古人是怎么建一口井的?
1、選址:挖井之前先選擇一片長有茂密艾蒿叢的地方。打井人在打井之前并不知地下水距地面有多深,全憑地面的艾蒿當向導。但井深一般都是要超過三丈的。
2、挖土:古人過去打井的工具土語稱蝴蝶錐,錐的頭部形狀像現在的冰镩,上部有兩個形似蝴蝶翅的泥斗,錐頭在鉆井的同時也把泥沙帶到了泥斗里,裝滿后拉出地面進行清理。
3、制造井橈:井橈取材一般是落葉松板材,沒有落葉松取雜木也可以。井橈呈六邊形,這樣的井橈構架合理,支撐力強。木匠把選好的木料鋸成厚厚的木板,在木板的兩端刻上卯眼和榫頭,俗稱公卯榫,然后把木板按卯眼和榫頭一一的扣好。
4、下井橈:因為平原上打井大都是土層,井又比較深,被水浸泡容易塌方,所以在打井的同時要下井橈。有條件的地方地表水淺,臨時打井也有用石頭和磚堆砌的。
5、取土:此外還要配備幾個力工干力氣活。力工們在井匠的指揮下,泥斗里的泥裝滿后,再用力提出清理,同時木匠在地面上把井橈一層層的下進井里,再用重錘將井橈夯實。如此往復,直到井出水。
由于油氣井一般需鉆1000~7000米,如此深的井如果用直徑216毫米的鉆頭從地表一直鉆至井底風險很大,而且往往是很難完成的,
例如地表以下數百米內的地層壓力系數一般為1.0左右,用清水鉆井即可穩定井壁壓力,而深部地層的壓力系數可能會達到1.4~2.0,甚至更高,需要使用密度不低于1.4~2.0的鉆井液鉆井才可以壓住地層流體和穩定井壁,同一井筒內上部下部密度差值過高就可能使上部地層被較高密度的鉆井液壓漏而無法施工,
因此鉆井施工過程中會每鉆進一定井段就下入一段鋼制管柱(叫套管),將已鉆井段保護起來,如此已鉆井段的安全系數大為提高,然后再使用較小尺寸的鉆頭繼續實施下步施工,以解決類似以上所存在的問題。鉆井過程中可能會分多次下入套管(一般可達五六次),每次下完套管后使用更小尺寸的鉆頭繼續鉆進。
而每次下完套管都表示一個鉆井階段的完成,叫中途完成鉆井,簡稱中完,二開中完即表示二次開始鉆井(即使用尺寸二大的鉆頭)達到預定井深,中途完成鉆井,下入套管,準備第三次鉆進。