鉆井基礎(chǔ)知識(技術(shù)員)課件

中原石油工程有限公司鉆井四公司鉆井基礎(chǔ)知識

SINOPECZHONGYUANOILFIEDSERVICECORPORATION二O一三年十二月丁向京中原石油工程有限公司鉆井四公司鉆井基礎(chǔ)知識

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一、鉆井設(shè)計(jì)內(nèi)容

二、鉆井設(shè)計(jì)要點(diǎn)

SINOPECZHONGYUANOILFIEDSERVICECORPORATION鉆井基礎(chǔ)知識—鉆井設(shè)計(jì)要點(diǎn)

地質(zhì)概況

井身結(jié)構(gòu)

軌道設(shè)計(jì)

鉆具組合

油氣層壓力控制

鉆井液

固井設(shè)計(jì)

施工重點(diǎn)技術(shù)要求和復(fù)雜提示

一、鉆井設(shè)計(jì)內(nèi)容

二、鉆井設(shè)計(jì)要點(diǎn)

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一、鉆井設(shè)計(jì)內(nèi)容

SINOPECZHONGYUANOILFIEDSERVICECORPORATION鉆井基礎(chǔ)知識—鉆井設(shè)計(jì)要點(diǎn)1地質(zhì)概況 2設(shè)計(jì)依據(jù) 3質(zhì)量要求

4井身結(jié)構(gòu) 5軌道設(shè)計(jì) 6鉆井設(shè)備 7鉆具組合與強(qiáng)度校核 8鉆頭選型與鉆井參數(shù) 9取心設(shè)計(jì) 10鉆井液 11油氣層保護(hù)要求 12油氣井壓力控制 13固井設(shè)計(jì) 14鉆井施工重點(diǎn)技術(shù)要求15中途測試要求16完井井口裝置

17棄井要求

18職業(yè)健康、安全、環(huán)保要求19鉆井資料要求

20鉆井進(jìn)度計(jì)劃

21投資預(yù)算

依據(jù)SY/T5333-2012《鉆井工程設(shè)計(jì)格式》

一、鉆井設(shè)計(jì)內(nèi)容

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一、鉆井設(shè)計(jì)內(nèi)容

SINOPECZHONGYUANOILFIEDSERVICECORPORATION鉆井基礎(chǔ)知識—鉆井設(shè)計(jì)要點(diǎn)掌握設(shè)計(jì)重點(diǎn)內(nèi)容。

全面了解全部設(shè)計(jì)內(nèi)容。熟悉設(shè)計(jì)主要內(nèi)容，包括井型、井別、鉆探目的、井身結(jié)構(gòu)、質(zhì)量要求、鉆井液體系、井控要求。重點(diǎn)關(guān)注審批人員提示、地層傾角傾向、質(zhì)量要求、造斜點(diǎn)、油氣水層位置、地層壓力系數(shù)、注水井動態(tài)、各層套管所封層位及目的、鄰井復(fù)雜提示、特殊地層等。

一、鉆井設(shè)計(jì)內(nèi)容

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一、鉆井設(shè)計(jì)內(nèi)容

SINOPECZHONGYUANOILFIEDSERVICECORPORATION鉆井基礎(chǔ)知識—鉆井設(shè)計(jì)要點(diǎn)重視設(shè)計(jì)的嚴(yán)肅性。

具有法律性質(zhì)，不能隨意更改。更改將追究當(dāng)事人責(zé)任。

學(xué)會重視設(shè)計(jì)，尊重設(shè)計(jì)要求。鄰井資料調(diào)研。

落實(shí)同區(qū)塊完成井井下復(fù)雜、鉆頭使用、軌跡控制規(guī)律、鉆井液體系及鉆井液性能。

根據(jù)調(diào)研資料，認(rèn)清重點(diǎn)和難點(diǎn)，減少施工盲目性。

一、鉆井設(shè)計(jì)內(nèi)容

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二、鉆井設(shè)計(jì)要點(diǎn)

SINOPECZHONGYUANOILFIEDSERVICECORPORATION鉆井基礎(chǔ)知識—鉆井設(shè)計(jì)要點(diǎn)（一）地質(zhì)概況靶心要求解讀兩靶垂深差位移差

穿靶井斜、中靶最小井斜、中靶最大井斜靶心半徑地質(zhì)分層解讀。

β<45°時，鉆頭上傾β>60°時，鉆頭下傾β=45°~60°時，不確定

二、鉆井設(shè)計(jì)要點(diǎn)

6不同尺寸鉆鋌彎曲臨界鉆壓，供參考。鉆鋌名義直徑（英寸）直徑mm重量kg/m第一次彎曲臨界鉆壓t第二次彎曲臨界鉆壓t外徑內(nèi)徑82031001927．214．375219．38．015．8197901896．913．67177．8801565．210．375164．35．510．97016611．0061/4158．857．2135．14．18．253/4146．0575972．95．870111．23．26．443/4120．750．869．51．83．741/410838631．53．033/49532491．12．1031/288．944．539．60．831．65不同尺寸鉆鋌彎曲臨界鉆壓，供參考。鉆鋌名義直徑直徑重量第一次7井號衛(wèi)77-×井別開發(fā)井設(shè)計(jì)井深（垂深）2950（米）建議井口構(gòu)造位置衛(wèi)城區(qū)塊衛(wèi)77塊靶心要求靶心靶心坐標(biāo)垂深（米）靶心半徑（米）IＸ：3970645Ｙ：20352380259020ⅡＸ：3970940Ｙ：20352320295020ⅢX：Y：發(fā)標(biāo)日期2007年×月×日發(fā)標(biāo)單位采油三廠鉆探目的落實(shí)并開發(fā)衛(wèi)77塊沙四段－中生界油藏分層數(shù)據(jù)層位深度（m）斷距（m）地層傾向地層傾角備注明化鎮(zhèn)組1200館陶組1400東營組1670沙一段中下1920120°±5°±沙二段上2210120°±5°±下沙三段上中2320140°±15°±下2570140°±15°±沙四段2670100°±30°±中生界2950100°±30°±完鉆原則落實(shí)并開發(fā)衛(wèi)77塊沙四段－中生界油藏取資料要求按開發(fā)井要求錄取資料井號衛(wèi)77-×井別開發(fā)井設(shè)計(jì)井深（垂深）2950（米）建議井8方位線確定方法：N坐標(biāo)＝XⅡ-XⅠE坐標(biāo)＝Y(jié)Ⅱ-YⅠtg￠=△E坐標(biāo)/△N坐標(biāo)E坐標(biāo)――東西坐標(biāo)兩靶差值N坐標(biāo)――南北坐標(biāo)兩靶差值￠―――雙靶方位線也可以使用畫坐標(biāo)圖的方法，直觀又簡單。鉆井基礎(chǔ)知識—鉆井設(shè)計(jì)要點(diǎn)定井位：方位一致—穿靶井斜—確定軌跡—最佳靶前位移—最小靶前位移靶點(diǎn)由來？方位線確定方法：鉆井基礎(chǔ)知識—鉆井設(shè)計(jì)要點(diǎn)定井位：靶點(diǎn)由來？9

SINOPECZHONGYUANOILFIEDSERVICECORPORATION穿靶井斜、最大井斜、最小井斜先確定兩靶垂深差和位移差，即△H和△S。然后用公式：tgаmax＝△S/△H求出аmax例如上例中的衛(wèi)77-×井：H=2950-2590=360(m)S=[2952+(-60)2]?=301.04(m)則：tgаmax＝△S/△H=301.04/360=0.836可得最大井斜：аmax=39.9°鉆井基礎(chǔ)知識—鉆井設(shè)計(jì)要點(diǎn)最大井斜、最小井斜示意圖△H△S水平井設(shè)計(jì)靶前位移300m，則該井若按單增剖面設(shè)計(jì)，靶前位移300m即為該剖面曲率半徑，根據(jù)公式可計(jì)算出理論每米增斜率為57.3/300=0.191（°）。其它剖面增斜率均大于單增剖面，因此工具造斜率不應(yīng)低于19.1°/100m。地質(zhì)分層根據(jù)地層規(guī)律判斷方位漂移。巖性介紹，注意鉆頭、復(fù)雜、鉆井液應(yīng)對措施。

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二、鉆井設(shè)計(jì)要點(diǎn)

SINOPECZHONGYUANOILFIEDSERVICECORPORATION鉆井基礎(chǔ)知識—鉆井設(shè)計(jì)要點(diǎn)（二）井身結(jié)構(gòu)了解本井難度。鉆機(jī)提升能力明確施工井套管層次目的。不出現(xiàn)噴漏同存，封住易塌、易漏等上下矛盾的層位

必封點(diǎn)的確定。套管下深應(yīng)以達(dá)到封固目的為準(zhǔn)則，不能單純根據(jù)井深確定。

套管尺寸與井眼尺寸。套管與井眼間隙最小9.5～12.7mm范圍，最好為19mm。間隙較小時，注意套管接箍、鉆井液密度、注水泥及井眼曲率等問題。目前國內(nèi)常用的套管、鉆頭系列為：（26"）20"—（171/2"）133/8"—（121/4"）95/8"—（81/2"）7"—（57/8"）41/2"。

二、鉆井設(shè)計(jì)要點(diǎn)

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二、鉆井設(shè)計(jì)要點(diǎn)

SINOPECZHONGYUANOILFIEDSERVICECORPORATION鉆井基礎(chǔ)知識—鉆井設(shè)計(jì)要點(diǎn)（三）軌道設(shè)計(jì)宏觀控制軌跡

待鉆剖面優(yōu)化

根據(jù)定向難度提前做好準(zhǔn)備

考慮軌跡改變導(dǎo)致的施工風(fēng)險直井段位移影響：正向、反向、側(cè)向以優(yōu)快、軌跡圓滑為準(zhǔn)則設(shè)計(jì)待鉆剖面。

二、鉆井設(shè)計(jì)要點(diǎn)

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二、鉆井設(shè)計(jì)要點(diǎn)

SINOPECZHONGYUANOILFIEDSERVICECORPORATION鉆井基礎(chǔ)知識—鉆井設(shè)計(jì)要點(diǎn)（四）鉆具組合熟悉常用鉆具組合

以井身質(zhì)量和井下安全為原則

鉆鋌尺寸直井：鐘擺、滿眼、塔式定向井：增斜、降斜、穩(wěn)斜鉆鋌尺寸決定井眼有效直徑允許最小鉆鋌外徑=2倍套管接箍外徑-鉆頭直徑鉆鋌柱中最下一段鉆鋌（不少于一柱）外徑應(yīng)不小于允許最小外徑，才能保證套管順利下入。組合中采用穩(wěn)定器，可以采用稍小外徑鉆鋌。鉆鋌中選用的最大外徑鉆鋌應(yīng)保證在打撈作業(yè)中能夠套銑，相鄰兩段鉆鋌外徑差值不超過25.4mm。

二、鉆井設(shè)計(jì)要點(diǎn)

13常規(guī)組合：鉆井基礎(chǔ)知識—鉆井設(shè)計(jì)要點(diǎn)常規(guī)組合：鉆井基礎(chǔ)知識—鉆井設(shè)計(jì)要點(diǎn)14

二、鉆井設(shè)計(jì)要點(diǎn)

SINOPECZHONGYUANOILFIEDSERVICECORPORATION鉆井基礎(chǔ)知識—鉆井設(shè)計(jì)要點(diǎn)（五）油氣層壓力控制執(zhí)行相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)（六）鉆井液要求：保障井下安全

提高機(jī)械鉆速

保護(hù)油氣層（七）固井設(shè)計(jì)井眼準(zhǔn)備，固井配合。（八）重點(diǎn)提示復(fù)雜地層提示

注水井影響

二、鉆井設(shè)計(jì)要點(diǎn)

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一、崗位職責(zé)

SINOPECZHONGYUANOILFIEDSERVICECORPORATION鉆井基礎(chǔ)知識—現(xiàn)場技術(shù)管理1、貫徹執(zhí)行技術(shù)指令。根據(jù)技術(shù)部門的施工方案下達(dá)具體的技術(shù)指令。2、全面負(fù)責(zé)鉆井質(zhì)量。有技術(shù)決定權(quán)，對違反設(shè)計(jì)的現(xiàn)象有權(quán)制止。3、負(fù)責(zé)鉆頭、鉆具及指重表、測斜儀的檢查與管理，對特殊下井工具做到認(rèn)真檢查丈量，并繪圖備查。4、對井下安全負(fù)責(zé)。井下異常時有臨時處置權(quán)。5、負(fù)責(zé)井隊(duì)技術(shù)培訓(xùn)和新技術(shù)、新工藝的試驗(yàn)推廣工作。6、對送達(dá)現(xiàn)場的各種鉆具、工具、套具負(fù)責(zé)驗(yàn)收，不合格的有權(quán)拒收，有權(quán)提出更換。負(fù)責(zé)現(xiàn)場計(jì)量器具的校準(zhǔn)和周檢，確保準(zhǔn)確可靠。7、資料收集、整理和分析。填寫工程井史和有關(guān)報表審查工程報表，填寫井史，收集整理各項(xiàng)工程技術(shù)資料報表，做好月度技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)分析和完井技術(shù)總結(jié)，并按時上交。8、時時掌握鉆井動態(tài)，每日向上級生產(chǎn)和技術(shù)部門匯報當(dāng)日生產(chǎn)技術(shù)工作，特殊情況按規(guī)定匯報。9、負(fù)責(zé)日常井控管理，包括設(shè)備維護(hù)保養(yǎng)、井控崗位落實(shí)、加重物資儲備等。

一、崗位職責(zé)

16“一高一低”“八個關(guān)鍵環(huán)節(jié)”“一高一低”“八個關(guān)鍵環(huán)節(jié)”17

二、工作程序

SINOPECZHONGYUANOILFIEDSERVICECORPORATION鉆井基礎(chǔ)知識—現(xiàn)場技術(shù)管理1、按巡回檢查路線及要點(diǎn)進(jìn)行檢查。掌握井下情況，針對出現(xiàn)的問題，提出預(yù)防、處理措施，并組織實(shí)施，有困難及時向上級匯報。檢查注水井情況。2、按規(guī)定時間匯報，開電臺會，制定下步生產(chǎn)計(jì)劃。3、布置班組作業(yè)計(jì)劃，確定鉆井參數(shù)，提出安全措施。交接班應(yīng)了解鉆具使用情況。4、換記錄卡片，檢查指重表、傳感器。5、中途檢查技術(shù)措施、安全措施執(zhí)行情況。鉆進(jìn)過程中注意觀察震動篩巖屑，與地質(zhì)錄井溝通，了解井下情況、在崗情況、鉆具管理、鉆井液性能變化、鉆井液量及坐崗情況，對關(guān)鍵點(diǎn)檢查和記錄，工具到井驗(yàn)收（型號、數(shù)量、廠家、尺寸、時間、鋼級、丈量等）。6、起鉆前5柱下鉆后5柱，井下復(fù)雜或特殊情況，技術(shù)員上鉆臺。起下鉆過程中檢查座崗情況，是否灌滿泥漿，有無撥活塞現(xiàn)象。起鉆前、起鉆完、下鉆完核對鉆具。下鉆完開泵循環(huán)時觀察震動篩返出情況。7、檢查井控工作關(guān)鍵點(diǎn)。8、整理班報表，一天工作總結(jié)分析，寫工作日記。9、巡回檢查路線、內(nèi)容，見表。

二、工作程序

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三、工序要點(diǎn)

SINOPECZHONGYUANOILFIEDSERVICECORPORATION鉆井基礎(chǔ)知識—現(xiàn)場技術(shù)管理

一開

聯(lián)頂節(jié)長度=一開聯(lián)入+0.4～0.5m。

根據(jù)套管長度確定一開井深。

一開井深=表層套管總長(留一根短的備用)+確定的聯(lián)入+口袋深度。

口袋深度盡量少留，0.3～0.5m為宜。

一開重點(diǎn)措施：

軟地層利用水馬力鉆進(jìn)前幾個單根，確保井眼開直，前40～50m鉆進(jìn)參數(shù)為一檔、單泵鉆進(jìn)，后用雙泵二檔鉆進(jìn)；硬地層鉆壓小于所下鉆鋌一次彎曲值；注意觀測井口防垮塌。

鉆完一開井深，循環(huán)時要不停上下活動鉆具，防大肚子井眼。

起鉆防“拔活塞”。

下表層套管時引鞋及前2～3根套管上扣后采取加固措施；套管下完井口居中

固井時技術(shù)員要在水泥車上記錄替漿量，預(yù)替水泥漿液面深度=套管下深-20m，根據(jù)套管的每米環(huán)容和預(yù)替水泥漿液面深度計(jì)算替漿量，原則是寧少勿多，防止替空。

三、工序要點(diǎn)

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三、工序要點(diǎn)

SINOPECZHONGYUANOILFIEDSERVICECORPORATION鉆井基礎(chǔ)知識—現(xiàn)場技術(shù)管理項(xiàng)

點(diǎn)點(diǎn)數(shù)檢

查

內(nèi)

容值班房3(1)工程班報表(2)鉆具記錄(3)設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)記錄泥漿房1鉆井液性能地質(zhì)房4(1)鉆時(2)地層(3)巖性(4)油氣顯示循環(huán)系統(tǒng)

3(1)震動篩、除砂器、除泥器、馬達(dá)攪拌器的運(yùn)轉(zhuǎn)情況(2)泥漿量及液面(3)座崗觀察及記錄鉆

臺8指重表轉(zhuǎn)盤負(fù)荷

井下情況：懸重、摩阻

、

井口井下工具井

場3（1）入井鉆具準(zhǔn)備（2）液控房及壓力、操作臺（3）液壓泵運(yùn)轉(zhuǎn)、油量

三、工序要點(diǎn)

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三、工序要點(diǎn)

SINOPECZHONGYUANOILFIEDSERVICECORPORATION鉆井基礎(chǔ)知識—現(xiàn)場技術(shù)管理

二開

出表層套管鉆鋌出套管鞋前采用一檔吊打，之后可用更高檔位鉆進(jìn)，逐步加至設(shè)計(jì)鉆壓。

開泵注意事項(xiàng)

下鉆中途開泵。原因一是下鉆遇阻需要中途開泵沖或劃眼；二是防堵水眼中途頂通；三是井深后為降低井底開泵泵壓中途頂水眼破壞鉆井液結(jié)構(gòu)力。開泵先小排量頂通，防止開泵過猛造成井下復(fù)雜，開泵頂通時時間不宜過長。

下鉆到底開泵。一是小排量開泵后根據(jù)泵壓等具體情況逐漸提高排量，沉砂較多時要保證小排量循環(huán)時間，防大排量造成沉砂突然堵塞環(huán)空憋漏地層；二是旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)盤破壞泥漿結(jié)構(gòu)力后不要定點(diǎn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)盤，而要上下大幅度活動鉆具；三是循環(huán)、劃眼期間或鉆桿內(nèi)外存在較大壓差時接單根、修泵要防止鉆具內(nèi)泥漿長時間倒返，防井垮與堵水眼。

三、工序要點(diǎn)

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四、質(zhì)量控制

SINOPECZHONGYUANOILFIEDSERVICECORPORATION鉆井基礎(chǔ)知識—現(xiàn)場技術(shù)管理井身質(zhì)量、鉆井液質(zhì)量、套管質(zhì)量、固井質(zhì)量和井口質(zhì)量。1、井身質(zhì)量。含井身軌跡和井徑擴(kuò)大率兩項(xiàng)，井身軌跡考核全角變化率、最大井斜、造斜點(diǎn)位置、位移或靶心距，目的層井徑擴(kuò)大率一般要求小于等于15%。技術(shù)員需重點(diǎn)把握入井鉆具結(jié)構(gòu)、鉆井參數(shù)、鉆井操作、軌跡監(jiān)測等關(guān)鍵。2、鉆井液質(zhì)量。鉆井液質(zhì)量考核鉆井液體系、濾失量、低固相含量、密度、搬含及油層保護(hù)。施工中因井下復(fù)雜需調(diào)整性能時必須經(jīng)甲方同意。3、油層套管質(zhì)量。油層套管質(zhì)量考核套管強(qiáng)度與下深、套管檢查與驗(yàn)收、套管試壓、套管通徑四項(xiàng)。油層套管試壓時環(huán)空要敞開。4、固井質(zhì)量。達(dá)到甲方評定要求，中原油田新鉆井固井質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)---，油、氣、水、干層間各自封固。5、井口質(zhì)量。井口質(zhì)量包括套管頭和井口兩處。套管頭必須按設(shè)計(jì)使用安裝，安裝完后試壓合格；應(yīng)裝有高壓絲堵、閘閥并開關(guān)靈活；油層套管與套管頭不得焊接。井口應(yīng)平整、牢固、不破裂、不下沉；井口不漏油、氣、水；井口帽連接牢靠并標(biāo)注井號。

四、質(zhì)量控制

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五、井身質(zhì)量檢測與控制

SINOPECZHONGYUANOILFIEDSERVICECORPORATION鉆井基礎(chǔ)知識—現(xiàn)場技術(shù)管理吊測投測六不準(zhǔn)井下不正常不測斜鉆井液未循環(huán)好，泵壓不正常不測斜設(shè)備不正常不測斜測斜儀器及工具未準(zhǔn)備好不測斜人員不到位不測斜操作人員不懂測斜不準(zhǔn)測斜，包括司鉆不懂怎樣活動鉆具等。

五、井身質(zhì)量檢測與控制

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SINOPECZHONGYUANOILFIEDSERVICECORPORATION鉆井基礎(chǔ)知識—現(xiàn)場技術(shù)管理直井（直井段）發(fā)現(xiàn)井斜角偏大。

質(zhì)量風(fēng)險較小時，可采用降低鉆壓吊打的降斜措施；質(zhì)量風(fēng)險較大時，應(yīng)立即起鉆換鐘擺鉆具輕壓吊打，形成降斜趨勢；方位一致，正常鉆進(jìn)已無法滿足井身質(zhì)量要求的，采用井下動力鉆具糾斜，注意控制全角變化率，防止鍵槽。定向井、水平井井身質(zhì)量控制按設(shè)計(jì)要求的具體技術(shù)措施執(zhí)行。

施工中使用軟件計(jì)算和畫圖跟蹤，增、降斜率不能滿足要求和方位偏移時，必須滑動糾偏或更換鉆具組合。叢式井做防碰掃描圖，采取防碰措施。

五、井身質(zhì)量檢測與控制

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SINOPECZHONGYUANOILFIEDSERVICECORPORATION鉆井基礎(chǔ)知識—鉆井常用儀器儀表指重表注油與校零

手壓泵內(nèi)油平面高度不低于油杯高度的一半。

排凈空氣后繼續(xù)搖動手壓泵充油

傳壓器的間隙在8-14mm之間，上緊排氣螺釘?！皩α恪辈僮鳎孩倏沼诬囅路胖赁D(zhuǎn)盤面，卸下指重表框蓋。②用起針器取下兩支指針。③將指重針對零安到軸上，按緊，然后用手撥動指針幾次觀察是否回零以及與表盤有無摩擦。④用同樣方法上緊靈敏針，并檢查與指重表針有無摩擦。⑤上好指重表框蓋，校零完畢。壓力表多參數(shù)鉆井參數(shù)儀

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SINOPECZHONGYUANOILFIEDSERVICECORPORATION鉆井基礎(chǔ)知識—鉆井常用儀器儀表1-指重表盤；2-靈敏表盤；3-靈敏針；4-指重針；5-放氣閥；6-指重減震閥；7-傳壓管線；8-靈敏表盤旋鈕；9-彈簧管；10-表蓋螺釘；11-壓蓋玻璃

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