石油鉆采復習資料

1、 第一章套管是加固井壁所用的鋼管。字母：含化學成份的分類代號；數(shù)字：最小屈服極限制造方法：無縫套管，焊接套管套管螺紋連接：三角、偏梯形、特殊螺紋連接下不同層次的套管固結井壁就構成了井身結構。導管、表層套管、技術套管、油層套管套管在井下的承載情況：外擠壓力，內壓力（井口開時，等于管內液柱或氣柱壓力;井口關時，等于井口壓力與管內液柱或氣柱壓力之和。），拉力載荷（套管自重），擊震載荷，熱應力，腐蝕應力。三準則計算：三準則計算，抗擠安全系數(shù)，抗內壓安全系數(shù)等安全系數(shù)法：管柱由數(shù)段不同強度套管組成，各段安全系數(shù)相同。套管與井壁的環(huán)空注水泥封固，稱為固井。下完套管后注水泥。套管柱下部結構：引鞋（防止套管下

2、端插入井壁。易鉆材料（水泥），套管鞋，回壓閥，阻流環(huán)，上膠塞（上方注泥漿），下膠塞，扶正器，泥漿刷（刮去井壁泥餅提高水泥膠結強度）注水泥流程：下套管后，循環(huán)水洗井壁；下放下膠塞，注水泥；注完水泥，下放上膠塞，替泥漿；替泥漿到上、下膠塞相碰結束。鉆井方法：機械鉆進法，旋轉鉆井法。鉆井工藝過程三件事：破碎巖石；取出巖屑、保護井壁；固井和完井，形成油流通道。過程：1鉆前準備 2鉆進（下鉆正常鉆進（開泵循環(huán)泥漿：沖洗井底，攜出巖屑，保護井壁，冷卻鉆具。）接單根起鉆換鉆頭下鉆）3固井 4完井（射孔完井法）5鉆井事故的處理：井漏（加堵漏物） 井塌（加重泥漿）高速射流作用，結合機械破巖，提高鉆速，即噴射式鉆

3、井。噴射鉆井的主要特點：用超高壓液體，高速沖擊巖石，鉆進快，鉆頭壽命長。射流成喇叭形（速度遞減）。井下增壓：提高噴速途徑：減小噴嘴孔徑、提高噴嘴入口壓力有效噴距：噴嘴到井底的距離。保證在（B區(qū)）紊流混合區(qū)。最佳噴射距離，與噴嘴直徑、結構有關。井下增壓器串接于鉆頭與鉆鋌之間。第二章鉆機是一整套鉆井設備。旋轉系統(tǒng)設備（主要組成：轉盤、水龍頭、鉆具，頂驅裝置。作用：轉動鉆具，帶動鉆頭破碎巖石。）水龍頭的作用：承重、旋轉、耐壓。循環(huán)系統(tǒng)設備（主要有：鉆井泵，鉆井液凈化、處理裝置。作用：清洗井底，攜帶巖屑，保護井壁，冷卻鉆頭，提供動力液（井下動力鉆具）。）起升系統(tǒng)設備（主要有：絞車、天車、游車、大鉤、鋼

4、繩、井架。作用：起下鉆具、下套管，控制鉆壓。）旋轉、循環(huán)、起升是鉆機的三大工作機。八大系統(tǒng)：旋轉、循環(huán)、起升、動力、傳動、控制、底座、輔助八大部件：絞車、轉盤、水龍頭、大鉤、游車、天車、鉆井泵、柴油機。鉆機特點：1.大功率、傳動復雜，多工作機聯(lián)合工作。2.絞車、泵、轉盤三大機組不同時工作。3.鉆井過程不連續(xù)基本參數(shù)：1：名義井深L（推薦鉆深范圍，上限為名義井深。）2. 最大鉤載Qmax（在標準規(guī)定的最大繩數(shù)下，大鉤上不允許超過的最大載荷。）3. 最大鉆柱重量Qds（在標準規(guī)定的最大繩數(shù)下，大鉤所允許承受的最大鉆柱在空氣中的重量（質量）鉆機型號:舉個栗子：ZJ70/4500LDB：L鏈條并車、D

5、B交流變頻電驅，轉盤電驅，其他機驅。絞車功率取決于I檔起升速度和I檔起升載荷。井架高取決于立根高度。鉆臺高度取決于安裝井口裝置的高度。 第三章機械驅動鉆機是指以柴油機為動力，驅動工作機。大慶130鉆機總特點：打3200m井;塔架；統(tǒng)一驅動；皮帶并車；三軸開式絞車，鏈輪后臺倒車。ZJ45鉆機總特點：打4500m井;A架；統(tǒng)一驅動；鏈條并車；四軸閉式絞車，絞車內齒輪倒車，加液力變矩器。機械特性（電機轉速n與電磁轉矩M之間變化關系。）特性硬度（特硬、硬、軟特性）同步電動機（工作原理：定子繞組通交流電產生旋轉磁場，轉子繞組通直流電形成直流勵磁磁場，兩磁場相互作用，使轉子被旋轉磁場拖（吸）著以同步旋轉，

6、即 n=n0 。）同步電機：異步啟動異步電動機（轉子轉速小于磁場旋轉速度，稱異步電機。）工作原理：定子通交流電形成旋轉磁場，轉子產生感應電流，轉子電流同旋轉磁場作用產生磁力矩。 第四章什么是頂部驅動鉆井裝置：頂驅：從井架空間上部直接旋轉鉆柱，沿井架內導軌向下送進，完成鉆進，循環(huán)鉆井液，接立根，上卸扣等多種鉆井操作。頂驅鉆井特點：（1） 立根（28m）鉆進，節(jié)省2/3接單根時間。（2） 可隨時壓井（任意高度需循環(huán)井液，水龍頭可立即接上），減少卡鉆事故。（3） 實現(xiàn)：倒劃眼起鉆（鉆頭取不出時，邊轉邊提）;實現(xiàn)：劃眼下鉆 （鉆頭下不去時，邊轉邊放）。（4）以立根鉆水平井、斜井時，容易控制造斜方位。（

7、5）鉆桿上卸扣操作機械化。（6）立根鉆進，提高取巖心質量。頂驅系統(tǒng)組成:水龍頭-鉆井馬達總成、導軌導向滑車總成、上卸扣裝置。第五章起升系統(tǒng)鉆機的核心：絞車、游動系統(tǒng)、井架。起鉆：換鉆頭，取鉆柱。下鉆：鉆柱入井。鉆機三大機組：絞車、轉盤、鉆井泵絞車的作用：1.起下鉆，下套管 2. 控制鉆壓（扶剎把，加鉆壓）3. 上卸扣（拉貓頭，上卸扣）4.   起升井架，吊重物5.  作為轉盤的傳動中間裝置絞車的使用要求：1要能傳遞足夠大的功率2.滾筒要有足夠大纏繩容量3. 要有適當?shù)臋n數(shù)4. 剎車機構靈敏可靠5. 貓頭要有足夠的拉力絞車的結構類型：按

8、軸：單，雙，三軸及多軸 按筒：有單滾筒和多滾筒絞車。絞車有主、輔剎車。功用：剎慢或剎住滾筒，控制放速，懸持鉆具；調節(jié)鉆壓，送進鉆具。剎車鉗工作方式：常開式：液壓加壓剎車；常閉式：用彈簧加壓剎車，用液壓松剎。輔助剎車：與滾筒軸相聯(lián)，下鉆時起作用。水剎車作用：下鉆時剎慢滾筒，保持鉆具均速下放。電磁渦流剎車原理：定子通直流，產生固定磁場。當滾筒帶動轉子轉動時，轉子產生渦電流。渦流形成旋轉磁場，與固定磁場作用產生制動力矩。井架作用：1） 安放天車，懸掛游車、大鉤及工具。（2） 起下鉆、下套管。（3）存放立根。歐拉公式：塔架主要特征：（1）封閉結構，整體穩(wěn)定好，承載能力大。（2）單構件連接。（3）井架內

9、空間大。（4）單件拆裝工作量大，高空作業(yè)，不安全。前開口井架：（1）地面組裝，整體起放，分段運輸（45段）。（2）前扇敞開、截面為形。（3） 結構不封閉，兩側結構相同。A形井架：（1） 兩大腿通過天車臺、二層臺連成“A”字形。（2） 地面組裝，整體起放，分段運輸45段。（3）整體穩(wěn)定性不理想。桅形井架：（1）有整體式和伸縮式兩種。桅架是用液缸或絞車整體起放。（2）桅架向井口方向傾斜，靠繃繩穩(wěn)定。（3）桅架簡單、輕便、但承載能力小，用于車裝輕便鉆機和修井機。 第六章厚壁筒概念：（外徑/內徑） K 1.2 稱厚壁筒。厚壁筒破壞形式為：強度破壞。破壞原因是：筒內應力達到或超過材料允許的屈服

10、極限。設計計算思路：計算求筒內最大應力，利用第三（最大剪應力理論）、第四（最大畸變能理論）強度理論校核，確定安全尺寸。拉梅公式： 第七章采油方法：自噴采油法和機械采油法誘噴：自噴采油首先要進行誘噴。即降低井筒內液柱壓力，清除油層污物。誘噴方法：替噴法、抽汲法、提撈法自噴條件：原油由地層推向井筒，有剩余能量。取決于地層壓力。油層：為砂巖空隙度大，原油才流出。其上為泥巖覆蓋層。原油驅動力：靜水壓力、上覆巖壓、氣頂膨脹力、油層彈力、原油中溶解氣機械采油法分：氣舉采油和抽油法。氣舉法：利用壓縮氣體的能量，舉升原油。兩條通道：注氣和出液。進氣方式：有環(huán)空、中心管進氣兩種方式。抽油法：正常抽油 注水驅油抽

11、油 注熱蒸汽抽油 注熱蒸汽采油：稠油開采注蒸汽熱力采油基本方法：  蒸汽吞吐：是在本井完成注蒸汽、燜井和開井采油三個連續(xù)過程   蒸汽驅：是指按一定井網，在注汽井連續(xù)注汽，周圍油井以一定產量生產。抽油機抽油泵裝置，包括三部分：1. 地面部分抽油機（驅動部分）2. 井下部分抽油泵（懸掛在油管尾部）3.中間部分抽油桿 稱“三抽”設備。 第八章游梁式抽油機結構：驢頭將游梁前端往復圓弧運動，變?yōu)槌橛蜅U垂直往復運動。驢頭目的：對中井口 游梁 復合 曲柄 氣CYJ （Y） （F） （B） （Q）抽油機 懸點載荷 沖程（m）最大扭矩 平衡方式懸點載

12、荷：P掛抽油桿處，反應下泵深度。取決于桿和液柱重量。抽油泵工作過程：上沖程：游動閥關（柱塞上的閥）；固定閥開（泵筒上的閥），地面排油。 下沖程：游動閥開；固定閥關，泵筒向柱塞上方排油。懸點靜載荷大小及變化規(guī)律上沖程載荷:下沖程載荷：有效沖程：靜力示功圖平行四邊形 桿在油中重量始終作用在懸點上。懸點動載荷大小及變化: 慣性載荷和振動載荷。鏈抽懸點載荷分析:最大載荷發(fā)生在上沖程靜變形結束后的瞬間；最小載荷發(fā)生在下沖程靜變形結束后的瞬間。桿，管靜變形之和，它反應了懸點走過的無效行程，即走過 距離，地面才排油，泵筒才吸油-鏈條抽油機結構組成：傳動部分 換向部分 平衡部分 懸吊部分 機架 主要特點：1、

13、采用軌跡鏈條換向機構（特殊鏈節(jié)、滑塊 特殊鏈節(jié)：裝有主銷軸和滑塊滑塊：既帶往返架上下運動，又可在往返架中水平運動。）2.  長沖程、慣性載荷?。▌蛩佟⒓铀俣刃。┎捎蜆渥饔茫嚎刂凭趬毫驼{節(jié)流量?；拘统橛捅茫汗苁奖?、桿式泵、套管泵。4. 型號 / G L Z 抽油泵 泵徑 沖程 管式 吸閥可撈 整筒泵CYB-55/3GZ：泵徑55mm, 沖程3m,管式泵，整體泵筒。差動式單作用水力活塞泵上沖程：主閥位于上死點。 壓力液中心油管通道a液缸下腔（因主閥位上死點，b 不通，壓力液無法經d到缸上腔）。液缸上腔油d孔環(huán)空抽取原油。缸上腔低壓油，缸下腔為高壓油，使液動機活塞上行。 上

14、沖程時：排閥（游）關，吸閥開，泵吸油，（地面出油）。繼續(xù)上行近上死點，桿下槽使主閥下腔與提取油通，主閥上為高壓，下為低壓，壓差下主閥下行至下死點。差動式單作用水力活塞泵工作原理：上沖程、下沖程。平衡原理及計算 動力示功圖 靜力示功圖 套管設計 拉梅公式 第一章套管是加固井壁所用的鋼管。字母：含化學成份的分類代號；數(shù)字：最小屈服極限制造方法：無縫套管，焊接套管套管螺紋連接：三角、偏梯形、特殊螺紋連接下不同層次的套管固結井壁就構成了井身結構。導管、表層套管、技術套管、油層套管套管在井下的承載情況：外擠壓力，內壓力（井口開時，等于管內液柱或氣柱壓力;井口關時，等于井口壓力與管內液柱或氣柱壓力之和。）

15、，拉力載荷（套管自重），擊震載荷，熱應力，腐蝕應力。三準則計算：三準則計算，抗擠安全系數(shù)，抗內壓安全系數(shù)等安全系數(shù)法：管柱由數(shù)段不同強度套管組成，各段安全系數(shù)相同。套管與井壁的環(huán)空注水泥封固，稱為固井。下完套管后注水泥。套管柱下部結構：引鞋（防止套管下端插入井壁。易鉆材料（水泥），套管鞋，回壓閥，阻流環(huán)，上膠塞（上方注泥漿），下膠塞，扶正器，泥漿刷（刮去井壁泥餅提高水泥膠結強度）注水泥流程：下套管后，循環(huán)水洗井壁；下放下膠塞，注水泥；注完水泥，下放上膠塞，替泥漿；替泥漿到上、下膠塞相碰結束。鉆井方法：機械鉆進法，旋轉鉆井法。鉆井工藝過程三件事：破碎巖石；取出巖屑、保護井壁；固井和完井，形成油流

16、通道。過程：1鉆前準備 2鉆進（下鉆正常鉆進（開泵循環(huán)泥漿：沖洗井底，攜出巖屑，保護井壁，冷卻鉆具。）接單根起鉆換鉆頭下鉆）3固井 4完井（射孔完井法）5鉆井事故的處理：井漏（加堵漏物） 井塌（加重泥漿）高速射流作用，結合機械破巖，提高鉆速，即噴射式鉆井。噴射鉆井的主要特點：用超高壓液體，高速沖擊巖石，鉆進快，鉆頭壽命長。射流成喇叭形（速度遞減）。井下增壓：提高噴速途徑：減小噴嘴孔徑、提高噴嘴入口壓力有效噴距：噴嘴到井底的距離。保證在（B區(qū)）紊流混合區(qū)。最佳噴射距離，與噴嘴直徑、結構有關。井下增壓器串接于鉆頭與鉆鋌之間。第二章鉆機是一整套鉆井設備。旋轉系統(tǒng)設備（主要組成：轉盤、水龍頭、鉆具，頂

17、驅裝置。作用：轉動鉆具，帶動鉆頭破碎巖石。）水龍頭的作用：承重、旋轉、耐壓。循環(huán)系統(tǒng)設備（主要有：鉆井泵，鉆井液凈化、處理裝置。作用：清洗井底，攜帶巖屑，保護井壁，冷卻鉆頭，提供動力液（井下動力鉆具）。）起升系統(tǒng)設備（主要有：絞車、天車、游車、大鉤、鋼繩、井架。作用：起下鉆具、下套管，控制鉆壓。）旋轉、循環(huán)、起升是鉆機的三大工作機。八大系統(tǒng)：旋轉、循環(huán)、起升、動力、傳動、控制、底座、輔助八大部件：絞車、轉盤、水龍頭、大鉤、游車、天車、鉆井泵、柴油機。鉆機特點：1.大功率、傳動復雜，多工作機聯(lián)合工作。2.絞車、泵、轉盤三大機組不同時工作。3.鉆井過程不連續(xù)基本參數(shù)：1：名義井深L（推薦鉆深范圍，

18、上限為名義井深。）2. 最大鉤載Qmax（在標準規(guī)定的最大繩數(shù)下，大鉤上不允許超過的最大載荷。）3. 最大鉆柱重量Qds（在標準規(guī)定的最大繩數(shù)下，大鉤所允許承受的最大鉆柱在空氣中的重量（質量）鉆機型號:舉個栗子：ZJ70/4500LDB：L鏈條并車、DB交流變頻電驅，轉盤電驅，其他機驅。絞車功率取決于I檔起升速度和I檔起升載荷。井架高取決于立根高度。鉆臺高度取決于安裝井口裝置的高度。 第三章機械驅動鉆機是指以柴油機為動力，驅動工作機。大慶130鉆機總特點：打3200m井;塔架；統(tǒng)一驅動；皮帶并車；三軸開式絞車，鏈輪后臺倒車。ZJ45鉆機總特點：打4500m井;A架；統(tǒng)一驅動；鏈條并車；四軸閉式

19、絞車，絞車內齒輪倒車，加液力變矩器。機械特性（電機轉速n與電磁轉矩M之間變化關系。）特性硬度（特硬、硬、軟特性）同步電動機（工作原理：定子繞組通交流電產生旋轉磁場，轉子繞組通直流電形成直流勵磁磁場，兩磁場相互作用，使轉子被旋轉磁場拖（吸）著以同步旋轉，即 n=n0 。）同步電機：異步啟動異步電動機（轉子轉速小于磁場旋轉速度，稱異步電機。）工作原理：定子通交流電形成旋轉磁場，轉子產生感應電流，轉子電流同旋轉磁場作用產生磁力矩。 第四章什么是頂部驅動鉆井裝置：頂驅：從井架空間上部直接旋轉鉆柱，沿井架內導軌向下送進，完成鉆進，循環(huán)鉆井液，接立根，上卸扣等多種鉆井操作。頂驅鉆井特點：（1） 立根（28

20、m）鉆進，節(jié)省2/3接單根時間。（2） 可隨時壓井（任意高度需循環(huán)井液，水龍頭可立即接上），減少卡鉆事故。（3） 實現(xiàn)：倒劃眼起鉆（鉆頭取不出時，邊轉邊提）;實現(xiàn)：劃眼下鉆 （鉆頭下不去時，邊轉邊放）。（4）以立根鉆水平井、斜井時，容易控制造斜方位。（5）鉆桿上卸扣操作機械化。（6）立根鉆進，提高取巖心質量。頂驅系統(tǒng)組成:水龍頭-鉆井馬達總成、導軌導向滑車總成、上卸扣裝置。第五章起升系統(tǒng)鉆機的核心：絞車、游動系統(tǒng)、井架。起鉆：換鉆頭，取鉆柱。下鉆：鉆柱入井。鉆機三大機組：絞車、轉盤、鉆井泵絞車的作用：1.起下鉆，下套管 2. 控制鉆壓（扶剎把，加鉆壓）3. 上卸扣（拉貓頭，上卸扣）4

21、.   起升井架，吊重物5.  作為轉盤的傳動中間裝置絞車的使用要求：1要能傳遞足夠大的功率2.滾筒要有足夠大纏繩容量3. 要有適當?shù)臋n數(shù)5. 剎車機構靈敏可靠5. 貓頭要有足夠的拉力絞車的結構類型：按軸：單，雙，三軸及多軸 按筒：有單滾筒和多滾筒絞車。絞車有主、輔剎車。功用：剎慢或剎住滾筒，控制放速，懸持鉆具；調節(jié)鉆壓，送進鉆具。剎車鉗工作方式：常開式：液壓加壓剎車；常閉式：用彈簧加壓剎車，用液壓松剎。輔助剎車：與滾筒軸相聯(lián)，下鉆時起作用。水剎車作用：下鉆時剎慢滾筒，保持鉆具均速下放。電磁渦流剎車原理：定子通直流，產生固定磁場。當滾筒帶動轉子

22、轉動時，轉子產生渦電流。渦流形成旋轉磁場，與固定磁場作用產生制動力矩。井架作用：1） 安放天車，懸掛游車、大鉤及工具。（2） 起下鉆、下套管。（3）存放立根。歐拉公式：塔架主要特征：（1）封閉結構，整體穩(wěn)定好，承載能力大。（2）單構件連接。（3）井架內空間大。（4）單件拆裝工作量大，高空作業(yè)，不安全。前開口井架：（1）地面組裝，整體起放，分段運輸（45段）。（2）前扇敞開、截面為形。（4） 結構不封閉，兩側結構相同。A形井架：（1） 兩大腿通過天車臺、二層臺連成“A”字形。（2） 地面組裝，整體起放，分段運輸45段。（3）整體穩(wěn)定性不理想。桅形井架：（1）有整體式和伸縮式兩種。桅架是

23、用液缸或絞車整體起放。（2）桅架向井口方向傾斜，靠繃繩穩(wěn)定。（3）桅架簡單、輕便、但承載能力小，用于車裝輕便鉆機和修井機。 第六章厚壁筒概念：（外徑/內徑） K 1.2 稱厚壁筒。厚壁筒破壞形式為：強度破壞。破壞原因是：筒內應力達到或超過材料允許的屈服極限。設計計算思路：計算求筒內最大應力，利用第三（最大剪應力理論）、第四（最大畸變能理論）強度理論校核，確定安全尺寸。拉梅公式： 第七章采油方法：自噴采油法和機械采油法誘噴：自噴采油首先要進行誘噴。即降低井筒內液柱壓力，清除油層污物。誘噴方法：替噴法、抽汲法、提撈法自噴條件：原油由地層推向井筒，有剩余能量。取決于地層壓力。油層：為砂巖空隙度大，原

24、油才流出。其上為泥巖覆蓋層。原油驅動力：靜水壓力、上覆巖壓、氣頂膨脹力、油層彈力、原油中溶解氣機械采油法分：氣舉采油和抽油法。氣舉法：利用壓縮氣體的能量，舉升原油。兩條通道：注氣和出液。進氣方式：有環(huán)空、中心管進氣兩種方式。抽油法：正常抽油 注水驅油抽油 注熱蒸汽抽油 注熱蒸汽采油：稠油開采注蒸汽熱力采油基本方法：  蒸汽吞吐：是在本井完成注蒸汽、燜井和開井采油三個連續(xù)過程   蒸汽驅：是指按一定井網，在注汽井連續(xù)注汽，周圍油井以一定產量生產。抽油機抽油泵裝置，包括三部分：1. 地面部分抽油機（驅動部分）2. 井下部分抽油泵（懸掛在油管尾部）3.中間部分抽油桿 稱“三抽”設備。 第八章游梁式抽油機結構：驢頭將游梁前端往復圓弧運