旋轉(zhuǎn)鉆井法

通過地面動(dòng)力設(shè)備（轉(zhuǎn)盤、頂部驅(qū)動(dòng)鉆井裝置或動(dòng)力水）或井下動(dòng)力鉆具使連接在鉆柱底部的鉆頭連續(xù)旋轉(zhuǎn)，同時(shí)利用接在鉆頭上部的一段鉆柱（鉆鋌）的重力向鉆頭連續(xù)不斷施加鉆壓，將巖石切削或碾壓成碎屑，巖石碎屑由鉆井流體不斷地將其帶到地面，并從鉆井流體中分離出來(lái)。這種鉆井方法較之沖擊鉆井法可大幅度提高鉆井效率及適應(yīng)各種復(fù)雜的井下地層情況，已替代沖擊鉆井法成為世界各地普遍使用的鉆井方法。

在旋轉(zhuǎn)鉆井工藝技術(shù)研究過程中，形成了以下7項(xiàng)應(yīng)用基礎(chǔ)理論組成的學(xué)科：鉆井巖石破碎力學(xué)、鉆井巖石工程力學(xué)、鉆井管柱力學(xué)、鉆井流體化學(xué)、鉆井流體力學(xué)、井下控制工程學(xué)和鉆井技術(shù)經(jīng)濟(jì)學(xué)。這些工藝技術(shù)的發(fā)展大大提高了鉆井效率。

中國(guó)是世界上早進(jìn)行石油鉆井的國(guó)家。早在西漢宣帝時(shí)（公元前60—70年），在現(xiàn)在的四川省和陜西省掘鑿鹽井發(fā)現(xiàn)天然氣，并用于煮鹽。到宋仁宗慶歷年間（1041—1048），在四川省自貢地區(qū)用人力頓鉆設(shè)備鉆出了“卓筒井”（小口徑井），英國(guó)科技史專家李約瑟博士（1900—1995）認(rèn)為頓鉆鉆井是中國(guó)的重大發(fā)明。世界旋轉(zhuǎn)鉆井始于1900年，中國(guó)到1936年開始引進(jìn)旋轉(zhuǎn)鉆機(jī)在新疆獨(dú)山子地區(qū)鉆了一批淺油井。1949年后，中國(guó)石油鉆井的發(fā)展經(jīng)歷了四個(gè)時(shí)期：1949—1959年為初創(chuàng)時(shí)期，在這個(gè)時(shí)期主要是引進(jìn)和學(xué)習(xí)蘇聯(lián)、羅馬尼亞等國(guó)家的鉆井裝備和技術(shù)，旋轉(zhuǎn)鉆井技術(shù)得到初步發(fā)展；1960—1978年是發(fā)展時(shí)期，通過自主攻關(guān)，形成了淺井和中深井的鉆井配套技術(shù)；1979—1998年是提高時(shí)期，廣泛吸收了國(guó)外先進(jìn)鉆井技術(shù)，同時(shí)通過攻關(guān)，形成了深井鉆井和多種功能定向井鉆井的配套技術(shù)，并發(fā)展了保護(hù)油氣層技術(shù)；1998年以后是走向市場(chǎng)化的時(shí)期，在這時(shí)期主要發(fā)展了小井眼鉆井、大位移井鉆井、水平井鉆井、分支井鉆井、欠平衡鉆井、連續(xù)管鉆井和套管鉆井等鉆井新工藝技術(shù)。

21世紀(jì)石油鉆井技術(shù)發(fā)展的主導(dǎo)方向是實(shí)現(xiàn)鉆井的信息化、自動(dòng)化和智能化。中國(guó)石油鉆井要進(jìn)一步提高技術(shù)發(fā)展速度，縮短與世界先進(jìn)水平的差距，并努力實(shí)現(xiàn)鉆井工程的、優(yōu)質(zhì)、、環(huán)保和低成本。

旋轉(zhuǎn)鉆

利用鉆頭旋轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生的切削或研磨作用破碎巖石。是當(dāng)前通用的鉆井方法。比頓鉆鉆速快，并易于處理井塌、井噴等復(fù)雜情況。按動(dòng)力傳遞方式，旋轉(zhuǎn)鉆又可分為轉(zhuǎn)盤鉆和井下動(dòng)力鉆兩種：轉(zhuǎn)盤鉆在鉆臺(tái)的井口處裝置轉(zhuǎn)盤，轉(zhuǎn)盤中心部分有方孔，鉆柱上端的方鉆桿穿過該方孔，方鉆桿下接鉆柱和鉆頭，動(dòng)力驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)盤時(shí)帶動(dòng)鉆柱和鉆頭一起旋轉(zhuǎn)，破碎巖石。井下動(dòng)力鉆是利用井下動(dòng)力鉆具帶動(dòng)鉆頭破碎巖石，鉆進(jìn)時(shí)鉆柱不轉(zhuǎn)動(dòng)，磨損小、特別適于打定向井。井下動(dòng)力鉆有渦輪鉆、螺桿鉆和電動(dòng)鉆等。

井下動(dòng)力鉆具鉆井是利用渦輪鉆具、螺桿鉆具以及沖擊旋轉(zhuǎn)鉆具靠鉆井液驅(qū)動(dòng)的方法鉆井。特點(diǎn)是進(jìn)尺快、鉆壓小、泵壓高。適合鉆定向井或特殊硬底層井段。

鉆井設(shè)備按功能分為旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)、提升系統(tǒng)、泥漿循環(huán)系統(tǒng)。動(dòng)力與傳動(dòng)系統(tǒng)和控制系統(tǒng)等。