钻井技术员工作手册(2021修订版)

钻井技术员工作手册工程地质技术大队
常用取芯PDC钻头规格
接头扣型尺寸
常用钻杆标准
浮力系数表
常用钻杆分级标准
钻铤分级标准
分公司常用钻具结构
表层钻具结构：
φ445+φ178钻铤×18m+φ195方接头+φ178钻铤×9m+φ195方接头+φ178钻铤×9m+φ159钻铤×52m
直井钻具结构：
φ203钻头+φ178钻铤×18m+φ195方接头+φ178钻铤×9m+φ195方接头+φ178钻铤×9m+φ159钻铤×72m
φ215钻头+φ178钻铤×18m+φ210方接头+φ178钻铤×9m+φ210方接头+φ178钻铤×9m+φ159钻铤×72m
∮215 mm〔PDC〕＋∮214 mm螺扶＋∮178 mm钻铤(2m)＋∮214 mm
螺扶＋∮178 mm钻铤(9m )＋∮214 mm螺扶＋∮178mm钻铤〔18m〕＋∮214 mm螺扶＋∮178 mm钻铤(9m )＋∮159mm无磁钻铤〔9m〕＋∮159 mm钻铤〔90m〕
定向井钻具结构
1．直井段：
∮220 mm〔PDC〕＋∮178 mm钻铤(18m)＋∮214 mm螺扶＋∮159mm
无磁钻铤〔9m 〕＋∮214 mm 螺扶＋∮159 mm 钻铤〔95m 〕 2．造斜段：
∮215mm 〔PDC 〕＋∮165 mm 单弯螺杆〔0.75-1.25〕＋直接头＋∮159mm 无磁钻铤〔9m 〕＋∮159mm 钻铤〔54m 〕 3．增斜段：
∮215mm 〔PDC 〕＋∮214 mm 螺扶＋∮159mm 无磁钻铤〔9m 〕＋∮159mm 钻铤〔18m 〕＋∮214mm 螺扶＋∮159mm 钻铤〔9m 〕＋∮214mm 螺扶＋∮159mm 钻铤〔95m 〕 4．稳斜段:
∮215 mm (PDC) ＋∮214mm 螺扶＋∮159mm 无磁钻铤〔9m 〕＋∮159m 钻铤〔9m 〕＋∮214mm 螺扶＋∮159mm 钻铤〔9m 〕＋∮214mm 螺扶∮159mm 钻铤〔95m 〕
∮215 mm (PDC) ＋∮198mm 螺扶＋∮159mm 无磁钻铤〔9m 〕＋∮198mm 螺扶＋∮159mm 钻铤〔9m 〕＋∮198mm 螺扶＋∮159mm 钻铤〔95m 〕
钻井液有关计算公式
1、 加重剂用量计算公式：
w 加=
重
加原）
重原（加r r r r V r --
式中：w 加──所需加重剂的重量、吨；
r 原 ──加重前泥浆比重 r 重 ──加重后泥浆比重 r 加 ──加重料的比重
v 原 ──加重前的泥浆体积、米3；
2、 泥浆循环一周所需时间计算公式：
T=
泵
注
井Q V V 60-
式中：T ──泥浆循环一周的时间、分；
V 井──井眼体积 升； V 柱──钻柱体积 升； Q 泵──泥浆泵排量 升/秒；
3、泥浆上返速度计算公式：
V 返=
柱井泵2
27.12d D Q -=替
环容替
封t Q Q H 式中：V 返 ──泥浆上返速度 米/秒；
Q 泵──泥浆泵排量 升/秒； D 井──井径 厘米； d 柱──钻柱外径 厘米； H 封──封固高度 米； Q 替──替泥浆量 米3； Q 环容──环形容积 米3； t 替──替泥浆量 秒；
4、 漏速度的计算公式： V 漏=
时
漏
t Q 式中：V 漏──漏失速度 米3/小时；
Q 替──漏失量 米3； t 时──漏失时间 小时； 5、 井底温度计算：
T=T0+
168
H 式中：T ──井底循环温度 0C ； T0──井口循环温度 0C ； H ──井深 米； 6、配置泥浆所需粘土和水量计算： 粘土量W 土=
水土水）
泥泥（土r r r r V r --
水量Q 水=V 泥
土
土
r W 式中：W 土──所需粘土的量 吨；
V 泥──所需泥浆量 米3； r 水──水的比重 r 土──土的比重 r 泥──泥浆比重
Q 水──所需水量 米3；
7、 低比重所需水量计算 Q 水=
水
稀水
稀）原原（r r r r r V --
式中：Q 水──所需水量 米3；
V 原──原泥浆体积 米3； r 原──原泥浆比重 r 稀──稀释后泥浆比重 r 水──水的比重
5″钻杆不同排量时泥浆在不同井眼中上返速度〔米/秒〕
加重一立方米泥浆所需重晶石用量表〔公斤〕
常用钻井泥浆泵排量与压力
容积效率100％，机械效率90％
容积效率100％，机械效率90％
常用各种钻具容积表方钻杆容积：
钻具容积
钻具在不同井眼中的环形容积
油管体积及内容积表
处理卡钻计算公式及数据
1、卡点深度 L=K
p
e
K=21F 式中：L ────卡点深度 米
e ────平均伸长 厘米 p ────平均拉力 吨
K ────计算系数〔见表〕 F ────管体截面积 厘米2
2、钻杆允许扭转圈数 N=KN
式种：N ────允许扭转圈数 圈；
K ────扭转系数〔见表〕 圈/米； H ────卡点深度 米； 3、泡油量计算： Q=K
41π〔D 2─D 12〕H+4
1
πd 2h 式中：Q ────泡油量 米3 K ────附加系数 一般1.2-1.5 D ────井径
D 1────钻杆外径 米 d ────钻杆内径 米 H ────钻杆外油柱高 米 h ────钻杆内油柱高 米 卡点计算系数K 值表
物质比重
物质比重
公锥规范单位：mm
注;D G:四川、Q Z：东风厂、其余宝鸡厂
母锥规范单位:mm
母锥规范单位:mm
铅模标准单位:mm
磁铁打捞器
9
31/2″—41/2″卡瓦打捞桶标准单位:mm
可循环可卸式卡瓦打捞筒
可循环可卸式卡瓦打捞筒
可循环可卸式卡瓦打捞筒
卡瓦选用表
铣管选用尺寸表单位:mm
铣管选用尺寸表单位:mm
吊环标准单位：mm
平安卡瓦使用节数
喷射钻井水力计算公式A———————喷嘴总面积、厘米2 A V———————环空返速、米/秒
Ccb—————钻铤水眼压耗系数Ce—————地面泥浆循环系统压耗系数Cp—————钻杆内外压耗系数Dc—————钻铤外径、毫米Dcb—————钻铤内径、毫米
Dh —————井径、毫米
Dj —————钻杆接头外径、毫米 Djb —————钻杆接头内径、毫米 Dp —————钻杆外径、毫米 Dpb —————钻杆内径、毫米 Em —————泥浆泵机械传动效率
Hb —————钻头水马力 I —————冲击力、公斤
IH —————泥浆泵输入功率、马力 Lc —————钻铤柱长度、米 Lp —————钻杆柱长度、米
Pb —————钻头喷嘴压降、公斤/厘米2 Ps —————立管压力〔总泵压〕公斤/厘米2 Q —————排量、公斤/秒 V —————喷速、米/秒
W —————泥浆比重、克/厘米3 Vm —————环空每米容积、公升/米
环空返速 A V=
Vm Q 喷速 V=A
Q
10
钻头水马力 Hb=5.7pbQ =2
33376.13A W
Q
冲击力 I=1.35255Q pbW =1.0146A W
Q 2
喷嘴压降 pb=2
2778.1A W
Q
公式： 泵输入功率 IH=
5
.7Em psQ
〔传动效率0.85〕
钻铤通孔压耗系数 Ccb=Dcb
86.41088.77
⨯
钻铤环空压耗系数 Cca=2
2271047.17）
）（（Dc Dh Dc Dh B
--⨯ 钻杆内外压耗系数Cp=86.410338.77•⨯Dpb +2
227106.16）
）（（Dp Dh Dp Dh B
--⨯ +86.410529.07•⨯Djb +2
22710873.0）
）（（Dj Dh Dj Dh B --⨯ 钻杆内外和地面泥浆循环系统压降
p=0.001703［Ce+〔Ccb+Cca 〕Lc+LpCp ］WQ 1.86 钻具内外压降p=0.001703LpCpWQ 1.86 钻铤通孔压降p=0.001703LcCcbWQ 1.86 钻铤环空压降p=0.001703LcCcaWQ 1.86
地面泥浆循环系统压降p=0.001703CeWQ 1.86 比水马力=）
钻头底面积（英寸（马力）
钻头水马力2
Hb
排量系统表
全角变化率计算公式
K=βCOS a a a a 212
22
12-+×
L
∆25 式中：K －全角变化率、度/25米
a 1－上测点井斜角、度 a 2－下测点井斜角、度
β－上下两测斜点方位之差的绝对值、度 L ∆ －上下两测斜点井深之差的绝对值、米
井径扩大率〔％〕=
钻头直径
钻头直径
实测井径-×100％〕
泥浆比重=
井深
地层压力10
⨯〔没有附加〕
地层压力=立管压力+0.1×比重×井深〔关闭环空〕 替泥浆泵压=
10
1
〔H-h 〕〔γ1-γ2〕+0.01L+〔8～16〕 式中：H ——管外水泥柱高度、米
h ——管内水泥塞高度、米
γ1——水泥浆比重 γ2——泥浆比重 L ——套管下深
行程钻速=
其下钻时间纯钻进时间钻井进尺（包括取心）
+〔米/小时〕
钻机月速=钻机台月
钻进进尺（包括取心）
〔米/台月〕
钻
机
台
月
=
（小时）
成止的时间（小时）
各口井第一次开钻至完720
水泥计算： Q=
3
2
1V V V + Q ——水泥总代数 V 1——封固段环空 V 2——水泥塞容积
V 3——1袋水泥配制的水泥浆容积 替泥浆计算：
V 替=V 1+V 2+………V i
V i =1000
785.02li d 〔m 3〕
V i ——不同壁厚的套管内容积 li ——同一壁厚的套管总长
注速计算： ①、管内注速：V=
60
⨯V Qq
〔m/S 〕
②、管外注速：V 1=
60
1⨯V Qq
〔m/S 〕
Q —— 每分钟注灰代数 q ——每袋水泥的配浆体积 V ——每米套管内容积 V 1———每米平均环型容积 替速计算： V 替=
）
替泥浆时间（环形容积）
封固高度（替泥浆量S m ⨯⨯〔m/S 〕
压井根本数据计算
〔一〕关井立管压力：Pd Pd+Pmd=Pp=Pa+Pma
式中：Pd ——关井立管压力，公斤/厘米2 Pmd ——钻柱内钻井液压力，公斤/厘米2 Pp ——地层压力，公斤/厘米2 Pa ——关井套管压力，公斤/厘米2
Pma ——环空内钻井液柱压力，公斤/厘米2 因此：Pp=pd+0.1γ m ·H
式中：γ m ——钻井液比重，克/厘米3 H ——井深，米。

(二)压井所需钻井液的新比重: γ m γm 1=
H
Pe Pp ）
（+10
式中：γm 1——压井所需钻静液新比重，克/厘米3； Pp ——地层流体压力，公斤/厘米3；
Pe ——附加压力，一般10—30公斤/厘米3； H ——井深，米。

〔三〕压井循环时立管总压力：P T
P T =Pa+Pc+Pe
式中：PT ——压井循环时立管总压力，公斤/厘米2；
Pd ——关井立管压力，公斤/厘米2；
Pc ——定排量压井循环时钻柱内、钻头水眼、环形空间内流
动阻力的循环压力，公斤/厘米2；
Pe ——考虑平衡平安时的附加压力，公斤/厘米2。

〔四〕求初始循环压力PT i
①用不同泵速，如25、30、35、40、45、50冲/分 〔即不同排量时〕记录下来的立管压力Pc i ②PT i =Pd+Pc i +Pe
式中：PT i ——初始循环压力，公斤/厘米2； Pd ——关井立管压力，斤/厘米2；
Pc i ——不同排量时立管循环压力，公斤/厘米2；Pe ——附加压力，公斤/厘米2。

〔五〕求终了循环压力Pcf 〔PTf 〕 Pcf=
m
m γγ1
Pci=PTf 式中：Pcf ——终了循环压力，公斤/厘米2；
γm 1——压井时所需泥浆比重，公斤/厘米2；
γm ——关井时钻柱内末气侵泥浆比重，公斤/厘米2； Pc i ——不同排量循环时立管压力，公斤/厘米2；
PTf ——用γm 1泥浆终了时立管总压力，公斤/厘米2。

双闸板防喷器型号和标准
事故处理爆炸倒扣所需炸药量
面积单位换算表
面积单位换算表
流量单位换算表
冲击力单位换算表
常用新旧单位换算表
常用钻井液处理剂功用
常用钻井液处理剂功用
常用钻井液处理剂功用
套管数据表
水泥浆混合体积表
注水泥量计算
Q=(V1+V2)/V3
Q—注水泥总袋数 V1—封固段环形容积 V2—水泥塞容积
V3—1袋水泥配制的水泥浆体积
替钻井液量计算：
V=V1+V2+……+V i
V i=〔0.7854d i2L i〕/106 (m3)
V—替钻井液量 V1—不同壁厚套管的每米内容积
d i2—同一壁厚套管的内径〔mm〕 L i—同一壁厚套管的长度〔m〕
管内注速计算：
V z=Qq/(V1T z) (m/s)
V z—管内注速 Q—注水泥总袋数 q—每袋水泥的配浆体积〔升〕V1—每米套管内容积〔升〕 T z—注水泥时间〔秒〕
环空返速计算：
V f=Vh/(V h Tt) (m/s)
V f—环空返速 V—替钻井液量〔m3〕 h—封固高度(m)
V h—环空容积(m3) Tt—替钻井液时间(s)
套管钢级标记
固井质量根本要求
1、水泥封固
1〕、表层套管、技术套管和生产套管固井应到达地质、工程设计要求；生产套管固井应满足射孔、酸化、压裂要求及注水、采气、采油需要。

2〕、技术套管固井应保证封固质量，水泥封固段长度应保证钻井工程的要求，应不少于套管串长度的三分之一；技术套管封固盐水层、盐岩层、复合盐岩层、盐膏层和含腐蚀性流体等影响油气井寿命的地层时，其固井质量要求与生产套管相同。

3〕、生产套管固井阻流环距套管鞋的长度应不少于10m，技术套管固井阻流环距套管鞋长度应不少于20m。

4〕、盐水层、盐岩层、复合盐岩层、盐膏层和含腐蚀性流体等特殊地层应用水泥封固。

2、水泥返深和人工井底
1〕、表层套管固井水泥浆返至地面。

2〕、技术套管封固井段有油气层时，水泥浆返深按生产套管固井对待；无油气层时，按工程和地质要求确定水泥浆返深。

3〕、油气层固井水泥返深应至少返至最上面一个油气层顶界以上100m。

4〕、气井生产套管固井水泥应返至地面。

5〕、人工井底距油气层底界以下不少于15m。

常用牙轮钻头规格
常用PDC钻头规格
常用取芯PDC钻头规格
接头扣型尺寸
常用钻杆标准
方钻杆标准
钻铤标准
常用钻杆分级标准
浮力系数表
钻铤分级标准
分公司常用钻具结构
钻井液有关计算公式
5″钻杆不同井眼起钻泥浆液面下降表
5″钻杆不同排量时泥浆在不同井眼中上返速度。