石油鉆井工程知識過程介紹

1、2000.2石油鉆井工程介紹石油鉆井工程介紹主主 要要 內(nèi)內(nèi) 容容一、鉆井的目的和意義一、鉆井的目的和意義二、鉆井的主要程序二、鉆井的主要程序 三、鉆井設(shè)備、工具和儀器三、鉆井設(shè)備、工具和儀器四、鉆井的發(fā)展及趨勢四、鉆井的發(fā)展及趨勢五、鉆井關(guān)鍵技術(shù)五、鉆井關(guān)鍵技術(shù)六、鉆井風(fēng)險(xiǎn)六、鉆井風(fēng)險(xiǎn)七、鉆井取得的成就七、鉆井取得的成就一、鉆井的目的和意義一、鉆井的目的和意義1. 鉆井的目的和意義鉆井的目的和意義尋找和證實(shí)含油氣構(gòu)造尋找和證實(shí)含油氣構(gòu)造探明已證實(shí)的含油（氣）構(gòu)造的含油氣面探明已證實(shí)的含油（氣）構(gòu)造的含油氣面積和儲量；積和儲量；取得油田的地質(zhì)資料和開發(fā)數(shù)據(jù)取得油田的地質(zhì)資料和開發(fā)數(shù)據(jù)將油氣開采

2、到地面上來將油氣開采到地面上來一、鉆井的目的和意義一、鉆井的目的和意義2. 鉆井的類型鉆井的類型 根據(jù)鉆井目的和任務(wù)不同，鉆井可分為根據(jù)鉆井目的和任務(wù)不同，鉆井可分為探井探井和和開發(fā)井開發(fā)井：探井探井地質(zhì)普查階段地質(zhì)普查階段基準(zhǔn)井基準(zhǔn)井剖面井剖面井構(gòu)造井構(gòu)造井區(qū)域勘探階段區(qū)域勘探階段預(yù)探井預(yù)探井詳探井詳探井開發(fā)井開發(fā)井生產(chǎn)井生產(chǎn)井注入井注入井檢查井檢查井二、鉆井的主要程序二、鉆井的主要程序1. 鉆前準(zhǔn)備鉆前準(zhǔn)備定井位定井位修公路修公路平井場平井場打基礎(chǔ)打基礎(chǔ)設(shè)備搬運(yùn)設(shè)備搬運(yùn)設(shè)備安裝設(shè)備安裝井口準(zhǔn)備井口準(zhǔn)備二、鉆井的主要程序二、鉆井的主要程序2. 鉆進(jìn)鉆進(jìn)鉆進(jìn)鉆進(jìn)洗井洗井接單根接單根起下鉆起下鉆

3、固井固井地質(zhì)錄井地質(zhì)錄井測井測井事故處理事故處理二、鉆井的主要程序二、鉆井的主要程序鉆鉆進(jìn)進(jìn)過過程程演演示示二、鉆井的主要程序二、鉆井的主要程序3.鉆井過程鉆井過程第一次開鉆第一次開鉆( (一開一開) )：從地面鉆出較大井眼，：從地面鉆出較大井眼，到一定設(shè)計(jì)深度后下表層套管。到一定設(shè)計(jì)深度后下表層套管。第二次開鉆第二次開鉆( (二開二開) )：從表層套管內(nèi)用較小：從表層套管內(nèi)用較小一些的鉆頭繼續(xù)鉆進(jìn)，若地層不復(fù)雜，一些的鉆頭繼續(xù)鉆進(jìn)，若地層不復(fù)雜，則可鉆到目的層后下油層套管完井，則可鉆到目的層后下油層套管完井，若地層復(fù)雜，則下技術(shù)套管。若地層復(fù)雜，則下技術(shù)套管。第三次開鉆第三次開鉆( (三開三

4、開) )：從技術(shù)套管內(nèi)再用?。簭募夹g(shù)套管內(nèi)再用小一點(diǎn)的鉆頭往下鉆進(jìn)。根據(jù)情況，或一點(diǎn)的鉆頭往下鉆進(jìn)。根據(jù)情況，或可一直鉆達(dá)預(yù)定井深，或再下第二層、可一直鉆達(dá)預(yù)定井深，或再下第二層、第三層技術(shù)套管。再進(jìn)行第四次、第第三層技術(shù)套管。再進(jìn)行第四次、第五次開鉆，直到最后鉆到目的地層深五次開鉆，直到最后鉆到目的地層深度，下油層套管。度，下油層套管。二、鉆井的主要程序二、鉆井的主要程序4. 完井和試油完井和試油鉆開油氣層鉆開油氣層 油氣層的特點(diǎn)：油氣層的特點(diǎn)：滲透性好滲透性好、地層壓力高地層壓力高 面臨的問題：面臨的問題：油氣層易被污染油氣層易被污染、井噴井噴 措施措施：（1）搞好地層孔隙壓力的預(yù)測和監(jiān)測

5、搞好地層孔隙壓力的預(yù)測和監(jiān)測 （2 2）使用合理的鉆井液密度鉆油氣層）使用合理的鉆井液密度鉆油氣層 （3 3）使用和油氣層配伍的鉆井液）使用和油氣層配伍的鉆井液 （4 4）鉆開油氣層要盡量使用好固控設(shè)備）鉆開油氣層要盡量使用好固控設(shè)備 二、鉆井的主要程序二、鉆井的主要程序4. 完井和試油完井和試油選擇合理的完井方法選擇合理的完井方法 完井方法應(yīng)能滿足有效封隔油氣水層，能完井方法應(yīng)能滿足有效封隔油氣水層，能減少油氣流入井的阻力，能防止油氣層井壁坍塌，減少油氣流入井的阻力，能防止油氣層井壁坍塌，保證油氣井長期穩(wěn)定高產(chǎn)，能滿足注水、壓裂、保證油氣井長期穩(wěn)定高產(chǎn)，能滿足注水、壓裂、酸化等特殊作業(yè)要求。

6、酸化等特殊作業(yè)要求。 安裝完井井口裝置安裝完井井口裝置 通過安裝井口裝置可以有控制的誘導(dǎo)油、通過安裝井口裝置可以有控制的誘導(dǎo)油、氣流，進(jìn)行完井測試及投產(chǎn)后正常生產(chǎn)。氣流，進(jìn)行完井測試及投產(chǎn)后正常生產(chǎn)。 二、鉆井的主要程序二、鉆井的主要程序4. 完井和試油完井和試油試油試油 對可能出油（氣）的生產(chǎn)層，在降低井內(nèi)對可能出油（氣）的生產(chǎn)層，在降低井內(nèi)液柱壓力的條件下，誘導(dǎo)油、氣入井，然后對生液柱壓力的條件下，誘導(dǎo)油、氣入井，然后對生產(chǎn)層的油、氣產(chǎn)量、水產(chǎn)量，地層壓力及油、氣產(chǎn)層的油、氣產(chǎn)量、水產(chǎn)量，地層壓力及油、氣物理化學(xué)性質(zhì)等進(jìn)行測定，這一整套工藝技術(shù)就物理化學(xué)性質(zhì)等進(jìn)行測定，這一整套工藝技術(shù)就叫

7、試油。叫試油。只有通過只有通過試油才能知道油氣層含油氣情試油才能知道油氣層含油氣情況。況。定定井井位位地質(zhì)地質(zhì)設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)試車修公路修公路平場地平場地打基礎(chǔ)打基礎(chǔ)安裝安裝下導(dǎo)管下導(dǎo)管安全檢查安全檢查一一開開下表下表層套層套管注管注水泥水泥候凝候凝安裝安裝井口井口試油試油油油井井完完成成井口井口完成完成井底井底完成完成鉆進(jìn)鉆進(jìn)取心取心測斜測斜電測井電測井拆卸拆卸設(shè)備設(shè)備成本成本核算核算鉆井鉆井設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)準(zhǔn)備準(zhǔn)備工程工程二二開開鉆進(jìn)鉆進(jìn)取心取心測斜測斜電測井電測井下中下中層套層套管注管注水泥水泥候凝候凝安裝安裝井口井口三三開開鉆進(jìn)鉆進(jìn)取心取心測斜測斜電測井電測井中途測井中途測井下油層套下油層套管注水泥管

8、注水泥候凝候凝安裝安裝試油試油井口井口移移交交生生產(chǎn)產(chǎn)石油鉆井建井過程石油鉆井建井過程 三、鉆井設(shè)備、工具和儀器三、鉆井設(shè)備、工具和儀器1. 鉆井設(shè)備鉆井設(shè)備動(dòng)力系統(tǒng)動(dòng)力系統(tǒng) 鉆機(jī)所需的各工作鉆機(jī)所需的各工作系統(tǒng)大多數(shù)是用柴油系統(tǒng)大多數(shù)是用柴油機(jī)做發(fā)動(dòng)機(jī)，通過變機(jī)做發(fā)動(dòng)機(jī)，通過變速箱直接驅(qū)動(dòng)或由柴速箱直接驅(qū)動(dòng)或由柴油機(jī)發(fā)電來驅(qū)動(dòng)鉆井油機(jī)發(fā)電來驅(qū)動(dòng)鉆井設(shè)備。設(shè)備。三、鉆井設(shè)備、工具和儀器三、鉆井設(shè)備、工具和儀器1. 鉆井設(shè)備鉆井設(shè)備提升系統(tǒng)提升系統(tǒng) 主 要 用 來 提主 要 用 來 提升鉆柱和下套管等。升鉆柱和下套管等。由井架、天車、游由井架、天車、游車、大鉤、吊環(huán)等車、大鉤、吊環(huán)等組成。組成。

9、 三、鉆井設(shè)備、工具和儀器三、鉆井設(shè)備、工具和儀器1. 鉆井設(shè)備鉆井設(shè)備旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)旋轉(zhuǎn)系統(tǒng) 用來旋轉(zhuǎn)鉆柱，用來旋轉(zhuǎn)鉆柱，向鉆頭提供扭矩。向鉆頭提供扭矩。由轉(zhuǎn)盤、轉(zhuǎn)盤變速由轉(zhuǎn)盤、轉(zhuǎn)盤變速箱、水龍頭、方鉆箱、水龍頭、方鉆桿組成。桿組成。 三、鉆井設(shè)備、工具和儀器三、鉆井設(shè)備、工具和儀器1. 鉆井設(shè)備鉆井設(shè)備循環(huán)系統(tǒng)循環(huán)系統(tǒng) 循環(huán)系統(tǒng)將鉆循環(huán)系統(tǒng)將鉆頭切削地層產(chǎn)生的頭切削地層產(chǎn)生的熱量和巖屑帶出井熱量和巖屑帶出井眼。眼。 泥漿泵排出管線立管水龍帶水龍頭方鉆桿鉆柱環(huán)空井壁鉆頭吸入管線洗井液返出管線三、鉆井設(shè)備、工具和儀器三、鉆井設(shè)備、工具和儀器1. 鉆井設(shè)備鉆井設(shè)備井控系統(tǒng)井控系統(tǒng) 井控系統(tǒng)的作井控系統(tǒng)

10、的作用是，當(dāng)井內(nèi)出現(xiàn)用是，當(dāng)井內(nèi)出現(xiàn)溢流、井涌時(shí)，可溢流、井涌時(shí)，可快速及時(shí)關(guān)閉井口快速及時(shí)關(guān)閉井口防止井噴事故的發(fā)防止井噴事故的發(fā)生。生。 三、鉆井設(shè)備、工具和儀器三、鉆井設(shè)備、工具和儀器1. 鉆井設(shè)備鉆井設(shè)備監(jiān)測系統(tǒng)監(jiān)測系統(tǒng) 通過地質(zhì)和鉆井綜合錄井對井下的通過地質(zhì)和鉆井綜合錄井對井下的作業(yè)情況進(jìn)行監(jiān)測。通過司鉆操作臺的作業(yè)情況進(jìn)行監(jiān)測。通過司鉆操作臺的儀表對鉆進(jìn)參數(shù)如大鉤負(fù)載、鉆壓、轉(zhuǎn)儀表對鉆進(jìn)參數(shù)如大鉤負(fù)載、鉆壓、轉(zhuǎn)數(shù)、扭矩、泵壓、排量、鉆速等進(jìn)行記數(shù)、扭矩、泵壓、排量、鉆速等進(jìn)行記錄和測量錄和測量 。 三、鉆井設(shè)備、工具和儀器三、鉆井設(shè)備、工具和儀器1. 鉆井設(shè)備鉆井設(shè)備頂部驅(qū)動(dòng)頂部驅(qū)

11、動(dòng) 水龍水龍頭與鉆頭與鉆井馬達(dá)井馬達(dá)總成總成三、鉆井設(shè)備、工具和儀器三、鉆井設(shè)備、工具和儀器2. 鉆井工具和儀器鉆井工具和儀器鉆頭鉆頭 鉆頭是鉆進(jìn)中鉆頭是鉆進(jìn)中最重要的工具。鉆最重要的工具。鉆頭的不斷改進(jìn)促進(jìn)頭的不斷改進(jìn)促進(jìn)了鉆井技術(shù)的發(fā)展。了鉆井技術(shù)的發(fā)展。 三、鉆井設(shè)備、工具和儀器三、鉆井設(shè)備、工具和儀器2. 鉆井工具和儀器鉆井工具和儀器鉆柱鉆柱主要組成：主要組成：鉆鋌、鉆桿、方鉆桿鉆鋌、鉆桿、方鉆桿主要作用：主要作用：傳遞動(dòng)力傳遞動(dòng)力施加鉆壓施加鉆壓輸送洗井液輸送洗井液延伸井眼等延伸井眼等三、鉆井設(shè)備、工具和儀器三、鉆井設(shè)備、工具和儀器2. 鉆井工具和儀器鉆井工具和儀器動(dòng)力鉆具動(dòng)力鉆具

12、螺桿鉆具是靠鉆井螺桿鉆具是靠鉆井液流在螺桿鉆具的定子液流在螺桿鉆具的定子和轉(zhuǎn)子間的容積擠壓得和轉(zhuǎn)子間的容積擠壓得到扭矩和轉(zhuǎn)數(shù)。到扭矩和轉(zhuǎn)數(shù)。 渦輪鉆具則是靠鉆渦輪鉆具則是靠鉆井液流沖擊裝在渦輪軸井液流沖擊裝在渦輪軸上的轉(zhuǎn)子而得到扭矩和上的轉(zhuǎn)子而得到扭矩和轉(zhuǎn)數(shù)。轉(zhuǎn)數(shù)。 三、鉆井設(shè)備、工具和儀器三、鉆井設(shè)備、工具和儀器偏置導(dǎo)向偏置導(dǎo)向執(zhí)行機(jī)構(gòu)執(zhí)行機(jī)構(gòu)三、鉆井設(shè)備、工具和儀器三、鉆井設(shè)備、工具和儀器2. 鉆井工具和儀器鉆井工具和儀器其它鉆井工具其它鉆井工具 三片式鉆桿卡瓦 穩(wěn)定器 大鉗 吊環(huán) 吊卡 四、鉆井的發(fā)展及趨勢四、鉆井的發(fā)展及趨勢1. 向向“橫橫” 的方向發(fā)展（的方向發(fā)展（普通定向井普通定向

13、井）四、鉆井的發(fā)展及趨勢四、鉆井的發(fā)展及趨勢1. 向向“橫橫” 的方向發(fā)展（的方向發(fā)展（叢式井叢式井）四、鉆井的發(fā)展及趨勢四、鉆井的發(fā)展及趨勢1. 向向“橫橫” 的方向發(fā)展（的方向發(fā)展（叢式井叢式井）四、鉆井的發(fā)展及趨勢四、鉆井的發(fā)展及趨勢1. 向向“橫橫” 的方向發(fā)展（的方向發(fā)展（叢式井叢式井） 埕北1B井組時(shí)效提高30%以上平均鉆井周期4.04天靶心距均在15m以內(nèi)四、鉆井的發(fā)展及趨勢四、鉆井的發(fā)展及趨勢1. 向向“橫橫” 的方向發(fā)展（的方向發(fā)展（水平井水平井）四、鉆井的發(fā)展及趨勢四、鉆井的發(fā)展及趨勢1. 向向“橫橫” 的方向發(fā)展（的方向發(fā)展（水平井水平井）四、鉆井的發(fā)展及趨勢四、鉆井的發(fā)

14、展及趨勢1. 向向“橫橫” 的方向發(fā)展（的方向發(fā)展（大位移井大位移井）海油陸采海油陸采利用現(xiàn)有平臺開采邊際小油田利用現(xiàn)有平臺開采邊際小油田擴(kuò)大平臺控油面積擴(kuò)大平臺控油面積多目標(biāo)大位移井開采多個(gè)斷塊油氣藏多目標(biāo)大位移井開采多個(gè)斷塊油氣藏四、鉆井的發(fā)展及趨勢四、鉆井的發(fā)展及趨勢1. 向向“橫橫” 的方向發(fā)展（的方向發(fā)展（大位移井大位移井）埕北埕北21-21-平平1 1井水平位移井水平位移3167.343167.34米米垂深垂深2633.912633.91米，測量井米，測量井深深4837.44837.4米米世界上位移最大的井：英國世界上位移最大的井：英國WFWF油田油田M-16M-16井井，位移，位

15、移1072810728m m；英國英國WFM-14WFM-14井井，位移，位移8938m8938m，建井周期，建井周期 81.781.7天；天；AmocoAmoco公司在加拿大公司在加拿大WabascaWabasca油田完成的一口井，油田完成的一口井，位移位移2988.3m2988.3m、垂深、垂深411.9m411.9m，垂深位移比垂深位移比1 1：7.257.25；四、鉆井的發(fā)展及趨勢四、鉆井的發(fā)展及趨勢2. 向向“深深” 的方向發(fā)展（的方向發(fā)展（深井、超深井深井、超深井） 深井、超深井鉆井技術(shù)是為勘深井、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探和開發(fā)地層深處的油氣資源而發(fā)展起來的

16、。從我國的情況來看，而發(fā)展起來的。從我國的情況來看，陸上石油資源儲量為陸上石油資源儲量為694億噸億噸，目前探明，目前探明172.8億噸億噸，探明探明率為率為25%；陸上天然氣資源量陸上天然氣資源量 為為30萬億立方米萬億立方米，目前探明目前探明1.2萬萬億立方米億立方米，探明率僅為探明率僅為4%。四、鉆井的發(fā)展及趨勢四、鉆井的發(fā)展及趨勢2. 向向“深深” 的方向發(fā)展（的方向發(fā)展（深井、超深井深井、超深井）深井、超深井鉆井的特點(diǎn)深井、超深井鉆井的特點(diǎn)： 裸眼井段長，要鉆穿多套 地層壓力系統(tǒng)； 井壁穩(wěn)定性條件復(fù)雜； 井溫梯度和壓力梯度高； 深部地層巖石可鉆性差； 鉆機(jī)負(fù)荷大。四、鉆井的發(fā)展及趨勢

17、四、鉆井的發(fā)展及趨勢2. 向向“深深” 的方向發(fā)展（的方向發(fā)展（深水鉆井深水鉆井） 目前，在勘探比較成熟的海域目前，在勘探比較成熟的海域例如墨西哥灣，石油勘探已轉(zhuǎn)向深例如墨西哥灣，石油勘探已轉(zhuǎn)向深水海域，探井的水深已達(dá)到水海域，探井的水深已達(dá)到1500m，已開發(fā)了已開發(fā)了1000m水深的油田。我國水深的油田。我國南海的流花油田已從南海的流花油田已從300m水深以水深以下的油井中采出大量石油，并已在下的油井中采出大量石油，并已在500m水深的海域鉆過探井。水深的海域鉆過探井。 四、鉆井的發(fā)展及趨勢四、鉆井的發(fā)展及趨勢3. 向向“小小” 的方向發(fā)展（的方向發(fā)展（小井眼鉆小井眼鉆井井） 小井眼是鉆井

18、向快和省方向發(fā)展小井眼是鉆井向快和省方向發(fā)展的重要措施，當(dāng)小井眼能夠滿足勘探的重要措施，當(dāng)小井眼能夠滿足勘探和開發(fā)的要求時(shí)，它無疑是一種好辦和開發(fā)的要求時(shí)，它無疑是一種好辦法。正是由于小井眼鉆井節(jié)約了套管法。正是由于小井眼鉆井節(jié)約了套管成本、破巖成本、動(dòng)力成本和運(yùn)輸成成本、破巖成本、動(dòng)力成本和運(yùn)輸成本，它一般可節(jié)約成本本，它一般可節(jié)約成本3550，邊遠(yuǎn)和運(yùn)輸困難的地區(qū)可能節(jié)約邊遠(yuǎn)和運(yùn)輸困難的地區(qū)可能節(jié)約5075的投資。的投資。 四、鉆井的發(fā)展及趨勢四、鉆井的發(fā)展及趨勢4. 向向“巧巧” 的方向發(fā)展（的方向發(fā)展（多底井鉆多底井鉆井井） 從一口定向井或水平井中從一口定向井或水平井中側(cè)鉆，鉆出兩個(gè)或

19、多個(gè)分支井側(cè)鉆，鉆出兩個(gè)或多個(gè)分支井眼，這種鉆井稱為多底井鉆井，眼，這種鉆井稱為多底井鉆井，它能夠提高了產(chǎn)層的產(chǎn)能，節(jié)它能夠提高了產(chǎn)層的產(chǎn)能，節(jié)省了鉆井和油田開發(fā)的投資。省了鉆井和油田開發(fā)的投資。 四、鉆井的發(fā)展及趨勢四、鉆井的發(fā)展及趨勢4. 向向“巧巧” 的方向發(fā)展（的方向發(fā)展（欠平衡壓力鉆井欠平衡壓力鉆井）減小對油氣層的傷害減小對油氣層的傷害有利于發(fā)現(xiàn)低壓油氣層有利于發(fā)現(xiàn)低壓油氣層明顯提高機(jī)械鉆速明顯提高機(jī)械鉆速 減少壓差卡鉆和井漏事故減少壓差卡鉆和井漏事故泥漿柱壓力油層壓力井鉆規(guī)常泵入泥漿泥漿柱壓力油層壓力井鉆衡平欠油氣層泵入泥漿油氣層四、鉆井的發(fā)展及趨勢四、鉆井的發(fā)展及趨勢4. 向向“

20、巧巧” 的方向發(fā)展（的方向發(fā)展（連續(xù)管鉆井連續(xù)管鉆井） 顯著提高起下鉆換鉆頭的工作效率顯著提高起下鉆換鉆頭的工作效率 起下鉆時(shí)可循環(huán)鉆井液起下鉆時(shí)可循環(huán)鉆井液 與欠平衡、超高壓射流等鉆井技術(shù)與欠平衡、超高壓射流等鉆井技術(shù) 相容性好相容性好 有利于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化鉆井有利于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化鉆井四、鉆井的發(fā)展及趨勢四、鉆井的發(fā)展及趨勢5. 向向“智智” 的方向發(fā)展（的方向發(fā)展（地質(zhì)導(dǎo)向鉆井地質(zhì)導(dǎo)向鉆井）概念概念:地質(zhì)導(dǎo)向鉆井就是在鉆井過程中通過隨鉆測量多種地質(zhì)和工程參數(shù),對所鉆地層的地質(zhì)參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)評價(jià)和對比，根據(jù)評價(jià)對比結(jié)果而調(diào)整控制井眼軌跡，使之命中最佳地質(zhì)目標(biāo)并在其中有效延伸。 優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn):使現(xiàn)場人員根據(jù)

21、地質(zhì)目標(biāo)情況有效地控制井眼軌跡的走向，回避風(fēng)險(xiǎn)，從整體上提高油田勘探開發(fā)的總體效果。 四、鉆井的發(fā)展及趨勢四、鉆井的發(fā)展及趨勢5. 向向“智智” 的方向發(fā)展（的方向發(fā)展（地質(zhì)導(dǎo)向鉆井地質(zhì)導(dǎo)向鉆井） 在復(fù)雜斷塊在復(fù)雜斷塊油藏、隱蔽油藏、油藏、隱蔽油藏、薄油藏和老油田薄油藏和老油田長期開采剩余的長期開采剩余的邊底水構(gòu)造油藏邊底水構(gòu)造油藏等復(fù)雜油氣藏大等復(fù)雜油氣藏大有用武之地有用武之地隨鉆測量系統(tǒng)地質(zhì)導(dǎo)向軟件系統(tǒng)曲線對比和模型修正四、鉆井的發(fā)展及趨勢四、鉆井的發(fā)展及趨勢5. 向向“智智” 的方向發(fā)展（的方向發(fā)展（閉環(huán)鉆井閉環(huán)鉆井）開環(huán)鉆井開環(huán)鉆井井下半閉環(huán)鉆井井下半閉環(huán)鉆井井下閉環(huán)鉆井井下閉環(huán)鉆井全

22、閉環(huán)鉆井全閉環(huán)鉆井四、鉆井的發(fā)展及趨勢四、鉆井的發(fā)展及趨勢5. 向向“智智” 的方向發(fā)展（的方向發(fā)展（閉環(huán)鉆井閉環(huán)鉆井） 閉環(huán)鉆井，即全部鉆井過程依靠傳感器測量多種參數(shù)，依靠計(jì)算機(jī)獲取數(shù)據(jù)，并進(jìn)行解釋和發(fā)出指令，最后由自動(dòng)設(shè)備來執(zhí)行，使鉆井過程變成一種無人操作的自動(dòng)控制過程。其明顯的優(yōu)點(diǎn)是非正常鉆井時(shí)間和體力勞動(dòng)大大減少，井眼軌跡控制更加精確，既可嚴(yán)格按照預(yù)定軌跡鉆進(jìn)，也可完全根據(jù)地下情況鉆進(jìn)。五、鉆井關(guān)鍵技術(shù)五、鉆井關(guān)鍵技術(shù)1. 高效破巖技術(shù)高效破巖技術(shù) 鉆井是為了在地層巖石中形成一個(gè)井眼，因鉆井是為了在地層巖石中形成一個(gè)井眼，因此，高效的破巖技術(shù)，是提高鉆井速度、縮短建井此，高效的破巖技術(shù)

23、，是提高鉆井速度、縮短建井周期、降低鉆井成本的關(guān)鍵。在深井、超深井和大周期、降低鉆井成本的關(guān)鍵。在深井、超深井和大位移井中，由于起下鉆時(shí)間占的比重越來越大，加位移井中，由于起下鉆時(shí)間占的比重越來越大，加上深部地層硬度和研磨性也越來越高，使得高效破上深部地層硬度和研磨性也越來越高，使得高效破巖技術(shù)在深井、超深井和大位移井中顯得尤為迫切。巖技術(shù)在深井、超深井和大位移井中顯得尤為迫切。五、鉆井關(guān)鍵技術(shù)五、鉆井關(guān)鍵技術(shù)2. 攜巖技術(shù)攜巖技術(shù) 將鉆頭破碎的巖屑從井底及時(shí)清除出去是提高鉆將鉆頭破碎的巖屑從井底及時(shí)清除出去是提高鉆速，減少鉆井事故的關(guān)鍵。速，減少鉆井事故的關(guān)鍵。 在大斜度井中，由于巖屑在重力

24、作用下落到井壁在大斜度井中，由于巖屑在重力作用下落到井壁下側(cè)，影響鉆柱的活動(dòng)，增大了鉆柱的摩阻扭矩，下側(cè)，影響鉆柱的活動(dòng)，增大了鉆柱的摩阻扭矩，還容易引起井下復(fù)雜情況。還容易引起井下復(fù)雜情況。五、鉆井關(guān)鍵技術(shù)五、鉆井關(guān)鍵技術(shù)3. 井眼軌跡技術(shù)井眼軌跡技術(shù) 由于巖石的非均質(zhì)性和各向異性，鉆頭在地層中由于巖石的非均質(zhì)性和各向異性，鉆頭在地層中鉆進(jìn)會受到地層力的影響鉆進(jìn)會受到地層力的影響 井眼的不規(guī)則和鉆柱的不穩(wěn)定運(yùn)動(dòng)加大井眼軌跡井眼的不規(guī)則和鉆柱的不穩(wěn)定運(yùn)動(dòng)加大井眼軌跡預(yù)測的難度預(yù)測的難度 控制理論被引入到井眼軌跡控制領(lǐng)域，地面遙控控制理論被引入到井眼軌跡控制領(lǐng)域，地面遙控可變彎接頭和可變徑穩(wěn)定器

25、被研制出來可變彎接頭和可變徑穩(wěn)定器被研制出來旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向鉆井系統(tǒng)旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向鉆井系統(tǒng) 五、鉆井關(guān)鍵技術(shù)五、鉆井關(guān)鍵技術(shù)4. 井壁穩(wěn)定技術(shù)井壁穩(wěn)定技術(shù) 地層被打開后，井壁巖石便失去了原有的支撐力，地層被打開后，井壁巖石便失去了原有的支撐力，如果井壁巖層固有的膠結(jié)強(qiáng)度較弱，便會失穩(wěn)垮塌；如果井壁巖層固有的膠結(jié)強(qiáng)度較弱，便會失穩(wěn)垮塌；有的地層如泥頁巖地層容易吸水膨脹垮塌；有的地有的地層如泥頁巖地層容易吸水膨脹垮塌；有的地層如鹽膏層容易發(fā)生蠕變；有的地層如鹽巖層會導(dǎo)層如鹽膏層容易發(fā)生蠕變；有的地層如鹽巖層會導(dǎo)致鉆井液性能變差，從而導(dǎo)致井下復(fù)雜情況。致鉆井液性能變差，從而導(dǎo)致井下復(fù)雜情況。井壁穩(wěn)定問題是目前迫切

26、需要解決的問題，它嚴(yán)井壁穩(wěn)定問題是目前迫切需要解決的問題，它嚴(yán)重制約了鉆井的發(fā)展。重制約了鉆井的發(fā)展。 五、鉆井關(guān)鍵技術(shù)五、鉆井關(guān)鍵技術(shù)5. 地層評價(jià)技術(shù)地層評價(jià)技術(shù)地層評價(jià)主要包括地層的工程特性評價(jià)和油層的地層評價(jià)主要包括地層的工程特性評價(jià)和油層的含油氣情況評價(jià)含油氣情況評價(jià)進(jìn)行地層工程特性評價(jià)是為了安全、優(yōu)質(zhì)、高效進(jìn)行地層工程特性評價(jià)是為了安全、優(yōu)質(zhì)、高效的鉆井的鉆井進(jìn)行油層含油氣情況評價(jià)是為了提高油層的穿透進(jìn)行油層含油氣情況評價(jià)是為了提高油層的穿透率，提高油田開發(fā)效果率，提高油田開發(fā)效果 五、鉆井關(guān)鍵技術(shù)五、鉆井關(guān)鍵技術(shù)6. 油氣層保護(hù)技術(shù)油氣層保護(hù)技術(shù)為了防止油氣流入井內(nèi)，造成井涌、井

27、噴等嚴(yán)重后果，為了防止油氣流入井內(nèi)，造成井涌、井噴等嚴(yán)重后果，通常使井內(nèi)液柱壓力略大于油氣層壓力通常使井內(nèi)液柱壓力略大于油氣層壓力 當(dāng)井內(nèi)壓力大于油氣層壓力時(shí)，鉆井完井液中的固相當(dāng)井內(nèi)壓力大于油氣層壓力時(shí)，鉆井完井液中的固相顆粒也會侵入油氣層的孔隙內(nèi)，增加油氣流動(dòng)阻力，顆粒也會侵入油氣層的孔隙內(nèi)，增加油氣流動(dòng)阻力，造成對油氣層的嚴(yán)重?fù)p害造成對油氣層的嚴(yán)重?fù)p害正確診斷油氣層損害機(jī)理是進(jìn)行油氣層保護(hù)的關(guān)鍵正確診斷油氣層損害機(jī)理是進(jìn)行油氣層保護(hù)的關(guān)鍵 五、鉆井關(guān)鍵技術(shù)五、鉆井關(guān)鍵技術(shù)7. 鉆井環(huán)保技術(shù)鉆井環(huán)保技術(shù)在鉆井過程中，若因預(yù)防措施不力而對井噴失去在鉆井過程中，若因預(yù)防措施不力而對井噴失去控制，將會對周圍環(huán)境造成嚴(yán)重污染控制，將會對周圍環(huán)境造成嚴(yán)重污染對廢棄的鉆井液和其它廢棄物處理不當(dāng)，則會對對廢棄的鉆井液和其它廢棄物處理不當(dāng)，則會對周圍環(huán)境或水源產(chǎn)生污染周圍環(huán)境或水源產(chǎn)生污染鉆遇地下硫化氫等有害氣體時(shí)處理不當(dāng)，更會殃鉆遇地下硫化氫等有害氣體時(shí)處理不當(dāng)，更會殃及人畜的生命及人畜的生命 六、鉆井風(fēng)險(xiǎn)六、鉆井風(fēng)險(xiǎn)1.1. 鉆井風(fēng)險(xiǎn)因素鉆井風(fēng)險(xiǎn)因素鉆井是一項(xiàng)多專業(yè)、多工種配合的鉆井是一項(xiàng)多專業(yè)、多工種配合的野外流動(dòng)作業(yè)野外流動(dòng)作業(yè)，工作條件差工作條件差，安全工作難度高，安全工作難度高鉆井設(shè)備鉆井設(shè)備龐大而復(fù)雜龐大而復(fù)雜，運(yùn)動(dòng)部件多運(yùn)動(dòng)部件多，管