一 - 副本 - 副本 - 副本 (2)

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1、1目目 录录第一章第一章 钻井钻井.21.1、钻井设备及其组成.2第二章第二章 下套管下套管.52.1、套管下至理论计算值时延伸，俗称“跑套管”.52.2、套管下不到设计位置或者下套管不顺利.62.3、套管重时，为了减轻钻塔的承受力，常常加“浮力阀”.6第三章第三章 固井固井.83.1、固井及井深结构.83.3、固井替浆量的计算.8第四章第四章 完井技术完井技术.104.1、钻开储集层.104.2、油气井完井井底结构类型.11第五章第五章 钻井设计软件及应用钻井设计软件及应用.155.1 、软件主要功能特点.155.2、 高难度井的设计施工难点.165.3、软件在钻井设计施工中的应用.175.

2、4 效益分析.202第一章第一章 钻井钻井1 1. .1 1、钻井设备及其组成、钻井设备及其组成1.1.11.1.1、钻头、钻头钻头主要分为：刮刀钻头；牙轮钻头；金刚石钻头；硬质合金 钻头；特种钻头等。衡量钻头的主要指标是：钻头进尺和机械钻速。1.1.21.1.2、钻机八大件、钻机八大件钻机八大件是指：井架、天车、游动滑车、大钩、水龙头、绞 车、转盘、泥浆泵。 1.1.31.1.3、钻柱组成及其作用、钻柱组成及其作用钻柱通常的组成部分有：钻头、钻铤、钻杆、稳定器、专用接 头及方钻杆。钻柱的基本作用是：(1)起下钻头；(2)施加钻压；(3) 传递动力；(4)输送钻井液；(5)进行特殊作业：挤水泥

3、、处理井下 事故等。 1.21.2、钻井液的性能及作用、钻井液的性能及作用 1.2.11.2.1、钻井液的性能、钻井液的性能主要有：(1)密度；(2)粘度；(3)屈服值；(4)静切力；(5)失 水量；(6)泥饼厚度；(7)含砂量；(8)酸碱度；(9)固相、油水含量。 钻井液是钻井的血液，其主作用是：1)携带、悬浮岩屑；2)冷却、 润滑钻头和钻具；3)清洗、冲刷井底，利于钻井；4)利用钻井液液 柱压力，防止井喷；5)保护井壁，防止井壁垮塌；6)为井下动力钻 具传递动力。 1.2.21.2.2、常用的钻井液净化设备、常用的钻井液净化设备常用的钻井液净化设备：(1)振动筛，作用是清除大于筛孔尺寸 的

4、砂粒；(2)旋流分离器，作用是清除小于振动筛筛孔尺寸的颗粒； (3)螺杆式离心分离机，作用是回收重晶石，分离粘土颗粒；(4)筛 筒式离心分离机，作用是回收重晶石。 1.2.31.2.3、钻井中钻井液的循环程序、钻井中钻井液的循环程序3钻井液罐经泵地面 管汇立管水龙带、水龙头钻柱内 钻头钻柱外环形空间井口、泥浆(钻井液)槽钻井液净化设备 钻井液罐。 1.2.41.2.4、钻开油气层过程中，钻井液对油气层的损害、钻开油气层过程中，钻井液对油气层的损害主要有以下几种损害：(1)固相颗粒及泥饼堵塞油气通道；(2) 滤失液使地层中粘土膨胀而堵塞地层孔隙；(3)钻井液滤液中离子与 地层离子作用产生沉淀堵塞

5、通道；(4)产生水锁效应，增加油气流动 阻力。 1.31.3、预测和监测地层压力的方法、预测和监测地层压力的方法 (1)钻井前，采用地震法；(2)钻井中，采用机械钻速法，d、dc 指 数法，页岩密度法；(3)完井后，采用密度测井，声波时差测井，试 油测试等方法。 钻井液静液压力和钻井中变化静液压力，是由钻井液本身重量引起的压力。钻井中变化，岩 屑的进入会增加液柱压力，油、气水侵会降低静液压力，井内钻井 液液面下降会降低静液压力。防止钻井液静液压力变化的方法有： 有效地净化钻井液；起钻及时灌满钻井液。 1.41.4、钻井方式、钻井方式1.4.11.4.1、喷射钻井、喷射钻井喷射钻井是利用钻井液通

6、过喷射式钻头喷嘴时，所产生的高速 射流的水力作用，提高机械钻速的一种钻井方法。影响机械钻速的因素(1)钻压、转速和钻井液排量；(2)钻井液性质；(3)钻头水力功 率的大小；(4)岩石可钻性与钻头类型。钻井取心工具组成(1)取心钻头：用于钻取岩心；(2)外岩心筒：承受钻压、 传递扭矩；(3)内岩心筒：储存、保护岩心；(4)岩心爪：割断、承 托、取出岩心；(5)还有悬挂轴承、分水流头、回压凡尔、扶正器等。 取岩心取岩心是在钻井过程中使用特殊的取心工具把地下岩石成块地 取到地面上来，这种成块的岩石叫做岩心，通过它可以测定岩石的 各种性质，直观地研究地下构造和岩石沉积环境，了解其中的流体 性质等。 1

7、.4.21.4.2、平衡压力钻井、平衡压力钻井在钻井过程中，始终保护井眼压力等于地层压力的一种钻 井方法叫平衡压力钻井。41.51.5 、钻井过程出现在的复杂情况及处理、钻井过程出现在的复杂情况及处理1.5.11.5.1、井喷、井喷是地层中流体喷出地面或流入井内其他地层的现象。引起井喷 的原因有：(1)地层压力掌握不准；(2)泥浆密度偏低；(3)井内泥浆 液柱高度降低；(4)起钻抽吸；(5)其他措施不当等。 1.5.21.5.2、软关井、软关井就是在发现溢流关井时，先打开节流阀，后关防喷器，再试关 紧节流阀的一种关井方法。因为这样可以保证关井井口套压值不超 过允许的井口套压值，保证井控安全，一

8、旦井内压力过大，可节流 放喷。 a、钻井过程中溢流显示(1)钻井液储存罐液面升高；(2)钻井液出口流速加快；(3)钻速 加快或放空；(4)钻井液循环压力下降；(5)井下油、气、水显示； (6)钻井液在出口性能发生变化。 b、溢流关井程序(1)停泵；(2)上提方钻杆；(3)适当打开节流阀；(4)关防喷器； (5)试关紧节流阀；(6)发出信号，迅速报告队长、技术员；(7)准确 记录立柱和套管压力及泥浆增量。 c、钻井中井下复杂情况钻进中由钻井液的类型与性能选择不当、井身质量较差等原因， 造成井下遇阻、遇卡、以及钻进时严重蹩跳、井漏、井喷等，不能 维持正常钻井和其他作业的正常进行的现象。 d、钻井事

9、故是指由于检查不周、违章操作、处理井下复杂情况的措施不当 或疏忽大意，而造成的钻具折断、顿钻、卡钻及井喷失火等恶果。 e、井漏井漏主要由下列现象发现，(1)泵入井内钻井液量返出量，严 重时有进无出；(2)钻井液罐液面下降，钻井液量减少；(3)泵压明 显下降。漏失越严重，泵压下降越明显。 f、卡钻及造成原因卡钻就是在钻井过程中因地质因素、钻井液性能不好、技术措 施不当等原因，使钻具在井内长时间不能自由活动，这种现象叫卡 钻。主要有黏附卡钻、沉砂卡钻、砂桥卡钻、井塌卡钻、缩径卡钻、 泥包卡钻、落物卡钻及钻具脱落下顿卡钻等。 h、处理卡钻事故的方法(1)泡油解卡；(2)使用震击器震击解卡；(3)倒扣

10、套铣；(4)爆炸 松扣；(5)爆炸钻具侧钻新眼等。5第二章第二章 下套管下套管目前钻探工作往往需要在一定的孔深时，下入套管以便于下一 步工作顺利进行。在下套管的同时往往会出现套管下到预计位置， 或者套管延伸了等一些不可避免的问题，现在就这些问题总结分析 如下：2.12.1、套管下至理论计算值时延伸，俗称、套管下至理论计算值时延伸，俗称“跑套管跑套管”1.打超前孔，便于测井确定层位，后扩孔图 1 图 2下套管时，往往会出现“跑套管”现象。原因在于钻孔的底口位 置不会形成理论上的台阶状如图 1，往往是缓坡圆锥形状如图 2 所示，加上套管重，地层软常常会导致“跑套管”现象。这种情 况下套管时，最好的

11、方法是：在钻具的底部加上 1-2 根所下套管 进行探孔，确定准确孔深。2.另外一些地层因素，钻具、套管丈量不准确导致孔深误差，出现假象“跑套管”3.下完表层套管再生产时，出现表层套管下沉“跑套管”，此种情况是由于固井质量不合格，钻具甩打套管所致。62.22.2、套管下不到设计位置或者下套管不顺利、套管下不到设计位置或者下套管不顺利孔内岩粉多、有掉块、煤层坍塌等因素造成2.32.3、套管重时，为了减轻钻塔的承受力，常常加、套管重时，为了减轻钻塔的承受力，常常加“浮力阀浮力阀”套管在垂直方向受力分析：如下图所示F 拉+F 浮=G即 F 拉= G- F 浮h1 h2D1D2d2 d1D1:钻孔直径

12、D2:套管直径 h1:浮力阀底端至地面距离 h2:套管总长度 d1: 套管与孔壁间隙 d2:套管壁厚 1：泥浆比重 2：钢材比重7当 F 拉0 时，即 F 浮G 钻塔承受力过小，不利于套管下放当 F 拉=0 时，即 F 浮= G 钻塔承受力最好F 浮=1gv1 G =2gv2 v1 = D2 2/4h1 v2 =(D2/2)2-( D2-2d2) 2/4h2 合并上式变形得 h1 /h2 =4 d2( D2-d2)2/ D221特别值得注意的是：1. 下套管时一定要按施工设计、以及固井要求来选择“浮力阀”下放位置2. 钻塔在所需下“浮力阀”时，能够承载“浮力阀”之前套管重量。3. 套管总重量远

13、大于钻塔承载力时，“浮力阀”要下在理论计算位置之前或者下在套管底端8第三章第三章 固井固井3.13.1、固井及井深结构、固井及井深结构固井就是向井内下入一定尺寸的套管串，并在其周围注入水泥浆，把套管固定的井壁上，避免井壁坍塌。其目的是：封隔疏松、易塌、易漏等复杂地层；封隔油、气、水层，防止互相窜漏；安装井口，控制油气流，以利钻进或生产油气。井深结构包括：(1)一口井的套管层次；(2)各层套管的直径和下入深度；(3)各层套管相应的钻头直径和钻进深度；(4)各层套管外的水泥上返高度等等。套管柱下部结构(1)引鞋：引导套管入井，避免套管插入或刮挤井壁；(2)套管鞋：引导在其内部起钻的钻具进入套管；(3)旋流短节：使水泥浆旋流上返，利于替泥浆，提高注水泥质量；(4)套管回压凡尔：防止水泥浆回流，下套管时间阻止泥浆进入套管；(5)承托环：承托胶塞、控制水泥塞高度；(6)套管扶正器：使套管在钻井中居中，提高固井质量。3.23.2、注水泥施工工序、注水泥施工工序下套管至预定深度装水泥头、循环泥浆、接地面管线打隔离液注水泥顶胶塞替泥浆碰压注水泥结束、候凝。3.33.3、固井替浆量的计算、固井替浆量的计算套管内径体积：V=0.25(D-2d)2L管线体积估算 0.5m39替浆量总体积为V替=V+0.5附：套管重量公式：M=（D-d）d