穿透油氣層的方法予以驗證。此外，還可在鑽井過程中利用各種錄井方法和地球物理測井方法最終確定含油麵積、油藏儲量、地層壓力、地層岩石物性等地質要素，為油氣田的開發提供可靠的依據。油氣井是石油和天然氣從地下流到地面的通道。要盡可能多地開采出地下石油，就必須在油氣田開發過程中鑽足夠數量的生產井。此時鑽井任務完成的好壞，直接關繫到油氣田的高產、穩產。
油氣田開發後期，地層壓力下降，油氣產量減少，需要鑽相當數量的注水井。以便採用注水的方法補充地層能量，恢復地層壓力。某些生產井由於各種原因，如固井質量、開發設計問題等，成為死井、廢井，還需鑽一批調整井，使整個區塊的開發方案更趨合理。
由此可見，在油氣田的整個勘探、開發、建設和生產階段中，都需進行大量的鑽井工作。鑽井的數量、速度與鑽井質量的好壞，一方面要影響每一階段任務的完成；另一方面也將影響整個油氣田的開發速度和水平。只有多打井、快打井、打好井、取全取准各項資料，才能獲得油氣田勘探與開發的高速度與高水平。
石油和天然氣的開采過程，是人用機器對地層作斗爭的過程。在這個過程中，地層是客觀存在的，是了解和改造的對象；機器是了解和改造地層的工具；鑽井方法是手段。石油工業所鑽的油氣井，淺者千米左右，深者萬米以上。地層情況千變萬化，看不見，摸不著。許多在地面上看來簡單的事，到了地下就變得不那麼簡單了。鑽井深度越大，井下溫度、壓力越大，施工難度就越大，工藝技術就越復雜，所需的科學知識就越多，代表的技術水平就越高。國際上常把石油產量和鑽井深度作為衡量一個國家石油工業水平的主要標准。因此，人們常把鑽井比喻成石油工業發展的火車頭。