钻探清洁、无污染的水是一项挑战。从住宅和商业工作到传教钻井,钻井操作人员——无论他们的经验如何——都会遇到问题。不幸的是,寻求故障排除建议并不总是一种选择。时区的差异和偏远地区的钻井作业使得快速得到答案具有挑战性。

从操作钻机到了解如何解决循环损失或井眼塌陷问题,需要考虑的问题很多。在钻头落地前对这些常见问题进行解答,将有助于钻井作业的顺利进行和获得积极的经验。以下是钻井作业人员在现场作业时遇到的一些常见问题。


如何减少遇到问题的几率?

钻井的努力并不是在现场开始的。在购买或租用钻机之前,了解钻井条件可以防止许多问题的发生。如果钻穿沙子、粘土或砾石,机械装置应该能够完成任务。对于岩层,液压钻机是更好的选择。在坚硬的岩石上钻孔时,要准备好重型钻杆、三牙轮钻头,可能还有潜孔锤。

带一个工具箱,以便在小维修变得更严重之前进行。它应该包括一个管接头化合物,润滑脂枪,扳手,和其他螺母和螺栓。

培训和专业知识与拥有正确的设备同样重要。查看制造商提供的资源,如操作手册,并检查制造商是否提供培训课程或可以推荐第三方课程。此外,查看是否有指导新钻工安装和钻井操作的在线视频。

然而,即使有合适的工具和培训,操作人员也只能完全预测地面上会发生什么。一旦钻到50、100或400英尺深的地方,不可预见的问题就会出现。


为什么钻头总是卡住?

在钻井过程中,钻头可能会不时卡死。在大多数情况下,这种情况发生在作业人员钻穿砂砾时。当作业者停止循环注入下一段钻杆时,岩屑会在钻头周围沉淀。如果出现这种情况,操作人员应该留出额外的时间(最多10分钟)来冲洗岩屑并松开卡住的钻头。如果这不能解决问题,尝试用膨润土增稠泥浆,以帮助去除岩屑。


为什么泥浆泵转轴磨损?

由于钻井泥浆中的硅砂和岩屑的磨耗性,它们是造成旋转钻杆磨损的主要原因。适当的泥坑设计将有助于缓解这一问题。

大多数水井钻机需要一个双井泥浆旋转系统,泥浆泵循环钻井泥浆。泥浆从吸井泵到钻头,然后再泵上来,将岩屑一起冲出。在地面,泥浆被泵入沉降坑,在沉降坑中二氧化硅磨料和岩屑沉淀,然后泥浆返回吸力坑。

使用两个凹坑是很重要的,否则这些材料将不能充分沉淀出来,然后会通过泵,造成磨损。这也有助于包括至少一个90度的旋转泥浆流,以使流动不会直接通过坑系统。


为什么坑里的水位突然下降了?

如果坑内的液位迅速下降,钻头很有可能遇到了多孔地层,泥浆从井眼渗透到岩石的开口中。

通过在吸力坑中加入厚的膨润土混合物来解决这个问题。将泥浆泵的吸入和排出软管放入55加仑的桶中,将膨润土彻底混合,并运行,同时缓慢地加入膨润土粉。搅拌10到20分钟,用吸力吸住底部的结块。

记住,膨润土完全水化和变稠大约需要30分钟。如果膨润土没有变稠,确保水的pH值在9或以上。如果pH值较低,可添加碳酸钙(纯碱)。

当混合物准备好后,将其添加到吸入坑中,继续循环钻井泥浆。如果这还不能解决问题,可以在泥浆中加入切碎的稻草等材料,以帮助堵塞多孔的岩石。如果循环仍然没有恢复,最好停止钻井。


洞塌了,现在怎么办?

如果钻孔塌陷,试着把钻头松动。有时,可以移出钻头,挽救项目。然而,在最坏的情况下,钻头和部分管道将不得不留在地下,油井将被遗弃。

为了防止井塌,防止设备在塌陷的井中丢失,一定要在钻井中断时取出管道,即使这是一顿快餐。如果由于某种原因拆下管道不实用,只需将钻头抬高约5 - 10英尺,并让泥浆泵运行以维持循环。如果中断时间很长,或操作中断一夜,则必须拆除管道。


如果我没有像预期的那样快下水怎么办?

只有在钻到最大深度时才会出现问题,而且没有证据表明能成功钻出一口井。无论如何,当钻头到达应该遇到水的点时,知道要寻找什么是很重要的。答案就在钻井泥浆中。

当钻屑出井时,要时刻监测并记录钻屑在泥浆中的情况。如果岩屑变成了细砂或粗砂或砾石,那么钻头很可能已经钻穿了含水地层。

另一个指标是泥浆是否稀释,温度是否下降。这是泥浆与地下水混合的明确迹象。然而,唯一确定的方法是开发一口井并测试产量。


为什么我在安装套管时,它会挂起来?

发生这种情况的原因取决于土壤。如果在粘土中钻井时发生这种情况,在取出钻杆和插入套管之间的时间内,地面很可能会膨胀并封闭孔。最好的解决方案是拉出套管,扩孔打开套管。有时可以迫使套管向下;然而,这可能会使砾石包不可能在屏幕周围。

另一种选择是使用泥浆添加剂,通过防止粘土水化来缓解问题。


我说完了吗?

不。值得注意的是,这不是一个排除故障的问题;然而,以下步骤是确保油井成功和未来钻井工作成功的关键。

为了让这口井持续使用,并在未来几年提供清洁的自来水,它必须与地表水隔离,以防止污染。为了密封有效,井眼直径应该至少比套管直径大2英寸。密封应该到达第一个不渗透的沉积层,或者,如果不实用,尽可能延伸到更深的地方。为了密封,可将水泥与水混合,形成浆液或泥浆,并在套管和井壁之间灌注或泵送。为了防止水在顶部聚集,在表面创建一个小的护堤,用同样的混合物填充它。

密封好后,至少等待24小时后再安装水泵。同时,对钻头、管道和所有其他设备进行适当的清洁和检查,以确保为下一个钻井项目做好准备。这包括检查润滑脂点,检查螺栓是否正确扭矩和清洁钻杆。这些步骤将有助于确保设备最长的使用寿命,并减少设备故障排除将成为下一个项目的一部分的可能性。

虽然有些复杂情况是不可避免的,但拥有合适的设备和技术往往足以避免大多数钻井问题,并清除可能出现的意外障碍。