水井鉆機與鉆井技術

鉆井（drilling)是利用機械設備，在地層中鉆出一定嘗試的孔眼的工程。其按照巖石破碎方式以及鉆井工具類型，又可分為頓鉆技術和旋轉鉆技術。

在地質勘探和地質工程中，利于鉆探設備向地下鉆孔，對于直徑較小、深度較大的柱狀圓孔，稱為鉆孔。根據鉆井用途，設計不同的鉆孔直和鉆孔深度。譬如鉆探石油、天然氣以及地下水的鉆井直徑都較大。用于物理測井取巖芯等一般鉆孔偏小。

鉆井的主要功用為：

1、獲取地下實物資料，從井底獲取巖芯、巖屑、石油、水、天然氣等。

2、作為物理測井通道，獲取巖層各種物理場的資料，譬如用于地下軍火試驗等。

3、作為人工通道，觀測地層中礦產、水文及地質結構等用途。

4、綜合應用，勘探采集相結全，開發地下資源的用途。

根據用途劃分，一般將鉆井分為地質普查鉆井、地質勘探鉆井、水井、工程地質鉆井、地熱鉆井、石油鉆井等。

頓鉆，又稱沖擊鉆，一般用鋼絲繩把頓鉆鉆頭送到井底，由動力驅動游梁機構，使游梁做上下運動，并帶動鋼絲繩和鉆頭產生上下沖擊作用，從而破碎巖石。頓鉆設備簡單，成本低，不污染油層，但它鉆速慢、效率低，鉆孔淺，不能適應復雜地層和深井要求，逐漸被旋轉鉆所代替。

旋轉鉆是利于鉆頭旋轉時產生的切削或研磨作用破碎巖石。是當前通用的鉆井技術。它比頓鉆速度快，并易于處理井塌、井噴等復雜情況。

按動力傳遞方式，旋轉鉆又可分國轉盤鉆和井下動力鉆兩種。

轉盤鉆是在鉆井平臺的裝置轉盤，轉盤中心有方孔，鉆柱上端方鉆桿穿過方孔，下接鉆桿和鉆頭，動力驅動轉盤時，帶動鉆柱桿和鉆頭一起旋轉，從而破碎巖石，掘進鉆孔。這種技術有一個明顯的缺點，就是鉆桿和鉆頭一起旋轉，鉆得越深，使用的鉆桿就越多，轉盤所帶動的重量就越大，鉆桿磨損也成倍增加，能耗也會逐漸加大，直到動力機超負荷為止。

井下動力鉆是利于井下動力鉆具，帶動鉆頭破碎巖石，鉆頭在鉆進時，鉆桿不轉動，減少了鉆桿的磨損，加大了鉆桿的壽命，減少了能耗，適合鉆更深的鉆井。不過，這種技術也相對復雜，鉆井設備按功能分為旋轉系統、提升系統、泥漿循環系統等，設備制造及應用技術難度都較高，不適合小型鉆井企業的使用。