井筒钻井新技术介绍
特殊凿井技术新发展
和 钻 井 法 凿 井 的 最新 技 术进 步 ．并 对 今 后 特 殊 凿 井技 术 发展 的 方 向进 行 了探 讨
采用新型大容量螺杆双级压缩制冷机组， 淘汰了以往的活
塞式压缩制冷机组 ；三圈或四圈孔冻结方案对于冲积层厚度＞
５０ ０ｍ的立井井筒施工是成功的 ，双圈孑 或主冻结孔加辅助孑 Ｌ Ｌ 冻结方案对 ４０ ０ｍ左右冲积层立井井筒施工是行之有效的； 信
质量问题。 为了下一步开发像万福煤矿 ７０ ６ｍ特厚冲积层矿井，
１ 结 法 凿 井技 术发 展 方 向 ． 冻
二 、 殊凿 井技 术新 发展 特
１ 结 法施 工技 术 ． 冻
近年来 ， 虽然冻结法凿井技术发展很快 ， 但仍然存在很多
问题， 主要还是围绕着“ 两壁一钻”冻结壁 、 （ 永久井壁和钻孑 ） Ｌ 而产生的。比如． 冻结壁厚度的设计没有定论； 多圈管冻结温度 场和冻结胀力问题 ； 永久井壁结构形式问题 ； 深孔钻进速度和
研发并应用了内层可缩冻结井壁， 有效防止内层井壁因土层沉
降而破坏；Ｓ一００ Ｚ一００型等先进的钻孔设备淘汰了以 ＴＪ２０Ａ、 ２０ Ｊ
往的 Ｄ Ｊ５０ ００ Ｚ一０／ ０ 型钻机， １ 满足深井造孔的快速、 高质量要求； 新型的ＪＴ ５ Ｄ 一Ａ型陀螺测斜仪和纠偏用的 ５Ｚ６ —．螺杆钻 Ｌ １５ ７ ０ 具确保成孔偏斜得到控制。
一
、
概 述
在表土不稳定含水地层中开凿竖井井筒， 为了保证开凿围
岩的稳定． 必须采取特殊的方法进行施工。对于几米或几十米
钻探新技术与新工艺介绍
钻探新技术与新工艺介绍在石油勘探领域，钻探技术和工艺一直是不断创新和改进的。
本文将介绍一些最新的钻探新技术和新工艺，以期提高勘探效率和减少环境影响。
首先，方向钻井技术是近年来取得突破的一项钻探技术。
传统的钻井技术只能在垂直方向进行，但随着油田的逐渐开发，许多储层是以水平或倾斜方向延伸的，传统的钻井技术无法有效地触达这些储层。
方向钻井技术通过调整钻井井口的方向来控制井筒的走向，实现水平和倾斜钻井，从而有效地开发这些储层。
这项技术大大提高了钻井的效率和生产能力。
其次，超深钻井技术是另一项引人注目的钻探新技术。
随着石油和天然气资源的日益稀缺，勘探者们被迫深入更加复杂和困难的地质条件下寻找新的储层。
超深钻井技术克服了深井钻探中遇到的高压高温、井壁不稳定和岩心回收困难等问题。
此外，超深钻井技术还可以为地质实验、地震研究和地热能利用等领域提供重要的科学数据。
再次，钻井液技术的创新也为钻探工艺带来了显著的改进。
钻井液是用于冷却钻头、润滑井眼、平衡地层压力和悬浮岩屑的液体。
研发新型的钻井液可以提高钻井速度、减少钻井成本、增加井壁稳定性、减少环境毒性等。
例如，利用纳米技术开发出的纳米液晶钻井液可以在高温高压环境下保持稳定，并具有出色的抑制岩屑溢流能力。
此外，生物降解钻井液的应用也成为减少环境影响和提高可持续性的重要举措。
最后，自动化和智能化技术在钻探领域的应用也越来越广泛。
自动化系统可以实现井下作业的无人化，减少操作人员的风险和劳动强度，并提高作业的准确性和效率。
智能化技术则通过数据分析和人工智能算法，提供准确的地层信息、钻井参数和设备状态等，为决策者提供科学的指导。
这些技术的应用不仅大大提高了钻井的安全性和生产效率，还为勘探者提供了更多的数据和信息，促进了油田的可持续开发和管理。
综上所述，钻探新技术和新工艺的不断引入为石油勘探带来了新的机遇和挑战。
这些技术不仅提高了勘探效率和生产能力，还大大减少了对环境的影响。
面向世纪的重要钻井技术
面向二十一世纪旳重要钻井技术newmaker面向二十一世纪，老油田进步采收率及低压低渗和稠油储层旳高效开发，尤其需要研究和开发先进合用旳特殊工艺钻井技术；高压高温油气躲，尤其是高压高温自然气躲旳钻探与开发，急需突破高压高温钻井旳技术障碍；深部油气资源旳钻探与开发，需要深入研究和发展深井、超深井钻井技术，尤其是在深探井旳钻井效率上应加大科研与开发力度。
1.高压高温钻井技术按国际通用概念，地温超过150℃称高温，地层压力当量密度超过1.8g/m3或须用超过70MPa旳井口装置时称高压，两者同步具有旳井称作高压高温(HPHT)井。
井底温度超过220℃，井底压力超过105MPa，称作超高压高温井。
自然气层旳温度较油层旳高，地温梯度一般在3～5℃/100m，5000m旳井地温就也许到达150～250℃，故自然气井，尤其是深层自然气井大都是高压高温井。
高压高温井，尤其是高压高温深探井，是钻井工程中难度最大、风险最高、工程用度也最高旳一种苛刻井。
例如北海中心地堑旳一口5000m探井，钻井用度近2023万美元，开发井也不低于1200万美元；南海崖城21—1构造旳3口探井，前两口井未钻达设计目旳层，经济损失较大。
高压高温钻井技术是勘探开发高压高温油气躲旳关键技术，也是代表二十一世纪钻井技术发展水平旳重要标志之一。
2.深井、超深井钻井技术深井是指完钻井深为4500～6000 m旳井；超深井是指完钻井深为6000m以上旳井。
深井、超深井钻井技术是勘探和开发深部油气等资源必不可少旳关键技术。
进进二十一世纪，我国西部及东部深层钻探工作将深入加强，需要完毕旳深井、超深井数将深入增长。
我国深井、超深井比较集中旳地区有塔里木盆地、准噶尔盆地、四川盆地及柴达木盆地等。
实践证明，由于深井、超深井地质状况复杂(诸如山前构造、高陡构造、难钻地层、多压力系统及不稳定岩层等，有些地层也存在高压高温效应)，我国在这些地区(或其他类似地区)旳深井、超深井钻井技术尚未过关，体现为井下复杂与事故频繁，建井周期长，工程用度高，从而极大地阻碍了勘探开发旳步伐，增长了勘探开发旳直接本钱。
储气库老井封堵及新钻井固井技术现状
储气库老井封堵及新钻井固井技术现状储气库是一种储存天然气的大型地下设施，为了确保储气库的安全运营，封堵老井和实施新钻井固井技术是必要的。
老井封堵是指关闭和填塞废弃的井口，以避免天然气泄漏和地下水污染。
根据实际情况，封堵老井通常分为两种方法，即机械封堵和水泥封堵。
机械封堵是通过安装金属密封设备或橡胶密封套管在井口，以防止天然气泄漏。
该方法在封堵老井中应用广泛，因为它能够有效地控制泄漏，并能够根据需要进行调整。
机械封堵并不能完全确保封堵效果，因为设备可能因为年久失修而破裂或松动。
水泥封堵是通过注入水泥浆体到井孔中，将井孔填充并形成封堵层。
水泥封堵通常用于废弃井的封堵，它能够长期稳定地封堵井孔，防止地下水污染和气体泄漏。
水泥封堵技术需要有效的井筒清洁，以确保完全填充并固定封堵层，否则可能导致泄漏。
除了封堵老井，实施新钻井固井技术也是储气库建设和运营的重要环节。
新钻井的固井是指在油井钻探完毕后，将水泥浆体注入井筒以加固井壁和隔绝地层。
新钻井固井技术的主要目的是确保井筒的完整性，防止地层涌水、气体泄漏和井筒塌陷。
目前，储气库老井封堵和新钻井固井技术已经取得了较大的进展。
在老井封堵方面，机械封堵和水泥封堵技术的应用得到了广泛推广，并且随着技术的不断改进，封堵效果得到了进一步提高。
在新钻井固井技术方面，随着水泥浆体配方的改进和高性能固井材料的应用，固井质量得到了显著提高。
新钻井固井技术中的监测和控制手段也得到了改善，使得固井作业更加安全和可靠。
储气库老井封堵和新钻井固井技术在储气库建设和运营中具有重要的作用。
随着技术的不断发展，封堵老井和固井作业的效果将会进一步提高，为储气库的安全运营提供更加可靠的保障。
挑战地心,钻进未来——记“一扩成井”快速钻井法凿井关键技术及装备研究
２３ ， ～ 倍 不能 满 足 速 度快 、 放 低 、 排
环 境友 好 的建井 需 要 。 那 么 ， 否 实现 “ 钻 成 井 ”或 能 一
“
一
个。 国钻 井界认 为， 美 当钻井直径小于
３６ ．ｍ时， 钻井 法具有最佳 经济 效 益。 因而美 国在 小直径硬 岩钻 井设备 和技 术上处于领先地位 。
超 过３ ０ ０ ｍ的有３ 个， 度超 过４ ０ ５ 深 ０ ｍ
扩成井 ’ 速钻井法凿井 关键技 快
于施 工 类 似 我 国 地 层 条 件 的 井 筒 不 多。上世 纪５ 年代 ， ０ 我国也开始了钻井 法凿 井 的研 究 实践 。从 此 ， 钻 井法 在
研 究的路上 ， 中国科研人举起 了自己的 旗 帜。
１ ７ 年 ， 国 工程 师霍尔格 曼研 填 固井 等工艺技 术。 ８１ 德
制了超 前钻直径 ２ 经多次扩 孔达 到 ｍ，
７ ５ 钻深５ ２ ． ｍ， ６ １ ｍ的钻机。
１ １ 年 ， 国开始研 究 ９０ 美 筒钻井 ， 进 展甚 微 。到２ 世 但 Ｏ
代 ，由于 内华 达 地下核 试验 ±
上世 纪５ 年代 ， ０ 在学 习国外 资料 到 所 要 求 的 钻 井直 径 ， 多次 扩 孔 虽
和借鉴 国内石油行业 相关 经验 的基 础 上 ， 过 工艺过 程 的原理 性研 究和 模 经 型试 验 ， 国提 出了以 “ 机 大钩 提 我 钻 然 可 以相 对 有 效 地 利 用 钻 机 能 力 。
本 形 成 了钻 井法 凿 井基 本 工
一
次 超前、 多次扩子纳 人 员和设 备通过 的大直径 井筒 ， 当然 ， 小直径钻孔 的历 史远 远长于井筒钻进 ， 内外大 直径 国、 钻井 都 是 由小直 径钻 井 技术 发展 、改
石油钻井技术的创新与发展
石油钻井技术的创新与发展石油开采是人类社会发展的重要领域之一，而钻井技术则是石油开采的核心。
近年来，随着科技的不断进步，石油钻井技术也在不断创新和发展，为全球石油开采行业的发展做出了重要贡献。
一、钻井技术的原理及分类石油钻井技术是通过钻孔的方式，将石油井管打入油藏所在的地层中，直接采集岩石样本，以获取油藏的相关信息。
根据不同的工作原理，石油钻井技术可以分为机械式钻井、液压钻井、自动化钻井、无转子钻井等多种不同的类型。
机械式钻井是最早的钻井技术之一，其工作原理是通过机械钻头在钻孔的过程中将岩石样本拉取到地面，从而实现对油藏的认识。
液压钻井是通过液压力和气体催化剂的作用，来提高钻孔的速度和质量，同时实现了岩石的大量破碎和拉取。
自动化钻井是许多国家在20世纪80年代后期开始研发的一种新型钻井技术，其工作原理是通过电子控制系统来控制钻井机的工作，从而提高钻井精确度和效率。
无转子钻井是指通过暂停和启动钻头的负载，以降低和减少位移，从而提高钻孔的效率。
二、石油钻井的新发展随着科技的不断进步，石油钻井也在不断创新和发展。
在石油钻井技术方面，有三个主要的新发展，分别是新型钻挖机、自动化适应系统和智能化井筒系统。
新型钻挖机是目前石油钻井领域最为主流的一种技术，其主要作用是提高钻孔的速度和效率。
与传统钻井机不同的是，新型钻挖机采用了更加复杂的电控系统，并且集成了机械、电子和液压等多种不同的技术，从而实现了钻井的自动化和智能化。
自动化适应系统是一种针对地层特征进行智能感知和数据处理的系统。
通过人工智能、大数据和物联网等技术，自动化适应系统可以实时判断岩石样本和温度、压力等因素的变化，从而对钻井机进行精准的调整和优化，以达到更加高效的钻井效果。
智能化井筒系统则是一种实时监控和控制地层信息的系统，其主要作用是提高钻井的效果，避免了明显的环保问题。
通过负责地层信息的智能控制系统和传感器，智能化井筒系统可以实时监测和掌握井口压力、温度等因素的变化，并且自动对钻头进行调整和操作，以实现更加高效和精准的钻井效果。
钻井前沿技术
况下是个问题。
吸引力。
大量的钻井液缓慢流入或漏失。
循环量少，使得可以更精确控制井下压力，更容易发现和和控制 漏失。
操作依赖于一个节流阀以降低压力。节流阀 压力主要在沿程损失，地表环空压力可能是零。为安全起见改进
下环空压力依然很高。
和停钻期间避免节流阀堵塞。
调节钻井液体系费时费力。
因其体积小，钻井液体系可迅速改变。当双浮球阀关闭时调整钻 井液体系，在这过程中井眼不会暴露。
更深，更快，更便宜，更 天然泥气浆水脉合冲物式 钻 清洁，更安全，更聪明 （（（123） ） ）集最样成向 目 全总 ● ● ● ● ●成的这大趋 优 快 省 H更 高标方S势 聪 化井样化新是位E ： 明，，的技降支智就井术低持能钻，发“勘化什并展吨探）么越（油开样来”发I3—可的越成（视—井深本需化信， ）要—息保钻—化证效什，电 钻么益欠磁气 泥平波体 浆衡自 泥M钻 脉钻动 浆W套 泥井 冲井化 脉 可 泥D管 浆式随 泥/钻 冲 控 泥 膨 浆L钻 脉 智 泥WM 钻 浆机 式 压 浆 胀 脉井 冲 能 浆DW地 脉 鱼 泥 钻 脉 管 冲M式 钻 脉D层 冲 骨 浆 井 冲 式 W井 冲M压 式 井 脉 式 D树 泥M式 W力 冲M根 浆W MDM随 泥 测 式 W井 脉 DW单 泥W钻 浆 试 D/冲 D有 泥 MM直 浆D地 脉W 式 缆 浆 W径 脉震 冲D钻 脉 CM井 冲式自 泥井 杆 冲 W式膨 浆 M（ 式 DM下 泥W 胀 脉智MW一 浆D管 冲能WD代 脉式钻 微 泥 D深 冲杆 井 浆 M井 式W ） 眼 脉 碳 泥钻MD技 冲 纤 浆随 泥 井W术 式 维 脉钻 浆 技 无 泥 D复 冲M前 脉 术 钻 浆井 泥 M合 式 W视 冲 机 脉W钻 DM式 M 钻 冲 浆D杆WW井 式 MMD脉 DWWMDDW冲D 式
国内外钻井新技术
钻头
连续管钻井技术
4、连续管钻井底部钻具组合的重大突破
2）电动底部钻具组合 由为了最终实现连续管的智能闭环钻井，美 国XL技术公司、TSL技术公司等近年来开发出一 种电动连续管钻井系统，该系统的底部钻具组 合用电潜泵马达取代了原来的容积式马达。
由于电动马达可实现完全直接控制，速度 的变化可由操纵杆控制或由键盘指令设定。通 过设定与极限钻压相关的极限电流，马达的失 速问题几乎可以完全避免。
3）Hydril 500系列楔形套管螺纹接头
特制的可钻掉钻头
新型张开式钻头
三、国外创新钻井技术
（一）自动化（闭环）钻井技术
（二）套管钻井技术
（三）连续管钻井技术
（四）实体膨胀管技术
（五）三维可视化钻井技术
（六）反循环钻井技术
连续管钻井技术
1、概况
1） 连续管钻井技术的发展与应用保持着强劲的增长势头，连 续管钻井的应用领域和技术优势不断增加； 2） 美国目前是应用连续管钻井最多且技术领先的国家，世界 上主要连续管及连续管作业机制造公司均集中在美国；
MWD WLMWD
革命性 进步
30' 40' 50' 60' 70' 80' 90' 2000'
年代
滑动导向
旋转导向代替了传
统的滑动导向
提高机械钻速 增强井眼净化效果 克服极限位移限制
井下闭环自动导向， 与地质导向结合，可大大提高轨迹控制精度
旋导闭环系统可不起下钻自动调整钻具导向性能
提高钻井效率和轨迹控制的灵活性
• 解决漏失和复杂地层的封隔问题；
• 延长常规套管长度，减少井眼锥度； • 提高油井产能，将探井升级为生产井； • 可为不同钻井环境提供成本低廉的应急方案。
现代钻井的新技术及发展方向
现代钻井的新技术及发展方向现代钻井是石油工业中非常重要的环节，为了提高钻井效率和降低成本，不断推动钻井新技术的研发。
本文将介绍几项现代钻井的新技术和发展方向。
首先是钻井液技术。
钻井液是在钻井过程中使用的液体，它有助于冷却钻具、清除井底碎屑和保持井壁稳定。
传统的钻井液多采用油基或水基液体，但它们对环境有一定的污染。
因此，发展环保型和高效的钻井液技术成为钻井行业的一个重要方向。
例如，水基钻井液和乳化钻井液可以减少环境污染，并提高钻井效率。
第二是钻井方向控制技术。
传统的钻井方式通常是钻直井或斜井，但在一些情况下，需要选择根据特定需要来控制钻井方向。
导航技术的发展使得钻井人员能够准确控制钻孔方向。
因此，增量定向钻井、水平井和横向钻井等技术在现代钻井中得到广泛应用。
这些技术可以提高钻井速度、减少井眼偏离、增加油气产量，并降低工程风险。
第三是钻井嵌入式传感技术。
嵌入式传感技术在现代钻井中发挥着重要的作用，它能够实时监测钻井参数、井下环境和井壁状况。
通过传感器，钻井人员可以远程监控，并根据数据进行实时调整。
钻井嵌入式传感技术的发展将提高钻井的安全性和效率，并减少人力和设备的需求。
第四是钻井自动化技术。
现代钻井中的自动化技术正在快速发展，并得到广泛应用。
自动化技术可以替代一些单调、危险和重复的工作，提高钻井的效率和质量。
例如，自动化钻杆处理系统、自动定向钻井系统和自动钻井控制系统，都可以减少人力需求，提高安全性和准确性。
最后是钻井地震学技术。
钻井地震学是一种结合地震勘探和钻探的技术，通过地震信号传播的特性来研究地下地质结构和井筒状况。
钻井地震学技术可以帮助确定井底地层特性、判断井眼状况和预测钻井中的问题。
通过进一步发展和应用钻井地震学技术，可以提高钻井成功率和钻井效率。
综上所述，现代钻井的新技术和发展方向包括钻井液技术、钻井方向控制技术、钻井嵌入式传感技术、钻井自动化技术和钻井地震学技术。
这些技术的不断发展和应用将进一步提高钻井效率、降低成本，并推动石油工业的可持续发展。
浅谈大斜度定向井钻井技术
浅谈大斜度定向井钻井技术大斜度定向井钻井技术是一种应用于石油勘探开发中的新型技术。
随着传统垂直井的利用率下降和石油勘探领域的不断发展，大斜度定向井钻井技术逐渐兴起。
大斜度定向井钻井技术是指在井眼斜度大于60度的条件下进行钻井作业。
相比传统的垂直井，大斜度定向井具有以下优势：大斜度定向井可以更有效地开采油气资源。
由于垂直井只能在垂直平面范围内开采油气，而大斜度定向井可以在不同平面上延伸井底深度，从而能够同时开采多个油气层，提高开采效率。
大斜度定向井可以避免地质障碍。
石油勘探中，地质障碍经常会导致钻井作业的失败或成本的大幅增加。
而大斜度定向井能够在遇到地质障碍时，通过调整井眼的方向和角度，绕过地质障碍，避免了不必要的损失。
大斜度定向井可以增加井筒表面积。
通过增加井筒表面积，可以提高钻井液和井壁的接触面积，从而提高钻井液的冷却和清洗效果，减少井眼塌陷、漏失等问题的发生。
大斜度定向井还可以降低钻井风险。
由于大斜度定向井可以绕过地质障碍，减少了钻井作业的风险，同时也降低了设备损坏的可能性。
大斜度定向井钻井技术也存在一些挑战和难点。
由于井眼角度较大，井内的钻井装备和技术要求相对较高。
大斜度定向井需要更复杂的井控和导向技术，以确保钻井作业的准确性和安全性。
大斜度定向井的施工成本较高，需要投入更多的人力、物力和财力资源。
为了克服这些挑战，需要不断进行技术研发和工程实践。
在大斜度定向井钻井技术方面，需要不断完善井控和导向技术，提高井眼角度控制的精度和稳定性。
还需要研究和开发更适应大斜度定向井的钻井设备和工具，提高钻井作业的效率和质量。
大斜度定向井钻井技术在石油勘探开发中具有广阔的前景和应用价值。
通过进一步研究和推广应用，可以更有效地利用石油资源，提高采收率，实现石油勘探开发的可持续发展。
斯伦贝谢随钻测井新技术
GR
井径 Sigma
能谱测量 结果
电阻率
密度
中子 PEF
密度成像
ELAN 剖面
正确的骨架密度减少了密 度孔隙度的不确定性
XX00
能谱骨架密度
改良孔隙度
骨架密度和计算的密度孔
隙度与取芯得到的参数比
XX05
较吻合
XX10
岩心骨架密度
岩心孔隙度
XX15
XX20
XX25
NXB –Slide # : 21 Date : 08-Dec-2009
斯伦贝谢LWD新技术介绍
聂向斌 北亚区随钻测井专家 2009年12月8日
议题
; 斯伦贝谢LWD技术发展概况 多功能随钻测井仪EcoScope 高分辨率随钻侧向电阻率成像仪MicroScope 深探测储层边界探测仪PeriScope 随钻地层压力测试仪StethoScope 四极子随钻阵列声波测井仪SonicScope
随钻测井西格马的应用优势
骨架
∑0
砂岩 = 4.3 白云岩 = 4.7
灰岩 = 7.1 石膏 = 12
泥岩
5
10
15
20
25
30
35
40
流体
气
油 淡水
水
45
50
矿化度
鉴定储层物性
• 代替伽马标识泥岩
替代电阻率确定油气饱和度
• 可供选择的饱和度计算法 • 低阻储层评价(LRP)
估计’m’ 和 ‘n’值以及地层水矿化度
NXB –Slide # : 5 Date : 08-Dec-2009
斯伦贝谢30多年钻井和测量技术发展
1998:
6.75-in. ISONIC 工具 PowerPlan* 定向井设计平台
第一章 钻井工艺技术(第二节 钻井方法)讲稿
《石油工程与装备》第二节钻井方法（机自02级，第二次课）一、机械钻井法1. 顿钻钻井法破岩—用顿钻钻头，上下冲击。
排屑—用捞砂筒。
二者交替进行，钻进过程不连续。
特点：低效慢速，设备简单，适于浅井，农用水井。
我校新建体育馆进行地质勘查使用的是顿钻法。
2．旋转钻井法（1）过程：破岩—用旋转钻头；排屑—用循环井液；（2）钻具组合钻杆：传矩、加长、循环；钻铤：提供钻压）→（3）分类地面动力——转盘钻（常规）【钻头旋转，连续破岩，用钻井液循环带屑，钻井效率高。
】地上动力——顶部驱动（前景好）【水龙头＋转盘，以立根钻井。
】井下动力——有涡轮、螺杆钻具。
（斜井、水平井用）【钻井液经钻杆柱内腔泵入涡轮钻具中，驱动转子由主轴带动钻头旋转，实现破岩钻进。
相当于液马达。
】二、钻井工艺过程干三件事：破碎岩石；取出岩屑、保护井壁；固井和完井，形成油流通道。
1．钻前准备①定井位；②平井场；③打基础；④备器材。
2．钻进（1）全井钻进过程①一次开钻，下表管。
②二次开钻，从表管内钻进。
③三次开钻，从技术套管内钻进。
（2）钻井作业①下钻—将钻具（由钻头、钻铤、方钻杆组成的钻杆柱）下入井底，准备钻进。
②正常钻进—启动转盘（或井底动力钻具）通过钻柱带动钻头旋转，借助手刹车，给钻头施加适当的钻压以破岩。
同时，开泵循环泥浆：冲洗井底，携出岩屑，保护井壁，冷却钻具。
③接单根—加长钻柱。
每次接入一根钻杆，称为接单根。
顶驱时，每次接入一立根（由2～3单根组成）。
④起钻—换钻头时，取出钻柱，称起钻作业。
以立根为单位起卸。
⑤换钻头—起钻结束，卸下旧钻头，换上新钻头。
⑥循环工作：下钻→正常钻进→接单根（立根）→起钻→换钻头→下钻4．固井套管与井壁的环空注入水泥浆封固，称为固井。
5．完井钻井的最后一道工序。
主要用射孔完井法：用子弹射穿套管、水泥环和油层，使油层与井筒相通。
6．钻井事故的处理（1）井漏、井塌井漏—泥浆压力>地层压力时，使泥浆进入地层。
钻井完井新技术及应用实例介绍
03
钻井完井新技术的优势 与挑战
钻井完井新技术的优势
提高钻井效率
新型钻井技术能够显著提高钻 井效率，缩短钻井周期，降低
钻井成本。
降低环境污染
新型钻井技术能够减少钻井过 程中的环境污染，如减少废水 和废气技术，成功开发了一片低渗透油田， 提高了油气产量，取得了良好的经济效益。
欠平衡钻井技术
欠平衡钻井技术是指在钻井过 程中，使地层流体流入井筒并 保持欠平衡状态的钻井技术。
该技术能够减少压差卡钻等事 故的发生，提高钻井安全性。
欠平衡钻井技术需要解决地层 流体控制、压力监测等技术问 题。
旋转导向钻井技术
利用导向工具进行精确的钻孔 轨迹控制。
钻井完井新技术的重要性
提高钻井效率
保护地层
新技术的应用可大幅提 高钻井效率，降低成本。
新技术的应用可有效减 少对地层的伤害，提高
油气采收率。
精确控制
新技术的应用可以实现 钻孔轨迹的精确控制，
提高工程质量。
拓展应用范围
新技术的应用可拓展钻 井工程的应用范围，为 油气勘探开发提供更多
自动化钻井装备
研发自动化钻井装备，如自动钻机、 智能钻头等，减少人工干预，降低劳 动强度，提高钻井作业的连续性和稳 定性。
新材料和新工艺的应用趋势
高强度材料
研发高强度、高耐磨性的新型材料，用于制造钻头、钻杆等关键部件，提高钻 井设备的耐久性和可靠性。
新型钻井液
研究环保、低毒、高效的钻井液，降低对环境的污染，提高钻井作业的安全性。
提高钻井效率和降低成本的趋势
最新套管钻井技术介绍教学课件
左旋释放捞矛 并带双向卡瓦
双公接头
捞矛密封 扶正器
底部导向头
2024/7/28
Spacer Sub
基本操作程序：
oo
H-E Casing Spear
Double Pin Sub Spear Pack-Off
Cut box connection in Bull Nose Stabilizer Bull Nose
2024/7/28
1
套管钻井优势
• 整个钻井过程不再使用钻杆和钻铤，从而可节省与钻杆和钻铤采购、 检验、存放、运输、修复等过程有关的大量人力物力与费用。
• 减少了起下钻时间。在钻井过程中不再有传统的起下钻过程，大大节 约了钻井时间和费用。
• 套管钻进完成后即等同于下套管作业完成，节省完井时间和费用； • 减少了钻井事故和复杂情况的发生。由于套管钻井的井眼自始至终由
2024/7/28
11
技术问题及特征
（2）钻机 • 须配备电动的或液、气动的绞车系统，并配置能满足强度要求 的足够长的钢丝绳和电缆线、信号线； • 天车和绞车系统都应是分体式配置，以保证钢丝绳处在套管的 中心位置； • 在顶驱装置的上部配有钢丝绳防喷器和密封装置，以实现对钢 丝绳的密封； • 地面工具需齐全配套，以满足套管钻井各项作业的需要。
• 可以减小钻机尺寸，筒化钻机结构，降低钻机费用。 • 钻机更加轻便，易于搬迁和操作。人工劳动量及费用都将减少。
据加拿大Tesco公司估计，打1口井深为3048m的井，和传统钻 进方式相比，预计可节约工程费用达30％以上。
2024/7/28
9
钻进方式
钻进方式根据地质条件、井身结构等选用
石油钻井工艺技术措施
石油钻井工艺技术措施随着全球能源需求的不断增长，石油资源的开发和利用显得尤为重要。
石油钻井作为石油开采的重要环节，其工艺技术措施直接关系到石油勘探开发的效率和安全。
本文将从石油钻井的工艺技术措施入手，对石油钻井工艺技术进行详细介绍。
一、石油钻井工艺技术概述石油钻井是指通过机械钻机将井筒从地面钻进地下岩层，以便从中抽取石油。
其工艺技术包括井眼工程设计、钻井设备选型和施工操作等内容。
石油钻井的工艺技术措施主要包括如下几个方面：1. 井眼工程设计：根据地质勘探和地质资料，对井筒的直径、井深、井眼曲率等参数进行合理设计，以确保钻井过程中能够有效穿越地下不同岩层。
2. 钻井设备选型：选择适合地质条件的钻井设备，包括钻机、钻头、取心器等工具，确保设备的稳定性和可靠性。
3. 施工操作：钻井施工操作包括钻井液的配制、井口设备的安装、钻进速度和压力的控制等内容，需要严格按照操作规程进行，以确保钻井过程安全高效。
1. 井眼工程设计井眼工程设计是石油钻井的第一步，决定了井筒的形状和尺寸参数，直接关系到钻井的效率和成本。
在井眼工程设计中，需要考虑地质勘探结果、地层构造、油气层分布等因素，选择合适的钻井方案。
同时还需合理确定井筒的直径、井深、井眼曲率等参数，以减少钻井成本，并确保钻井过程中避免地层塌陷等问题的发生。
2. 钻井设备选型钻井设备选型是石油钻井工艺技术中的重要环节。
根据井眼工程设计方案和地质条件，选择适合的钻井设备。
常用的钻机有机械钻机、液压钻机等，根据井筒直径和井深的不同，选用不同类型的钻机。
还需要选择合适的钻头、取心器等配套工具，以确保钻井设备的稳定性和可靠性。
3. 施工操作石油钻井的施工操作是至关重要的环节，直接关系到钻井过程的安全和效率。
在施工操作中，首先需要进行钻井液的配制，根据地质条件和井筒规格选择合适的钻井液，以维持井筒的稳定。
在钻井过程中，还需要进行井口设备的安装和维护，包括井口防喷装置、安全阀等设备，以确保井口安全。
钻进新技术
２００２美国钻头新技术概览（三）三、金刚石产品国际公司（ＤＰＩ）的新型ＰＤＣ钻头系列金刚石产品国际公司（ＤＰＩ）推出了一个新型系列的ＰＤＣ钻头，该公司称之为ＳｐｅｅｄＤｒｉｌｌＰＤＣ钻头系列，该钻头系列集ＳｐｅｅｄＲｅａｍｅｒ双中心钻头的优点和ＬｏＴｏｒｑｕｅ可操纵钻头系列的特殊功能于一身，产生出一种革命性的钻头结构，既有高的机械钻速、长的使用寿命、更好的定向控制，又经久耐用。
这种ＳｐｅｅｄＤｒｉｌｌ钻头的设计是，先在井中打出一个初始领眼，留下已释放了应力的岩层再由扩眼器进行钻进。
该钻头使用了两处保径结构来稳定钻头，从而减小钻头振动的阻力和钻头回旋。
在这种钻头的领眼和扩眼器部分各有一个螺旋形保径结构，这样便加大了与井壁的有效接触而不会影响钻头的清洗效果，同时也在一定程度上减小了钻头排屑槽的跳动现象。
为了钻得更快且效率更高，ＳｐｅｅｄＤｒｉｌｌ钻头采用了ＳｐｅｅｄＲｅａｍｅｒ的切削齿技术，随着领眼钻头对地层的钻进，它能使岩石释放应力，这样便可以使扩眼器以较小的能量有效地钻出较大的井眼，这不但能提高机械钻速，同时还能使钻出的井眼更为光滑平缓。
该公司的ＬｏＴｏｒｑｕｅ技术能够在不影响钻头清洗能力的基础上实现钻头对井壁的有效接触。
通过减小排屑槽的跳动，ＳｐｅｅｄＤｒｉｌｌ钻头在钻进时能够减少切削齿的损坏并提高机械钻速。
其领眼钻头和扩眼器部分上的切削齿都是经过特别成形处理的，可以提高钻头的定中力并产生平缓的切削动作。
这些稳定元素的有机结合使得ＳｐｅｅｄＤｒｉｌｌ钻头在定向井钻进过程中的效率更高。
自这种产品被推出以后，其优良的钻井性能已在３００多次钻井应用中得到了证实，应用范围涉及到了从美国阿拉斯加北坡地区到得克萨斯州南部、从南美到北海和中东等广范围的地区。
在泰国湾的钻井中，该钻头在许多井中的机械钻速都超过了１５２米／小时，在这些钻井中都不同程度地涉及到了复杂的水平井段。
在委内瑞拉的一次钻井中，一只８．５英寸的ＳＤ９４４型ＳｐｅｅｄＤｒｉｌｌ钻头在６３．５小时内钻进了２７１米，平均机械钻速为４．３米／小时。
井巷工程：特殊凿井法
二. 不稳定表土— 特殊法施工
我国华东、华北等地区煤田的表土层含多层流砂，最 大厚度近800m，一些矿区的基岩裂隙发育，涌水量也很 大，在这样的地质条件下，用传统的普通掘砌技术进行 井筒施工难于通过，必须采用特殊施工技术，制止涌水 、增强岩土稳定性，才能确保工程的顺利进行。
我国煤矿采用的特殊施工技术主要有：冻结法、 钻井法、沉井法、注浆技术和混凝土帷幕法、降低水位 法以及其它方法。
第十四章 立井施工
《规程》第三十条 采用冻结法开凿立井井筒应遵守下列规定： （一）冻结深度应穿过风化带延深至稳定的基岩10m以上。基岩 段涌水较大时，应加深冻结深度。 （三）地质检查钻孔不得打在冻结的井筒内。水文观测钻孔偏 斜不得超出井筒，深度不得超过冻结段下部隔水层。 （四）冻结管应采用无缝钢管焊接或螺纹连接。 （五）开始冻结后，必须经常观察水文观测孔的水位变化。只 有在水文孔冒水7天、水量正常，确认冻结壁已交圈后，方可进 行试挖。 （九）只有在永久井壁施工全部完成后，方可停止冻结。 （十）不论冻结管能否提拔回收，对全孔必须及时用水泥砂浆 或混凝土全部充满填实。
第十四章 立井施工
施工工艺：
冻结孔钻进、冻结站安装 →安装冻结设备 →积极ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ结 →井筒掘砌（消极冻结）
第十四章 立井施工
（四）注浆法 《验收规范》第3.1.2条 立井井筒施工，当通过涌水量大 于10m3/h 的含水岩层时，应采取注浆堵水等治水措施。
立井井筒涌水量的大小直接影响到凿井工期、成本、工 程质量、施工安全和机械效率的发挥。我国70年代施工的 井筒表明，涌水量每增加 10m3/h，平均月进度下降 20％ ，成本提高27.5％。 我国自1955年在新汉矿区张庄立井施工采用工作面预注浆 取得成功后，我国井筒注浆的最大深度已达1105m。 此外，应用注浆技术在处理开滦范各庄矿特大透水事故中 ，堵住了2053m3/h的特大涌水，使矿井很快恢复了生产。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
钻井新技术介绍交流材料编写人：刘修善刘月军华北石油管理局钻井工艺研究院2001年11月目录一、水平井钻井技术·····························································································２二、分支井钻井技术·····························································································５三、大位移井钻井技术···························································································８四、地质导向钻井技术······················································································１１五、深井超深井钻井技术 ··················································································１４六、欠平衡钻井技术··························································································１８七、小井眼钻井技术··························································································２１八、连续油管钻井技术······················································································２４１石油作为一种主要的能源，一直是世界性产业革命的支柱。