鉆井工程各工藝流程詳細介紹

1、第一章第一章 油氣鉆井方法及工藝油氣鉆井方法及工藝利用一定的工具和技術(shù)在地層中利用一定的工具和技術(shù)在地層中鉆出一個較大孔眼的過程。鉆出一個較大孔眼的過程。第一節(jié)第一節(jié) 鉆井方法鉆井方法為了在地下巖層中鉆出所要求為了在地下巖層中鉆出所要求的孔眼而采用的鉆孔方法。的孔眼而采用的鉆孔方法。鉆井鉆井鉆井方法鉆井方法人工掘井人工掘井人力沖擊鉆井法人力沖擊鉆井法頓鉆鉆井法頓鉆鉆井法旋轉(zhuǎn)鉆井法旋轉(zhuǎn)鉆井法連續(xù)管鉆井法連續(xù)管鉆井法目前普遍使用目前普遍使用鉆鉆井井方方法法分分類類第一節(jié)第一節(jié) 鉆井方法鉆井方法旋旋 轉(zhuǎn)轉(zhuǎn) 鉆鉆 井井 法法圖12 轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)鉆井法 分分類類轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)鉆井法轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)鉆井法井底動力鉆具旋轉(zhuǎn)井

2、底動力鉆具旋轉(zhuǎn)鉆井法鉆井法旋轉(zhuǎn)鉆井示意圖旋轉(zhuǎn)鉆井示意圖轉(zhuǎn)轉(zhuǎn) 盤盤 旋旋 轉(zhuǎn)轉(zhuǎn) 鉆鉆 井井 法法圖14 轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)鉆井法 鉆頭鉆頭吃入地層吃入地層破碎巖石破碎巖石清洗井底清洗井底循環(huán)洗井液循環(huán)洗井液轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)鉆柱加壓鉆柱加壓設(shè)計井深設(shè)計井深轉(zhuǎn)轉(zhuǎn) 盤盤 旋旋 轉(zhuǎn)轉(zhuǎn) 鉆鉆 井井 法法圖15 轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)鉆井法 特點特點目前這種方法在世界各國被廣泛使用。目前這種方法在世界各國被廣泛使用。鉆桿完成起下鉆具、傳遞扭矩、鉆桿完成起下鉆具、傳遞扭矩、為鉆頭施加鉆壓、提供洗井液的為鉆頭施加鉆壓、提供洗井液的入井渠道等任務(wù)；入井渠道等任務(wù)；鉆頭在一定的鉆壓作用下旋轉(zhuǎn)鉆頭在一定的鉆壓作用下旋轉(zhuǎn)破巖，提高了破巖效率；

3、破巖，提高了破巖效率；在破巖的同時，井底巖屑被清在破巖的同時，井底巖屑被清除出來；除出來；提高了鉆井速度和效益。提高了鉆井速度和效益。井底動力鉆具旋轉(zhuǎn)鉆井法井底動力鉆具旋轉(zhuǎn)鉆井法鉆頭鉆頭吃入地層吃入地層破碎巖石破碎巖石清洗井底清洗井底循環(huán)洗井液循環(huán)洗井液動力鉆具旋轉(zhuǎn)動力鉆具旋轉(zhuǎn)鉆柱加壓鉆柱加壓設(shè)計井深設(shè)計井深井底動力鉆具旋轉(zhuǎn)鉆井法井底動力鉆具旋轉(zhuǎn)鉆井法分分類類渦輪鉆具渦輪鉆具螺桿鉆具螺桿鉆具電動鉆具電動鉆具上軸承上軸承定子和轉(zhuǎn)子定子和轉(zhuǎn)子中心軸中心軸下軸承下軸承渦輪鉆具渦輪鉆具旁通閥旁通閥鉆頭鉆頭轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子主軸主軸外殼外殼方向軸方向軸定子定子螺桿鉆具螺桿鉆具井底動力鉆具旋轉(zhuǎn)鉆井法井底動力鉆具旋轉(zhuǎn)

4、鉆井法特點特點轉(zhuǎn)動鉆頭的動力由地面移到井轉(zhuǎn)動鉆頭的動力由地面移到井下，直接接在鉆頭之上；下，直接接在鉆頭之上；鉆柱的功能只是給鉆頭施加一鉆柱的功能只是給鉆頭施加一定的鉆壓、形成洗井液通路和承定的鉆壓、形成洗井液通路和承受井下動力鉆具外殼的反扭矩；受井下動力鉆具外殼的反扭矩；井底動力鉆具的動力是由電源井底動力鉆具的動力是由電源或地面泥漿泵提供的、通過鉆柱或地面泥漿泵提供的、通過鉆柱內(nèi)孔傳遞到井下的具有一定動能內(nèi)孔傳遞到井下的具有一定動能和壓力的洗井液流體或交流電。和壓力的洗井液流體或交流電。第二節(jié)第二節(jié) 鉆井設(shè)備鉆井設(shè)備鉆機：鉆機：石油鉆井的地面配套石油鉆井的地面配套設(shè)備，由多種機器設(shè)備組成設(shè)備

5、，由多種機器設(shè)備組成的一套大功率重型聯(lián)合工作的一套大功率重型聯(lián)合工作機組，可以滿足完成鉆進、機組，可以滿足完成鉆進、接單根、起下鉆、循環(huán)洗井、接單根、起下鉆、循環(huán)洗井、下套管、固井、完井及特殊下套管、固井、完井及特殊作業(yè)和處理井下事故等要求。作業(yè)和處理井下事故等要求。圖110 大慶I130型鉆機鉆機的分類鉆機的分類（鉆井深度鉆井深度）大型鉆機大型鉆機目前我油田有目前我油田有70DB70DB、50DB50DB、40DB40DB、30DB30DB鉆機鉆機鉆機的分類鉆機的分類（鉆井深度鉆井深度）大型鉆機大型鉆機此外有此外有ZJ50ZJ50、ZJ40ZJ40、ZJ32ZJ32鉆機鉆機鉆機的分類鉆機的分

6、類（鉆井深度鉆井深度）中型鉆機中型鉆機 目前我油田有目前我油田有20D20D、ZJ15DZJ15D、2020車載鉆機車載鉆機鉆機的分類鉆機的分類（鉆井深度鉆井深度）輕型鉆機輕型鉆機目前我油田有目前我油田有XJ550XJ550、XJ350XJ350、K61K61鉆機鉆機鉆機的分類鉆機的分類（動力設(shè)備動力設(shè)備）柴油機驅(qū)動鉆機柴油機驅(qū)動鉆機直流電驅(qū)動鉆機直流電驅(qū)動鉆機交流電驅(qū)動鉆機交流電驅(qū)動鉆機以柴油機為動力，通過機以柴油機為動力，通過機械傳動或液力傳動的鉆機械傳動或液力傳動的鉆機工作機用直流電動機驅(qū)動。工作機用直流電動機驅(qū)動。海上鉆井普遍采用海上鉆井普遍采用工作機用交流電動機驅(qū)動工作機用交流電動機

7、驅(qū)動鉆機的組成及功能鉆機的組成及功能1 1、起升系統(tǒng)、起升系統(tǒng)2 2、旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)、旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)3 3、循環(huán)系統(tǒng)、循環(huán)系統(tǒng)4 4、驅(qū)動與傳動系統(tǒng)、驅(qū)動與傳動系統(tǒng)5 5、氣控系統(tǒng)、氣控系統(tǒng)6 6、井控系統(tǒng)、井控系統(tǒng)鉆機的組成及功能鉆機的組成及功能1 1、起升系統(tǒng)、起升系統(tǒng)(1)(1)組成組成(2)(2)功能功能起下鉆、接單根和鉆進時的鉆起下鉆、接單根和鉆進時的鉆壓控制。壓控制。下放、懸吊或起升鉆柱、套管下放、懸吊或起升鉆柱、套管柱和其它井下設(shè)備進、出井眼；柱和其它井下設(shè)備進、出井眼；井架、天車、游動滑車、大繩、井架、天車、游動滑車、大繩、大鉤及絞車大鉤及絞車圖111 大慶I130型鉆機鉆機的組成及功能鉆

8、機的組成及功能水龍頭、轉(zhuǎn)盤水龍頭、轉(zhuǎn)盤2 2、旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)、旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)(1)(1)組成組成帶動整個帶動整個鉆柱及鉆鉆柱及鉆頭旋轉(zhuǎn)頭旋轉(zhuǎn)保證在洗井保證在洗井液循環(huán)時鉆液循環(huán)時鉆柱能夠旋轉(zhuǎn)柱能夠旋轉(zhuǎn)鉆機的組成及功能鉆機的組成及功能2 2、旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)、旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)(2)(2)功能功能 保證在洗井液高壓循環(huán)的保證在洗井液高壓循環(huán)的情況下給井下鉆具提供足夠情況下給井下鉆具提供足夠的旋轉(zhuǎn)扭矩和動力，以滿足的旋轉(zhuǎn)扭矩和動力，以滿足破巖鉆進和井下其它要求。破巖鉆進和井下其它要求。鉆機的組成及功能鉆機的組成及功能泥漿泵、泥漿凈化泥漿泵、泥漿凈化裝置裝置( (固相控制設(shè)備固相控制設(shè)備) )和泥漿槽、罐等和泥漿槽、罐等3 3、

9、循環(huán)系統(tǒng)、循環(huán)系統(tǒng)(1)(1)組成組成(2)(2)功能功能從井底清除巖屑；從井底清除巖屑；冷卻鉆頭和潤滑鉆具。冷卻鉆頭和潤滑鉆具。鉆機的組成及功能鉆機的組成及功能3 3、循環(huán)示意圖、循環(huán)示意圖高架槽泥漿泵泥漿泵節(jié)流管匯井 口振動篩循環(huán)罐鉆機的組成及功能鉆機的組成及功能(1)(1)泥漿泵泥漿泵3 3、循環(huán)系統(tǒng)設(shè)備、循環(huán)系統(tǒng)設(shè)備(2)(2)固控設(shè)備固控設(shè)備鉆機的組成及功能鉆機的組成及功能3 3、循環(huán)系統(tǒng)、循環(huán)系統(tǒng)洗井洗井: : 清洗井底、運移巖屑出井的工藝過程。清洗井底、運移巖屑出井的工藝過程。洗井液功能及類型洗井液功能及類型: :洗井液：洗井液：在鉆井過程中，能夠完成洗井循環(huán)而達在鉆井過程中，能

10、夠完成洗井循環(huán)而達到清洗井眼目的的流體。包括到清洗井眼目的的流體。包括泥漿泥漿、清水清水、空氣空氣和和天然氣天然氣。類型類型: :水基體系水基體系、油基體系油基體系和和空氣一天然氣體系空氣一天然氣體系用的最多用的最多用的最少用的最少固相顆粒懸浮在固相顆粒懸浮在水或油中所形成水或油中所形成的一種分散體系的一種分散體系鉆機的組成及功能鉆機的組成及功能3 3、循環(huán)系統(tǒng)、循環(huán)系統(tǒng)(1)(1)清洗井底攜帶巖屑清洗井底攜帶巖屑(2)(2)懸浮巖屑懸浮巖屑(3)(3)阻止地層中油、氣、水流入井內(nèi)阻止地層中油、氣、水流入井內(nèi)(4)(4)保護井壁，防止井壁坍塌保護井壁，防止井壁坍塌(5)(5)冷卻、潤滑鉆頭和鉆

11、柱冷卻、潤滑鉆頭和鉆柱(6)(6)向井底傳遞水功率向井底傳遞水功率(7)(7)了解地層了解地層(8)(8)減輕鉆柱或套管拄的懸重減輕鉆柱或套管拄的懸重洗洗井井液液功功能能鉆機的組成及功能鉆機的組成及功能動力機、傳動部分動力機、傳動部分4 4、驅(qū)動與傳動系統(tǒng)、驅(qū)動與傳動系統(tǒng)(1)(1)組成組成(2)(2)功能功能 產(chǎn)生動力，并把動力傳遞產(chǎn)生動力，并把動力傳遞給泥漿泵、絞車和轉(zhuǎn)盤。給泥漿泵、絞車和轉(zhuǎn)盤。柴油機或柴油機或電動機電動機聯(lián)軸器、離合器、聯(lián)軸器、離合器、變速箱、皮帶傳動變速箱、皮帶傳動及鏈條傳動等裝置及鏈條傳動等裝置鉆機的組成及功能鉆機的組成及功能5 5、氣控系統(tǒng)、氣控系統(tǒng) 控制面板控制面

12、板( (控制機構(gòu)控制機構(gòu)) )、傳輸、傳輸管線和閥門、執(zhí)行機構(gòu)以及壓管線和閥門、執(zhí)行機構(gòu)以及壓氣機等。氣機等。(1)(1)組成：組成：(2)(2)功能：功能： 確保對整個鉆機各個工作機確保對整個鉆機各個工作機構(gòu)及其部件的準確、迅速控制，構(gòu)及其部件的準確、迅速控制，使整機協(xié)調(diào)一致的工作。使整機協(xié)調(diào)一致的工作。圖115 大慶I130型鉆機鉆機的組成及功能鉆機的組成及功能6 6、井控系統(tǒng)、井控系統(tǒng)(1)(1)組成：組成： 防噴器組、鉆井四通、節(jié)流防噴器組、鉆井四通、節(jié)流管匯、壓井管線以及液、氣壓管匯、壓井管線以及液、氣壓控制機構(gòu)組成。控制機構(gòu)組成。(2)(2)功能：功能： 控制井內(nèi)的壓力，防止地層控

13、制井內(nèi)的壓力，防止地層流體無控制地流入井中。流體無控制地流入井中。圖64 大慶I130型鉆機鉆機的組成及功能鉆機的組成及功能鉆機的組成及功能鉆機的組成及功能鉆機的組成及功能鉆機的組成及功能鉆機的組成及功能鉆機的組成及功能井架井架天車天車游動滑車游動滑車大鉤大鉤水龍頭水龍頭轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)盤絞車絞車泥漿泵泥漿泵柴油機柴油機傳動裝置傳動裝置鉆井現(xiàn)場鉆井現(xiàn)場“十大件十大件”第三節(jié) 鉆井工具井下鉆具井下鉆具井口工具井口工具一、井下鉆具一、井下鉆具 水龍頭以下至鉆頭的管柱和工具的總稱。水龍頭以下至鉆頭的管柱和工具的總稱。主要包括主要包括鉆頭鉆頭和和鉆柱鉆柱。1 1、鉆頭鉆頭直接破碎巖石形成井眼的工具。直接破碎巖石

14、形成井眼的工具。影響鉆井速度最直接的因素之一影響鉆井速度最直接的因素之一衡量衡量鉆頭鉆頭破巖效率破巖效率高低的主要指標高低的主要指標 用鉆頭的進尺除以純鉆進時間，即單位純鉆進時用鉆頭的進尺除以純鉆進時間，即單位純鉆進時間的鉆頭進尺，表示鉆頭破碎巖石的能力和效率，單間的鉆頭進尺，表示鉆頭破碎巖石的能力和效率，單位為位為m mh h。鉆頭壽命：鉆頭壽命： 在整個使用過程中，鉆頭在井下的純鉆進時間在整個使用過程中，鉆頭在井下的純鉆進時間( (包括劃眼包括劃眼在已鉆出的井眼內(nèi)旋轉(zhuǎn)送鉆、修整井在已鉆出的井眼內(nèi)旋轉(zhuǎn)送鉆、修整井壁的過程壁的過程) )，單位為，單位為h h；鉆頭進尺：鉆頭進尺：在鉆頭壽命內(nèi)，

15、其鉆進的井段長度，單位為在鉆頭壽命內(nèi)，其鉆進的井段長度，單位為m m；機械鉆速：機械鉆速：鉆頭的分類鉆頭的分類按照鉆切巖石面積及形狀的不同：按照鉆切巖石面積及形狀的不同：全面鉆進鉆頭全面鉆進鉆頭取芯鉆頭取芯鉆頭特種鉆頭特種鉆頭按照結(jié)構(gòu)特點和破巖機理的不同：按照結(jié)構(gòu)特點和破巖機理的不同：刮刀鉆頭刮刀鉆頭牙輪鉆頭牙輪鉆頭金剛石鉆頭金剛石鉆頭鉆頭的分類鉆頭的分類( (刮刀鉆頭刮刀鉆頭) )(1)(1)刮刀鉆頭刮刀鉆頭圖圖6 66 6 刮刀鉆頭刮刀鉆頭切削型鉆頭切削型鉆頭適用地層：適用地層：松軟地層松軟地層工作原理：工作原理：工作時其刀翼在鉆壓作用下吃入巖石，工作時其刀翼在鉆壓作用下吃入巖石，并在扭矩

16、作用下剪切破碎巖石。并在扭矩作用下剪切破碎巖石。破巖方式：破巖方式：以以刮削刮削、擠壓擠壓和和剪切剪切為主的方式為主的方式鉆頭的分類鉆頭的分類( (刮刀鉆頭刮刀鉆頭) )刀翼數(shù)刀翼數(shù)刀冀底刃的形狀刀冀底刃的形狀兩翼兩翼( (魚尾式魚尾式) )刮刀鉆頭刮刀鉆頭三翼刮刀鉆頭三翼刮刀鉆頭四翼刮刀鉆頭四翼刮刀鉆頭階梯式刮刀鉆頭階梯式刮刀鉆頭平底式刮刀鉆頭平底式刮刀鉆頭分類分類優(yōu)點：優(yōu)點：缺點：缺點：機械鉆速較高機械鉆速較高扭矩較大，控制不當易造成井斜扭矩較大，控制不當易造成井斜刮刀鉆頭的壽命取決于刀翼的壽命刮刀鉆頭的壽命取決于刀翼的壽命圖圖6 66 6 刮刀鉆頭刮刀鉆頭鉆頭的分類鉆頭的分類( (牙輪鉆

17、頭牙輪鉆頭) )(2)(2)牙輪鉆頭牙輪鉆頭組成：組成：鉆頭體、水眼、巴掌、軸承和牙輪等鉆頭體、水眼、巴掌、軸承和牙輪等。圖圖1 17 7 牙輪鉆頭牙輪鉆頭鉆頭的分類鉆頭的分類( (牙輪鉆頭牙輪鉆頭) )(2)(2)牙輪鉆頭牙輪鉆頭破巖形式：破巖形式： 具有具有沖擊沖擊、壓碎壓碎和和剪切剪切等多種形式。等多種形式。適用地層：適用地層：從從軟到堅硬軟到堅硬的各種地層。的各種地層。工作原理：工作原理：牙輪鉆頭在鉆壓和鉆柱旋轉(zhuǎn)的作用下，牙齒牙輪鉆頭在鉆壓和鉆柱旋轉(zhuǎn)的作用下，牙齒壓碎并吃入巖石，同時產(chǎn)生一定的滑動而剪切巖石。當壓碎并吃入巖石，同時產(chǎn)生一定的滑動而剪切巖石。當牙輪在井底滾動時，牙輪上的牙

18、齒依次沖擊、壓入地層，牙輪在井底滾動時，牙輪上的牙齒依次沖擊、壓入地層，這個作用可以將井底巖石壓碎一部分，同時靠牙輪滑動這個作用可以將井底巖石壓碎一部分，同時靠牙輪滑動帶來的剪切作用削掉牙齒間殘留的另一部分巖石，使井帶來的剪切作用削掉牙齒間殘留的另一部分巖石，使井底巖石全面破碎，井眼得以延伸。底巖石全面破碎，井眼得以延伸。鉆頭的分類鉆頭的分類( (牙輪鉆頭牙輪鉆頭) )牙齒與井底接觸面積小、比壓高、牙齒與井底接觸面積小、比壓高、工作扭矩小等工作扭矩小等特點特點多牙輪鉆頭多牙輪鉆頭牙輪數(shù)目牙輪數(shù)目分類分類單牙輪鉆頭單牙輪鉆頭雙牙輪鉆頭雙牙輪鉆頭三牙輪鉆頭三牙輪鉆頭最常用最常用鉆頭的分類鉆頭的分類

19、( (金剛石鉆頭金剛石鉆頭) )(3)(3)金剛石鉆頭金剛石鉆頭磨銑型鉆頭磨銑型鉆頭破巖形式：破巖形式：破磨破磨和和銑削銑削。適用地層：適用地層：堅硬堅硬地層。地層。鉆頭體、切削齒鉆頭體、切削齒、水眼水眼、水槽等水槽等。組成：組成： PDC鉆頭鉆頭鉆頭的分類鉆頭的分類( (金剛石鉆頭金剛石鉆頭) )金剛石的來源金剛石的來源天然金剛石鉆頭天然金剛石鉆頭人造金剛石鉆頭人造金剛石鉆頭鉆頭的結(jié)構(gòu)形狀鉆頭的結(jié)構(gòu)形狀金剛石鉆頭金剛石鉆頭金剛石刮刀鉆頭金剛石刮刀鉆頭聚晶金剛石復合片鉆頭聚晶金剛石復合片鉆頭(PDC(PDC鉆頭鉆頭) )金剛石鑲裝特點金剛石鑲裝特點表鑲金剛石鉆頭表鑲金剛石鉆頭孕鑲金剛石鉆頭孕鑲

20、金剛石鉆頭鉆頭的分類鉆頭的分類( (取芯鉆頭取芯鉆頭) )鉆桿鉆桿取芯鉆頭取芯鉆頭巖心巖心巖心筒巖心筒砂子砂子鉆頭的分類鉆頭的分類( (特種鉆頭特種鉆頭) )矛形鉆頭矛形鉆頭：在換小鉆頭之在換小鉆頭之前用它打?qū)а郏鹫抑泻颓坝盟驅(qū)а?，起找中和領(lǐng)眼作用。領(lǐng)眼作用。菱形鉆頭菱形鉆頭它的側(cè)邊和底部都具有刀它的側(cè)邊和底部都具有刀刃，工作時都加焊硬質(zhì)合金。刃，工作時都加焊硬質(zhì)合金。 主主要用途是下套管前或鉆進過程中遇要用途是下套管前或鉆進過程中遇泥餅太厚時進行劃眼鉆進。泥餅太厚時進行劃眼鉆進。偏心鉆頭偏心鉆頭用于擴大井下部分用于擴大井下部分井段的直徑或用來撥井底落井段的直徑或用來撥井底落物使其居中，便

21、于打撈。物使其居中，便于打撈。梯形鉆頭梯形鉆頭是當井眼直徑由是當井眼直徑由大變小時大變小時, ,用來找中的專用來找中的專門工具門工具鉆鉆 柱柱(1)(1)定義定義 鉆柱是用各種接頭將鉆柱是用各種接頭將方鉆桿方鉆桿、鉆鉆桿桿和和鉆鋌鉆鋌等部件連接起來組成的入井等部件連接起來組成的入井管柱，通常指鉆頭以上的鉆具。管柱，通常指鉆頭以上的鉆具。(2)(2)功能功能傳遞扭矩傳遞扭矩施加鉆壓施加鉆壓輸送洗井液輸送洗井液延伸井眼延伸井眼起下鉆頭起下鉆頭特殊作業(yè)特殊作業(yè)鉆鉆 柱柱 ( (方鉆桿方鉆桿) )方鉆桿方鉆桿傳遞扭矩和承受鉆柱的全部重量。傳遞扭矩和承受鉆柱的全部重量。作用：作用：性能：性能：具有較高的

22、抗拉強度和抗扭強度具有較高的抗拉強度和抗扭強度圖圖1 117 17 國產(chǎn)方鉆桿國產(chǎn)方鉆桿形狀：形狀：斷面：中空的正方形或六邊形斷面：中空的正方形或六邊形壁厚：比一般鉆桿大三倍左右壁厚：比一般鉆桿大三倍左右材料：強度較大的優(yōu)質(zhì)合金鋼材料：強度較大的優(yōu)質(zhì)合金鋼長度：一般為長度：一般為13131616米米鉆鉆 柱柱 ( (鉆桿與鉆桿接頭鉆桿與鉆桿接頭) )鉆桿鉆桿與與鉆桿接頭鉆桿接頭鉆鉆 柱柱 ( (鉆桿與鉆桿接頭鉆桿與鉆桿接頭) )鉆桿鉆桿與與鉆桿接頭鉆桿接頭作用：作用： 傳遞扭矩與輸送洗井液傳遞扭矩與輸送洗井液形狀：形狀：材料：無縫圓鋼管制成的；材料：無縫圓鋼管制成的；壁厚：一般為壁厚：一般為9

23、 911mm11mm；鉆桿單根：鉆桿單根：立根立根( (或或立柱立柱) )：三根鉆桿連接在一起做為一個單元；：三根鉆桿連接在一起做為一個單元；兩端分別接上帶粗扣的兩端分別接上帶粗扣的鉆桿接頭鉆桿接頭各一只各一只( (合合稱一副稱一副) )；鉆鉆 柱柱 ( (鉆鋌鉆鋌) )鉆鋌鉆鋌作用：作用：給鉆頭施加壓力并保持自身處于不給鉆頭施加壓力并保持自身處于不彎曲狀態(tài)以防止井斜。彎曲狀態(tài)以防止井斜。形狀：形狀：壁厚而粗大，一般是壁厚而粗大，一般是383853mm53mm單位長度重量大，相當于同尺寸鉆桿的單位長度重量大，相當于同尺寸鉆桿的4 46 6倍。倍。井井 口口 工工 具具 指在起下鉆過程中井口所用

24、的工具。主指在起下鉆過程中井口所用的工具。主要有要有吊鉗吊鉗、吊卡吊卡、吊環(huán)吊環(huán)、卡瓦卡瓦、安全卡瓦安全卡瓦、提升短節(jié)提升短節(jié)等。等。(1)(1)吊鉗吊鉗1-18液液壓壓大大鉗鉗和和吊吊鉗鉗井井 口口 工工 具具(2)(2)吊卡吊卡 (3)(3)吊環(huán)吊環(huán) 井井 口口 工工 具具(3)(3)安全卡瓦安全卡瓦(4)(4)鉆鋌提升短節(jié)鉆鋌提升短節(jié)第四節(jié)第四節(jié) 鉆井類型鉆井類型井的類型井的類型：由于鉆井的目的、要求不同而產(chǎn)生的：由于鉆井的目的、要求不同而產(chǎn)生的 通過鉆井而達到探明地質(zhì)情況，獲取地下地層通過鉆井而達到探明地質(zhì)情況，獲取地下地層油氣資源分布及相應(yīng)性質(zhì)等方面資料的井油氣資源分布及相應(yīng)性質(zhì)等方

25、面資料的井1.1.探井探井2.2.開發(fā)井開發(fā)井 以開發(fā)為目的，為了給已探明的地下油氣提供以開發(fā)為目的，為了給已探明的地下油氣提供通道，或為了采用各種措施使油氣被開采出來所鉆通道，或為了采用各種措施使油氣被開采出來所鉆的井。的井。探探 井井地質(zhì)淺井地質(zhì)淺井地質(zhì)探井地質(zhì)探井預(yù)探井預(yù)探井詳探井詳探井資料井資料井為配合地面地質(zhì)和地球物理工作，以了解區(qū)域地質(zhì)構(gòu)為配合地面地質(zhì)和地球物理工作，以了解區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造，地層剖面和局部構(gòu)造為目的的淺井造，地層剖面和局部構(gòu)造為目的的淺井以了解地層的時代、巖性、厚度、生儲蓋層組合，并以了解地層的時代、巖性、厚度、生儲蓋層組合，并為地球物理解釋提供各種參數(shù)為目的而鉆的井為

26、地球物理解釋提供各種參數(shù)為目的而鉆的井在地震詳查和地質(zhì)綜合研究所確定的有利構(gòu)造上以發(fā)在地震詳查和地質(zhì)綜合研究所確定的有利構(gòu)造上以發(fā)現(xiàn)油氣藏為目的所鉆的探井現(xiàn)油氣藏為目的所鉆的探井在已發(fā)現(xiàn)油氣的構(gòu)造上，以探明含油氣的面積和儲量，在已發(fā)現(xiàn)油氣的構(gòu)造上，以探明含油氣的面積和儲量，了解油氣層結(jié)構(gòu)變化和產(chǎn)能為目的所鉆的井了解油氣層結(jié)構(gòu)變化和產(chǎn)能為目的所鉆的井為編制油氣田開發(fā)方案，或在開發(fā)過程中為某些專題為編制油氣田開發(fā)方案，或在開發(fā)過程中為某些專題研究取得第一手資料數(shù)據(jù)而鉆的井研究取得第一手資料數(shù)據(jù)而鉆的井開開 發(fā)發(fā) 井井油氣井油氣井注入井注入井觀察井觀察井為開發(fā)油氣田，用大中小型鉆機所鉆的為開發(fā)油氣田

27、，用大中小型鉆機所鉆的采油、采氣井，也叫生產(chǎn)井。采油、采氣井，也叫生產(chǎn)井。為合理開發(fā)油氣田，提高采收率及開發(fā)為合理開發(fā)油氣田，提高采收率及開發(fā)速度，用以對油氣田進行注氣、注水以速度，用以對油氣田進行注氣、注水以補充和合理利用地層能量所鉆的井。補充和合理利用地層能量所鉆的井。在已開發(fā)的油氣田內(nèi)，為了研究開發(fā)過在已開發(fā)的油氣田內(nèi)，為了研究開發(fā)過程中地下情況的變化所鉆的井。程中地下情況的變化所鉆的井。第五節(jié)第五節(jié) 基本鉆井工藝過程基本鉆井工藝過程1 1鉆前準備鉆前準備 修公路、平井場及打水泥基礎(chǔ)、鉆井設(shè)備修公路、平井場及打水泥基礎(chǔ)、鉆井設(shè)備的搬運和安排、井口準備（打?qū)Ч芎豌@鼠洞）、的搬運和安排、井口

28、準備（打?qū)Ч芎豌@鼠洞）、備足鉆井所需要的各種工具、器材等。備足鉆井所需要的各種工具、器材等。三個階段：三個階段：鉆前淮備鉆前淮備鉆進鉆進固井與完井固井與完井第五節(jié)第五節(jié) 基本鉆井工藝過程基本鉆井工藝過程第五節(jié)第五節(jié) 基本鉆井工藝過程基本鉆井工藝過程第五節(jié)第五節(jié) 基本鉆井工藝過程基本鉆井工藝過程2 2鉆進鉆進：進行鉆井生產(chǎn)取得進尺的唯一過程。進行鉆井生產(chǎn)取得進尺的唯一過程。生產(chǎn)套管生產(chǎn)套管技術(shù)套管技術(shù)套管表層套管表層套管導導 管管井身結(jié)構(gòu)：井身結(jié)構(gòu)：指井內(nèi)所下套指井內(nèi)所下套管層數(shù)、尺寸、管層數(shù)、尺寸、深度、水泥返深度、水泥返高等。高等。第五節(jié)第五節(jié) 基本鉆井工藝過程基本鉆井工藝過程2 2鉆進鉆進

29、：進行鉆井生產(chǎn)取得進尺的唯一過程。進行鉆井生產(chǎn)取得進尺的唯一過程?；竟に囘^程：基本工藝過程：第一次開鉆第一次開鉆( (一開一開) )：下表層套管：下表層套管第二次開鉆第二次開鉆( (二開二開) )：下技術(shù)套管：下技術(shù)套管第三次開鉆第三次開鉆( (三開三開) )：設(shè)計井深，下油層套管，進行固井、完井作業(yè)設(shè)計井深，下油層套管，進行固井、完井作業(yè)每改變一次鉆頭尺寸，每改變一次鉆頭尺寸，開始鉆一新的井段的開始鉆一新的井段的工藝叫工藝叫開鉆開鉆第五節(jié)第五節(jié) 基本鉆井工藝過程基本鉆井工藝過程3 3、固井固井 固井固井即是在已鉆成的井眼即是在已鉆成的井眼內(nèi)下入套管，而后在套管與內(nèi)下入套管，而后在套管與井眼

30、間的環(huán)形空間內(nèi)注入水井眼間的環(huán)形空間內(nèi)注入水泥漿，將套管和地層固結(jié)成泥漿，將套管和地層固結(jié)成一體的工藝過程。一體的工藝過程。圖圖615 固井后井眼固井后井眼狀況示意圖狀況示意圖第五節(jié)第五節(jié) 基本鉆井工藝過程基本鉆井工藝過程安裝井口裝置：控制鉆進過程中遇到的高壓安裝井口裝置：控制鉆進過程中遇到的高壓油氣水層；油氣水層；鞏固疏松井段，隔離復雜地層；鞏固疏松井段，隔離復雜地層；封隔地下油氣水層，防止上下串通；封隔地下油氣水層，防止上下串通；封隔暫不開采的油氣層；封隔暫不開采的油氣層；鉆井或作業(yè)中出現(xiàn)井噴時，不會因壓井而壓鉆井或作業(yè)中出現(xiàn)井噴時，不會因壓井而壓裂地層；裂地層；為油氣生產(chǎn)建立長期穩(wěn)定的通

31、道。為油氣生產(chǎn)建立長期穩(wěn)定的通道。（1 1）固井的目的）固井的目的第五節(jié)第五節(jié) 基本鉆井工藝過程基本鉆井工藝過程（2 2）下套管）下套管定義：定義：將按強度要求設(shè)計好的套管及其附件組成將按強度要求設(shè)計好的套管及其附件組成的套管柱下入井眼內(nèi)的工藝的套管柱下入井眼內(nèi)的工藝套管性質(zhì)：套管性質(zhì)： 無縫鋼管，長度一般為無縫鋼管，長度一般為10m10m左右，有足左右，有足夠的強度。夠的強度。套管抗拉強度套管抗拉強度套管抗擠強度套管抗擠強度套管抗內(nèi)壓強度套管抗內(nèi)壓強度套管柱設(shè)計：套管柱設(shè)計：尺寸設(shè)計、強度和密封性設(shè)計尺寸設(shè)計、強度和密封性設(shè)計第五節(jié)第五節(jié) 基本鉆井工藝過程基本鉆井工藝過程一般要求水泥環(huán)在最上

32、部油層一般要求水泥環(huán)在最上部油層5050100m100m以上。以上。（3 3）注水泥）注水泥 水泥漿是由干水泥和水配制而成，用一套專用水泥漿是由干水泥和水配制而成，用一套專用設(shè)備（水泥車、混合漏斗、灰罐車）將水泥漿按設(shè)設(shè)備（水泥車、混合漏斗、灰罐車）將水泥漿按設(shè)計用量注入井內(nèi)，使其返至套管外設(shè)計的位置。計用量注入井內(nèi)，使其返至套管外設(shè)計的位置。水泥返高水泥返高指固井時套管與井壁之間水泥環(huán)上升的指固井時套管與井壁之間水泥環(huán)上升的高度，常指水泥環(huán)上端到井口方補心的距離。高度，常指水泥環(huán)上端到井口方補心的距離。 第二章第二章 現(xiàn)代鉆井技術(shù)發(fā)展概況現(xiàn)代鉆井技術(shù)發(fā)展概況第一節(jié)、鉆井發(fā)展簡史及科學化鉆井第

33、一節(jié)、鉆井發(fā)展簡史及科學化鉆井（一）（一） 鉆井發(fā)展簡史（以旋轉(zhuǎn)鉆井為例）鉆井發(fā)展簡史（以旋轉(zhuǎn)鉆井為例） （1）概念階段）概念階段（1901-1920） 開始把鉆井和洗井兩個過程聯(lián)系在一起，開始把鉆井和洗井兩個過程聯(lián)系在一起，并使用了牙輪鉆頭和注水泥封固套管的工藝。并使用了牙輪鉆頭和注水泥封固套管的工藝。 （2）發(fā)展階段）發(fā)展階段（1920-1948） 這個時期的鉆井工藝、固井工藝、牙輪鉆這個時期的鉆井工藝、固井工藝、牙輪鉆頭、鉆井液等得到進一步發(fā)展，同時出現(xiàn)了大功率鉆井設(shè)備。頭、鉆井液等得到進一步發(fā)展，同時出現(xiàn)了大功率鉆井設(shè)備。 （3）科學化鉆井階段）科學化鉆井階段（1948-1968） 這

34、個階段開展了大量的科學研究，這個階段開展了大量的科學研究，使鉆井技術(shù)得以迅速發(fā)展。突出的技術(shù)成就有：使鉆井技術(shù)得以迅速發(fā)展。突出的技術(shù)成就有： 高壓噴射鉆井高壓噴射鉆井 高效牙輪鉆頭高效牙輪鉆頭 （鑲齒、滑動密封軸承鉆頭）（鑲齒、滑動密封軸承鉆頭） 優(yōu)質(zhì)鉆井液（低固相、無固相不分散體系鉆井液）優(yōu)質(zhì)鉆井液（低固相、無固相不分散體系鉆井液） 優(yōu)選參數(shù)鉆井（優(yōu)選鉆壓、轉(zhuǎn)速和水力參數(shù)）優(yōu)選參數(shù)鉆井（優(yōu)選鉆壓、轉(zhuǎn)速和水力參數(shù)） 以上技術(shù)使鉆井速度產(chǎn)生了大的飛躍。以上技術(shù)使鉆井速度產(chǎn)生了大的飛躍。 地層壓力檢測技術(shù)、油氣井壓力控制技術(shù)、鉆井液固相控制技術(shù)地層壓力檢測技術(shù)、油氣井壓力控制技術(shù)、鉆井液固相控制

35、技術(shù) 平衡壓力鉆井技術(shù)。平衡壓力鉆井技術(shù)。 以上技術(shù)使鉆井速度又一次產(chǎn)生了大的飛躍。以上技術(shù)使鉆井速度又一次產(chǎn)生了大的飛躍。 （4）自動化鉆井階段）自動化鉆井階段 （1968至今）這個時期主要體現(xiàn)電子儀表、自動測至今）這個時期主要體現(xiàn)電子儀表、自動測量和計算機在鉆井工程中的應(yīng)用。例如：鉆井參數(shù)的自動測量、綜合錄井儀、量和計算機在鉆井工程中的應(yīng)用。例如：鉆井參數(shù)的自動測量、綜合錄井儀、隨鉆測量技術(shù)等隨鉆測量技術(shù)等。由于以上技術(shù)的應(yīng)用，才得以實現(xiàn)最優(yōu)化鉆井、自動化鉆由于以上技術(shù)的應(yīng)用，才得以實現(xiàn)最優(yōu)化鉆井、自動化鉆井。井。 1、油氣勘探和開發(fā)的要求、油氣勘探和開發(fā)的要求 油氣勘探和開發(fā)的目標油氣勘

36、探和開發(fā)的目標 增加儲量，增加產(chǎn)量，提高效益，降低成本。增加儲量，增加產(chǎn)量，提高效益，降低成本。 增加儲量增加儲量 擴大勘探領(lǐng)域：海洋、沙漠、戈壁、擴大勘探領(lǐng)域：海洋、沙漠、戈壁、深部地層深部地層。 各種鉆井新技術(shù)正是在這種形勢的要求下而相繼產(chǎn)生。各種鉆井新技術(shù)正是在這種形勢的要求下而相繼產(chǎn)生。 典型的鉆井新技術(shù)有典型的鉆井新技術(shù)有：水平井、大位移井、欠平衡壓力鉆：水平井、大位移井、欠平衡壓力鉆井、小井眼井、超深井、分支井、多底井、導向鉆井等。井、小井眼井、超深井、分支井、多底井、導向鉆井等。 2、科學技術(shù)發(fā)展的影響、科學技術(shù)發(fā)展的影響 電子信息技術(shù)、計算機技術(shù)的迅猛發(fā)展拖動了鉆井技術(shù)的電子信息技術(shù)、計算機技術(shù)的迅猛發(fā)展拖動了鉆井技術(shù)的發(fā)展，電子計算機技術(shù)在鉆井工程中的應(yīng)用使鉆井工程走向智發(fā)展，電子計算機技術(shù)在鉆井工程中的應(yīng)用使鉆井工程走向智能化有了可能。典型的技術(shù)有：數(shù)據(jù)的實時采集（地面的綜合能化有了可能。典型的技術(shù)有：數(shù)據(jù)的實時采集（地面的綜合錄井儀、井下錄井儀、井下MWD、LWD、FEWD）、數(shù)據(jù)的遠程傳輸、導）、數(shù)據(jù)的遠程傳輸、導向鉆井等。向鉆井等。 深井超深井鉆井技術(shù)是為勘探和開發(fā)地層深處的油氣資源深井超深井鉆井技術(shù)是為勘探和開發(fā)地層深處的