3.钻井与完井分析
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川东北灯影组，2016.5完井，亚洲最深井
水平井最大位移：3500m,高平1井
48 8
一、 钻井方法
在长期的生产实践中，人类创造和 发明了多种钻井方法，并且随着生产的 发展，钻井设备也在进步和完善。
顿钻钻井(冲击钻井)
常用钻井方法
旋转钻井(机械钻井）
48
9
1.顿钻钻井
顿钻钻井也叫冲击钻井。
二.
钻井工程
目
一、 二、 三、 四、 五、
录
概况 钻井方法 旋转钻井基本构成 旋转钻井工艺过程 完井方式 钻井新技术
48 2
2．石油钻井井型类别
1.1 把钻井按钻井的目的进行分类：
•
区域普查井 ：基准井、剖面井、参数井、构造井
•
•
探井：
开发井：
预探井、详探井、边探井
生产井、注入井
•
特殊用途井：检查井、观察井、调整井、救援井等。
48 18
旋 转 钻 机
旋转系统 循环系统 井控系统
监测系统
钻头与尺寸
4¾ in(12.06cm) 5 7/8 in(14.92cm) 6½ in(16.51cm) 7 7/8 in(20.00cm) 8½ in(21.59cm) 9 ½ in(24.13cm) 10 5/8in(26.98cm) 12¼ in(31.11cm) 14¾ in(37.46cm) 17½ in(44.45cm) 20 in(50.80cm) 26 in(66.04cm)
通过地面将钢丝绳拉起，将钻头 提离井底，再向下冲击，岩石随之 破碎，再不时向井内注水，将岩屑 和泥土混成泥浆，再下入捞砂筒捞 出岩屑。 钻进不连续，速度慢；冲击方式， 费时费事费力 它不适应快速钻井的要求，特别 钻深井或超深井它更不能满足生产 的需要，因此代替它的是旋转钻井。
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2. 旋转钻井
3. 把钻井按井斜角不同分类
• 直 井：井口与井底在同一条铅垂线上
• 定向井：沿着预先设计的井眼轨迹钻达目的层，
井口 与井底不在同一条铅垂线上。
• 水平井：沿着预先设计的井眼轨迹以井斜角>85°
的角度进入目的层。
4. 把钻井按井深不同分类
• 浅井 ： • 中深井： • 深井 ： H<2500m， 2500m<H<4500m， 4500m<H<6000m，
旋转钻井是利用钻头旋转时产生的切削或研磨作
用破碎岩石，是当前最通用的钻井方法。
1901年美国首先使用，中国于30年代中期开始使
用，它比顿钻钻速快，并能处理井塌、井喷等复杂 情况。 按动力传递方式不同，分为转盘旋转钻井和井下 动力钻井两种。
48 11
2.1 转盘旋转钻井
又称为转盘钻井，其是从顿钻 钻井演变而来的。 地面钻具转动带动井下钻头转 动，钻头转动时就可破碎岩石， 破碎了的岩屑被泥浆泵泵入井内 的泥浆循环带到地面。
48 16
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17
钻机六个组成系统
动力系统 提升系统
由发动机和一套动力传动装置来驱动钻井设备。目前 柴油发动机(1490～4470千瓦)是国内主要的动力来源。 用来起下井内钻具和下套管的设备。包括井架、天车、 游车、大钩、吊环等组成 用来旋转钻柱、向井底传递动力、破碎岩石的一套设 备。包括转盘、转盘变速箱、水龙头、方钻杆、钻杆、 钻头等。旋转系统还有接、卸钻柱和钻具的功能。 钻进时能循环泥浆，冲刷井底，将破碎的岩石带到 地面上的一套设备。包括泥浆池、泥浆槽等。 对可能发生的复杂情况进行控制和处理，以恢复正常 钻井。有防喷器组、储能器机组和防喷器组遥控面板、 测试管汇、压井管汇4部分。 a.由综合录井对井下情况进行监测；b.由各种仪表对 钻进参数进行记录和测量；c..对钻井液中的天然气 和硫化氢进行监测。
• 超深井：
H>6000m<H<9000m。
• 特超深井：H>9000m
5. 中国石化钻井能力与技术
钻井队： 钻 机： 740个 740台钻机
12000m钻机1台9000m钻机6台7000m钻机230台
年钻井能力：1500万米（5000口井） 顶驱装置： 300台 动力钻具和MWD：550套 最深直井： 8418m，马深1井/500d，
最大水平位移：11278m(垂深1637m)
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二、旋转钻井系统的基本构成
系统基本构成（4类） 钻机 钻进工具
钻井液
钻井作业人员
48 15
旋转钻井系统的基本构成
1.钻机
钻机是全套钻井设备的总称。 目前全球使用最为广泛的是转盘 旋转钻机。通常由六个系统组成。 钻机系列有1000m、2000m、3000m、 4000m、5000m、6000m、7000m、 9000m、12000m钻机 动力有柴油机、电机、混合动力
2．石油钻井井型类别与作用
• • 生产井：在进行油田开发时，为开采石油和天然气而
钻的井。
注入井：开发后期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。
• 检查井：油田开发到某一含水阶段，为了搞清各油层 的压力和油、气、水分布状况，剩余油饱和 度的分布和变化情况， • • • 观察井：油田开发过程中专门用来了解地下动态的井 调整井：油田开发中后期，为进一步提高开发效果和 最终采收率，而调整原有开发井网所钻的井。 救援井：为了救援而钻的井。
连续钻进，速度快，冲击+切 削；
地面驱动地下钻头转动，浪费 功率。
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2.2井下动力钻具钻井
这是旋转钻井的又一种 方法，这种方法钻井就是在 钻柱下边接上井下动力钻具， 其他的和转盘钻井一样。 钻头转动不是靠转盘而 是靠井下动力钻具带动。因 此大部分钻具不转动，节省 了大量功率，磨损小、使用 寿命长。
井下动力钻具包括涡轮 螺杆钻具h和顶驱钻井 该方法主要用于钻定向 井、丛式井和水平井。
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4. 钻井世界纪录
最大井深：12226m（俄罗斯地狱之门）
最大单只钻头进尺：2134m(PDC钻头8 ½"/ 21.59cm）
最高温度、压力：温度200℃，压力110MPa
最长的连续取心：128m
wk.baidu.com
2．石油钻井井型类别与作用
•
• • • •
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、验证物探成果而钻的井。 剖面井：是为了研究地层岩性、岩相变化，为寻找含油 气构造而钻的井。 参数井：为了解区域构造，提供岩石物性参数而钻的井。 构造井：为了了解地质构造特征、验证物探成果，并编 制地下某一标准层的构造图。 探井： 为了确定油气藏是否存在及其埋藏位置（预探 井），对油气藏进行工业评价及取得油气开发所需 的地质资料（详探井），圈定油气藏边界及其储量 （边探井）。
水平井最大位移：3500m,高平1井
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一、 钻井方法
在长期的生产实践中，人类创造和 发明了多种钻井方法，并且随着生产的 发展，钻井设备也在进步和完善。
顿钻钻井(冲击钻井)
常用钻井方法
旋转钻井(机械钻井）
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1.顿钻钻井
顿钻钻井也叫冲击钻井。
二.
钻井工程
目
一、 二、 三、 四、 五、
录
概况 钻井方法 旋转钻井基本构成 旋转钻井工艺过程 完井方式 钻井新技术
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2．石油钻井井型类别
1.1 把钻井按钻井的目的进行分类：
•
区域普查井 ：基准井、剖面井、参数井、构造井
•
•
探井：
开发井：
预探井、详探井、边探井
生产井、注入井
•
特殊用途井：检查井、观察井、调整井、救援井等。
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旋 转 钻 机
旋转系统 循环系统 井控系统
监测系统
钻头与尺寸
4¾ in(12.06cm) 5 7/8 in(14.92cm) 6½ in(16.51cm) 7 7/8 in(20.00cm) 8½ in(21.59cm) 9 ½ in(24.13cm) 10 5/8in(26.98cm) 12¼ in(31.11cm) 14¾ in(37.46cm) 17½ in(44.45cm) 20 in(50.80cm) 26 in(66.04cm)
通过地面将钢丝绳拉起，将钻头 提离井底，再向下冲击，岩石随之 破碎，再不时向井内注水，将岩屑 和泥土混成泥浆，再下入捞砂筒捞 出岩屑。 钻进不连续，速度慢；冲击方式， 费时费事费力 它不适应快速钻井的要求，特别 钻深井或超深井它更不能满足生产 的需要，因此代替它的是旋转钻井。
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2. 旋转钻井
3. 把钻井按井斜角不同分类
• 直 井：井口与井底在同一条铅垂线上
• 定向井：沿着预先设计的井眼轨迹钻达目的层，
井口 与井底不在同一条铅垂线上。
• 水平井：沿着预先设计的井眼轨迹以井斜角>85°
的角度进入目的层。
4. 把钻井按井深不同分类
• 浅井 ： • 中深井： • 深井 ： H<2500m， 2500m<H<4500m， 4500m<H<6000m，
旋转钻井是利用钻头旋转时产生的切削或研磨作
用破碎岩石，是当前最通用的钻井方法。
1901年美国首先使用，中国于30年代中期开始使
用，它比顿钻钻速快，并能处理井塌、井喷等复杂 情况。 按动力传递方式不同，分为转盘旋转钻井和井下 动力钻井两种。
48 11
2.1 转盘旋转钻井
又称为转盘钻井，其是从顿钻 钻井演变而来的。 地面钻具转动带动井下钻头转 动，钻头转动时就可破碎岩石， 破碎了的岩屑被泥浆泵泵入井内 的泥浆循环带到地面。
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钻机六个组成系统
动力系统 提升系统
由发动机和一套动力传动装置来驱动钻井设备。目前 柴油发动机(1490～4470千瓦)是国内主要的动力来源。 用来起下井内钻具和下套管的设备。包括井架、天车、 游车、大钩、吊环等组成 用来旋转钻柱、向井底传递动力、破碎岩石的一套设 备。包括转盘、转盘变速箱、水龙头、方钻杆、钻杆、 钻头等。旋转系统还有接、卸钻柱和钻具的功能。 钻进时能循环泥浆，冲刷井底，将破碎的岩石带到 地面上的一套设备。包括泥浆池、泥浆槽等。 对可能发生的复杂情况进行控制和处理，以恢复正常 钻井。有防喷器组、储能器机组和防喷器组遥控面板、 测试管汇、压井管汇4部分。 a.由综合录井对井下情况进行监测；b.由各种仪表对 钻进参数进行记录和测量；c..对钻井液中的天然气 和硫化氢进行监测。
• 超深井：
H>6000m<H<9000m。
• 特超深井：H>9000m
5. 中国石化钻井能力与技术
钻井队： 钻 机： 740个 740台钻机
12000m钻机1台9000m钻机6台7000m钻机230台
年钻井能力：1500万米（5000口井） 顶驱装置： 300台 动力钻具和MWD：550套 最深直井： 8418m，马深1井/500d，
最大水平位移：11278m(垂深1637m)
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二、旋转钻井系统的基本构成
系统基本构成（4类） 钻机 钻进工具
钻井液
钻井作业人员
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旋转钻井系统的基本构成
1.钻机
钻机是全套钻井设备的总称。 目前全球使用最为广泛的是转盘 旋转钻机。通常由六个系统组成。 钻机系列有1000m、2000m、3000m、 4000m、5000m、6000m、7000m、 9000m、12000m钻机 动力有柴油机、电机、混合动力
2．石油钻井井型类别与作用
• • 生产井：在进行油田开发时，为开采石油和天然气而
钻的井。
注入井：开发后期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。
• 检查井：油田开发到某一含水阶段，为了搞清各油层 的压力和油、气、水分布状况，剩余油饱和 度的分布和变化情况， • • • 观察井：油田开发过程中专门用来了解地下动态的井 调整井：油田开发中后期，为进一步提高开发效果和 最终采收率，而调整原有开发井网所钻的井。 救援井：为了救援而钻的井。
连续钻进，速度快，冲击+切 削；
地面驱动地下钻头转动，浪费 功率。
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2.2井下动力钻具钻井
这是旋转钻井的又一种 方法，这种方法钻井就是在 钻柱下边接上井下动力钻具， 其他的和转盘钻井一样。 钻头转动不是靠转盘而 是靠井下动力钻具带动。因 此大部分钻具不转动，节省 了大量功率，磨损小、使用 寿命长。
井下动力钻具包括涡轮 螺杆钻具h和顶驱钻井 该方法主要用于钻定向 井、丛式井和水平井。
48 13
4. 钻井世界纪录
最大井深：12226m（俄罗斯地狱之门）
最大单只钻头进尺：2134m(PDC钻头8 ½"/ 21.59cm）
最高温度、压力：温度200℃，压力110MPa
最长的连续取心：128m
wk.baidu.com
2．石油钻井井型类别与作用
•
• • • •
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、验证物探成果而钻的井。 剖面井：是为了研究地层岩性、岩相变化，为寻找含油 气构造而钻的井。 参数井：为了解区域构造，提供岩石物性参数而钻的井。 构造井：为了了解地质构造特征、验证物探成果，并编 制地下某一标准层的构造图。 探井： 为了确定油气藏是否存在及其埋藏位置（预探 井），对油气藏进行工业评价及取得油气开发所需 的地质资料（详探井），圈定油气藏边界及其储量 （边探井）。