钻探一口油气井,因钻井深度、地质软硬、压力、井程须求等不同因素,施工期从十几天到一年以上不等.钻井过程也相当错综复杂,我们仅讨论较重要的关键.
1、下管套
管套设计可说是钻井的重头戏.任何一口井在钻井过程中常会遭遇到数种不同的地质、深度或突发状况、生产开发需求等,所以须要数层套管来保护井孔,才能顺利钻进目标钻进.
凿孔井是由孔井钻进到某地层深度或层次后,下一层管套,再改以较小尺寸之钻头钻进.以出矿坑 141 号井为例,第一期以 171/2" 钻头钻进到 1,500 公尺后,先下 133/8" 表层管套后,只能用 121/4" 钻头钻进………等.
2、起钻、下钻
为了更换用钝了的钻头,或是准备采岩心样本、修理器材、以及打算在井内做其他工作,需将钻跟钻头提升到地面之后,再将用钝的旧钻头取下,另外接妥新选定的新钻头,并依起钻时的相反顺序,再下到原井底开使钻井.
钻井愈深,起下钻愈费时,真正钻井的时间反而相对减少了,所以如何选用好的钻头,以增加钻井的进度,减少起下钻的次数,缩短施工期限,也是工程人远的职责.
3、泥浆与钻井
旋转钻井法最大的特点,就是利用泥浆作为井内的循环流体,最早使用在钻井的流体是「水」,远在古埃及时代,埃及人在采石场以手动方式旋转钻头钻二十尺深度的井孔时,就会用水来移除岩屑.我国周朝时 (西元前一千一百多年) ,在四川地区钻凿盐井,也是以水来移除岩屑.水,可说是最早用于钻井的「泥浆」.直到目前,水仍旧是泥浆的主要成份.特别是在低比重的泥浆中,水占全部组成的百分之八十五以上.
随着油井钻井工业的发展,钻井也愈往深部钻井.泥浆除了仍旧担任移除岩屑的重要任务外,必须再具备其它多种功能,才能完成深井及困难井的钻井作业.
泥浆不但可以清除井孔、冷却钻头、循环带出钻碎的岩屑、提高钻进率,更可在井孔内壁形成泥壁,以暂时保护井孔,使他不易崩塌.而若在泥浆中加入重晶石粉,更可以提高泥浆的比重,以抵抗地层的压力防止塌陷,阻止地层流体侵入井孔.如遇漏泥层,也可以在泥浆中添加堵漏材料,以稳定井孔；而泥浆的黏性更可悬浮钻屑,使井孔不致埋没,所以泥浆的功能很多.
泥浆对钻井的重要性,有如血液之于人体,会直接影响钻井工程的成败,因此如何在泥浆各项性质中取得平衡点,并选择适当的泥浆,正是工程队现场队长及泥浆人员最大的考验.
