鉆井基本知識.ppt

,鉆井工程課件,渤海石油職業(yè)學院,主講教師于久遠,鉆井工程課件主要內容,第一章鉆頭：刮刀鉆頭、牙輪鉆頭、PDC鉆頭、金剛石鉆頭第二章鉆柱：作用與組成、工作狀態(tài)與受力分析、設計第三章鉆進技術：直井防斜技術、井斜的控制方法、鉆進過程中各參數(shù)間的基本關系、鉆進參數(shù)優(yōu)選、水力參數(shù)優(yōu)化設計第四章取心：概述、取心工具組成及類型、常規(guī)取心工藝、密閉取心、保壓密閉取心、定向取心第五章固井：井身結構、套管柱、油井水泥第六章完井技術：鉆開儲集層、完井方法、完井井口裝置第七章：鉆井事故處理于久遠電話HO）,鉆井工程課件,作者簡介：于久遠男49歲渤海石油職業(yè)學院石油工程系鉆井教研室教師。85年7月畢業(yè)于華北石油職工大學石油工程專業(yè)。85年7月87年3月鉆井四公司32715鉆井隊任實習技術員。87年3月96年7月在華北石油技工學校從事鉆井工程理論與鉆井實習教學。88年3月2004年9月從事鉆井井控技術培訓工作。2004年10月取得教師任職資格證并從事鉆井井控技術培訓工作。2005年9月渤海石油職業(yè)學院從事鉆井工程理論與鉆井實習教學。,鉆井工程課件,主要參考書：1.鉆井工藝原理（上、中、下），石油工業(yè)出版社，劉希圣教授主編。2.鉆井工程理論與技術石油大學出版社，陳庭根與管志川教授編著。3.鉆井工程郝瑞主編（中等專業(yè)用書）。4.噴射鉆井理論與計算石油工業(yè)出版社，張紹槐編著。5.鉆井工程石油工業(yè)出版社，何慶龐編著。,石油鉆井概述鉆井技術的發(fā)展鉆井施工工序目前鉆井技術的現(xiàn)狀本章需要4學時,緒論,鉆井工程課件,一、石油鉆井概述,1石油鉆井的概念所謂石油鉆井是指利用專用設備和技術，在預先選定的地表位置處，向下或一側鉆出一定直徑的孔眼，一直達到地下油氣層的工作。,緒論石油鉆井概述,2石油鉆井的種類（1）把鉆井按鉆井的目的進行分類：區(qū)域普查井：基準井、剖面井、參數(shù)井、構造井探井：預探井、詳探井、邊探井開發(fā)井：生產井（油井、氣井）、注入井（注水井、注氣井）特殊用途井：檢查井、觀察井、調整井、救援井等。,一、石油鉆井概述,緒論石油鉆井概述,基準井：在區(qū)域普查階段，為了了解地層的沉積特征和含油氣情況、驗證物探成果而鉆的井。剖面井：是為了研究地層巖性、巖相變化，為尋找含油氣構造而鉆的井。參數(shù)井：為了解區(qū)域構造，提供巖石物性參數(shù)而鉆的井。構造井：為了了解地質構造特征、驗證物探成果，并編制地下某一標準層的構造圖。探井：為了確定油氣藏是否存在及其埋藏位置（預探井），對油氣藏進行工業(yè)評價及取得油氣開發(fā)所需的地質資料（詳探井），圈定油氣藏邊界及其儲量（邊探井）。,一、石油鉆井概述,緒論石油鉆井概述,生產井：在進行油田開發(fā)時，為開采石油和天然氣而鉆的井。注入井：開發(fā)后期為了提高采收率及開發(fā)速度，而對油田進行注水注氣以補充和合理利用地層能量所鉆的井。檢查井：油田開發(fā)到某一含水階段，為了搞清各油層的壓力和油、氣、水分布狀況，剩余油飽和度的分布和變化情況，觀察井：油田開發(fā)過程中專門用來了解地下動態(tài)的井調整井：油田開發(fā)中后期，為進一步提高開發(fā)效果和最終采收率，而調整原有開發(fā)井網(wǎng)所鉆的井。救援井：為了救援而鉆的井。,一、石油鉆井概述,緒論石油鉆井概述,（2）把鉆井按井斜角不同分類：直井、定向井、水平井直井：井口與井底在同一條鉛垂線上定向井：沿著預先設計的井眼軌跡鉆達目的層，井口與井底不在同一條鉛垂線上。水平井：沿著預先設計的井眼軌跡以井斜角85的角度進入目的層。（3）把鉆井按井深不同分類：淺井H6000m9000m,一、石油鉆井概述,緒論石油鉆井概述,1、鉆井的發(fā)展史2100多年前，中國就開始了鉆井，應用的是頓鉆鉆井方法，這是在四川自貢，目的是為了獲得地下的鹽。1521年鉆鹽井偶得石油，這是我國的第一口油井。1835年在四川鉆成了一口天然氣井興海井，井深達1200m，是當時世界上最深的井到1820年，及鴉片戰(zhàn)爭前夕，鉆井深度突破1000米，中國第一口油井在陜西延長油礦。目前日產量還有200公斤美國1859年8月在賓夕法尼亞洲泰特斯維爾小鎮(zhèn)才打了一口20m深的油井，也就是所謂的世界上的第一口油井；前蘇聯(lián)在1863年才打出20m深的井。,二、鉆井技術的發(fā)展,緒論鉆井技術的發(fā)展,2鉆井方法的發(fā)展（1）人工掘井：1521年之前（2）人力沖擊鉆：15211835年，是靠人力、撈砂筒、特殊鉆頭、懸繩、游梁等來完成的。實際上是利用了杠桿原理及自由落體的下落沖擊作用來鉆井的。,二、鉆井技術的發(fā)展,緒論鉆井技術的發(fā)展,特點是：1）破巖與清巖相間進行。2）沖擊力小，破碎效率低。3）設備簡單，起下鉆方便。,（3）機械頓鉆（沖鉆）：18591901年優(yōu)點：設備簡單；起下鉆方便。缺點：靠沖擊作用破巖，鉆頭功率小，破巖效率低，鉆井速度慢；破巖和清巖相間進行。,支架,游梁,懸繩,井壁,鉆頭,井底,二、鉆井技術的發(fā)展,緒論鉆井技術的發(fā)展,（4）旋轉鉆：1901年發(fā)展起來的。旋轉鉆井是靠動力帶動鉆頭旋轉，在旋轉的過程中對井底巖石進行破碎，同時循環(huán)鉆井液以清潔井底的鉆井方法。旋轉鉆井又分為轉盤鉆井、井下動力鉆具鉆井、頂部驅動旋轉鉆井。特點是：1）破巖與清巖相接進行。2）旋轉動力大，轉速高，破碎效率高。3）設備復雜，起下鉆繁瑣。,二、鉆井技術的發(fā)展,緒論鉆井技術的發(fā)展,3旋轉鉆井技術的發(fā)展（1）概念時期（19011920年）：這個時期內開始將鉆井和洗井結合在一起，并使用了牙輪鉆頭和注水泥固套管技術。（2）發(fā)展時期（19201948年）：這個時期牙輪鉆頭、固井工藝、鉆井液等得到進一步發(fā)展，同時出現(xiàn)了大功率鉆井設備。（3）科學化鉆井時期（19481968年）：這個時期鉆井技術有了迅速發(fā)展。采用了噴射鉆井，鑲齒、滑動密封軸承鉆頭，低固相、無固相不分散體系鉆井液及固相控制技術，總結出了影響,二、鉆井技術的發(fā)展,緒論鉆井技術的發(fā)展,二、鉆井技術的發(fā)展,機械鉆速的有關因素，采用了地層壓力檢測、井控技術及平衡壓力鉆井技術。（4）自動化鉆井時期（1968現(xiàn)在）：發(fā)展了鉆井參數(shù)自動檢測、綜合錄井、隨鉆測量技術等計算機技術在鉆井工程中的應用；發(fā)展了優(yōu)化鉆井、井口機械化自動化工具、自動化鉆機、井眼軌跡遙控及自動閉環(huán)控制技術等新技術、新工藝及新設備。,緒論鉆井技術的發(fā)展,三、鉆井施工工序,定井位道路勘察基礎施工安裝井架（塔型井架）搬家安裝設備,7.一次開鉆二次開鉆鉆進起鉆換鉆頭下鉆,13.完井電測14.下套管固井,鉆前施工,鉆井施工,完井施工,緒論鉆井的基本工藝過程,緒論鉆井的基本工藝過程,一開鉆進,下表層套管,注水泥施工,安裝井口防噴器,井口防溢管,鉆井液出口,緒論鉆井的基本工藝過程,二開鉆進施工,三開鉆進施工,井身結構,鉆井范圍：井眼直徑：100mm500mm井的垂直深度；12262米（前蘇聯(lián)科拉半島上的SC3井），我國在江蘇省東?？h毛北鎮(zhèn)正在打一口預計井深5000米的科探井。井的水平位移：一萬米以上（正在準備12000米、14000米水平位移的井）,四、目前鉆井技術現(xiàn)狀,緒論目前鉆井技術現(xiàn)狀,目前較新的鉆井技術：定向井、水平井、大位移井技術分枝井技術深井（45006000m）、超深井(6000m9000m）特超深井（9000m以上）深海鉆井欠平衡鉆井技術小井眼鉆井技術地質導向鉆井技術撓性連續(xù)管鉆井技術,四、目前鉆井技術現(xiàn)