2.2　鉆進工序

鉆進是用一定的破巖工具，不斷破碎巖石加深井眼的過程。鉆進應采用先進的工藝技術，按設計要求，安全、快速、高效地鉆達目的層。鉆進按開鉆次數分為：一次開鉆鉆進、二次開鉆鉆進、三次開鉆鉆進等。鉆進按鉆井速度和對鉆井液的要求分為：快速鉆進、正常鉆進。

2.2.1　一次開鉆

一次開鉆是設備安裝完畢后，為下表層套管面進行的鉆井施工。

（1）鉆前的準備工作

ⅰ.下井鉆具及套管要清洗螺紋，檢查、丈量、編號，并記錄。

ⅱ.挖出圓井和循環溝，沖（鉆）大、小鼠洞，下好鼠洞管。

ⅲ.按設計要求配制好鉆井液。

ⅳ.接好向井內灌鉆井液的管線。

ⅴ.接好鉆頭，提出轉盤大方瓦，下入鉆具。

（2）技術要求

ⅰ.鉆頭直徑要根據所下表層套管的直徑選定。

ⅱ.鉆頭進入圓井開泵，鉆具結構、鉆井參數、水力參數應符合工程設計要求。

ⅲ.表層套管的沉砂口袋不能大于2m。

ⅳ.打完表層，循環鉆井液，調整好鉆井液性能后，起鉆投測，井斜小于0.5°。

ⅴ.起鉆時連續向井內灌滿鉆井液，鉆頭出轉盤前，要先提出大方瓦，再起出鉆頭。

ⅵ.表層套管下入深度與設計深度誤差小于5in¹。

ⅶ.表層套管連接不得選錯螺紋，雙鉗緊螺紋，剩余螺紋不超過1牙。

ⅷ.表層套管必須在井口找正固定好后再固井。

ⅸ.固井時，水泥漿必須返出地面，若未返出則要補注，即打上水泥帽子。

ⅹ.替入量要計算準確，不得替空，水泥塞高度不大于10m。

2.2.2　二次開鉆

二次開鉆是下完表層套管固井后，再次開始的鉆井施工。也就是說，二次開鉆是接好鉆頭，按工程設計要求下入鉆具，鉆完水泥塞，鉆頭接觸第一次鉆進時的井底，再次開始的鉆進。

①開鉆前的準備工作　首先要安裝井口裝置。每次開鉆的井口裝置應盡量保持四通出口高度不變；雙外螺紋短節及調節長度短節的有效長度誤差小于10mm；螺紋用標準螺紋，上緊后剩余螺紋不超過1牙；安裝閘板防噴器時，手動鎖緊裝置的手輪，操縱桿應位于大門兩側，油路接頭出口與井架大門方向相反。根據鉆具尺寸裝相應尺寸的管子閘板，并在司鉆控制臺和遠程控制臺上掛牌標明所裝閘板尺寸，以防關錯。手動鎖緊裝置要裝全、連接好，并在手輪處掛牌標明開關圈數；環形防噴器油路接頭應和閘板防噴器的油路接頭方向相同。安裝好防噴器井口后，要校正天車、轉盤及防噴器組，兩者中心在同一條垂線上，偏心距不大于10mm。校正好后，用直徑18mm的鋼絲繩將防噴器緊固在井架底座上；安裝好的防噴器井口內徑無死臺階；防噴器上方要裝防濺罩。

節流、壓井管匯要使用專用管線并采用標準法蘭連接，無彎度，管線裝好后用地錨固定。四通的兩翼各裝兩個閥門，緊靠四通的閥門處于常開狀態（冬季一般處于常閉狀態）。放噴管線的布局要考慮居民區、道路及各種設施，管線安裝要平直，并接出井口75m以外，控制閥門必須接出井架底座以外。特殊情況下，管線要拐彎時，應采用鑄鋼彎頭，其彎角應大于120°，每隔10～15m、拐彎處及放噴口處要用水泥基墩地腳螺栓或地錨固定。放噴管線通徑應大于75mm；放噴管線及壓井、節流管匯應采用防堵、防凍措施，保證暢通。

遠程控制臺應擺放在井架右前方，距井口25m以上，距放噴管線或壓井管線要有一定距離，其電源線要單獨連接，不能與照明線串接，儲能器瓶的壓力要始終在工作壓力范圍內。司鉆控制臺要安裝在司鉆工作位置附近，便于司鉆操作。安裝完畢要全面試壓。

②高壓試運轉　開鉆前，對循環系統進行高壓試運轉，以檢查安裝質量，保證設備和循環系統在鉆進過程中不出問題。同時可發現薄弱環節，以便整改。高壓試運轉應注意以下問題。

ⅰ.做好準備工作。鉆井泵、立管、水龍頭、水龍帶及方補心等保險裝置必須齊全可靠。

ⅱ.裝合適的鉆頭水眼，確保在確定的排量下達到鉆進中的最髙壓力。

ⅲ.試壓時鉆具結構為：鉆頭+鉆桿+方鉆桿。

ⅳ.開泵時人員應遠離高壓區，待鉆井泵運轉平穩、泵壓穩定后再檢查。

ⅴ.鉆井泵上水良好，排量由小到大，逐漸達到確定排量。

ⅵ.轉盤轉速由低到高，交替試運轉，水龍帶不擺不跳。

ⅶ.試運轉30min，鉆井泵、地面髙壓管線、立管、水龍帶、水龍頭、泵壓表等不刺不漏。

如有問題及時整改，整改后重新試壓，直到符合要求。

③運行、分工　地質、工程設計交底，貫徹措施，運行生產大表。合理分工，科學組織安排生產，保證工作的順利進行。

2.2.3　三次開鉆

下入技術套管后，需繼續加深的井所組織的鉆井施工稱為三次開鉆。對于超深井和特殊井可能要下多層套管，那么會有四次開鉆、多次開鉆等。

2.2.4　鉆進操作

當鉆頭接觸井底前，由司鉆操作，開泵，啟動轉盤，慢慢使鉆頭接觸井底，逐漸施加鉆壓（即鉆進時施加于鉆頭上的力），轉盤旋轉帶動鉆具轉動，鉆頭便不斷破碎巖石，形成的巖屑被射流沖離井底，并由鉆井液帶至地面。

當方余（鉆進中，方鉆桿在轉盤面以下的長度稱為方入；在轉盤面以上的方鉆桿有效長度稱為方余）打完后，停泵，停轉盤，上提鉆具，至方鉆桿下鉆桿內螺紋接頭提出轉盤面，扣上吊卡懸掛住鉆具，用吊鉗卸開方鉆桿，拉方鉆桿與小鼠洞內的單根相接，然后提單根出鼠洞再與井口的鉆柱相接，開泵、下放鉆具，啟動轉盤，恢復正常鉆進。

鉆進操作要求送鉆均勻，防止蹩鉆、跳鉆、頓鉆、溜鉆，嚴禁加壓啟動轉盤，禁止打倒車，上提下放鉆具要平穩。

鉆進時要隨時注意泵壓和懸重的變化，注意井口返出的鉆井液情況。若發現泵壓下降1MPa，地面檢查不出原因時，要果斷起鉆，檢查鉆具。

鉆進中停泵或倒泵要首先通知司鉆，待鉆具提起后再進行上述操作。鉆頭使用后期，如發現蹩鉆、轉盤載荷增大、轉動不均勻、打倒車、鉆速明顯下降等現象，應立即停鉆、循環鉆井液，起鉆換鉆頭，切不可湊合。

2.2.5　鉆井技術

（1）噴射鉆井技術

噴射鉆井是充分利用鉆井液流經鉆頭噴嘴所形成的高速射流的水力作用，提高機械鉆速的鉆井方法。

與普通鉆井相比，其特點可概括為：“三大、三小、三高、兩合理”。即鉆頭噴嘴水力功率、鉆頭噴嘴出口的射流速度、射流對井底的沖擊力大；鉆井泵排量、鉆頭噴嘴出口直徑、鉆井液環空返回速度小；鉆井泵泵壓、鉆頭噴嘴壓力降、鉆井泵輸出功率高；鉆井泵的壓力和功率分配合理。

噴射鉆井的最大優點是能獲得較大的鉆頭水力功率，使泵功率大部分作用于井底。噴射鉆井可以獲得較高的機械鉆速，其主要原因是：射流可以充分凈化井底，消除重復切削；射流能保持和擴大預破碎帶裂縫；射流能直接水力破碎巖石。

（2）取心鉆井技術

鉆井取心是石油勘探和開發的重要工作，多采用鉆進取心法，一般利用筒式取心工具把巖樣（巖心）從地下取出。巖心是了解井下情況最完整的第一手資料，地質人員通過巖心的分析研究，可取得更為完整、準確的地質資料（如油氣層的分布規律、厚度、巖性、孔隙度、滲透率、含油飽和度、裂縫發育情況等），為制定合理的勘探、開發方案，準確計算儲量，采取合適的增產措施提供了可靠的依據。

取心工具按適用地層分為硬地層取心工具、軟地層取心工具；按取心工藝可分為短筒取心，長筒取心、密閉取心、保壓取心等。

取心鉆進過程包括鉆出巖心、保護巖心和取出巖心三個主要環節。完成這三個環節，一般需用取心鉆頭、巖心筒、巖心爪、扶正器和懸掛裝置等部件。

巖心收獲率是衡量取心技術水平和取心質量的一個重要指標。巖心收獲率是指實取巖心長度與取心進尺比值的百分數。

（3）定向鉆井技術

定向鉆井是使井身沿著預先設計的方向鉆達目的層的鉆井方法，又稱斜向鉆井。叢式井、多底井、側鉆井、水平井等都屬于定向井。

首先進行定向井的井身剖面設計，確定井眼曲率、井眼形狀及造斜位置。然后采取一定的造斜方法和造斜工具進行造斜。在鉆井的每一階段都要不斷的測井，取得井深、井斜角、方位角等資料，繪制出實際井眼軸線，檢查它們與設計井身的偏差，如果不符合井身剖面設計，要及時加以調整，即增斜、降斜或杻方位等。

2.2.6　鉆進中的特殊情況

①泵壓下降　原因可能是泵壓表失靈或泵上水不好；管線、閥門、鉆具刺漏或斷裂造成鉆井液循環短路；鉆頭水眼刺壞或脫落；井漏；鉆井液氣侵；泵沖速減小；泵壓表失靈等。

②泵壓升高　原因可能是井塌；鉆速過快，鉆井液攜巖能力差；鉆頭水眼（噴嘴）堵塞；鉆井液密度不均勻；鉆頭泥包；巖性變化；刮刀鉆頭刀片磨光或脫落，金剛石鉆頭、PDC鉆頭有效部位用完研磨胎體所致。

③懸重下降　一般原因是懸重表出現故障；鉆具斷脫。

④發生溢流　要立即按井控的“四、七”動作進行操作。

2.2.7　起鉆、換鉆頭、下鉆

2.2.7.1　起鉆

起鉆是將井內鉆具從井眼中起出的工作。起鉆一般以3根鉆桿為1根立柱，起出移放于鉆桿盒內。

（1）起鉆前的準備工作

ⅰ.循環、調整好鉆井液。

ⅱ.檢查設備、儀器、儀表和剎車系統等工作是否正常。

ⅲ.做好向井內灌鉆井液的準備。

ⅳ.檢查吊鉗、吊卡、卡瓦、提升短節等井口工具是否完好，并備好刮泥器。

ⅴ.檢查吊鉗尾繩是否固定牢固。

（2）起鉆中的特殊情況

起鉆中，由于鉆井液性能、井身質量或疏忽大意等原因，可能造成井塌、砂橋、縮徑、鉆頭泥包、鍵槽或井下落物，導致拔活塞或遇卡等現象。例如拔活塞時摩擦阻力較大，連續遇卡；環空鉆井液隨鉆具一起上行；鉆具內液面逐漸下降，被抽空；轉盤卸螺紋困難，打倒車嚴重。

起鉆有拔活塞、卡鉆現象時切記不要硬拔硬起。要首先下放鉆具至正常井段，接方鉆桿開泵循環鉆井液，并轉動轉盤，調整鉆井液性能，大排量洗井，井下正常后再進行起鉆。若是鍵槽卡鉆則要采用倒劃眼等方法，破掉鍵槽后再起出鉆具。

2.2.7.2　換鉆頭

換鉆頭是起鉆完畢，把鉆柱底端的舊鉆頭卸下，換上所需的新鉆頭的工作。對所換新鉆頭在下井前必須進行仔細檢查，檢查內容包括：鉆頭類型、尺寸、牙型、鉆頭水眼、螺紋、焊縫及牙齒（切削元件）等。

鉆頭螺紋要涂抹螺紋脂，鉆鋌提離轉盤1m左右，內外鉗工用手提起并轉動鉆頭與鉆鋌螺紋連接上，然后放入鉆頭盒，關閉轉盤止轉銷，用吊鉗上緊。鉆頭螺紋的緊度要符合扭矩標準。

2.2.7.3　下鉆

下鉆是換好鉆頭后，將鉆具重新下入井內的工作。下鉆工作與起鉆基本相同，不同之處是：起鉆是卸螺紋，提升鉆具，下放吊卡；而下鉆是上螺紋，下放鉆具，提升吊卡，并比起鉆多一道使鉆具上螺紋的工作。

（1）下鉆前的準備工作

ⅰ.檢查剎車系統、氣路、防碰天車裝置、儀器儀表等。

ⅱ.檢查吊鉗、吊卡、卡瓦等井口工具。

ⅲ.備好合適的螺紋脂。

（2）下鉆中的特殊情況

下鉆中的特殊情況一般是下鉆遇阻。遇阻原因有以下幾點。

ⅰ.鉆井液性能不好或起鉆時未灌滿鉆井液導致井塌。

ⅱ.地層吸水膨脹導致井徑縮小即縮徑。

ⅲ.鉆頭直徑嚴重磨損導致新鉆頭入井遇阻。

ⅳ.鉆具結構改變，不同尺寸鉆具組成鉆柱。

ⅴ.井眼不規則或有砂橋、落物等。

2.2.8　完井測試

任何一口井在進行完井作業前都要進行完井測試。其目的是為完井作業和油田開發提供可靠依據。

測井主要有：電法測井、放射測井、工程測井等。其中工程測井與鉆井工程的關系較密切。工程測井包括：井徑曲線測井、井斜曲線測井、井溫曲線測井、聲幅測井、磁性定位測井等。其目的是檢查井身質量、固井質量，為準確射孔提供依據。

測井時，要按時向井內灌滿鉆井液，并密切注意井口液的變化。若發現溢流要立即報告井隊負責人（隊長、技術員等），及時進行處理。

2.2.9　固井

固井是向井內下入一定尺寸的套管串，并在其周圍注以水泥漿，把套管與井壁緊固起來的工作。其目的是：封隔疏松、易漏、易塌等復雜地層；封隔油氣水層，防止相互竄漏；安裝井口，形成油氣通道，控制油氣流，以便達到安全鉆井和保證長期生產的目的。常規注水泥施工工序如下。

ⅰ.套管下至預定井深后，裝上水泥頭循環鉆井液，井接好各臺水泥車的地面管匯。

ⅱ.打隔離液，注水泥。

ⅲ.頂膠塞并開始替鉆井液。

ⅳ.碰壓。替鉆井液后期，泵壓逐漸升髙，當膠塞坐在生鐵圈上時，泵壓突然升髙的現象，稱為碰壓，此時注水泥結束。

ⅴ.候凝。候凝即等候水泥漿凝固。碰壓后為了防止水泥漿倒流憋壞止回閥，導致環空水泥漿液面下降、套管內水泥塞過長，影響固井質量。候凝時常采用憋壓候凝。在憋壓候凝過程中，由于水泥漿凝固放出熱量，鉆井液溫度升髙，體積膨脹，井口壓力要升髙，因此應有專人負責注意觀察井口壓力，當壓力超過規定壓力時要放壓，以確保井口安全。

2.2.10　搬家

搬家是把鉆井設備及井隊人員的生活設施等搬離老井場（一般是搬至新井場）。它是一項繁忙而復雜的工作，須由生產調度統籌安排。搬家主要包括：搬家前的準備工作、搬家組織工作、拆卸設備、裝車、運輸、卸車及設備就位。

（1）搬家前的準備工作

ⅰ.確定搬家時間和車輛計劃。

ⅱ.準備各種設備的吊、捆繩套和繩索。

ⅲ.把所有設備、活動板房等拖開，清洗泥污井按順序擺放。

ⅳ.鉆井液回收。

ⅴ.落實搬家路線，合理搭配吊車、卡車。

（2）拆卸設備

拆卸設備前，必須切斷電源，以防觸電。無論拆卸什么設備都要精心組織，密切配合，都必須嚴格按照操作規程進行，嚴禁用鐵錘敲打。設備拆卸要先下絞車，再抽大繩，最后拆卸機房設備。設備拆卸后要按吊裝順序分類擺放，嚴禁把散件放在電力線下面。

（3）設備器材的吊裝

ⅰ.吊裝設備器材所用繩索、繩套要滿足安全要求。吊車起吊前，要檢查繩索、吊鉤是否牢固；檢查設備器材受力情況，切勿擠壓易損物件；檢查基礎是否下沉；仔細觀察，一切正常后方可指揮吊裝。吊裝必須嚴格執行安全操作規程。

ⅱ.易燃、易爆、怕擠壓的物品，要放在房子內并加以固定。

ⅲ.無論吊裝何種物品，棱角處都要墊東西以免直接接觸。

ⅳ.吊裝管材時，不準斜吊，起落轉動要平穩。

（4）運輸

對于超高、超寬、超長的大設備，要辦理運輸手續，井在相應部位懸掛標志，同時由責任心強的人跟車；拉運易滾動和重心超過車廂板的物體，要四面拉緊、繃牢。

（5）卸車及設備就位

ⅰ.確定好卸車和設備就位位置。

ⅱ.按標準擺放設備。

ⅲ.注意安全，起重臂下及其旋轉范圍內不準站人，任何人不準隨重物升降等。