shyou鉆井全面知識(shí)

1、第一節(jié) 鉆井工程一、鉆井過(guò)程 二、鉆井設(shè)備 三、鉆井現(xiàn)場(chǎng) 四、泥漿 五、井深計(jì)算 六、井下壓力測(cè)試及中途測(cè)試 七、巖心描述    鉆井分直井和定向井。定向井可分為：普通定向井、大斜度井、叢式井、多底井、斜直井、水平井等。普通定向井：在一個(gè)井場(chǎng)內(nèi)僅有一口最大井斜角小于60°的定向井。大斜度井：在一個(gè)井場(chǎng)內(nèi)僅有一口最大井斜角在60°86°范圍內(nèi)的定向井。叢式井：在一個(gè)井場(chǎng)內(nèi)有計(jì)劃地鉆出的兩口或兩口以上的定向井組，其中可含一口直井。多底井：一個(gè)井口下面有兩個(gè)或兩

2、個(gè)以上井底的定向井。斜直井:用傾斜鉆機(jī)或傾斜井架完成的，自井口開(kāi)始井眼軌道一直是一段斜直井段的定向井。動(dòng)畫3-1 一、鉆井過(guò)程1、準(zhǔn)備工作   定井位：地質(zhì)師根據(jù)地質(zhì)上或生產(chǎn)上的需要確定井身軸線或井底的位置。   修公路：主要保障能通行重車，有的滿載車總重可達(dá)3940噸或更多。   平井場(chǎng)：在井口周圍平整出一塊場(chǎng)地以供施工之用。井場(chǎng)面積因鉆機(jī)而異，大型鉆機(jī)約需120×90m2，中型鉆機(jī)可為100×60m2。   打基礎(chǔ)：為了保證施工過(guò)程中各設(shè)備不

3、因下陷不均勻而歪斜，要打基礎(chǔ)。小些的基礎(chǔ)用預(yù)制件，大的基礎(chǔ)則在現(xiàn)場(chǎng)用混凝土澆灌。   安裝：立井架，安裝鉆井設(shè)備。2、鉆進(jìn)   當(dāng)前世界各地普遍使用的打井方法是旋轉(zhuǎn)鉆井法，此法始于1900年。   鉆進(jìn)：鉆進(jìn)直接破碎巖石的工具叫鉆頭。鉆進(jìn)時(shí)用足夠的壓力把鉆頭壓到井底巖石上，使鉆頭的刃部吃入巖石中。鉆頭上邊接鉆柱，用鉆柱帶動(dòng)鉆頭旋轉(zhuǎn)以破碎并底巖石廣井就會(huì)逐漸加深。加到鉆頭上的壓力叫鉆壓，是靠鉆柱在洗井液中的重量(即減去浮力后的重量)的一部分產(chǎn)生的。   鉆柱把地面的動(dòng)力傳給鉆頭

4、，所以，鉆柱是從地面一直延伸到井底的，井有多深，鉆柱就有多長(zhǎng)。隨著井的加深，鉆柱重量將逐漸加大，以致于將超過(guò)鉆壓的需要。過(guò)大的鉆壓將會(huì)引起鉆頭、鉆柱、設(shè)備的損壞，所以必需將大于鉆壓的那部分鉆柱重量吊懸起來(lái)，不使作用到鉆頭上。鉆柱在洗井液中的重量稱為懸重，大于鉆壓需要而吊懸起來(lái)的那部分重量稱為鉆重。亦即鉆壓=懸重一鉆重。   井加深的快慢，即鉆進(jìn)的速度，用機(jī)械鉆速或鉆時(shí)表示。機(jī)械鉆速是每小時(shí)破碎井底巖石的米數(shù)，即每小時(shí)進(jìn)尺數(shù)。鉆時(shí)是每進(jìn)尺1m所需時(shí)間，以分鐘表示。此二者互成倒數(shù)。   洗井：井底巖石被鉆頭破碎以后形成小的碎塊，稱為巖屑。

5、巖屑積多了會(huì)妨礙鉆頭鉆切新的井底，引起機(jī)械鉆速下降。所以必需在巖屑形成以后及時(shí)地把它們從井底上清除掉，并攜出地面，這就是洗井。   洗井用洗井液進(jìn)行。洗井液可以是水、油等液體或空氣、天然氣等氣體。當(dāng)前用得最多的是水基泥漿，即粘土分散于水中所形成的懸浮液。也有人稱洗井液為鉆井液，但多數(shù)人則把各種洗井液統(tǒng)稱之為泥漿。   鉆柱是中空的管柱，把洗井液經(jīng)鉆柱內(nèi)孔柱入井中，從鉆頭水眼中流出而沖向井底，將巖屑沖離井底，巖屑隨同洗井液一同進(jìn)入井眼與鉆柱之間的環(huán)形空間，向地面返升，一直返出地面，見(jiàn)圖3-1。巖屑在地面上從洗井液中分離出來(lái)井被清除掉，不

6、含巖屑的洗井液再度被注入井內(nèi)，重復(fù)使用。洗井液為氣體時(shí)則不再回收。圖3-1 泥漿循環(huán)示意圖   在鉆進(jìn)時(shí)，洗井是與破碎巖石同時(shí)迸行的。為了維持洗井液不間斷地循環(huán)，就需用泵連續(xù)灌注。液體在流經(jīng)管路時(shí)是要損耗能量的，即要克服流動(dòng)阻力而損耗洗井液所具有的壓力。因此，泵的出口壓力要較高。   接單根：在鉆進(jìn)過(guò)程中井不斷加深，鉆柱也要及時(shí)接長(zhǎng)，每次接入一根鉆桿，叫做接單根。打一口井要接很多次單很。   起下鉆：為了更換磨損了的鉆頭，需將全部鉆柱從井中起出，換了新鉆頭以后再重新下入井中，叫起鉆或下鉆。一口井要用很多只

7、鉆頭才能鉆成，所以起下鉆的次數(shù)是很多的。   為了提高效率，節(jié)省時(shí)間，起下鉆時(shí)不是以單根鉆桿為單位進(jìn)行接卸，而是以二或三根鉆桿為一接卸單位，稱為立根。立根長(zhǎng)度一般為24-25m。為了配合這么長(zhǎng)的立根，井架高度一般應(yīng)為41m左右。   固井：一口井在形成時(shí)，要穿過(guò)各種性質(zhì)不同的地層，有的地層巖石堅(jiān)硬，井眼形成以后可以維持較長(zhǎng)時(shí)間而不致坍塌，有的地層則很松軟、破碎，形成的井壁不穩(wěn)定，井壁上的巖石極易坍塌落入井內(nèi)，有的地層內(nèi)含有高壓油，氣，水等流體，有的地層則壓力很低，易使洗井液漏失，有的地層含有某些鹽類，會(huì)使洗井液性能變壞。 &

8、#160; 盡管地層復(fù)雜多變，還是得設(shè)法將這些地層鉆穿，否則無(wú)法繼續(xù)向下鉆進(jìn)。當(dāng)這些地層被鉆穿以后，上述的各種復(fù)雜情況有的可能消失，對(duì)以后的鉆井工作不再造成危害。而有的則繼續(xù)給鉆井工作造成麻煩，也許會(huì)形成隱患。為了保護(hù)已鉆成的井眼和使以后的鉆井工作順利進(jìn)行，或?yàn)樯a(chǎn)造成通路，應(yīng)當(dāng)在適當(dāng)?shù)臅r(shí)候?qū)圻M(jìn)行加固，稱為固井。固井的方法是將稱做套管的薄壁無(wú)縫鋼管下入井中，井在井眼與套管之間灌注水泥漿以固定套管，封閉住某些地層。這就是下套管，注水泥作業(yè)。一口井從開(kāi)始到完成，常需下入多層套管井注水泥，即需進(jìn)行數(shù)次固井作業(yè)。   事故處理：如物件落入井內(nèi)需進(jìn)行打撈，鉆桿

9、斷在井內(nèi)也要打撈，鉆柱被卡在井內(nèi)則要設(shè)法解卡。除落物外，引起井內(nèi)復(fù)雜情況而需處理的原因多系洗井液性能不合要求所造成的。二、鉆井設(shè)備常用鉆具包括鉆頭、鉆挺、穩(wěn)定器、減振器、震擊器、加重鉆桿、鉆桿、方鉆桿、井底馬達(dá)和連續(xù)導(dǎo)向動(dòng)力鉆具組合等。1、鉆頭（Drill Bit）   鉆頭是鉆井時(shí)直接破碎巖石的工具。它的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，制造工藝及選用是否得當(dāng)對(duì)提高鉆井速度，降低鉆井成本很重要。近十多年來(lái)，隨著鉆井技術(shù)的提高，冶金和機(jī)械制造工藝的改進(jìn)，鉆頭的設(shè)計(jì)、制造和使用都有了很大的改善，使各類鉆頭的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)有了很大的提高。   目前石油鉆井常用的鉆

10、頭(不包括地質(zhì)鉆探、礦產(chǎn)采掘等工業(yè)所用鉆頭)，按其破碎巖石的作用原理分類，可分為切削型(刮刀鉆頭)，沖擊壓碎剪切型(牙輪鉆頭)和研磨型(金剛石鉆頭)三類（圖3-2）。圖3-2 鉆頭類型介紹圖 圖3-3 刮刀、牙輪、取心、金剛石鉆頭圖片2、鉆桿（Drill pipe）   用于將破碎巖石的扭矩從地面?zhèn)鬟f給鉆頭，并形成洗井液循環(huán)的通路。鉆桿用薄壁無(wú)縫鋼俐管制成，每根長(zhǎng)8-12m。為了適應(yīng)不同使用條件的要求，鉆桿采用不同的鋼級(jí)生產(chǎn)出不同直徑、不同壁厚的多種規(guī)格（均為API標(biāo)準(zhǔn)）以供選用。   鉆桿由厚壁高強(qiáng)度鋼管制成。兩端的接頭比

11、本體粗。一端為公扣，一端為母扣。其管體外徑為73mm168mm，壁厚8.38mm11.40mm，內(nèi)徑為33mm126mm。在鉆頭與方鉆桿之間。作用是：l）將鉆頭送入井底，起下井內(nèi)鉆具；2）輸送高壓鉆井液；3）傳遞扭矩；4）控制鉆壓。   三方、四方或六方空心鋼管稱方鉆桿（Kelly），上接水龍頭，下接鉆桿，作用是將鉆盤扭矩傳遞給鉆柱。API鉆桿規(guī)范見(jiàn)表2-20。表3-1 API鉆桿規(guī)范外徑 mm （英寸）內(nèi)徑 mm壁厚 mm線密度 kg/m114.3（41/2）100.536.8824.597.188.5624.795.359.4726.992.4610.9229

12、.8127(5)111.967.5224.2108.619.1929.0圖3-4 鉆桿（左圖方鉆桿；鉆井現(xiàn)場(chǎng)的鉆桿）2、鉆鋌（Drill Collar）   鉆挺由厚壁高強(qiáng)度鋼管制成，兩端有接頭。一端為公扣，一端為母扣。通體外徑相等，內(nèi)徑相等；其外徑在79mm355mm的范圍內(nèi)；內(nèi)徑為31mm76mm。位置在鉆柱下部、鉆頭之上。其作用是：1.提供鉆壓；2.傳遞運(yùn)動(dòng)力和力矩；3.控制井眼軌道；4.傳遞泥漿。表3-2為API鉆鋌規(guī)范表。           &

13、#160;                           表3-2 API鉆鋌規(guī)范外徑 mm （英寸）內(nèi)徑 mm壁厚 mm線密度 kg/m146.1（53/4）57.1544.46111.2152.4（6）57.1547.6122.7158.8（61/4）57.1550.8135.1177.8（7）71.4453.2163.2203

14、.2（8）71.4465.9223.9228.6（9）71.4478.6290.2254（10）76.288.9361.6279.4（11）76.2101.6444.93、加厚鉆桿   普通鉆桿的壁厚約8-12mm,鉆艇壁厚約45-100mm,兩者直接相接，剛度差別太大，對(duì)鉆桿不利。應(yīng)當(dāng)在兩音之間接上加厚鉆桿1821根，使剛度不突然變化。   加厚鉆桿實(shí)際上是一種特殊的厚壁鉆桿,壁厚為22-25mm，。由于壁較厚，所以單位長(zhǎng)度重量為普通鉆桿的2.4倍以上。   這種鉆桿通常接在鉆鋌和普通鉆桿之間。其作用：

15、1)鉆挺不足時(shí)可給鉆頭提供鉆壓；2)由于壁厚大，具有較高抗張、抗彎曲強(qiáng)度，可以有效地防止和減少鉆具事故。結(jié)構(gòu)同于普通鉆桿。加厚鉆桿規(guī)范見(jiàn)表3-3。表3-3 加厚鉆桿規(guī)范外徑 mm （英寸）內(nèi)徑 mm壁厚 mm線密度 kg/m114.3（41/2）69.922.259.4127(5)76.225.472.24、配合接頭   鉆桿與鉆鎮(zhèn)有多種不同的外徑，它們的接頭絲扣也就具有不同的節(jié)圓直徑，錐度與螺距也可能不同。即使是外徑相同的鉆桿，也由于加厚方式的不同或其他原因，其接頭絲扣的尺寸也不盡相同。鉆柱配合有多種不同的組合，相互連接處的接頭絲扣尺寸可能是不一樣的，這就無(wú)法相

16、互連接。解決的辦法就是用配合接頭，它兩端的絲扣各與擬連接的絲扣同尺寸。5、保護(hù)接頭   方鉆桿下端接頭絲扣處由于起下鉆，接單根等作業(yè)接卸頻繁而容易磨損。磨損后不易修復(fù)。水龍頭中心曾下端也有這問(wèn)題。這些絲扣需要加以保護(hù)以延長(zhǎng)其使用壽命。采用的辦法是在該處再加用一個(gè)接頭，使經(jīng)常接卸處移到這個(gè)新加的接頭上就行了，如果損壞，換個(gè)接頭還是簡(jiǎn)單易行的。這個(gè)接頭就叫保護(hù)接頭。6、吊卡、卡瓦、吊鉗、提升短接、安全卡瓦   鉆井起下鉆時(shí)常用到吊卡、卡瓦、吊鉗（Tong）、提升短接、安全卡瓦設(shè)備（圖3-5圖3-10）。安全卡瓦（Safety clamp）

17、在鉆鋌上無(wú)接頭臺(tái)肩，用普通卡瓦卡緊在轉(zhuǎn)盤上時(shí)可能滑落井中。因此，在卸下吊卡前要卡上安全卡瓦，扣上吊卡以后再去掉。利用尖劈原理將鉆桿、鉆鋌卡緊在轉(zhuǎn)盤孔斜面上，以懸持鉆桿柱重量，以進(jìn)行起、下管柱的作業(yè)。圖3-5 吊卡與卡瓦 1鉆桿；2吊環(huán)；3吊卡；4卡瓦；5轉(zhuǎn)盤 圖3-6 液壓大鉗圖片（Hydraulic Tong） 圖3-7 鉆桿吊卡圖片（Elevators for hanging drill rod）  圖3-8 套管吊卡（Elevators for hanging casings） 圖3-9 鉆具卡瓦 圖3-10 鉆具安卡

18、7、打撈工具：公錐（Pin Tap）、母錐（ Hen Tap）、打撈筒、打撈藍(lán)（ Fishing Basket ）、打撈矛、磁力打撈器（Fishing magnet）、磨鞋（Mill）。（圖3-113-14）。 圖3-11 打撈工具銑鞋和倒扣接頭  圖3-12 打撈工具引子磨鞋和母錐 圖3-13 打撈工具公錐、磨鞋撈杯和平底磨鞋圖3-14 打撈工具套子磨鞋、引子磨鞋和母錐8、穩(wěn)定器（Stabilizer）：一端有母扣、一端有公扣的高強(qiáng)度鋼管（圖3-15）。兩端設(shè)有接頭，中間有加粗鋼筋。位置在鉆鋌及鉆桿中間。作用是控制井眼軌道。是滿眼（保持原井眼軸線鉆進(jìn)）

19、、鐘擺和增穩(wěn)降斜鉆具組合中的必需部件。一般扶正器用3個(gè)，放置在鉆頭以上1.3m,7.6m,19m左右處。扶正器的外徑應(yīng)等于鉆頭外徑。應(yīng)及時(shí)更換掉直徑已磨小了的扶正器。通常有直棱和螺旋兩種類型。圖3-15 可換套螺旋穩(wěn)定器；滾輪穩(wěn)定器；組合穩(wěn)定器9、減震器（Bumper）：是一段軸向彈性較好的鉆挺（圖3-16）。利用工具內(nèi)部的減震元件或可壓縮液體吸收或減小鉆井過(guò)程中對(duì)鉆頭和鉆具的沖擊和振動(dòng)負(fù)荷，保護(hù)鉆頭牙齒、軸承和鉆具，延長(zhǎng)鉆頭壽命和減少鉆具刺漏的一種鉆井工具。位置在鉆鋌中間。圖3-16 減震器10、震擊器（Jar）：是鉆往的一個(gè)短節(jié)（圖3-17）。當(dāng)軸向拉力或壓力達(dá)到一定的數(shù)值時(shí)，產(chǎn)生一個(gè)劇烈

20、的軸向振動(dòng)，以解除卡鉆。位置在鉆鋌中間。 圖3-17 減震器，震擊器 11、井下動(dòng)力裝置（Down hole Motor）    所謂井下動(dòng)力鉆具，是指用循環(huán)鉆井液作動(dòng)力驅(qū)動(dòng)工具芯軸帶動(dòng)鉆頭旋轉(zhuǎn)鉆井的鉆具。井下動(dòng)力鉆具的共同特點(diǎn)是，鉆井時(shí)鉆柱不旋轉(zhuǎn)。利用這一特點(diǎn)，在定向井斜鉆進(jìn)中，可以使井身沿一定方向傾斜鉆進(jìn)至預(yù)定目標(biāo)。井下動(dòng)力裝置有三種：螺桿鉆具（液壓驅(qū)動(dòng)、螺桿轉(zhuǎn)子、定子）、渦輪鉆具（液壓驅(qū)動(dòng)、渦輪、葉輪）和電動(dòng)鉆具（電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)）。圖3-18為螺桿圖片。圖3-18 螺桿圖片    防噴設(shè)備：鉆

21、井過(guò)程中存在井內(nèi)壓力平衡問(wèn)題。泥漿漏失、溢流都可能使壓力平衡被破壞，為了防止井場(chǎng)發(fā)生井噴事故(動(dòng)畫3-2)，必須安裝防噴設(shè)備，主要包括多效能防噴器、閘板防噴器、旋轉(zhuǎn)防噴器。多效能防噴器裝在最上部。發(fā)生溢流時(shí)，一般是先關(guān)這個(gè)防噴器。密封件是帶鋼骨架的橡膠芯子（圖B-9)。關(guān)閉時(shí)是用油壓推動(dòng)活塞上行，壓縮橡膠芯子即可封住。放掉油壓，活塞下行，橡膠芯子回到原位，該防噴器即打開(kāi)。在發(fā)生溢流時(shí)，井口可能是全空的。也可能有鉆桿，方鉆桿。橡膠芯子可封住任何形狀的井口，但因封閉全井口時(shí)芯子易壞，所以除非是緊急情況，不建議用于無(wú)鉆桿時(shí)的全封閉，封閉以后可以允許鉆柱進(jìn)行小量活動(dòng)。圖3-19圖3-26為井噴現(xiàn)場(chǎng)、防

22、噴設(shè)備及其工作原理圖。動(dòng)畫3-3 圖3-19 手動(dòng)單閘板試油防噴器和井口四通圖3-20 左多功能防噴器；右多功能防噴器內(nèi)部結(jié)構(gòu) （1壓蓋；2橡膠芯子；3活塞；4支承套；5密封套；6外殼） 圖3-21 旋轉(zhuǎn)防噴器及動(dòng)力站照片圖3-22 液壓防噴器系統(tǒng)示意圖圖3-23 井口防噴器組合 圖3-24 井口安裝圖3-25 鉆井防噴器原理示意圖圖3-26 井噴模擬現(xiàn)場(chǎng)8、鉆柱組合    水龍頭和方鉆桿上部接頭為左旋螺紋（反扣）。從方鉆桿下端到鉆頭的所有接頭都是右旋螺紋（正扣）。圖3-27為常見(jiàn)的鉆柱組合方式。圖3-27 鉆柱連

23、接方式三、鉆井現(xiàn)場(chǎng)1、井場(chǎng)布置   井場(chǎng)是在陸地上打井時(shí)為便于鉆井施工在井口周圍平整出來(lái)的一片平地，面積根據(jù)鉆機(jī)的大小面定，打6000m深井的鉆機(jī)約需120×90m2,3000m鉆機(jī)100×60m2,再小些的鉆機(jī)井場(chǎng)可小到60×80m2。井場(chǎng)的空?qǐng)龃笮?yīng)能滿足搬家、安裝、面井等作業(yè)時(shí)大批車輛進(jìn)出，擺放的需要。對(duì)離礦區(qū)較遠(yuǎn)的探井，尚需有職工所需的生活設(shè)施如宿舍、廚房等。如在水面上打井，則用鉆井平臺(tái)來(lái)代替井場(chǎng)。圖3-28給出了一個(gè)井場(chǎng)的布置圖。圖3-28 左圖鉆井現(xiàn)場(chǎng)示意圖（1井口；2井架，鉆機(jī)；3泥漿泵；4泥漿池；5固相清除設(shè)備，除氣設(shè)

24、備；6水罐；7油罐；8值班房；9庫(kù)房；10發(fā)電房）；右圖井場(chǎng)夜景2、旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)   主要由轉(zhuǎn)盤、方鉆桿、水龍頭和鉆柱組成（圖3-29）。圖3-29 左-旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)(1-水龍頭;2-方鉆桿;3-轉(zhuǎn)盤;4-驅(qū)動(dòng)鏈條;5-鉆柱;6-鉆臺(tái);7-方瓦及方補(bǔ)心);右-轉(zhuǎn)盤3、吊升系統(tǒng)   鉆進(jìn)時(shí)需將多于鉆壓需要的鉆柱重量吊懸起來(lái)，換鉆頭或固井等作業(yè)時(shí)要進(jìn)行起、下管柱、鉆柱，其重量常達(dá)幾十噸，這都要求鉆井設(shè)備具有較大的起重能力。為此采用復(fù)滑輪系統(tǒng)起重。吊升系統(tǒng)主要包括天車、游動(dòng)滑車、大繩、井架及底座、絞車、水剎車、大鉤、水龍頭組成（圖3-303-34）

25、。吊升系統(tǒng)的起重能力應(yīng)比實(shí)際最大值大20左右.圖3-30 左-方鉆桿;右-吊升系統(tǒng)(1-天車;2-游動(dòng)滑車;3-大鉤;4-水龍頭;5-水剎車;6-快繩;7-絞車;8-井架;9-死繩)圖3-31 左-天車;右-游動(dòng)滑車及大鉤(1-外殼;2-輪子;3-軸承;4-軸;5-輪槽;6-大鉤)圖3-32 井架(a-塔式井架;b-A字井架)圖3-33 絞車(1-控制臺(tái);2-貓頭;3-撈砂滾筒;4-滾筒;5-水剎車;6-剎車把,剎帶)圖3-34 左-剎車機(jī)構(gòu)(1-剎帶;剎帶塊;3-剎把;4-剎車氣缸;5-平衡梁);右-水剎車(1-右定子;2-轉(zhuǎn)子;3-主體;4-左定子;5-轉(zhuǎn)軸;6-牙嵌離合器)4、循環(huán)系統(tǒng)&

26、#160;  主要包括泥漿泵、地面管匯、水龍帶、水龍頭、泥漿罐、泥漿池、泥漿槽、振動(dòng)篩、除砂（泥）器（圖3-353-38）。圖3-35 鉆井現(xiàn)場(chǎng)地面循環(huán)系統(tǒng)圖 圖3-36 循環(huán)系統(tǒng)中振動(dòng)篩 圖3-37 SL3NB1300型鉆井泵圖3-38 真空除氣器四、泥漿    旋轉(zhuǎn)鉆井法是利用洗井液清洗井底，攜出并下巖屑及控制井內(nèi)壓力等。各種類型洗井液中應(yīng)用最廣泛的是粘土與水混合后的懸浮液，稱為泥漿。鉆井術(shù)語(yǔ)中常把各類洗井液統(tǒng)稱之為泥漿。1、泥漿功用   清巖泥漿以較高的速度（一般在6070m/s

27、以上）自噴頭噴嘴中流出、噴向井底，促使已碎巖石及時(shí)離開(kāi)井底，為鉆頭鉆切末破碎的巖石創(chuàng)造條件；攜巖將離開(kāi)井底的巖屑帶出地面，使井內(nèi)清潔。巖屑受到的浮力(巖屑密度:2300-2700kg/m3，泥漿密度1040-2350kg/m3)及泥漿在環(huán)形空間里向上的返升速度或稱環(huán)空返速使巖屑上行；懸浮加重劑及巖屑泥漿應(yīng)當(dāng)具有足夠大的粘度與切力以懸浮因故停止流動(dòng)的泥漿中的固體顆粒如巖屑、加重劑等，防止顆粒下沉造成卡鉆等事故；有良好的造壁性能能在井壁上形成一層薄而致密的泥餅，以保護(hù)井眼、防止坍塌，減少生產(chǎn)層受到的損害；潤(rùn)滑鉆柱，冷卻鉆頭；控制井內(nèi)高壓油、氣、水層，不使其流體流入井內(nèi)；將地面功率以水力功率的形式傳

28、到井下，驅(qū)動(dòng)井下動(dòng)力鉆具破碎巖石；泥漿錄井根據(jù)返出的泥漿和巖屑信息進(jìn)行鉆井泥漿錄井。2、泥漿組成   當(dāng)前絕大部分的洗井液是水基泥漿，其連續(xù)相是水，水中懸浮有能水化的枯土，這些粘土可能是配制泥漿時(shí)加入的，或巖屑中可水化的粘土水化后形成的。泥漿中還有惰性顆粒，如增加泥漿密度用的加重劑以及細(xì)的巖屑顆粒。3、泥漿性能   主要是泥漿的密度、粘度、切力、失水量。分別由實(shí)驗(yàn)的泥漿密度秤、旋轉(zhuǎn)粘度計(jì)和失水儀測(cè)量。五、井深計(jì)算    井的最上部稱為井口，井的最下部稱為井底，井周圍的側(cè)壁為井壁，井眼的直徑為井徑

29、，全部井眼為井身，全部井身中的某段為井段，井口轉(zhuǎn)盤面到地面基墩的距離稱補(bǔ)心高。井深指井口轉(zhuǎn)盤面到井底的距離。計(jì)算公式是：            井深=鉆頭長(zhǎng)度+鉆鋌長(zhǎng)度+鉆桿長(zhǎng)度+各種接頭長(zhǎng)度+方入=鉆具總長(zhǎng)+方入    方入指方鉆桿在轉(zhuǎn)盤面以下的長(zhǎng)度，方余指方鉆桿在轉(zhuǎn)盤面以上的長(zhǎng)度。到底方入指鉆具下到井底時(shí)的方入；整米方入指鉆具下到整米時(shí)的方入；取心方入指取心鉆具下到井底時(shí)的方入；割心方入指取心鉆具開(kāi)始割心時(shí)的方入；打撈方入指打撈工具

30、碰到井底落物時(shí)的方入；造孔方入指打撈工具扣緊井底落物時(shí)的方入；交接班方入，指交接班時(shí)的方入。鉆具的長(zhǎng)度從母扣（0）邊到公扣（1）紋最深處。圖3-39顯示了單根鉆具長(zhǎng)度的計(jì)算方法。圖3-39 單根鉆具的長(zhǎng)度計(jì)算六、井下壓力測(cè)試及中途測(cè)試    中途測(cè)試又稱“地層試驗(yàn)器試井”或“鉆桿測(cè)試” (簡(jiǎn)寫為DST)。它是指在油井正常鉆進(jìn)過(guò)程中，根據(jù)油氣顯示程度，中斷正常鉆進(jìn)，進(jìn)行一次能夠評(píng)價(jià)油層的暫時(shí)性完井測(cè)試。這種測(cè)試方法是以鉆桿為油管，在其下部接上一套專用的井下工具(帶封隔器的地層測(cè)試器)下到油層處，通過(guò)地面輔助設(shè)備的控制（圖3-40），使其構(gòu)成一個(gè)暫時(shí)的生產(chǎn)系

31、統(tǒng)，以獲取油層流體樣品，測(cè)試油井產(chǎn)量，流壓以及短期的壓力恢復(fù)資料，通過(guò)資料的整理與分析，對(duì)油層作出初步評(píng)價(jià)。出于這種測(cè)試方法在測(cè)試前不必下套管，對(duì)可疑的油層都可進(jìn)行測(cè)試，如果對(duì)油層評(píng)價(jià)不高，便可繼續(xù)鉆進(jìn)，所以，它既可省人力、物力，節(jié)約工程費(fèi)用和時(shí)間，又具有較大的靈活性，加速油田勘探進(jìn)程。近年來(lái)，我國(guó)有關(guān)地質(zhì)勘探部門都已使用這種新技術(shù)，并取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益。目前，我國(guó)現(xiàn)場(chǎng)上的地層測(cè)試器主要有三種：    1、“MFE”多流量試驗(yàn)器（圖3-41），適用于裸眼井的中途測(cè)試和下套管的完井測(cè)試（JOHNSTONE公司）。整套測(cè)試工具均借助于鉆桿的上、下運(yùn)動(dòng)來(lái)操作

32、和控制井下工具的各種閥，具有操作方便、動(dòng)作靈活可靠，地面顯示清晰的特點(diǎn)。測(cè)試時(shí)在地面可以比較容易地觀察和判斷井下工具所處的位置，并能獲得任意次開(kāi)井流動(dòng)和關(guān)井測(cè)壓期。MFE系統(tǒng)包括多流測(cè)試器、旁通閥和安全密封。    2、“PCT”試驗(yàn)器 （JOHNSTONE公司）壓力控制測(cè)試器即PCT(Pressure Controlled Tester)，是專為海洋測(cè)試而設(shè)計(jì)的，也可用于海洋自升式鉆井平臺(tái)、固定平臺(tái)或陸地井斜較大的井酌測(cè)試。（圖3-42）    3、膨脹封隔器試驗(yàn)器（JOHNSTONE公司）  

33、;     在一般情況下，中途測(cè)試有兩次流動(dòng)，兩次關(guān)井（圖3-43）。初流動(dòng)，初關(guān)井的目的是要獲取個(gè)可靠的原始地層壓力。因?yàn)榉飧羝魇窃谀酀{中張開(kāi)的，把部分泥漿擠入地層將引起局部超壓現(xiàn)象，所以需要在初流動(dòng)期間通過(guò)流體采出而得到釋放。另一方面，初流動(dòng)期間生產(chǎn)時(shí)間短，地層能量消耗少，因而在初關(guān)并期間可得到比較可靠的原始地層壓力。終流動(dòng)、終關(guān)井的目的是要測(cè)得一條合格的恢復(fù)曲線。為此，第一次測(cè)試周期所用的時(shí)間短一些，第二次測(cè)試周期所需時(shí)間長(zhǎng)一些。     地層測(cè)試器在井筒中的工作時(shí)間有限，時(shí)間太長(zhǎng)可能造成

34、井壁培塌或卡鉆等復(fù)雜情況。但測(cè)試時(shí)間太短，又不可能取得合格的測(cè)壓資料，為此。在中途測(cè)試的設(shè)計(jì)中，首先應(yīng)考慮測(cè)試工具在裸眼井內(nèi)允許停留的最長(zhǎng)時(shí)間，因?yàn)樗侵贫y(cè)試方案的主要依據(jù)。一般說(shuō)來(lái)，初流動(dòng)期約為510分鐘左右，目的是釋放壓力；初關(guān)井約30分1小時(shí)，目的在于使地層壓力恢復(fù)到原始狀態(tài)。終流動(dòng)時(shí)間可長(zhǎng)些，大約需30120分鐘，這是為了達(dá)到一定的生產(chǎn)時(shí)間Tp。終關(guān)井時(shí)間一般大于或等于終流動(dòng)時(shí)間。為了能夠測(cè)到一條足夠長(zhǎng)的半對(duì)數(shù)直線，在低滲透地層或裂縫地層中的測(cè)試往往需要更長(zhǎng)時(shí)間。    一張合格的壓力卡片（圖3-44），還需要具有如下特征： 

35、0;  壓力基線是一條清晰的直線；    記錄的初始與最終的泥漿往靜水壓力值(即C點(diǎn)與J點(diǎn))相同，而且應(yīng)該與深度及泥漿比重測(cè)算的結(jié)果相符合；    壓力降落與壓力恢復(fù)曲線要光滑。    測(cè)試過(guò)程中的壓力卡片是多種多樣的，把這些曲線的變化與標(biāo)準(zhǔn)卡片相比較，就可能了解測(cè)試工具在并下工作的狀況，也可大致判斷油層的滲透性能的商低。圖3-45中的各張壓力卡片及其說(shuō)明列舉了典型的情況，可作為卡片分析時(shí)參考。    DST壓力恢復(fù)資料應(yīng)用：1、地層流動(dòng)系數(shù)；2、計(jì)算S；3、原始地層壓力Pi.4、確定油井污染比5、排驅(qū)面積半徑圖3-40 地面流動(dòng)控制裝置 圖3-41 MFE多流量試驗(yàn)器的管串結(jié)構(gòu) 圖3-42 浮船測(cè)試和鉆井平臺(tái)測(cè)試圖3-43 壓力測(cè)試過(guò)程(1、試驗(yàn)器下入井筒；2、流動(dòng)測(cè)試，誘導(dǎo)油流（初流動(dòng)）；3、關(guān)井測(cè)壓獲取壓力恢復(fù)資料；4、壓力平衡，獲取地層樣品，終關(guān)井結(jié)束，DST測(cè)試測(cè)壓工作完成（兩流