Clasificación de la plataforma de perforación de pozos

En general, hay tres tipos de plataforma de perforación rotatoria, plataforma de perforación de impacto y plataforma de perforación compuesta.

taladro rotativo

El agujero se forma rompiendo el estrato de roca por el movimiento giratorio de la herramienta de perforación. Incluye principalmente taladros de cono de olla grandes y pequeños, taladros de mesa giratoria de circulación positiva e inversa, y taladros de cabeza hidráulica, taladro giratorio de vibración de fondo de pozo, etc. Un taladro giratorio simple tiene solo un dispositivo de perforación, mientras que un pozo- La perforadora rotatoria estructurada consta de un dispositivo de perforación y un dispositivo de lavado de pozo circulante. La herramienta de perforación de la plataforma de perforación de pozo rotatorio incluye tubería de perforación y broca. Los diámetros nominales de las tuberías de perforación comúnmente utilizadas son 60, 73, 89 y 114 mm. Las brocas se dividen en dos tipos: broca completa y broca anular. Los conos de maceta grandes y pequeños utilizan sus herramientas de perforación de cono de maceta para rotar y cortar la capa de suelo. De acuerdo con el tamaño de la herramienta de perforación, se denominan cono de olla grande y cono de olla pequeña, que pueden ser impulsados ​​por mano de obra o energía. Los restos de tierra cortados caen en la maceta y se elevan al suelo para descargarlos. Su estructura es simple y su eficiencia de trabajo es baja. Sólo se puede utilizar en general capas de suelo o capas con un diámetro no mayor a 10 cm y un contenido no mayor al 50%. El diámetro del orificio del cono de olla pequeña es de 0,55 m, y la profundidad de perforación es de 80-100 m; El diámetro del orificio del cono de olla grande es de 1,1 metros y la profundidad de perforación es de 30-40 metros. La plataforma de perforación rotatoria (Fig. 1) se usa comúnmente para la plataforma de perforación rotatoria de lavado de lodo de circulación positiva e inversa, es decir, la plataforma de perforación rotatoria de lavado de lodo de circulación positiva consta de torre, cabrestante, mesa giratoria, herramienta de perforación, lodo bomba, giro y motor. Durante la operación, la máquina motorizada impulsa la mesa giratoria a través del dispositivo de transmisión, y la tubería de perforación activa impulsa la broca para rotar y romper el estrato de roca a una velocidad de 30~90 rpm. Después de ser bombeado y presurizado por la bomba de lodo, el lodo se presiona en la tubería de perforación hueca a través del grifo sobre la tubería de perforación, fluye hacia abajo en la broca y se expulsa de la boquilla para enfriar y lubricar la broca; Los recortes en el fondo del pozo se extraen del cabezal del pozo a través del canal anular fuera de la tubería de perforación. Después de asentarse en el tanque de sedimentación, el lodo regresa a la piscina de lodo para su reciclaje. El método de perforación y la estructura de la plataforma de perforación rotatoria de lavado de lodo de circulación inversa son básicamente los mismos que los anteriores, pero el modo de circulación del lodo es opuesto: el lodo fluye hacia el fondo del pozo desde el cabezal del pozo después de asentarse en el tanque de sedimentación, y el lodo que transporta los recortes de roca se bombea fuera del pozo a través de la cavidad de la tubería de perforación a través de la boquilla de la barrena mediante la bomba de arena y luego regresa al tanque de sedimentación. Este método se llama bombeo de circulación inversa. La bomba de agua también se puede usar para inyectar agua a presión desde el fondo del pozo en la cavidad interna de la tubería de perforación a través de la boquilla para formar un flujo ascendente que transporta recortes de roca, lo que se denomina circulación inversa de chorro. El taladro puede formar una alta velocidad ascendente en la tubería de perforación y tiene una gran capacidad para descargar recortes de roca y guijarros, por lo que la velocidad de perforación es más rápida. Es aplicable a la capa de suelo, la capa de arena en general y el estrato suelto con un diámetro de guijarro más pequeño que el diámetro interior de la tubería de perforación. El diámetro interno de la tubería de perforación utilizada es relativamente grande, generalmente de 150 a 200 mm, y el máximo puede alcanzar los 300 mm. Sin embargo, debido a la limitación del bombeo o capacidad de bombeo de la bomba, la profundidad de perforación es generalmente inferior a 150 metros, y la eficiencia de eliminación de recortes es mayor cuando la profundidad del pozo es inferior a 50 metros. La plataforma de perforación de mesa giratoria para el lavado de pozos con gas a presión utiliza un compresor de aire en lugar de una bomba de lodo y aire comprimido en lugar de lodo para el lavado de pozos. En general, se adopta la circulación inversa, también conocida como circulación inversa de gas-lift (Figura 2). Es decir, el aire comprimido se envía a la cámara de mezcla de gas y agua en el pozo a través de la tubería de suministro de gas para mezclarse con el flujo de agua en la tubería de perforación para formar un flujo de agua aireada con una gravedad específica de menos de 1. Bajo la gravedad de la columna de agua anular alrededor de la tubería de perforación, el flujo de agua aireada en la tubería de perforación con recortes de roca asciende continuamente y sale del pozo hacia el tanque de sedimentación, y el agua sedimentada regresa al pozo por gravedad. Cuando la profundidad del pozo es grande (más de 50 metros), la capacidad de remoción de recortes de la plataforma de perforación es mayor que la de la plataforma de perforación con bombeo o chorro de circulación inversa, por lo que es adecuado para la situación de áreas secas de gran profundidad. con escasez de agua, y capa de suelo congelado en zona fría.

Algunas plataformas de perforación rotatoria están equipadas con una bomba de lodo y un compresor de aire al mismo tiempo, y se pueden seleccionar diferentes métodos de lavado de pozos según la situación.

El taladro de cabeza hidráulica es un tipo de taladro giratorio. Es impulsado por el motor hidráulico a través del reductor, y la mesa giratoria y el grifo en el taladro de mesa giratoria son reemplazados por el cabezal de potencia que se mueve hacia arriba y hacia abajo a lo largo de la torre para impulsar la tubería de perforación y la broca para girar y cortar el estrato de roca. . Los pozos de agua de gran diámetro se pueden perforar con una broca grande con un diámetro de hasta 1 metro, que se caracteriza por una velocidad de perforación rápida, fácil carga y descarga de la herramienta de perforación y descenso de la tubería del pozo, sin necesidad de levantar el herramienta de perforación al alargar la tubería de perforación, y una serie de componentes como cabrestante, polea de elevación, mesa giratoria, grifo y Kelly simplemente se evitan. La perforadora rotatoria de vibración de fondo es un tipo de perforadora rotatoria que perfora el estrato de roca combinando la vibración y el movimiento rotatorio. La herramienta de perforación se compone de broca, vibrador, amortiguador de vibraciones y cilindro guía (Fig. 3). La fuerza de excitación generada por el vibrador hace que toda la herramienta de perforación se mueva en un movimiento cónico. La broca está revestida en el exterior de la carcasa del vibrador a través del anillo de fricción. Por un lado, vibra con el vibrador en una vibración circular horizontal con una frecuencia de unas 1000 rpm y una amplitud de unos 9 mm; Por otro lado, realiza un movimiento de rotación a baja velocidad de 3~12 rpm alrededor del eje del vibrador para romper el estrato rocoso, mientras que la tubería de perforación no gira, y utiliza el amortiguador de vibraciones para evitar transmitir la vibración a la tubería de perforación. . El método de circulación inversa de aire comprimido se usa para lavar el pozo, de modo que los recortes se descarguen del pozo a través del conducto y la cavidad de la tubería de perforación ubicada en el centro del vibrador. Este taladro tiene una estructura simple y una alta eficiencia de perforación. El diámetro del orificio es de aproximadamente 600 mm y la profundidad de perforación puede alcanzar los 150 m.