【正文】 巖石物性參數(shù)所鉆的井。各勘探階段所鉆的井，又可分為預(yù)探井，初探井，詳探井等。注水(氣)井:為了提高采收率及開(kāi)發(fā)速度,而對(duì)油田進(jìn)行注水注氣以補(bǔ)充和合理利用地層能量所鉆的井。如觀察各類油層的壓力、含水變化規(guī)律和單層水淹規(guī)律等!它一般不負(fù)擔(dān)生產(chǎn)任務(wù)。大家常見(jiàn)在聳立在大地上巍峨的井架，只是鉆機(jī)一部分，下邊大家一起來(lái)學(xué)習(xí)鉆機(jī)八大系統(tǒng)！石油鉆機(jī)概念鉆機(jī)是在石油鉆井過(guò)程中，帶動(dòng)鉆具向地層鉆進(jìn)的一系列機(jī)械設(shè)備的總稱，又叫鉆探機(jī)。起升系統(tǒng)為了起升和下放鉆具、下套管以及控制鉆壓、送進(jìn)鉆具，鉆具配備有起升系統(tǒng)。在正常鉆進(jìn)時(shí)，通過(guò)剎車機(jī)構(gòu)控制鉆具的送進(jìn)速度，將鉆具重量的一部分作為鉆壓施加到鉆頭上實(shí)現(xiàn)破碎巖層。鉆鋌的重量和壁厚都很大，用來(lái)向鉆頭施加鉆壓，鉆桿將地面設(shè)備和井底設(shè)備聯(lián)系起來(lái)，并傳遞扭矩。鉆井泵將泥漿從泥漿罐中吸入，經(jīng)鉆井泵加壓后的泥漿，經(jīng)過(guò)高壓管匯、立管、水龍帶，進(jìn)入水龍頭，通過(guò)空心的鉆具下到井底，從鉆頭的水眼噴出，經(jīng)井眼和鉆具之間的環(huán)行空間攜帶巖屑返回地面，從井底返回的泥漿經(jīng)各級(jí)泥漿凈化設(shè)備，除去固相含量，然后重復(fù)使用。傳動(dòng)系統(tǒng)傳動(dòng)系統(tǒng)將動(dòng)力設(shè)備提供的力和運(yùn)動(dòng)進(jìn)行變換，然后傳遞和分配給各工作機(jī)組，以滿足各工作機(jī)組對(duì)動(dòng)力的不同需求。控制方式有機(jī)械控制、氣控制、電控制和液控制等。井架用來(lái)安裝天車、懸掛游車、大鉤、水龍頭和鉆具，承受鉆井工作載荷，排放立根；底座用來(lái)安裝動(dòng)力機(jī)組、絞車、轉(zhuǎn)盤、支撐井架，借助轉(zhuǎn)盤懸持鉆具，提供轉(zhuǎn)盤和地面之間的高度空間，以安裝必要的防噴器和便于泥漿循環(huán)。刮刀鉆頭刮刀鉆頭是旋轉(zhuǎn)鉆井使用最早的一種鉆頭，從十九世紀(jì)開(kāi)始采用旋轉(zhuǎn)鉆井方法的時(shí)候就開(kāi)始使用這 種鉆頭，而且直到現(xiàn)在某些油田仍在使用。鉆頭體是刮刀鉆頭焊接刮刀片和分水帽的 本體，采用中碳鋼材料 加工而成。刮刀鉆頭在 軟的塑性地層工作時(shí)，其切削過(guò)程類似于刀具切削軟金屬。3）刮刀鉆頭的正確使用刮刀鉆頭適用于軟地層和粘軟地層。牙輪鉆頭從1909年第一只牙輪鉆頭問(wèn)世后，牙輪鉆頭便在全世界范圍內(nèi)得到了最廣泛的應(yīng)用。1）三牙輪鉆頭的基本結(jié)構(gòu)鉆頭本體：有三 片牙掌組裝焊接在一起,上部有連接絲扣。牙輪在滾動(dòng)過(guò)程中，以單齒、雙齒交替接觸井底，牙輪中心的位置忽高忽低，使鉆頭產(chǎn)生縱向振動(dòng)。牙輪在井底滾動(dòng)的同時(shí)還產(chǎn)生牙齒對(duì)井底的滑動(dòng)，牙齒的滑動(dòng)對(duì)井底巖石形成剪切作用，像刮刀鉆頭那樣刮削井底。3）牙輪鉆頭的分類及選用牙輪鉆頭生產(chǎn)廠商眾 多，這些鉆頭廠商提供了多種類型和結(jié)構(gòu)的鉆頭。第三 位數(shù)字表示鉆頭的結(jié)構(gòu)特征： 1無(wú)密封滾動(dòng)軸承； 2T型外排齒保徑；3規(guī) 徑上有鑲齒保徑；4密封滾動(dòng)軸承； 5密封滾動(dòng)軸承，規(guī)徑上有鑲齒保徑； 6密封滑動(dòng)軸承； 7密封滑動(dòng)軸承，規(guī)徑上有鑲齒保徑；8定向井造斜鉆頭； 9其它。目前，金剛石鉆頭在普通的旋轉(zhuǎn)鉆井以及渦輪鉆井和取芯作業(yè)中都得到了廣泛的使用，其中熱穩(wěn)定聚晶金剛石齒（TSP），應(yīng)用尤其廣泛。金剛石破碎巖石的作用在不同性質(zhì)的巖石中表現(xiàn)出不同的特性。鉆頭上每一個(gè)包孕的金剛石都是小刃齒，鉆頭可看作有無(wú)數(shù)個(gè)刃的刀具。使用金剛石鉆頭前，井底要打撈干凈，保證沒(méi)有金屬落物。如果必須進(jìn)行劃眼，應(yīng)采用低鉆壓和低轉(zhuǎn)速，操作要均勻，防止鉆頭規(guī)徑部分金剛石碎裂和過(guò)度磨損。1）PDC鉆頭的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)PDC鉆頭由鉆頭體、PDC切削齒和噴嘴等部分組成，按結(jié)構(gòu)與制造工藝的不同分為鋼體和胎體兩大系列。這種鉆頭的主要優(yōu)點(diǎn)是制造工藝簡(jiǎn)單；缺點(diǎn)是鉆頭體不耐沖蝕，切削齒難以固牢，目前應(yīng)用較少。2）PDC鉆頭的工作原理PDC鉆頭是以切削方式破碎巖石。不適合鉆礫石層和軟硬交錯(cuò)地層。PDC鉆頭屬于整體式鉆頭，無(wú)任何活動(dòng)部件，適合高轉(zhuǎn)速的渦輪鉆井。鉆頭下井前，井底要清潔，確保無(wú)金屬落物。多個(gè)PDC切削齒同時(shí)工作，井底巖石的自由面多，巖石在剪切作用下也容易破碎，因此破巖效率高，鉆進(jìn)速度快。用低溫焊料將PDC切削齒焊接在胎體預(yù)留窩槽上。在鉆頭工作面上鉆孔，以壓入緊配合方式將PDC切削齒固緊在鉆頭冠部。從1973年美國(guó)通用電氣公司引入PDC切削塊，研制出第一個(gè)PDC鉆頭后，PDC鉆頭便以其鉆速快、壽命長(zhǎng)、進(jìn)尺高等優(yōu)勢(shì)，在石油鉆井中得到了廣泛的應(yīng)用。然后采用相對(duì)較低的鉆壓（和牙輪鉆頭相比），較高的轉(zhuǎn)速和較大的排量鉆進(jìn)。磨削破巖屬于表面破碎，破巖效率較低。在脆性較大的地層中鉆進(jìn)時(shí)，金剛石破碎巖石的作用主要是“壓碎”，在鉆壓和扭矩作用下所產(chǎn)生的應(yīng)力可使刃下巖石沿最大剪應(yīng)力面開(kāi)裂，在金剛石移動(dòng)的后部形成被壓裂了溝槽，這種情況下巖石破碎的體積遠(yuǎn)大于金剛石吃入后破碎的體積，巖石破碎具有體積破碎的性質(zhì)，破巖效率較高。鉆頭體是鋼質(zhì)材料體，上部是絲扣和鉆柱相連接，其下部與冠部胎體連結(jié)在一起（鋼質(zhì)的冠部則與鉆頭體成為一個(gè)整體）。金剛石是目前人類所知材料中硬度最大、耐磨性最高的材料，因此金剛石鉆頭用于硬的、高研磨性地層，可獲得比較高的鉆頭進(jìn)尺。?鉆頭三位數(shù)字代表什么？IADC規(guī)定，每一類鉆頭用三位數(shù)字代表，個(gè)數(shù)字意義如下：第一位數(shù)字表示牙齒 類型及適鉆地層： 1銑齒，軟地層； 2銑齒，中到中硬地層； 3銑齒，硬、研 磨性或半研磨性地層； 4備用； 5鑲齒，軟到中等地層； 6鑲齒，中硬地層； 7鑲齒，硬、研磨性或半研磨性地層； 8鑲齒，極硬、高研磨性地層。牙輪的超頂布置復(fù)錐牙輪引起切線方向的滑動(dòng)，牙輪的移軸布置則引起軸向方向的滑動(dòng)。這種沖擊、壓碎作用是牙輪鉆頭破碎巖石的主要方式。牙齒分銑齒和鑲齒兩種類型 軸承及其儲(chǔ)油密封裝置噴嘴2）牙輪鉆頭的工作原理牙輪鉆頭在井底工作時(shí)，鉆頭整體圍繞鉆頭軸線旋轉(zhuǎn)稱之為公轉(zhuǎn)，三個(gè)牙輪則依其自己的軸線在井底滾動(dòng)稱之為自轉(zhuǎn)。這種類型的鉆頭具有不同的牙齒設(shè)計(jì)和軸承結(jié)類型，因此能夠適應(yīng)各種類型地層。由于刮 刀鉆頭在軟地層中的機(jī)鉆速較快，巖屑量較大，宜采用 大排量鉆進(jìn)，充分清洗井底和冷卻鉆頭。刮刀鉆頭鉆進(jìn)脆性較大的地層時(shí)，破碎巖石的過(guò)程則分為碰撞、壓碎及小剪切和大剪切三個(gè)階段：碰撞:刃前巖石破碎后，巖石對(duì)刀片的扭轉(zhuǎn) 阻力減小，刀片向前推進(jìn)，碰撞刃前巖石； 壓碎及小剪切:刀片在扭轉(zhuǎn) 力作用下壓碎前方的巖石，使其產(chǎn)生小剪切破碎； 扭轉(zhuǎn)力增大:刀片繼續(xù) 擠壓前方巖石，當(dāng)扭轉(zhuǎn)力增大到極限值時(shí)，巖石沿剪切面產(chǎn)生大剪切破