鉆井與完井工程西南石油大學課件

鉆井與完井工程本課程將帶領您深入了解石油工程領域的核心技術-鉆井與完井工程。鉆井與完井工程概述鉆井工程鉆井工程是指在油氣田、水田等地下資源開發(fā)中，利用鉆井設備在地層中打井，形成井筒的過程。完井工程完井工程是指在鉆井工程完成后，對井筒進行處理，使之能夠正常生產(chǎn)或注入的過程。鉆井工程基礎知識鉆井原理了解鉆井過程的物理原理，包括巖石破裂和鉆頭旋轉力學.井筒結構掌握井筒的組成，如井口、井身、井底，以及不同井段的用途.安全規(guī)范熟悉鉆井作業(yè)的安全規(guī)程，包括防井噴、防井塌、防井涌等.鉆頭類型及選型1PDC鉆頭廣泛應用于硬地層，具有高機械效率、低磨損率的優(yōu)點。2滾珠鉆頭適用于中等硬度地層，價格相對便宜，但使用壽命較短。3金剛石鉆頭適合硬、超硬地層，具有極高的耐磨性，但價格昂貴。鉆桿與鉆具鉆桿連接鉆頭和地面動力設備的關鍵部件。傳遞鉆頭扭矩和動力承受鉆壓和井壁壓力將鉆頭和鉆具連接到地面鉆具在鉆井過程中，鉆桿、鉆頭、鉆鋌等組成鉆具。提高鉆井效率控制井眼方向和軌跡保護鉆桿和鉆頭井筒結構設計井眼尺寸根據(jù)地層類型、鉆井深度和生產(chǎn)需求確定井眼尺寸，以確保鉆井作業(yè)順利進行。套管類型及規(guī)格根據(jù)地層壓力、井眼尺寸和生產(chǎn)需求選擇合適的套管類型和規(guī)格，以防止井筒垮塌和油氣層污染。水泥漿配方設計水泥漿配方以確保水泥漿的性能滿足要求，包括強度、密度和流動性。水泥漿置換和壓入根據(jù)井筒結構和水泥漿性能進行水泥漿置換和壓入，以確保水泥環(huán)的質量和強度。鉆井液性質及應用密度控制井底壓力，防止井噴，提高鉆井效率。粘度懸浮巖屑，防止井壁坍塌，提高鉆井效率。流變性影響鉆井液的流動性，進而影響鉆井效率。濾失鉆井液中液體進入地層，影響鉆井效率和井壁穩(wěn)定性。鉆井液處理技術1固相控制控制鉆井液的粘度和密度2液相控制調整鉆井液的含水量和密度3性能優(yōu)化提高鉆井液的潤滑性能和抗溫性能鉆井液處理技術是保障鉆井安全和提高效率的關鍵。通過控制鉆井液的固相和液相，可以有效地降低井壁垮塌風險，提高鉆進速度，并提升鉆井液的整體性能。套管與水泥套管套管是用來支撐井壁、防止井壁坍塌、防止井壁滲漏、隔離不同地層、保護地層、防止井內(nèi)流體竄流、防止井內(nèi)流體污染等的金屬管材。水泥水泥是用來將套管固定在井壁上，防止套管和井壁之間產(chǎn)生空隙，從而防止井內(nèi)流體竄流、防止井內(nèi)流體污染等的材料。套管安裝工藝1套管下入將套管安全、快速、準確地放入井筒中2水泥固井將水泥漿注入套管與井壁之間的環(huán)空，使套管牢固地固定在井筒中3套管測試檢驗套管的完整性和密封性，確保套管能夠安全可靠地使用穿孔技術射孔槍穿孔槍是一種專門用于油氣井穿孔的設備，主要用于提高油氣井的生產(chǎn)能力。射孔彈穿孔彈是穿孔槍的核心部件，通過爆炸產(chǎn)生沖擊波，將套管和水泥環(huán)破碎，形成孔道。射孔方式穿孔方式主要包括集中穿孔、分層穿孔和定向穿孔，不同的方式適用于不同的地質條件。完井液及注入完井液種類完井液是用于完井作業(yè)的特殊液體，主要類型包括水泥漿、壓裂液、酸化液等。完井液功能完井液在完井過程中發(fā)揮著重要作用，例如支撐井壁、防止井壁坍塌、清除井眼中的殘渣等。注入工藝完井液的注入過程需要嚴格控制，以確保完井作業(yè)的順利進行和油氣井的長期穩(wěn)定生產(chǎn)。產(chǎn)油井及氣井完井產(chǎn)油井完井產(chǎn)油井完井是油田開發(fā)的重要環(huán)節(jié)，通過完井工藝將油井連接到地面，實現(xiàn)油氣開采。氣井完井氣井完井的主要目標是建立良好的氣井產(chǎn)能，確保氣井的長期安全穩(wěn)定生產(chǎn)。水井完井水井類型水井完井包括飲用水井、灌溉水井、工業(yè)用水井等，不同類型水井的完井方式有所差異。抽水設備水井完井通常需要安裝抽水設備，例如潛水泵、抽水機等，以將地下水抽取至地面。水質處理根據(jù)水井用途和水質情況，可能需要進行水質處理，例如過濾、消毒等，以確保水質安全。注水井完井1目的提高油田采收率，延長油田壽命，最大限度地開采地下儲層中的原油。2工藝將水注入油層，以提高油井的采收率，并保持油層的壓力。3技術采用高壓注水技術，將水注入油層，將油驅替出來。鉆測技術基礎數(shù)據(jù)采集鉆測技術收集各種數(shù)據(jù)，如井深、井斜、方位角和地層信息。實時監(jiān)控通過鉆測技術實時監(jiān)控鉆井過程，確保鉆井安全和效率。數(shù)據(jù)分析分析鉆測數(shù)據(jù)，確定地層特征、油氣儲層位置和井眼軌跡。地質測井技術測井原理利用地球物理方法測量井下地層參數(shù)，如巖石密度、孔隙度、含水飽和度等。測井類型包括電測井、聲波測井、密度測井、自然伽馬測井、中子測井等，每種測井方法都有其獨特應用。測井解釋根據(jù)測井數(shù)據(jù)識別地層類型，評價油氣儲層，預測油氣產(chǎn)量等，為油氣勘探開發(fā)提供重要依據(jù)。錄井技術實時監(jiān)測錄井技術提供對鉆井過程中地層信息的實時監(jiān)測，幫助優(yōu)化鉆井作業(yè)并及時識別風險。地層識別通過分析巖屑、鉆井液性質和井下參數(shù)，可以識別地層類型、儲層特征和油氣顯示。儲層評價錄井數(shù)據(jù)可以用于評估儲層的厚度、孔隙度、滲透率等參數(shù)，為油氣勘探開發(fā)提供基礎信息。測斜技術測斜技術是測量井眼軌跡的技術。使用測斜儀器測量井眼方向和傾斜角度。應用于定向鉆井、水平井等技術。定向鉆井技術1提高采收率定向鉆井可以提高油氣藏的采收率，特別是對于薄層、低滲透率的油氣藏，可以有效地提高采油效率。2減少環(huán)境污染定向鉆井可以減少井口數(shù)量，從而減少對環(huán)境的破壞，降低環(huán)境污染風險。3降低成本定向鉆井可以減少鉆井的成本，因為可以利用同一口井來開采多個油氣層。水平井技術提高采收率水平井能夠有效地提高油氣田的采收率，因為它可以接觸到更大的油氣儲量。降低開發(fā)成本與垂直井相比，水平井能夠減少井的數(shù)量，從而降低了開發(fā)成本。提高生產(chǎn)效率水平井能夠提高油氣產(chǎn)量，并延長油氣田的壽命。壓裂技術提高產(chǎn)量壓裂技術可以有效地提高油氣井的產(chǎn)量，延長油氣田的開發(fā)壽命。降低成本通過提高產(chǎn)量，可以降低單位油氣產(chǎn)量成本，提高經(jīng)濟效益。改善油氣流動壓裂技術可以改善油氣井的滲透率，提高油氣流動效率。酸化技術化學反應酸化技術利用酸液與地層巖石中的碳酸鹽礦物發(fā)生化學反應，形成可溶性鹽，從而改善地層滲透率和提高油氣產(chǎn)量。井筒處理酸化處理通常在油氣井中進行，以清除井筒中的沉積物，擴大儲層孔隙，促進油氣流動。設備與材料酸化作業(yè)需要特殊的設備和材料，包括酸化液罐、泵、管線、酸液，以及安全防護措施。生產(chǎn)試驗技術確定油氣層的產(chǎn)量和儲層性質。評估油氣井的生產(chǎn)能力。分析油氣井的生產(chǎn)動態(tài)，優(yōu)化生產(chǎn)方案。采油管柱設計管柱結構采油管柱通常由套管、油管、抽油桿、井口裝置等組成，根據(jù)油井類型和生產(chǎn)條件選擇合適的管柱結構。計算分析需要進行強度、穩(wěn)定性、腐蝕、磨損等計算分析，確保采油管柱能夠安全可靠地運行。材料選擇根據(jù)油井環(huán)境和生產(chǎn)條件選擇耐腐蝕、耐磨損、強度高的材料，如高強度鋼、耐酸鋼等。采油管柱安裝工藝1準備階段檢查管柱組件，確保完好無損。2下入管柱使用絞車將管柱緩緩下入井筒。3連接管柱將管柱各節(jié)連接在一起，確保連接牢固。4固井作業(yè)將水泥漿注入井筒，固井管柱。5測試進行試壓測試，驗證管柱的密封性能。采油設備基礎抽油機抽油機是一種用于將原油從油井中抽取到地面的設備。它通過連桿機構將動力傳遞到油井，使油井內(nèi)的原油上升到地面。潛油泵潛油泵是一種安裝在油井底部的泵，它利用電動機或氣動馬達驅動，將原油抽到地面。油氣分離器油氣分離器用于分離原油和天然氣，并去除原油中的水和固體雜質。作業(yè)安全與環(huán)保環(huán)境保護鉆井與完井作業(yè)會對環(huán)境造成一定影響，因此要采取措施保護環(huán)境，減少污染，并進行生態(tài)修復。安全第一鉆井與完井作業(yè)安全至關重要，要嚴格遵守安全操作規(guī)程，加強安全培訓，配備安全防護設施，杜絕安全事故發(fā)生。風險防范要識別并控制作業(yè)中的安全風險，制定應急預案，進行演練，確保一旦發(fā)生事故能夠及時有效地應對。鉆井與完井工程實例分析通過實際案例，深入分析鉆井與完井工程中的關鍵技術、操作流程、安全管理等方面。案例分析有助于學生理解理論知識在實際工程中的應用，提高解決實際問題的能力。鉆井與完井工程現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢1技術進步近年來，鉆井與完井技術取得了顯著進步，例如水平井技術、定向鉆井技術、壓裂技術等。2環(huán)境保護隨著環(huán)境保護意識的增強，鉆井與完井工程更加注重環(huán)保，例如使用環(huán)保鉆井液、減少污染排放等。3智能化發(fā)展智能化技術在鉆井與完井工程中的應用越來越廣泛，例如智能鉆井平臺、無人機巡檢等。4安全保障鉆井與