石油知识石油钻井

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1、L o g o 开凿到达油层的通道开凿到达油层的通道 石油钻井石油钻井开凿到达油层的通道开凿到达油层的通道-石油钻井石油钻井 年年 1 2008年年3月月 目录目录目录目录 1 2 2 综合篇综合篇-钻井历史钻井历史综合篇综合篇钻井历史钻井历史 钻井就是人们从地表向下挖掘个筒形钻井就是人们从地表向下挖掘个筒形钻井就是人们从地表向下挖掘钻井就是人们从地表向下挖掘一一个筒形个筒形 的通道，最初的目的是为了汲取地下水。在的通道，最初的目的是为了汲取地下水。在 人类历史发展的长河中，钻井大体经过了人类历史发展的长河中，钻井大体经过了挖挖 掘井技术掘井技术、顿钻井技术顿钻井技术和和旋转钻井技术旋转钻井技

2、术三三个个掘井技术掘井技术顿钻井技术顿钻井技术和和旋转钻井技术旋转钻井技术个个 发展阶段。在前两个阶段中，我们中华民族发展阶段。在前两个阶段中，我们中华民族 都是处在该项技术的最前列都是处在该项技术的最前列。都是处在该项技术的最前列都是处在该项技术的最前列。 综合篇综合篇-钻井历史钻井历史综合篇综合篇钻井历史钻井历史 北宋的庆历年间出现了“顿钻”北宋的庆历年间出现了“顿钻” 钻井技术钻井技术“卓筒井卓筒井”卓筒井卓筒井”钻井技术钻井技术“卓筒井卓筒井”。卓筒井卓筒井” 是一种用直立粗大的竹筒，用竹 片当绳索从地下捞取卤水的盐井。 是一种用直立粗大的竹筒，用竹 片当绳索从地下捞取卤水的盐井。 “

3、卓筒井”的发明创造堪称中国 古代除指南针、火药、印刷术、 “卓筒井”的发明创造堪称中国 古代除指南针、火药、印刷术、 造纸术之外的又造纸术之外的又一一伟大发明伟大发明开开造纸术之外的又伟大发明造纸术之外的又伟大发明，开开 创了世界近代“绳式顿钻”钻井 技术的先河，掀起了人类历史上 创了世界近代“绳式顿钻”钻井 技术的先河，掀起了人类历史上 场重大的能源革命场重大的能源革命英国著名英国著名一一场重大的能源革命场重大的能源革命。英国著名英国著名 学者李约瑟在他所著的中国古学者李约瑟在他所著的中国古 代科学技术文明史代科学技术文明史一一书中写到书中写到：代科学技术文明史代科学技术文明史书中写到书中写

4、到： “今天用于开采石油与天然气的 深井就是从中国人的这些技术中 “今天用于开采石油与天然气的 深井就是从中国人的这些技术中 发展起来的发展起来的发展起来的发展起来的。 综合篇综合篇-钻井历史钻井历史综合篇综合篇钻井历史钻井历史 19世纪末期出现的旋19世纪末期出现的旋 转钻井技术转钻井技术实际上是在实际上是在转钻井技术转钻井技术，实际上是在实际上是在 我国顿钻井技术的基础上我国顿钻井技术的基础上 发展起来的发展起来的。发展起来的发展起来的。 1937年10月，四川省 巴县的巴1井开钻，1939 1937年10月，四川省 巴县的巴1井开钻，1939 年年月月在井深在井深米的米的年年1111月月

5、，在井深在井深14021402米的米的 三叠系上部地层中发现了三叠系上部地层中发现了 天然气天然气，这是我国利用旋这是我国利用旋天然气天然气，这是我国利用旋这是我国利用旋 转钻井技术打成的第一口 天然气井。 转钻井技术打成的第一口 天然气井。 50年代，玉门油矿以 钻井为龙头，建成了我国 50年代，玉门油矿以 钻井为龙头，建成了我国 第一个石油基地第一个石油基地第一个石油基地第一个石油基地。 综合篇综合篇-钻井历史钻井历史综合篇综合篇钻井历史钻井历史 新中国成立后新中国成立后中国石油钻井伴随着石油业的崛起不断发展壮大中国石油钻井伴随着石油业的崛起不断发展壮大新中国成立后新中国成立后，中国石油钻

6、井伴随着石油中国石油钻井伴随着石油工工业的崛起不断发展壮大业的崛起不断发展壮大。 60年代，大庆油田、胜利油田、大港油田、华北等油田发现后，石油钻井 。 60年代，大庆油田、胜利油田、大港油田、华北等油田发现后，石油钻井 队伍有了更大的发展队伍有了更大的发展。队伍有了更大的发展队伍有了更大的发展。 70年代初，全国各油田的钻井队已普遍使用了国产石油钻机。70年代初，全国各油田的钻井队已普遍使用了国产石油钻机。 80年代，又陆续从美国引进了二手深井电动钻机、先进的定向井工具仪器80年代，又陆续从美国引进了二手深井电动钻机、先进的定向井工具仪器 和注水泥装备等和注水泥装备等和注水泥装备等和注水泥装

7、备等。 90年代末期，除少量尖端技术的钻井设备仪器外，我国已能自行生产深井 。 90年代末期，除少量尖端技术的钻井设备仪器外，我国已能自行生产深井 电动钻机和绝大部分的钻井装备。目前全国陆地石油钻机总数已超过千 台，每年的钻井工作量在18002000万米之间，年钻井进尺已位居世界 电动钻机和绝大部分的钻井装备。目前全国陆地石油钻机总数已超过千 台，每年的钻井工作量在18002000万米之间，年钻井进尺已位居世界 第第三三位位，仅次于美国和苏联仅次于美国和苏联，是世界名副其实的石油钻井大国是世界名副其实的石油钻井大国。第位第位，仅次于美国和苏联仅次于美国和苏联，是世界名副其实的石油钻井大国是世界

8、名副其实的石油钻井大国 钻井综合篇钻井综合篇-钻井过程钻井过程钻井综合篇钻井综合篇钻井过程钻井过程 钻井前，首先要在地面确定钻井的位置（即钻井井钻井前，首先要在地面确定钻井的位置（即钻井井 位），然后，在井位处打好安装钻机的基础并安装井架和 钻机。钻井作业时，依靠钻机的动力带动钻杆和钻头旋转， 位），然后，在井位处打好安装钻机的基础并安装井架和 钻机。钻井作业时，依靠钻机的动力带动钻杆和钻头旋转， 钻头逐次向下破碎遇到的岩层钻头逐次向下破碎遇到的岩层并形成个井筒并形成个井筒（也称井也称井钻头逐次向下破碎遇到的岩层钻头逐次向下破碎遇到的岩层，并形成并形成一一个井筒个井筒（也称井也称井 眼），钻井

9、井眼尺寸的大小是由钻头大小来决定的。钻头眼），钻井井眼尺寸的大小是由钻头大小来决定的。钻头 在破碎岩层的同时在破碎岩层的同时，通过空心的钻杆向地下注入钻井液通过空心的钻杆向地下注入钻井液在破碎岩层的同时在破碎岩层的同时，通过空心的钻杆向地下注入钻井液通过空心的钻杆向地下注入钻井液 （俗称钻井泥浆），将钻头在破碎地层而产生的大量岩屑 由循环的钻井液带到地面。地面的固控装置将钻井液中的 （俗称钻井泥浆），将钻头在破碎地层而产生的大量岩屑 由循环的钻井液带到地面。地面的固控装置将钻井液中的 岩屑清除后，通过钻井泵再次将钻井液打入井内。钻井液 是经过钻杆内孔到达钻头水眼处，再从井壁与钻柱的环形 岩屑清

10、除后，通过钻井泵再次将钻井液打入井内。钻井液 是经过钻杆内孔到达钻头水眼处，再从井壁与钻柱的环形 空间返回流至地面的空间返回流至地面的空间返回流至地面的空间返回流至地面的。 钻进的过程即钻头破碎岩石，及钻井液通过循环不断 。 钻进的过程即钻头破碎岩石，及钻井液通过循环不断 携带出钻屑并形成井筒的过程携带出钻屑并形成井筒的过程携带出钻屑并形成井筒的过程携带出钻屑并形成井筒的过程。 钻井综合篇钻井综合篇-钻井过程钻井过程钻井综合篇钻井综合篇钻井过程钻井过程 钻达设计深度后，要在井筒内下入专用仪器进行钻达设计深度后，要在井筒内下入专用仪器进行 测井作业测井作业目的是确定井下地层岩性和各个油目的是确定

11、井下地层岩性和各个油气气测井作业测井作业，目的是确定井下地层岩性和各个油目的是确定井下地层岩性和各个油、气气、 水层的位置；然后再下入小于钻井井眼的无缝钢管 、 水层的位置；然后再下入小于钻井井眼的无缝钢管 （又称套管又称套管）并在套管与井壁的环形空间内注入并在套管与井壁的环形空间内注入（又称套管又称套管）；并在套管与井壁的环形空间内注入并在套管与井壁的环形空间内注入 水泥浆将套管固定在井壁上；最后一道工序是对油水泥浆将套管固定在井壁上；最后一道工序是对油 层位置的套管进行射孔层位置的套管进行射孔人为的形成个井下油气人为的形成个井下油气层位置的套管进行射孔层位置的套管进行射孔，人为的形成人为的

12、形成一一个井下油气个井下油气 流入套管内的孔道。流入套管内的孔道。 总之总之石油天然气钻井的目的就是要凿穿岩石石油天然气钻井的目的就是要凿穿岩石总之总之，石油天然气钻井的目的就是要凿穿岩石石油天然气钻井的目的就是要凿穿岩石， 发现和保护好油气层，并形成一个通道确保石油和 ， 发现和保护好油气层，并形成一个通道确保石油和 天然气通畅地流到地面天然气通畅地流到地面天然气通畅地流到地面天然气通畅地流到地面。 钻井综合篇钻井综合篇-钻井分类钻井分类钻井综合篇钻井综合篇钻井分类钻井分类 按钻井深度划分可分为：按钻井深度划分可分为： 浅井浅井（钻井完钻井深小于钻井完钻井深小于20002000米米）；）；浅

13、井浅井（钻井完钻井深小于钻井完钻井深小于20002000米米）；）； 中深井（钻井完钻井深小于4500米）； 深井（钻井完钻井深小于6000米）； 中深井（钻井完钻井深小于4500米）； 深井（钻井完钻井深小于6000米）； 超深井（钻井完钻井深超过6000米）。 按钻井目的划分可分： 超深井（钻井完钻井深超过6000米）。 按钻井目的划分可分： 地层探井地层探井（又称参数井又称参数井主要是了解地层的时代主要是了解地层的时代岩性岩性厚度的厚度的地层探井地层探井（又称参数井又称参数井，主要是了解地层的时代主要是了解地层的时代、岩性岩性、厚度的厚度的 组 合和区域地质构造以及地质剖面）； 预探井（

14、在确定有利找油范围后，以发现和寻找油气藏为目的所 组 合和区域地质构造以及地质剖面）； 预探井（在确定有利找油范围后，以发现和寻找油气藏为目的所 钻的井）； 详探井（在已发现油气的圈闭上进一步探明含油气边界和储量，以及了解 钻的井）； 详探井（在已发现油气的圈闭上进一步探明含油气边界和储量，以及了解 油气层结构为目的所钻的井油气层结构为目的所钻的井）等等油气层结构为目的所钻的井油气层结构为目的所钻的井）等等。 开发井：采油采气井、注水注气井、调整井、加密井和资料井等。 。 开发井：采油采气井、注水注气井、调整井、加密井和资料井等。 钻井综合篇钻井综合篇-钻井分类钻井分类钻井综合篇钻井综合篇钻井

15、分类钻井分类 按钻井的地区划分可分为：按钻井的地区划分可分为： 陆地钻井陆地钻井（包括山地钻井包括山地钻井、丘陵钻井丘陵钻井）陆地钻井陆地钻井（包括山地钻井包括山地钻井、丘陵钻井丘陵钻井） 海上钻井（包括浅海钻井和深海钻井） 沙漠钻井 海上钻井（包括浅海钻井和深海钻井） 沙漠钻井 按旋转钻井的方法又可分为： 转盘钻井（利用安放在钻台上的转盘和带动钻柱钻头旋转的钻井方法） 按旋转钻井的方法又可分为： 转盘钻井（利用安放在钻台上的转盘和带动钻柱钻头旋转的钻井方法） 顶部驱动装置钻井顶部驱动装置钻井（利用安装在钻杆上方水龙头部位的动力装置带动钻利用安装在钻杆上方水龙头部位的动力装置带动钻顶部驱动装置

16、钻井顶部驱动装置钻井（利用安装在钻杆上方水龙头部位的动力装置带动钻利用安装在钻杆上方水龙头部位的动力装置带动钻 柱旋转的钻井方法） 井底动力钻井（利用井底动力钻具带动钻头的旋转钻井方法，包括涡轮 柱旋转的钻井方法） 井底动力钻井（利用井底动力钻具带动钻头的旋转钻井方法，包括涡轮 钻具钻井、螺杆钻具钻井和电动钻具钻井）钻具钻井、螺杆钻具钻井和电动钻具钻井） 钻井综合篇钻井综合篇-钻井分类钻井分类钻井综合篇钻井综合篇钻井分类钻井分类 按钻井井型划分又分为：按钻井井型划分又分为： 直井、定向井（按既定的方向偏离井口垂线一定距离钻达目标的井） 丛式井（一个井场或一个钻井平台上，按设计钻出两口或两口以上的 直井、定向井（按既定的方向偏离井口垂线一定距离钻达目标的井） 丛式井（一个井场或一个钻井平台上，按设计钻出两口或两口以上的 定向井定向井）定向井定向井） 大