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石油工业1431石油工业石油开采【石油】见第一卷中的“石油”。【顿钻钻井】又称冲击钻法。用钢丝绳把顿钻钻头送到井底，钻进时上提钢丝绳使钻头离开井底，然后放开，让钻头自由下落冲击井底，将井底岩石击碎。将岩屑打捞干净后下入套管，再下钻头钻进，这样循环往复直到把井打好。顿钻钻速慢，效率低，不能适应井深日益增加和复杂地层的钻探要求，逐渐被旋转钻代替。但它有设备简单，成本低，不污染油层等优点，可用于一些浅的低压油、气井。英国科学家李约瑟，在其所著的《中国科学技术史》一书中写道：“今天勘探油田时所用这种钻井或凿洞的技术，肯定是中国人发明的。”并说这种技术大约在12世纪以前传到西方各国。【旋转钻井】利用钻头旋转时产生的切削或研磨作用破碎岩石，是当前通用的钻井方法。用足够的压力把钻头压在井底岩石上，使钻头牙齿吃入岩石中，用钻杆带动钻头旋转破碎井底岩石，岩屑1432技术科学随循环泥浆返至地面。加在钻头上的压力叫钻压，它是靠联接钻杆和钻头的钻柱重量产生的。旋转的动力如由地面上的转盘产生，则称之为转盘钻。使用转盘钻时，井有多深，钻柱就有多长。几十吨的钻柱在井里旋转不仅消耗很大的动力，还会引起钻柱的损坏，造成严重事故。把动力移至井底的要求使涡轮钻、螺杆钻和电动钻应运而生。前两者靠高压泥浆驱动，后一种用电驱动。这些井下动力钻的特点是钻进时钻柱动，磨损小，使用寿命长，特别适于打定向井。旋转钻井比顿钻钻速快，并能处理井塌、井喷等复杂情况。【定向钻井】沿着预先设计的斜度和方向钻达目的层位的钻井方法。普通钻井系指钻直井，在遇到高山、森林、沼泽、城镇等地面限制时，或在地下地质条件要求时，或在处理井喷、失火等钻井事故时，往往需要打定向井。钻定向井须使井身连续地形成一定斜度。80年代后使用井下动力钻具加弯接头组成的造斜钻具来实现。用各种测斜仪来监测斜度和方位。如在一个位置和限定的井场上向不同方位钻数口至数十口定向井，分别达到不同的目的层位，则称为丛式钻井，它占地少，少，便于管理。随定向钻井技术的发展，建井周期和总成本已接近钻直井水平。【固井】在钻出的井眼内下入套管柱，在套管柱和井壁之间部分或全部注上水泥浆，进行封固，是建井过程中的重要环节。下入井内的钢质套管会受到各种载荷的作用，需要有足够的强度，固井用的水泥多为硅酸盐类，能够较快凝固，有较高的早期强度，还能耐地下水的腐蚀等。固井的目标是封隔疏松的易塌、易漏地层：封隔油、气、水层，防止互相窜漏，形成油气通道：安装井口，控石油工业1433制油气流，以利钻进和生产。固井质量的好坏不仅影响到该井能否继续钻进，而且会影响到开采期间能否顺利进行油、气生产。固井消耗大量的钢管、水泥等材料，费用较高，约占全井成本的10一25%。【完井】油井完成主要包括钻开生产层，确定井底完成方法，安装井底、井口装置和试油等，是钻井工程的最后环节。可根据生产层的地质特点选择合理有效的完井方法。钻穿油层，将套管下至油层底部固井。然后用射孔器射穿套管和水泥环，并射入生产层一定深度，油气经射孔流入井内，称为射孔完井法，是目前采用最多的方法。钻穿油层，套管下到生产层顶部进行固井，生产层段，油气直接和井底相通，称为稞眼完井法。把油层套管下至生产层顶部进行固井，然后钻开生产层，下入带孔眼的衬管，油气经孔眼流入井内，称为衬管完井法。此法与裸眼完井法均具有油气流入井内阻力小的特点，前者还有防砂作用。如在衬管和井壁之间充填一定尺寸和数量的砾石，称为砾石充填完井法，有防砂和保护生产层的作用。【测井（石油）】完整连续地取得地下井层和流体的各种物理和地质数据的过程。利用电、磁、声、热、核等物理原理制造的各种测井仪器，由测井电缆下入井内，地面的电测仪沿井筒连续记录随深度变化的各种参数，由表示这类参数的曲线来识别地下岩层及油井的技术状况。钻井阶段，测井所获信息可指导定向钻井，提高钻井效率和质量；固井阶段，可检查固井质量：完井阶段，可划分油、气、水层；生产阶段，可了解井口流体流量，井下温度和压力等。
