《钻井工程综合复习资料

《钻井工程综合复习资料

《钻井工程》综合复习资料

一、名词解释

1、上覆岩层压力：覆盖在该层以上的岩石基质和孔隙内流体的总重力所造成的压力。

2、地层压力：地层孔隙内流体所具有的压力，也称为地层孔隙压力。

3．窜槽：由于各种原因造成注水泥井段的钻井液没有被完全替净，造成该段有未被水泥封固的现象。

4、固井：在已经打好的井眼内下入套管，并在套管与井壁之间注水泥进行封固的工作。

5．岩心收获率：在取心钻井过程中，实际取出岩心的长度与取心进尺的百分比。

6、定向钻井：沿着预先设计好的井眼轴线（轨道）钻到目的层的钻井技术。

7．牙齿磨损量：指牙齿的相对磨损高度。新钻头时牙齿磨损量为0，牙齿全部磨损时牙齿磨损量为1。

8、钻柱中性点：钻柱上既不受拉又不受压的零轴向力点。

9．顶替效率：在注水泥井段，水泥浆顶替效率为水泥浆在环空内的体积与环空体积的百分比。

10．装置角：以高边方向线为始边，顺时针旋转到装置方向线所转过的角度。

11．压持效应：在钻井过程中，井内存在一定压差，在压差作用下井底的岩石碎屑难以离开井底，造成钻头重复破碎的现象。

12．井斜方位角：在水平投影图上，某点井眼轴线的切线方向与正北方向顺时针所转过的角度。

13、软关井：发现井涌后，先打开节流阀在关闭防喷器的关井方法。

14、反扭角: 作用在动力钻具定子上的反扭矩，使外壳及钻柱反向

扭转，在紧靠动力钻

具的钻柱断面上所转过的角度

15、卡钻：钻具陷在井内不能自由活动的现象。

16．先期裸眼完井：用先下套管至油气层顶部固井，再换小钻头钻开油气层的裸眼完井方法。

二、简答题

1．简述井斜的主要原因。

井斜的主要原因有：

（1）地质因素：1）地层可钻性的各向异性

2）地层可钻性的纵向变化

3）地层可钻性的横向变化

（2）钻具的原因，即钻具的倾斜和弯曲，造成钻头在井底的不对称切削和侧向切削。

1）钻具和井眼之间的间隙过大

2）钻进过程中施加的钻压过大造成下部钻柱弯曲

3）下井钻柱本身弯曲

4）安装设备时，天车、游车、转盘三点不在同一条铅垂线上，或者转盘安装不水平

（3）井眼扩大后，使得钻头左右移动靠向一侧，使得钻头轴线与井眼轴线不重合，导致井斜。

2．简述异常高压地层形成的原因。

答：地层在沉积压实过程中，能否保持压实平衡主要取决于四个因素：（1）上覆岩层沉

积速度的大小，（2）地层渗透率的大小，（3）地层孔隙减小的速度，（4）排出孔隙流体的

能力。

在地层的沉积过程中，如果沉积速度很快，岩石颗粒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和颗粒之间的压力，即无法增加它对上覆岩层的支撑能力。由于上覆岩层继续沉积，岩层压力增加，而下面的基岩的支撑能力并没有增加，

孔隙流体必然开始部分地支撑本应有岩石颗粒所支撑的那部分上覆岩层压力。如果该地层的周围又有不渗透的地层圈闭，就造成了地层的欠压实，从而导致了异常高压的形成。3．简述满眼钻具的工作原理及正确使用方法。

答：工作原理：

采用大尺寸下部钻具组合（BHA)，“填满”井眼。这种满眼钻具具有刚度大、与井眼的间隙小的特点，可以：（1）有效限制下部钻具的弯曲和倾斜，抵制钻头偏转；（2）承受较大的钻压而不发生弯曲；（3）支撑在井壁上，抵抗钻头上的侧向力，限制钻头横移。

正确使用：

（1）用于防斜和稳斜，不能纠斜。

（2）可有效地控制井眼曲率，不能控制井斜角的大小。

（3）“以快保满，以满保直”。使用满眼钻具的关键在于一个“满”字。

（4）在井眼曲率大的井段使用，容易卡钻。

（5）在钻进软硬交错，或倾角较大的地层时，要注意适当减小钻压，勤划眼，以便消除可能出现的“狗腿”。

4．提高固井质量的主要措施。

答：提高固井质量主要从两个方面入手，即提高顶替效率和防止窜槽。

（1）提高顶替效率的措施有：

①采用套管扶正器，改善套管居中条件；

②注水泥过程中活动套管，增大水泥浆流动的牵引力；

③调整水泥浆性能，使其容易顶替钻井液；

④注水泥过程中使水泥浆在环空的流动形成紊流或塞流，有利于水泥浆的顶替；

⑤在注水泥前，打入一定量的隔离液或清洗液，增加二者的密度差。

（2）防止窜槽的措施有：

①采用多级注水泥或两种凝速（上慢下快）的水泥；

②注完水泥后及时使套管内卸压，并在环空加回压；

③使用膨胀性水泥，防止水泥收缩；

④使用刮泥器，清除井壁泥饼。

5．简述钻柱的主要功用。

答：（1）依靠钻柱的旋转给钻头传递扭矩；

（2）依靠部分钻铤在钻井液中的浮重给钻头施加钻压；

（3）通过钻柱的中空循环钻井液；

（4）通过接单根延伸井眼；

（5）起下钻头；

（6）通过钻柱的工况传递井下信息

（7）通过钻柱进行井下特殊作业（挤水泥、打捞、中途测试等）6．简述牙轮钻头在井底的运动形式及破岩机理。

答：牙轮钻头在井底产生的运动形式主要有：

（1）在钻柱的带动下产生的公转；

（2）由于牙轮安装在牙轮轴上，在公转的同时产生自转；

（3）单、双齿着地使得牙轮钻头的重心上下移动所形成的上下振动；

（4）牙轮钻头的三种特殊结构——超顶、移轴、复锥使得牙轮在滚动的同时产生滑动。

牙轮钻头的破岩机理：

（1）在钻压作用下形成的压碎作用；

（2）牙轮的上下振动和滚动形成的冲击破碎作用；

（3）三种特殊结构使得牙轮滚动的同时形成滑动所造成的剪切破碎。

7．简述注水泥过程中提高顶替效率的主要措施。

答：①采用套管扶正器，改善套管居中条件；

②注水泥过程中活动套管，增大水泥浆流动的牵引力；

③调整水泥浆性能，使其容易顶替钻井液；

④注水泥过程中使水泥浆在环空的流动形成紊流或塞流，有利于水泥浆的顶替；