第十章 其它钻井技术及作业
讲义七、其它钻井技术及作业PPT共34页
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51、 天 下 之 事 常成 于困约 ，而败 于奢靡 。——陆 游 52、 生 命 不 等 于是呼 吸，生 命是活 动。——卢 梭
53、 伟 大 的 事 业，需 要决心 ，能力 ，组织 和责任 感。 ——易 卜 生 54、 唯 书 籍 不 朽。——乔 特
讲义七、其它钻井技术及作业
56、极端的法规，就是极端的不公。 ——西 塞罗 57、法律一旦成为人们的需要，人们 就不再 配享受 自由了 。—— 毕达哥 拉斯 58、法律规定的惩罚不是为了私人的 利益， 而是为 了公共 的利益 ；一部 分靠有 害的强 制，一 部分靠 榜样的 效力。 ——格 老秀斯 59、假如没有法律他们会更快乐的话 ，那么 法律作 为一件 无用之 物自己 就会消 灭。— —洛克
55、 为 中 华 之
钻井工艺流程
钻井工艺流程一、引言钻井工艺是石油勘探开发的重要环节之一，它是通过钻井设备将钻头钻入地下，获取地下矿藏信息并进行开发的过程。
本文将介绍钻井工艺的流程及其关键步骤，包括井前准备、钻井操作、井下作业和井后处理等内容。
二、井前准备井前准备是钻井工艺流程的第一步，主要包括选址、勘探和设计等工作。
首先，选址是根据地质调查和勘探数据，选择适合进行钻井作业的地点。
然后，进行勘探工作，通过地质勘探手段获取地下矿藏的信息，包括地质构造、岩性、地层厚度等。
最后，根据勘探结果和设计要求，制定钻井方案，包括井深、井眼直径、钻井液类型等。
三、钻井操作钻井操作是钻井工艺流程的核心部分，主要包括井下钻井和井上控制两个方面。
井下钻井是指将钻头通过钻杆系统下放到井口以下，利用旋转和冲击力将钻头钻进地下的过程。
井上控制是指通过控制钻机和钻井液等设备，对井下钻井过程进行监控和调节。
1. 钻杆下放将钻杆下放到井口以下，直至达到设计井深。
钻杆需要具有足够的强度和刚度，以承受井下钻井过程中的冲击力和扭矩。
在钻杆下放过程中，需要注意保持钻杆的垂直度，防止偏斜。
2. 钻头钻井钻头是钻井工艺中的重要工具，它通过旋转和冲击力将地层岩石钻穿。
钻头通常由钻头体和钻嘴组成，钻头体负责传递旋转力和冲击力，钻嘴负责切削和破碎地层岩石。
在钻井过程中，需要根据地层的不同特点选择不同类型的钻头，以提高钻井效率和质量。
3. 钻井液循环钻井液是钻井工艺中的重要介质，它具有冷却钻头、悬浮岩屑、控制井壁稳定等功能。
钻井液循环系统由泥浆池、泥浆泵、钻井管道等组成，通过泵送和循环钻井液，实现岩屑的清除和地层的稳定。
在钻井液循环过程中，需要根据地层的不同特点和钻井要求，调整钻井液的性能参数，包括密度、粘度和过滤性能等。
四、井下作业井下作业是指在钻井过程中进行的其他工作，主要包括取心、测井和固井等。
取心是通过取心工具在井中取得地层样品，用于地质分析和油气含量评估。
测井是通过测井工具对井内的地层进行物理和化学参数的测量，用于地层评价和井壁稳定分析。
《钻井方法及工艺》课件
循环钻井技术
循环钻井技术是指利用循环液 （如水、泥浆等）将钻屑从钻 孔中带出地面的钻井技术。
该技术通过循环液的循环流动 ，将钻屑从钻孔中带出地面， 并保持钻孔的清洁和稳定。
循环钻井技术需要先进的循环 液技术和钻孔设计，以确保钻 孔的安全性和稳定性。
人工智能在钻井中的应用
01
人工智能在钻井中的应用是指利用人工智能技术来优化和自动 化钻井过程。
02
通过人工智能技术，可以对大量的数据进行分析和处理，从而
精确预测地层结构和地下资源分布。
人工智能还可以用于自动化控制钻井设备和工具，提高钻井效
03
率和安全性。
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05
钻井新技术与发展趋势
水平井钻井技术
水平井钻井技术是指钻出一段水平或大角度的井段，通常用于提高油、气、水等资 源的开采效率。
该技术通过精确控制钻头方向和角度，使钻孔在地下形成水平或大角度的延伸，从 而增加与油、气、水等资源的接触面积。
水平井钻井技术需要先进的定向钻井技术和钻井液技术，以确保钻孔的精确性和稳 定性。
欠平衡钻井技术
欠平衡钻井技术是指钻井过程中，利用各种方法使地层流体在井内保持 欠平衡状态，以防止地层流体对钻头的冲蚀和地层压力对井壁的破坏。
该技术通过控制钻井液的密度和压力，使地层压力略高于钻井液柱压力 ，从而降低钻头和钻具的磨损，提高钻井效率。
欠平衡钻井技术需要先进的钻井液技术和钻井设备，以确保钻孔的安全 性和稳定性。
钻井方法的比较与选择
适用范围
不同钻井方法适用于不 同的地层和井深，需要
根据实际情况选择。
钻井效率
不同方法的钻井效率不 同，需根据需求选择。
成本
钻井工程理论与技术
在地热发电项目中，钻井工程是实现 地热能转化为电能的关键环节，通过 钻井将地热流体引入发电机组。
地下水资源开发
地下水勘探
钻井工程可以用于地下水资源的勘探，通过钻井揭示地下水层的分布、水位和水 质等特征。
供水井
钻井工程可以钻凿供水井，为城市或农业提供稳定的水源，满足生活和生产的需 要。
其他领域应用
绿色环保发展
随着环保要求的提高，未来钻井工程 将更加注重绿色环保发展，研发更加 环保的钻井技术和装备，减少对环境 的破坏和污染。
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经济与社会发展
钻井工程技术的不断进步和应用，对 于推动经济和社会发展具有重要意义 。
02
钻井工程理论
岩石力学基础
岩石力学性质
研究岩石的应力-应变关系、强度准则和破坏模式 等，为钻井过程中岩石的破碎和稳定性分析提供 理论基础。
岩石可钻性
评估岩石的钻凿难度，为钻头和钻井参数的选择 提供依据，以实现高效钻进。
钻井液处理剂
钻井液处理剂是用于改善和控制钻井液性能的化学药剂。例如，增粘剂可以增加钻井液的 粘度，降滤失剂可以降低滤失量等。
固井与完井技术
固井
固井是指向井内注入水泥浆，以加固井壁、封隔油气水层和保证油气顺利开采 的工艺过程。固井质量对油气田的开发效果具有重要影响。
完井
完井是指在油气田开发过程中，完成油气层的勘探和开发任务后，对油气层进 行封闭处理的过程。完井方式的选择需要考虑油气层的特性和开发要求。
钻井工程技术发展趋势
智能化钻井
利用人工智能、大数据等先进技术， 实现钻井过程的自动化、智能化，提 高钻井效率和安全性。
深海和极地钻井技术
针对深海和极地等复杂地区，发展适 用于该地区的特殊钻井技术和装备， 以满足油气资源开发的需求。
其他钻井技术及作业
2、卡钻事故的处理
（1）上提（键槽卡钻除外）、下放或转动钻具解卡 （2）浴井解卡。井内泡油、泡盐水、泡酸或采用清 水循环。 （3）上击（键槽卡钻除外） 、下击解卡。 （4）倒扣套铣解卡 （5）爆炸倒扣、套铣。 （6）爆炸、侧钻新井眼。
四、钻具事故及处理
1、常见的钻具事故 • 钻杆、钻铤本体断 • 钻杆滑扣、脱扣
重的井漏。
2、井漏的处理
（1）渗透性井漏处理 降低井下压差；降低钻井液密度； 采用平衡钻井。 适当提高钻井液的粘度和切力，以增大钻井液流入
地层孔隙的阻力。 在钻井液中加入桥堵剂。
（2）裂缝性井漏处理 注谷壳、锯末稠钻井液堵漏。
对非油气层中的裂缝性漏失，注入水泥或胶质水泥 堵漏。
对油、气层中发生的裂缝性漏失，采用注石灰乳钻 井液对裂缝性油气层进行暂时性封堵。
（3）溶洞性井漏处理 直接从井投入大体积、长纤维封堵物。
采用欠平衡压力钻井技术。
三、卡钻及处理
卡钻：型 （1）沉砂卡钻
接单根或起钻卸开立柱后，钻井液倒返甚至喷势很大。 开泵循环时，泵压很高或憋泵； 钻具上提遇卡，下放遇阻，且上提下放越来越困难， 转动时阻力很大甚至不能转动。 （2）井塌卡钻 大块泥饼和小块地层脱落，换钻头后下钻不能到底； 钻井液中携带有大块未切削的上部岩石； 钻进中突然发生憋钻，上提遇阻，泵压升高，憋泵甚 至钻具不能转动等现象。
二、井漏及处理
钻井过程中钻井液或水泥浆漏入地层中的现象。
1、井漏的原因及类型 （1）井漏原因 井内钻井液液柱压力大于地层破裂压力。
地层破裂压力低，岩层孔隙度大、渗透性好、或 有裂缝、溶洞等。
钻井工艺措施不当，如钻井液密度大、压力过高， 或开泵过猛、下钻速度过快而造成井下压力激动等。
第十章 特殊条件下的巷道施工
第十章 特殊条件下的巷道施工
第十章 特殊条件下的巷道施工
第一节 软岩巷道施工
第二节 煤与沼气突出巷道施工
§1 软岩巷道施工
松软岩层本身具有松、散、软、弱四种不同属性。 “松”，系指岩石结构疏松、密度小，孔隙度大的岩层； “散”，则指岩石胶结程度很差或指未胶结的颗粒状岩层； “软”是指岩石强度很低，塑性大或粘土矿物质易膨胀的 岩层； “弱”，则指受地质构造的破坏，形成许多弱面，如节理、
片理、裂隙等破坏了原有的岩体强度，易破碎，易滑移冒落
的不稳定岩层，但其岩石单轴抗压强度还是较高的。 在松软岩层中施工巷道，掘进较容易，维护却极其困难。
一、软岩巷道变形特征
⑴ 围岩变形有明显的时间效应。 ⑵ 围岩变形具有明显的空间效应。 ⑶ 软岩巷道不仅顶板下沉量大和容易冒落，而且底板也 强烈鼓起，并常伴有两帮剧烈位移。 ⑷ 围岩变形对应力扰动和环境变化非常敏感。
借鉴新奥法指导软岩巷道施工
新奥法是隧道施工科学方法的总结，主要针对软岩隧道施 工，重点在支护方面。新奥法不是单纯的支架结构改革或支 护方法的改进，而是一套综合的隧道施工方法，更确切地说 是一套适用在断面 50 ～ 150m2 的隧道及大断面地下工程设计、 掘进、衬砌、测试相结合的完整新概念。 新奥法的概念是按岩石力学围岩支架共同作用基本原理制 定的，其主要意图是调动围岩自身的承载能力，尽可能地控 制围岩变形，防止围岩松动，以达到施工隧道的最大安全度 和最好经济效果。 新奥法认为认为喷射混凝土最能紧贴围岩，充分利用围岩 自身强度。喷层开裂并非坏事，而是表现出一定的让压性， 必要时第一次支护加用锚杆或少量钢拱支架根据实测资料及 理轮分析，合理地选用和设计第二次支护的材料，结构型弍 及规格尺寸。
面。
钻井技术措施doc
引言概述：钻井技术是石油开采过程中至关重要的一环。
本文旨在探讨钻井技术措施的相关内容，从技术的角度分析钻井过程中需要采取的措施，以便提高钻井效率和确保作业安全。
正文内容：一、选井及采矿区域评估1.考虑地质条件：分析地质构造、岩石类型和渗透性等因素，选取合适的钻井场所。
2.评估油气储量：调查油气储量大小、分布及可采性，制定合理的开采方案。
3.喷注井眼：在选定的井位上进行注水井或注气井的布置，以提高采出率。
二、钻井液的选择和配置1.钻井液功能：分析井底温度、井压、井壁稳定性等因素，选择适合的钻井液，满足井下工况要求。
2.钻井液成分优化：根据地层特点，调整钻井液中的胶体体积分数、添加剂和抗水解剂等成分，提高钻进速度和井底稳定性。
3.钻井液循环体系：建立良好的循环体系，确保钻井液的循环流动和废物的排出。
三、钻井工艺及操作控制1.钻具选择与设计：按照作业要求和地层条件，选择合适的钻具类型和规格，并进行设计和优化。
2.钻井工艺参数控制：根据井深、井压、井温等实际情况，控制钻井液的循环速度、排量、浆体性质等参数，确保钻进作业的稳定性。
3.钻井压力控制：钻进中合理控制井底压力，防止井漏和井喷等危险事故的发生。
四、钻井事故与安全防范1.高温井控：在高温环境下，采取相应的措施，控制井口温度，避免设备和钻具的热损坏。
2.地层失稳问题：通过合理的钻井液配方、井壁加固措施等措施，预防地层失稳造成的卡钻、塌井等事故。
3.钻井井口防喷措施：设置井口防喷装置，预防井口破裂造成的危险，保证钻井作业安全。
五、钻井效率提升与优化1.钻进速度提升：通过优化钻井液、选用先进的钻具和钻头技术，提高钻进速度，减少钻井时间。
2.钻井废弃物处理：制定合理的钻井废物处理方案，减少环境污染，提高资源利用率。
3.钻具和设备维修保养：加强钻具和设备的日常维护保养工作，延长使用寿命，减少故障发生概率。
总结：本文在钻井技术措施方面进行了全面的阐述。
通过选井及采矿区域评估、钻井液的选择和配置、钻井工艺及操作控制、钻井事故与安全防范以及钻井效率提升与优化等五个大点的详细阐述，强调了技术选择的重要性以及技术措施对钻井效率和安全的影响。
《钻井培训教材》课件
在钻井过程中，应密切关注储层的变化情况，及时调整钻井液性能和钻井参数，以确保储 层不受损害。同时，加强储层保护的监测和评估工作，不断完善储层保护技术和实践。
05
钻井工程实例分析
深海钻井实例
总结词
深海钻井难度大，技术要求高，需要先进的设备和工艺。
详细描述
深海钻井面临诸多挑战，如水深、温度、压力等，需要采用 特殊的钻井技术和设备，如浮式钻井平台、深海钻机、水下 井口等。同时，深海钻井还需要考虑环境保护和安全生产等 方面的问题。
06
钻井安全与环保
钻井作业安全规范
钻井作业人员资质要求
确保所有参与钻井作业的人员都具备相应的资质和证书，并经过 专业培训。
钻井设备安全检查
定期对钻井设备进行安全检查和维护，确保设备处于良好工作状态 。
作业现场安全措施
制定并实施作业现场的安全措施，包括设置安全警示标识、配备消 防器材等。
钻井事故预防与处理
钻头选择
根据岩石性质和钻进方式 ，选择合适的钻头类型和 规格，以提高钻进效率和 延长钻头寿命。
钻压控制
钻压是影响钻进效率和钻 头寿命的重要因素，需要 根据岩石性质和钻进方式 ，合理控制钻压大小。
取芯工艺
取芯方式
取芯是钻井过程中的一项重要工 作，可以采用常规取芯和非常规 取芯两种方式，根据实际情况选
02
钻井设备与工具
钻机设备
钻机概述
钻机组成
介绍钻机的种类、结构和工作原理，以及 钻机在钻井过程中的重要性和作用。
详细介绍钻机的各个组成部分，如动力系 统、传动系统、底座、井架等，并解释各 部分的作用和工作原理。
钻机选型
钻机维护与保养
根据不同的钻井需求和地质条件，指导用 户如何选择合适的钻机型号和规格。
钻井技术基础
钻井技术基础概述经过石油工作者的勘探会发现储油区块 , 利用专用设备和技术，在预先选定的地表位置处，向下或一侧钻出一定直径的圆柱孔眼，并钻达地下油气层的工作，称为钻井。
在石油勘探和油田开发的各项任务中，钻井起着十分重要的作用。
诸如寻找和证实含油气构造、获得工业油流、探明已证实的含油气构造的含油气面积和储量，取得有关油田的地质资料和开发数据，最后将原油从地下取到地面上来等等，无一不是通过钻井来完成的。
钻井是勘探与开采石油及天然气资源的一个重要环节，是勘探和开发石油的重要手段。
石油勘探和开发过程是由许多不同性质、不同任务的阶段组成的。
在不同的阶段中，钻井的目的和任务也不一样。
一些是为了探明储油构造，另一些是为了开发油田、开采原油。
为了适应不同阶段、不同任务的需要，钻井的种类可分为以下几种。
基准井：在区域普查阶段，为了了解地层的沉积特征和含油气情况，验证物探成果，提供地球物理参数而钻的井。
一般钻到基岩并要求全井取心。
剖面井：在覆盖区沿区域性大剖面所钻的井。
目的是为了揭露区域地质剖面，研究地层岩性、岩相变化并寻找构造。
主要用于区域普查阶段。
参数井：在含油盆地内，为了解区域构造，提供岩石物性参数所钻的井。
参数井主要用于综合详查阶段。
构造井：为了编制地下某一标准层的构造图，了解其地质构造特征，验证物探成果所钻的井。
探井：在有利的集油气构造或油气田范围内，为确定油气藏是否存在，圈定油气藏的边界，并对油气藏进行工业评价及取得油气开发所需的地质资料而钻的井。
各勘探阶段所钻的井，又可分为预探井，初探井，详探井等。
资料井：为了编制油气田开发方案，或在开发过程中为某些专题研究取得资料数据而钻的井。
生产井：在进行油田开发时，为开采石油和天然气而钻的井。
生产井又可分为产油井和产气井。
注水(气)井:为了提高采收率及开发速度,而对油田进行注水注气以补充和合理利用地层能量所钻的井。
专为注水注气而钻的井叫注水井或注气井，有时统称注入井。
定向井基本知识
第十章 定向井世界上第一口定向井是采用槽式斜向器定向造斜，于1932年在美国钻成的。
半个多世纪以来，定向钻井技术水平有了很大提高。
进入80年代，大位移、大斜度井、水平井和丛式井的钻井工艺技术有了飞速发展。
为石油勘探和发展带来了巨大的经济效益。
我国定向钻井是新中国成立后才发展起来的。
1955年在玉门油田钻成的C2—15井，是我国第一口定向井。
之后，我国又钻成了数对双筒井，以及多底井，斜直井等。
特别是1965年，钻成了我国第一口水平井——磨三井，水平位移延伸160m ，达到了当时60年代水平井的世界先进水平。
70年代以后，我国的定向井、丛式井钻井技术得到了进一步的发展。
进入80年代以来，在改革开放的形势下，随着先进的工具，仪器的应用和发展，定向井、丛式井钻井工艺技术水平达到了一个新的高度。
钻成了一批大斜度井，大水平位移定向井。
多数油田已掌握常规定向井、丛式井的钻井技术。
高难度定向井、丛式井及救援井技术从总体上说已达到世界先进水平。
目前，世界上定向井最大水平位移已达4597m 。
水平井的水平延伸长度超过1000m 。
定向井技术正向着大水平位移井、水平井方向发展。
第一节 定向井、丛式井的设计一、专业名词1．定向井（Directional Well ）一口井的设计目标点，按照人为的需要，在一个既定的方向上与井口垂线偏离一定的距离的井，称为定向井。
2．井深（Measure Depth ）井眼轴线上任一点，到井口的井眼长度，称为该点的井深，也称为该点的测量井深，或斜深。
单位为“m ”。
3．垂深（Vertical Depth or True Vertical Depth ）井眼轴线上任一点，到井口所在水平面的距离，称为该点的垂深。
通常以“m ”为单位。
4．水平位移（Displacement or Closure Distance ）井眼轨迹上任一点，与井口铅直线的距离，谓之该点的“水平位移”。
也称该点的闭合距。
各项钻井技术讲解
技术保障措施一、取心技术措施1.按地质设计要求，本井取心进尺90米，其中包括机动取心30米，要求取心收获率达到90%，裂缝发育段不低于85%，所以必须精选取心工具，优化取心措施。
2.取心工具必须按照使用说明认真检查，钻头水眼畅通，齿刃完好，工具内筒运转灵活，岩心爪无变形，弹性好，工具螺纹完好，不合格工具严禁下入井内。
3.取心工具下井前做到井壁稳定，井底清洁、井眼畅通，钻井液性能稳定，符合设计要求，确保顺利下入取心筒。
4.钻进中要卡准地层，做好地质预报，钻进中随时做好取心的各项准备工作。
下取心工具前必须严格检查，合格后方可下井。
5.井底清洁无落物，如井下有坚硬落物，必须下打捞杯打捞干净，禁止用取心筒打捞。
6.取心过程中严格执行取心操作要求，下钻操作平稳，杜绝猛刹、猛放，控制下放速度，严防顿钻，钻头距井底一个单根深度时，开泵循环清洁井底。
取心过程中遇溢流、井喷，应果断割心上提，按“四·七”动作控制井口。
7.出现下列情况之一时，不准下取心工具：(1).井下不正常、有阻卡、掉块、井底有落物、漏失和油气很活跃；(2).钻井液性能不符合设计要求；(3).岗位工人对取心工具结构、性能不熟悉，未贯彻取心设计和未制定取心措施；(4).设备有问题，不能保证连续取心施工；(5).取心工具装配质量不合格；(6).指重表和泵压表不灵；(7).对上筒岩心没有分析出收获率低的原因和未制订出下筒取心措施。
8.下钻遇阻不得超过40KN，否则接方钻杆开泵循环，慢转下放钻具，若遇阻严重，及时起钻，换牙轮钻头通井。
9.取心钻进前，循环处理好钻井液，并清洁井底。
10.取心钻进刹把必须由司钻亲自操作，送钻要均匀，减少蹩跳钻，在设计参数允许的范围内，可以灵活地调整钻压与转速，尽量避免停泵、停钻。
11.取心的第一关是“树心”。
用10～20KN钻压，Ⅰ档钻进不得少于0.2m。
疏松地层取心要加足并跟上钻压。
正常钻进，送钻均匀，不停泵，不提钻、溜钻，防止蹩跳钻，做好钻时记录，仔细观察机械钻速等参数的变化，准确判断井下情况，发现堵心立即起钻。
钻井工程理论与技术(第二版)课后题简答题答案
第一章钻井的工程地质条件1.简述地下各种压力的基本概念及上覆岩层压力、地层孔隙压力和基岩应力三者之间的关系。
答：静液压力：是由液柱自身的重力所引起的压力，它的大小与液体的密度、液柱的垂直高度或深度有关。
地应力：钻井工程施工之前存在于地下某点的应力状态为原地应力状态。
地层孔隙压力：岩石孔隙中流体所具有的压力。
也称地层压力。
上覆岩层压力：是指由上覆岩层重力产生的铅垂方向的地应力分量。
该处以上地层岩石基质和岩石孔隙中流体的总重力所产生的压力。
基岩应力：是指由岩石颗粒间相互接触支撑的那一部分上覆岩层压力。
也称有效上覆岩层压力或骨架应力。
地层破裂压力：地层某深度处的井壁产生拉伸破坏时的应力地层坍塌压力：地层某深度处的井壁产生剪切破坏时的应力上覆岩层的重力是由岩石基质（基岩）和岩石孔隙中的流体共同承担的，即上覆岩层压力是地层压力与基岩应力的和2、简述地层沉积欠压实产生异常高压的机理。
答：在稳定沉积过程中，若保持平衡的任意条件受到影响，正常的沉积平衡就被破坏。
如果沉积速度很快，岩石颗粒就没有足够的时间去排列，孔隙内流体的排出受到限制，基岩无法增加它的颗粒与颗粒之间的压力。
由于上覆岩层继续沉积，负荷增加，而下面基岩的支撑能力没有增加，孔隙中的流体必然开始部分地支撑本来应由岩石颗粒所支撑的那部分上覆岩层压力，从而导致了异常高压。
3、简述在正常压实的地层中岩石的密度、强度、孔隙度、声波时差和dc指数随井深变化的规律。
答：所以随井深的增加，地层中岩石密度逐渐变大，而岩石的孔隙度变小。
随着井深的增加，岩石的强度增大。
在正常地层压力井段，随着井深增加，岩石的孔隙度减小，声波速度增大，声波时差减小。
在正常地层压力情况下，机械钻速随井深增加而减小，d指数随井深增加而增大。
所以dc指数也随井深的增加而增大。
4、解释地层破裂压力的概念，怎样根据液压实验曲线确定地层破裂压力。
答：在井下一定深度的裸露地层，承受流体压力的能力是有限的，当液体压力达到一定数值时会使地层破裂，这个液体压力称为地层破裂压力。
钻井工程技术辅助教材
钻井工程技术辅助教材钻井作业指导书承德石油高等专科学校石油工程系目录第一部分：挂、甩水龙头作业 (1)第二部分：接、甩方钻杆作业 (2)第三部分：接、拆水龙带 (3)第四部分：冲鼠洞 (5)第五部分：装、卸封井器作业 (6)第六部分：上、卸钻头作业 (8)第七部分：按单根作业 (12)第八部分：开泵操作 (13)第九部分：起下钻 (14)第十部分：钻进 (24)第十一部分：接、甩钻井作业 (34)第十二部分：拔大小鼠洞 (38)第十三部分：电（气）动小绞车操作 (40)第十四部分：换刹带作业 (40)第十五部分：钻进中断传动链条的处理 (41)第十六部分：更换离合气囊 (43)第十七部分：大绳跳槽处理 (44)第十八部分：顿钻处理 (45)第十九部分：钢丝绳拉猫头作业 (47)第一部分：挂、甩水龙头作业一、挂水龙头作业1.场地人员/钻台人员将φ159mm钢丝绳套一头挂在水龙头提环上，一头挂在大钩钩口内，并锁好锁销.2.将小绞车钩子挂在大门绷绳坑地锚绳套上．3.在小绞车承载绳上挂一个50KN滑轮。
4.用棕绳绳套挂在水龙头中心管处，挂在小绞车承载绳滑轮上。
5.司钻与小绞车操作者配合，上提水龙头上钻台．6.司钻下放游车，小绞车操作者下放小绞车吊绳，将水龙头放到小鼠洞前．7.取下小绞车承载绳上的滑轮，摘掉挂在大门绷绳地锚上的小绞车钩子，用小绞车吊起水龙头提环．8.将游车上提至大钩钩口略低于水龙头提环。
9.内外钳工合力向后拉吊环，顺势将水龙头提环挂入钩口内。
10.司钻上提游车，钩口锁销自动扣合锁紧。
摘下小绞车钩子及绳套。
11.内外钳工检查大钩锁紧情况，确认锁紧后，司钻上提游车，使水龙头离转盘面1m，内钳工去掉中心管丝扣护丝待用。
二、甩水龙头1.在水龙头中心管处拴牢φ12.7mm钢丝绳套，挂在小绞车承载绳滑轮钩上。
2.司钻与小绞车操作者配合，将水龙头放到小鼠洞前，打开大钩锁销下放游车使水龙头提环解除大钩控制，提起游车。
钻井技术
钻井设备部分1、钻井工艺对钻井设备有哪些要求？答：(1)具有一定的提升能力和提升速度。
(2)具有一定的旋转钻井能力，即给钻具提供一定的扭矩和转速。
(3)具有一定的洗井能力，即能够提供一定的压力和排量，将井底破碎的岩屑顺利地携带到地面。
2、钻机零散搬迁的注意事项及安全要求有哪些？答：(1)设备拆卸时，往往先吊装的设备后拆卸，后吊装的设备先拆卸，以利于前后工序的衔接，要从人力、物力上确保影响搬迁安装周期的关键设备的拆迁，尽量从优安排，达到缩短拆迁时间的目的。
(2)设备拆、卸后，散件应按照吊装顺序分类集中放置以便于装车、保管和安装。
在规定的井场范围内，拆卸的设备应放在比较宽敞、平坦、上空及附近工作范围内没有电力，特别是高压线或通信线路的地方，以利于吊车起吊和货车调头。
(3)下绞车及转盘时，要按规程操作，不得盲目蛮干和违章作业。
(4)在吊车司机配合作业时，要由有经验的人员指挥和组织吊装，切实做到装、卸安全。
(5)易滚、易滑的设备装车后要捆绑牢靠。
(6)超宽、超长、超高的设备在拉运时要提前办好“三超”行驶的有关审批手续，采取相应的安全防范措施。
(7)拉运设备的货车车厢内严禁乘坐人员。
(8)要严格按照拆迁作业的安全操作规程组织、指挥施工，确保搬迁安全与顺利进行。
3、简述三缸泵特点？答：(1)排量大、压力高、选择范围大；(2)排量均匀、压力波动小；(3)与同功率双缸泵相比体积小、重量轻；(4)更换易损件方便、维护保养简单；(5)易损件少；(6)机械效率高等；4、井架起升的注意事项及安全要求有哪些？答：(1)起升井架时，钻台上要有一名经验丰富的人员统一指挥，操作刹把的司钻必须技术过硬，精力集中。
(2)起升井架时，井场前方及两侧20m内不准站人。
(3)起升井架过程中操作一定平稳，中途严禁刹车。
(4)起升大绳要有足够的强度，不得有锈蚀、扭结、挤扁、断丝、松散和硬伤等缺陷。
(5)起升大绳的长度要适宜，以起到最后井架立起时，游动滑车距天车2m为宜，长了容易顶天车，短了不好卡绳卡。
钻井操作的安全技术讲解
钻井操作的安全技术讲解1. 钻井操作安全技术概述钻井作业是石油工程中的重要环节，其操作的安全性直接影响到石油工程的整体安全。
钻井操作的安全技术主要包括：预防事故的发生、控制风险、应急处理等。
2. 预防事故的发生(1) 设备检查：在钻井作业开始前，必须对钻井设备进行全面检查，确保设备性能良好，避免因设备故障导致的事故。
(2) 操作培训：钻井作业人员应经过严格的培训，熟悉钻井设备的操作规程，掌握安全操作技能。
(3) 个人防护：钻井作业人员应穿戴符合国家标准的个人防护装备，如安全帽、防护眼镜、防护手套、防尘口罩等。
(4) 环境评估：在钻井作业前，应对作业环境进行全面评估，避免在地质条件复杂、自然灾害频发的区域进行钻井作业。
3. 控制风险(1) 设计合理的钻井方案：根据地质条件、井型、井深等因素，设计合理的钻井方案，确保钻井作业的安全。
(2) 监测井口压力：实时监测井口压力，避免因井口压力异常导致的事故。
(3) 处理井涌：发现井涌迹象时，应立即采取措施进行处理，避免井涌事故的发生。
(4) 预防井喷：在钻井作业过程中，应严格按照规程操作，避免因操作不当导致的井喷事故。
4. 应急处理(1) 建立应急预案：针对可能发生的安全事故，制定应急预案，确保在事故发生时能迅速有效地进行处置。
(2) 应急设备准备：配备充足的应急设备，如消防器材、防爆设备等。
(3) 应急培训：定期进行应急演练，提高钻井作业人员的应急处理能力。
(4) 信息报告：发生安全事故时，应立即报告上级部门，确保事故得到及时处理。
5. 结论钻井操作的安全技术是保障石油工程安全的重要组成部分。
只有做好预防工作，控制风险，加强应急处理能力，才能确保钻井作业的安全。
希望广大钻井作业人员严格遵守规程，提高安全意识，共同维护钻井作业的安全。
钻井实用技术
钻井实用技术钻井实用技术（量大、实用、值得珍藏）==旋转导向钻井技术==概述钻井技术发展的最高阶段是自动化钻井。
所谓自动化钻井就是：钻井全部过程依靠传感器测量各种参数，并采用计算机采集，进行综合解释与处理，然后再发出指令，最后由各相关设备自动执行，使整个钻井过程变成一个无人操作的自动控制过程。
在钻井自动控制过程当中，井下随钻测量和井下自动控制是关键环节，同时也是关键技术，二者结合起来实际上是井眼轨迹自动控制技术—导向钻井技术。
导向钻井技术导向钻井技术是钻井工程领域的高新技术，代表着世界最先进的钻井发展方向。
目前，在世界范围内水平井、大位移井，分支井等高难度的复杂井蓬勃发展，并得到大规模应用，传统的钻井技术难以适应这些高难度井的作业需要，必须依靠先进的导向技术才能保证井眼轨迹的准确无误。
钻井导向方式导向方式主要有两种：1）几何导向：由井下随钻测量工具（MWD/LWD）测量几何参数，井斜、方位和工具面的数值传给控制系统，由控制系统及时纠正和控制井眼轨迹。
2）地质导向：地质导向是在拥有几何导向能力的同时又能根据随钻测井（LWD）得出的地质参数（地层岩性、地层层面、油层特点等），实时控制井眼轨迹，使钻头沿着地层的最优位置钻进。
这样可在预先不掌握地层特性的情况下实现最优控制。
地质导向可利用近钻头处实时采集的地质地层参数，超前预测和识别油气层，并根据需要调整井眼轨迹，引导钻头准确钻达油气富集区域。
地质导向的技术关键是近钻头处地层参数、井眼轨迹参数和钻头工作参数的实时测量。
导向工具导向钻井的实现主要靠导向工具，导向工具分两大类：1）滑动式导向工具滑动式导向工具的特征是导向作业时钻柱不旋转，钻柱随钻头向前推进，沿井壁滑动。
滑动式导向存在许多缺点：钻柱的扭矩、摩阻大；井眼清洗不彻底；械钻速慢等等，但目前仍占主导地位。
定向钻井大多使用井下动力钻具，主要的滑动式导向工具有：弯外壳马达、可调弯接头、可变径稳定器等。
滑动式导向工具组合方式：钻柱+MWD/LWD+动力钻具+钻头。
钻井工艺及方法
②施加钻压 依靠钻柱中钻铤部分在洗井液中的自重对钻头施加钻压，
使钻头工作刃不断吃入地层，破碎岩石。
③输送洗井液 通过钻柱的中心孔腔将洗井液输送到钻头，由水眼喷射
出，冲击到井底，携带岩屑后由环空返回地面。
④延伸井眼
在钻进中通过不断地增加钻柱长度(接单根)以达到延伸井眼 的目的。通常井眼的深度用下入井内的钻柱长度测量。 起出已磨损的钻头和下入新钻头都必须由钻柱完成。 另外，针对不同的目的，还可以起下其它井下工具。 如用钻柱挤注水泥、中途测试、处理事故等。
以柴油机为动力，通过机 械传动或液力传动的钻机
工作机用直流电动机驱动。 通常用于海上钻井
工作机用交流电动机驱动
陆地（包括沙漠、沼泽等）使用的 钻机 自升式钻井平台、半潜式钻井平台、 钻井船和钻井固定平台上的各种类 型的钻机
二、钻机的组成及功能
1、起升系统 (1)组成 (2)功能
①下放、悬吊或起升钻柱、套管柱和其它井下设备进、出井眼；
地质探井 以了解地层的时代、岩性、厚度、生储盖层组合，并为
地球物理解释提供各种参数为目的而钻的井
预探井 详探井 资料井
在地震详查和地质综合研究所确定的有利构造上以发现 油气藏为目的所钻的探井 在已发现油气的构造上，以探明含油气的面积和储量， 了解油气层结构变化和产能为目的所钻的井 为编制油气田开发方案，或在开发过程中为某些专题研究 取得第一手资料数据而钻的井
③钻铤 作用： 给钻头施加压力并保持自身处于不弯曲状态 以防止井斜。 形状： 壁厚而粗大，一般是38～53mm，单位长度重量大，相当于
同尺寸钻杆的4～6倍。以满足给钻头施加钻压、增强刚度 的要求，在加压时可以减小弯曲，防止井斜和钻具折断。
二、井口工具 指在起下钻过程中井口所用的工具。
钻井技术措施范文
钻井技术措施范文1.钻井液体系统：钻井液体系统是钻井过程中的关键环节。
它起到冷却钻头、清除孔底渣滓、稳定井壁防止漏失等作用。
根据井况的需要和钻井阶段的不同，选用不同性能和成分的钻井液体。
例如，对于高温高压井，可以选择具有高温高压稳定性的特殊液体。
2.钻头选择：根据地层岩性和钻井目的，选择合适的钻头进行钻井。
常见的钻头有钻头、钻圆、扣合式钻头等。
另外，还可以通过钻头设计、修复、改进等手段来提高钻头的钻进效果和寿命。
3.钻探参数控制：钻井参数包括钻压、转速、冲洗量等。
通过控制钻井参数可以实现钻井速度的优化，减少钻井事故的发生，如避免井喷、塌井等。
4.钻柱设计：钻柱的设计与选择对钻井效果和安全性有着重要影响。
合理的钻柱设计可以提高钻井效率，减少事故的发生。
例如，钻柱的长度和重量要能够应对地层井压的要求，同时能够承受钻压。
5.钻井作业过程控制：钻井作业过程控制是指通过合理的动作和操作，避免或减少可能的钻井事故。
例如，在插钻、起下钻杆、换位等操作中，要注重钻井液体的控制、钻具的操作和井口的操作等。
6.钻井液体循环:钻井液体循环是指通过泵浦将钻井液体从地下抽出，经过处理后再次注入井内。
循环液体不仅要能够清除孔底渣滓，还要能够稳定井壁，减少漏失等。
同时，循环液体对设备和环境的损伤也要尽量减少。
7.钻柱液压系统：钻柱液压系统是指通过液压力来实现钻具的悬挂、运动和驱动等。
合理的设计和调节钻柱液压系统，可以保证钻井作业的顺利进行。
例如，控制上钳压力、下钳压力、钻压等，可以减少钻具的磨损和破裂。
8.钻机和钻具巡查及维护:钻机和钻具的巡查和维护对钻井作业的安全性和效率有着重要的影响。
定期检查钻机的运行状态和关键部件的磨损情况，及时更换磨损零件，可以防止事故的发生。
9.井口安全措施：在井口，必须采取相应的安全措施来防止事故的发生。
例如，在井口设置防滑措施，定期对井口进行清理，保持井口周围的整洁。
在实际钻井作业中，钻井技术措施是一个综合性的工作，需要综合考虑地质条件、设备性能、人员水平等多个因素。
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3、岩心抓 、
在取心钻进结束后用以割断岩心， 在取心钻进结束后用以割断岩心， 并在起钻时承托已割取的岩心以防脱 落。
在取心钻进中，允许岩心顺利通 在取心钻进中， 过进入到内岩心筒而不损坏岩心。 过进入到内岩心筒而不损坏岩心。
第三节
套管开窗技术
套管开窗侧钻的用途： 套管开窗侧钻的用途：
（1）钻多底井 ） （2）事故并侧钻 ） （3）已钻井偏离含油区 ） （4）老油田枯竭采油 井下复杂情况及事故处理 井喷、井漏、卡钻、钻具事故、井底落物等。 井喷、井漏、卡钻、钻具事故、井底落物等。 一、井喷 地层流体侵入井眼发生井涌，且失去控制的现象。 地层流体侵入井眼发生井涌，且失去控制的现象。 井喷的原因与溢流的原因相同。 井喷的原因与溢流的原因相同。 井喷的处理：地面灭火压井；打救援井压井。 井喷的处理：地面灭火压井；打救援井压井。
（3）压差卡钻（泥饼粘附卡钻） ）压差卡钻（泥饼粘附卡钻）
钻具无法上下活动或转动。 钻具无法上下活动或转动。 能够开泵循环，且泵压正常稳定。 能够开泵循环，且泵压正常稳定。
（4）键槽卡钻 ）
钻进正常，泵压正常； 钻进正常，泵压正常； 钻杆接头偏磨严重； 钻杆接头偏磨严重； 下钻不遇阻，但起钻到狗腿处常遇卡； 下钻不遇阻，但起钻到狗腿处常遇卡； 能下放但不能上提，严重时可卡死。 能下放但不能上提，严重时可卡死。
第二节
一、取心的目的
研究地层 研究生油层 研究油气层性质 指导油、气田开采 指导油、 检查开发效果
取心技术
二、钻进取心的几个环节
环状破碎井底岩石，形成岩心（圆柱体） 环状破碎井底岩石，形成岩心（圆柱体） 保护岩心 取出岩心
三、取心钻进的评价指标
岩心收获率= 岩心收获率 实际取出岩心长度 本次取心钻进长度 *100%
四、钻具事故及处理
1、常见的钻具事故 、 钻杆、钻铤本体断 钻杆、 钻杆滑扣、脱扣 钻杆滑扣、 2、钻具事故处理 、 （1）卡瓦打捞筒打捞 ）
（2）打捞矛打捞 ） （3）公锥、母锥打捞 ）公锥、
五、落物事故及处理
1、常见落物事故 、 掉牙轮（包括牙轮、牙轮轴、断巴掌、掉弹子）， 掉牙轮（包括牙轮、牙轮轴、断巴掌、掉弹子）， 断刀片（刮刀钻头），测斜仪落井、钻台工具落井等。 ），测斜仪落井 断刀片（刮刀钻头），测斜仪落井、钻台工具落井等。 2、落物事故处理 、 井壁埋藏法 磁铁打捞法 反循环打捞篮打捞 随钻打捞 一把抓打捞 平底铣（ 平底铣（磨）鞋磨碎落物法
二、井漏及处理
钻井过程中钻井液或水泥浆漏入地层中的现象。 钻井过程中钻井液或水泥浆漏入地层中的现象。 1、井漏的原因及类型 、 （1）井漏原因 ） 井内钻井液液柱压力大于地层破裂压力。 井内钻井液液柱压力大于地层破裂压力。 地层破裂压力低，岩层孔隙度大、渗透性好、或 地层破裂压力低，岩层孔隙度大、渗透性好、 有裂缝、溶洞等。 有裂缝、溶洞等。 钻井工艺措施不当，如钻井液密度大、压力过高， 钻井工艺措施不当，如钻井液密度大、压力过高， 或开泵过猛、下钻速度过快而造成井下压力激动等。 或开泵过猛、下钻速度过快而造成井下压力激动等。
（5）缩径卡钻 ） 遇阻的位置固定； 遇阻的位置固定； 循环时泵压增大； 循环时泵压增大； 上提困难，下放容易； 上提困难，下放容易；
起出的钻杆的上部接头常 有松软的泥饼。 有松软的泥饼。 （6）落物卡钻 ）
2、卡钻事故的处理 、
）、下放或转动钻具解卡 （1）上提（键槽卡钻除外）、下放或转动钻具解卡 ）上提（键槽卡钻除外）、 （2）浴井解卡。井内泡油、泡盐水、泡酸或采用清 ）浴井解卡。井内泡油、泡盐水、 水循环。 水循环。 （3）上击（键槽卡钻除外） 、下击解卡。 ）上击（键槽卡钻除外） 下击解卡。 （4）倒扣套铣解卡 ） （5）爆炸倒扣、套铣。 ）爆炸倒扣、套铣。 （6）爆炸、侧钻新井眼。 ）爆炸、侧钻新井眼。
套管开窗目前有两种方法： 套管开窗目前有两种方法：
（1）采用斜向器在套管一侧定向开孔 ） （2）用扩张式工具将一段套管铣掉（段铣） ）用扩张式工具将一段套管铣掉（段铣）
用斜向器进行套管开窗
（2）井漏类型 ） 3 渗透性漏失：漏速不大， 以内。 渗透性漏失：漏速不大，一般在 10 m / h 以内。 裂缝性漏失： 不等。 裂缝性漏失：漏速一般为 20~100 m3 / h 不等。 溶洞性漏失： 以上， 溶洞性漏失：漏速一般在 100 m3 / h 以上，属最严 重的井漏。 重的井漏。
三、卡钻及处理
卡钻：钻具陷在井内不能自由活动的现象。 卡钻：钻具陷在井内不能自由活动的现象。 1、卡钻的类型 、 （1）沉砂卡钻 ） 接单根或起钻卸开立柱后，钻井液倒返甚至喷势很大。 接单根或起钻卸开立柱后，钻井液倒返甚至喷势很大。 开泵循环时，泵压很高或憋泵； 开泵循环时，泵压很高或憋泵； 钻具上提遇卡，下放遇阻，且上提下放越来越困难， 钻具上提遇卡，下放遇阻，且上提下放越来越困难， 转动时阻力很大甚至不能转动。 转动时阻力很大甚至不能转动。 （2）井塌卡钻 ） 大块泥饼和小块地层脱落，换钻头后下钻不能到底； 大块泥饼和小块地层脱落，换钻头后下钻不能到底； 钻井液中携带有大块未切削的上部岩石； 钻井液中携带有大块未切削的上部岩石； 钻进中突然发生憋钻，上提遇阻，泵压升高， 钻进中突然发生憋钻，上提遇阻，泵压升高，憋泵甚 至钻具不能转动等现象。 至钻具不能转动等现象。
四、取心工具
取心钻头；岩心筒； 岩心抓。 取心钻头；岩心筒； 岩心抓。 1、取心钻头 、 刮刀式：五轮取心钻头、金刚石取心钻头。 刮刀式：五轮取心钻头、金刚石取心钻头。
2、岩心筒及其悬挂装置 、
石油钻井中大多数是用双筒取心工 其结构包括内岩心筒、外岩心筒、 具。其结构包括内岩心筒、外岩心筒、 内外岩心筒扶正器， 内外岩心筒扶正器，内岩心筒回压凡 尔及悬挂总成等部件。 尔及悬挂总成等部件。
2、井漏的处理 、
（1）渗透性井漏处理 ） 降低井下压差；降低钻井液密度； 采用平衡钻井。 降低井下压差；降低钻井液密度； 采用平衡钻井。 适当提高钻井液的粘度和切力， 适当提高钻井液的粘度和切力，以增大钻井液流入 地层孔隙的阻力。 地层孔隙的阻力。 在钻井液中加入桥堵剂。 在钻井液中加入桥堵剂。
（2）裂缝性井漏处理 ） 注谷壳、锯末稠钻井液堵漏。 注谷壳、锯末稠钻井液堵漏。 对非油气层中的裂缝性漏失， 对非油气层中的裂缝性漏失，注入水泥或胶质水泥 堵漏。 堵漏。 对油、气层中发生的裂缝性漏失， 对油、气层中发生的裂缝性漏失，采用注石灰乳钻 井液对裂缝性油气层进行暂时性封堵。 井液对裂缝性油气层进行暂时性封堵。 （3）溶洞性井漏处理 ） 直接从井投入大体积、长纤维封堵物。 直接从井投入大体积、长纤维封堵物。 采用欠平衡压力钻井技术。 采用欠平衡压力钻井技术。