钻井各次开钻井口装置示意图
钻井的八大件
钻井的八大件：天车，大钩、游车、井架、泥浆泵、水龙头、绞车、转盘钻井作业的八大系统（起升系统、旋转系统、钻井液循环系统、传动系统、控制系统、动力驱动系统、钻机底座、钻机辅助设备系统循环系统包括钻井泵，地面管汇、泥浆罐、泥浆净化设备等，其中地面管汇包括高压管汇、立管、水龙带，泥浆净化设备包括震动筛、除砂器、除泥器、离心机等。
钻井泵将泥浆从泥浆罐中吸入，经钻井泵加压后的泥浆，经过高压管汇、立管、水龙带，进入水龙头，通过空心的钻具下到井底，从钻头的水眼喷出，经井眼和钻具之间的环行空间携带岩屑返回地面，从井底返回的泥浆经各级泥浆净化设备，除去固相含量，然后重复使用。
起升系统是为起升和下放钻具、下套管以及控制钻压、送进钻具服务的，钻具配备有起升系统。
起升系统包括绞车、辅助刹车、天车、游车、大钩、钢丝绳以及吊环、吊卡、吊钳、卡瓦等各种工具。
起升时，绞车滚筒缠绕钢丝绳，天车和游车构成副滑轮组，大钩上升通过吊环、吊卡等工具实现钻具的提升。
下放时，钻具或套管柱靠自重下降，借助绞车的刹车机构和辅助刹车控制大钩的下放速度。
在正常钻进时，通过吊环、吊卡等工具实现钻具的提升，下放时，钻具或套管柱靠自重下降，借助绞车的刹车机构和辅助刹车控制大钩的下放速度。
在正常钻进时，通过刹车机构控制钻具的送进速度，将钻具重量的一部分作为钻压施加到钻头上实现破碎岩层。
旋转系统是转盘钻机的典型系统，其作用是驱动钻具旋转以破碎岩层，旋转系统包括转盘、水龙头、钻具。
在钻井现场我们观察到的钻具包括：方钻杆、钻杆、钻铤和钻头，此外还有扶正器以及配合接头等。
其中钻头是直接破碎岩石的工具，有刮刀钻头，牙轮钻头、金刚石钻头等类型。
钻铤的重量和壁厚都很大，用来向钻头施加钻压，钻杆将地面设备和井底设备联系起来，并传递扭矩。
方钻杆的截面为正方形，转盘通过方钻杆带动整个钻柱和钻头旋转，水龙头是旋转钻机的典型部件，它既要承受钻具的重量，又要实现旋转运动，同时还提供高压泥浆的通道。
煤层气钻井井史及钻井报表格式(2)
煤层气钻井井史及钻井报表格式1 范围本标准规定了煤层气钻井井史、钻井工程班报表、钻井液班报表、钻井生产日报表等基本项目、内容、要求和格式本标准适用于煤层气勘探、开发及其它特殊工艺井的钻井井史、钻井工程班报表、钻井液班报表、钻井工程日报表，对于煤层气定向井也可以参照使用。
2 规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。
凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。
凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。
SY 5089 钻井井史及班报表格式SY/T 53213 钻井工程术语Q/CUCBM 0301-2002 钻层气钻井工程作业规程3 钻井井史内容与格式3.1 封面3.1.1 钻井井史外封面（尺寸：长264mm×宽190mm）,见附录A（规范性附录）。
3.1.2煤层气钻井井史内封面（尺寸：长258mm×宽184mm）,见附录B（规范性附录）。
3.2. 填写煤层气钻井井史注意事项，见附录C（规范性附录）。
3.3. 煤层气钻井井史目录，见附录D（规范性附录）。
3.4 煤层气钻井井史内容与格式，见附录E（规范性附录）4煤层气钻井工程班报表内容与格式，见附录F（规范性附录）。
5煤层气钻井液班报表内容与格式，见附录G（规范性附录）。
6煤层气钻井生产日报表内容与格式，见附录H（规范性附录）。
1附录A煤层气钻井井史外封面格式（规范性附录）钻井井史中联煤层气有限责任公司2附录B煤层气钻井井史内封面格式（规范性附录）井史井名____________井位位置____________钻机型号____________钻机编号____________钻井队长____________填写人____________审查人____________中联煤层气有限责任公司年月日3附录C填写煤层气钻井井史注意事项（规范性附录）填写钻井井史注意事项1. 井史是一口井重要的工程原始资料，由钻井队钻井工程师（技术员）负责逐日逐项认真填写，并妥善保管，不得丢失。
钻井及井口装置
环形防喷器：
有三种形式：锥形胶芯环形防喷器
球形胶芯环形防喷器
组合胶芯环形防喷器
目前国内生产前两种，环形防喷器具有井压助封功能，压力等级2000—10000PSI
闸板防喷器：
有三种形式：单闸板防喷器
双闸板防喷器
三闸板防喷器
压力等级2000—20000PSI
防喷器的代表符号 FZ23-21表示公称通径230mm，压力21mpa 的单闸板防喷器 FH28-35表示公称通径280mm，压力35mpa 的环形防喷器 闸板防喷器目前国内压力等级有： 14；21；35；70；105；五个压力级别 通径级别有： 180；230；280；346；426；476；528；540；680；760，十个等级。 压力级别和通径是防喷器两项重要指标。 闸板防喷器芯子有单面双面之分，按其功能有分：变径闸板；剪切闸板；全封闸板；
一．钻井基本常识
1．钻井过程 石油和天燃气埋藏在地下几百米到几千米深度 不等的有孔隙，裂缝或溶洞的岩石中，为了寻 找和开发石油，天燃气，从地面向地下的油气 层之间，钻凿出一个通道的过程称之为钻井。 当确定钻井位置后，依靠钻机的动力带动钻杆 和钻头旋转，钻头逐次向下破碎岩层，形成井 筒，钻井井眼大小是由钻头大小来决定的。钻 头在破碎岩层的同时，通过钻杆向地下注入钻 井液，将钻头在破碎地层而产生的大量岩屑由 循环的钻井液带到地面，地面的固控装置将钻 井液中的岩屑清除后，通过钻井泵再次将钻井 液打入井内。钻进的过程 即钻头破碎岩石， 及钻井液通过循环不断携带出钻屑并形成井筒 的过程。
钻达设计深度后，下入专用仪器进行测井作业，目的是确定井下地层岩性 和各个油气水层的位置，然后下入套管，并在套管与井壁的环形空间内注入 水泥浆将套管固定在井眼内，最后一道工序是对油层位置的套管进行射孔，re 人为的形成一个井下油气流入套管的孔道。油气的地层压力高时可自由流到 地面，这种井我们称为自喷油气井；油气压力较低时需借助外力从井下抽吸， 这种井我们称之为非自喷井。钻井时要有一套完整的功能齐全的钻机，有质 量优异不宜发生事故的钻杆，套管和钻头，有性能优良的钻井液等。
06欠平衡钻井设备工具-不压井(BJ)
到三相分离器 连接压井管汇
套管头
旋转头
环形防喷器
井口组合
闸 板 防 喷 器
汇注 和入 液、 控排 阀出 管
井下封井器
一、前言
近几年来，由于产层保护工作的需要， 全过程的欠平衡钻井问题日益受到重视。 研制一种能满足此要求的井下封井器也提 到了议事日程。目前有两种装置实现了不 压井提下钻作业。1、强行不压井提下钻装 置；2、井下封井器。在这里我们重点介绍 井下封井器在欠平衡钻井作业中的应用情 况。在国外威德福公司已成功的研制了液 压式井下封井器。该工具于2003年和2004 年先后在克拉玛依油田的夏72井和克89井 上进行了应用。解决了欠平衡钻井过程中 的不压井起下钻问题。
川东钻井
七 现 场 安 装Fra bibliotek七、现场安装
1、井下封井器安装
一般情况下，井下封井器两端的转换短节 是在出厂前接好并按API要求上扣扭矩旋紧的， 可直接将其吊至钻台并接于套管柱上；当由于 包装或运输的需要，在出厂前未接好转换短节， 须在井口安装时，可在下套管前，先将井下封 井器及转换短节吊至井口并用大钳将其旋紧， 套管下至预定位置时再将其接于套管柱上。
主要起升装备： 液缸最大起升重力300kN； 卡瓦最大起升重力300kN； 液缸起升油管速度0.116m/s，下入油管速度 0.145m/s； 游动和固定卡瓦开关时间5～10s； 额定加压防顶力300kN； 一次最大起升高度2.68m； 适用起下管柱尺寸Φ38.1～177.8mm,钻铤直 径可达203.2mm。
强行起下钻装置作业图控制面板移动平台液压缸调整短节液压控制调节压力的泄放旋塞阀设备底座固定卡瓦工作台移动卡瓦典型尺寸环形防喷器单闸板防喷器调节压力的泄放旋塞阀泄放管线到三相分离器调节压力的转换短节钻台套管头连接压井管汇升高短节井口组合环形防喷器旋转头井下封井器近几年来由于产层保护工作的需要全过程的欠平衡钻井问题日益受到重视
《钻井设计典型案例》PPT课件
72.8~189.3 60~110 2.48
8.46
三开 Φ215.9 GS605F PDC×1 156
94.3~113.4 80~150 4.8
32.5
三开 Φ215.9 GS545HZ PDC×1 373
93.5~121.0 70~150 5.63
66.25
6、钻头选择与钻井参数
■ 6.2 水力参数设计：
本区属于暖温带季风气候温度适宜雨量丰沛光照充足年平均气温135年平均降水量658mm冬季受蒙古高压控制气候干冷雨雪量较少夏季受副热带高压控制带来大量雨水降雨量占到全年的65以上形成汛期有内涝发生还会形成一段高温难耐的酷暑天气
3井钻井工程设计
李长俊 谭鑫 王亮 张淼 袁国鑫 刘亮 邓小欢 余俊
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目录
1、 井位及地质概况 2、 钻井设备 3、 井眼轨迹设计及井身结构设计 4、 井身质量要求 5、 钻具组合设计与强度校核 6、 钻头选型、钻井参数 7、 钻井液设计 8、 固井设计 9、 井控设计 10、 各井段施工要求与复杂情况处理 11、 油气层保护 12、 职业健康、安全、环保（即HSE）要求 13、 完井井口装置要求
5、钻具组合设计与强度校核
➢ 注：
1、钻杆敷焊自耗型耐磨带； 2、钻杆带防磨护箍； 3、使用加长套管头防磨套； 4、使用低磨阻的活化重晶石和减磨剂； 5、根据井下实际情况灵活调整钻具组合，确保井身质 量合格。
5、钻具组合设计与强度校核
5.2 钻铤长度设计：
➢ 设计依据：
各次开钻，由预估（设计）钻头最大钻压计算钻铤长度。 组合钻铤长度计算时，先按组合中最大直径钻铤并由最大钻压 确定钻铤长度，然后再根据大尺寸钻铤库存及钻井工艺要求不同 直径钻铤的长度。
SCUGS(储气库)钻井工程设计规范
3.5设计前应进行前期研究和现场调研，重点资料井应完成可行性论证报告。
3.6设计要采用国内外成熟的先进技术，确保钻井目的的实现。
3.7设计要贯彻和执行有关健康、安全、环保标准和规范，要有明确的安全、环保要求。
3.8设计应按规定的设计格式逐项编写。设计单位应取全取准设计所需的各项基础资料，并充分运用各种辅助设计手段，保证设计的水平和质量。
1.75×105mg/L。
5.7.1.4设计时应先做出钻井液处理剂性能对比试验。
5.7.1.5根据设计井具体情况，明确提出钻井液的维护处理要求。
5.7.2 钻井液类型设计
5.7.2.1一开井段应采用聚合物体系钻井液。
5.7.2.2二开上部井段（盐岩层以上井段）为淡水钻井液向饱和盐水钻井液的转化阶段，应通过循环周连续缓慢地加入NaC1,逐步达到饱和盐水钻井液的各项性能。
5.7 钻井液设计
5.7.1 钻井液设计要求
5.7.1.1钻井液密度设计应使液柱压力高于地层孔隙压力和坍塌压力，小于地层破裂压力。
5.7.1.2 非盐层段应采用淡水聚合物钻井液体系，应具有强抑制性，控制地层造浆，并具有良好的流变性能。
5.7.1.3 盐层段应采用抗高钙侵的饱和盐水钻井液体系，应具有合适的粘度，氯离子浓度不低于
目次
前
本标准的附录A为规范性附录。
本标准由中国石油天然气股份有限公司西气东输管道分公司提出。
本标准由中国石油天然气股份有限公司西气东输管道分公司质量安全环保处归口。
本标准起草单位：中国石油天然气股份有限公司西气东输管道分公司储气库管理处、中国石油天然气股份有限公司石油勘探开发科学研究院廊坊分院。
本标准主要起草人：杨海军、田中兰、李祥、高彦尊、齐奉中、何爱国。
井史
企密★延长石油油气勘探公司地区井钻井井史（正本）钻机编号钻井队长技术负责人审查人填写要求1.钻井队钻井工程技术负责人逐项填写，不得中断，并妥善保管，不得丢失。
2.一律用钢笔正楷字填写，必须做到内容真实，数据准确，图表清晰。
3.凡数值均取两位小数。
4.设备、器材型号（代号），一律按有关标准要求填写。
5.完井后由钻井队队长、钻井工程技术负责人签名，按时上报公司（指挥部）技术部门审查，后存档。
6.该资料需做成word电子版本格式一并上交，所有内容必须以键盘输入的方式进行录入，不得以图片的形式出现。
目录一、基础数据 (1)二、地质简介 (2)（一）基本数据 (2)（二）地层及岩性描述 (3)三、设备情况 (4)四、井身结构 (5)（一）示意图 (5)（二）井身结构数据表 (6)五、井口装置 (7)（一）第一次开钻井口装置 (7)（二）第二次开钻井口装置 (8)（三）第三次开钻井口装置 (9)（四）第四次开钻井口装置 (10)（五）完井井口装置 (11)六、钻具 (12)（一）钻具组合 (12)（二）钻铤及钻杆 (14)（三）稳定器 (16)七、钻井液 (18)八、钻头 (22)九、钻时 (24)十、井斜数据 (27)（一）单点测斜 (27)（二）电测连斜 (28)（三）井径 (28)十一、定向井（按定向数据填写） (29)（一）基本数据 (29)（二）定向井施工工艺记录表 (31)十二、钻井取心 (32)十三、地层压力实验 (34)（一）地层破裂压力梯度 (34)（二）地层破裂压力测试数据 (34)（三）地层破裂压力实验曲线(应用米厘方格纸绘制) (35)十四、固井 (36)（一）套管强度 (36)（二）套管数据表 (37)（三）钻井液、前置液、水泥浆性能 (38)（四）注水泥 (39)十五、复杂情况 (40)十六、井下事故 (42)十七、地面重大事故 (43)十八、钻井施工进度分析图表 (44)（一）钻井施工进度分析图 (44)（二）钻井施工进度分析表 (44)十九、钻井日志 (46)二十、钻井月志 (49)二十一、时效分析 (50)二十二、钻井液技术总结 (51)二十三、钻井技术总结 (53)（一）概况 (53)（二）一开钻井固井情况 (55)（三）二开钻井情况 (57)（四）三开钻井情况 (59)（五）防喷演习 (61)（六）低泵冲试验 (62)（七）气层钻井情况 (63)（八）储层保护 (66)（九）侧钻情况 (67)（十）事故复杂情况 (68)（十一）测井记录 (69)（十二）固井 (70)二十四、数据总表 (72)一、基础数据1. 开始搬迁日期年月日 h min2. 开始安装日期年月日 h min3. 侧钻井修井日期年月日 h min4. 第一次开钻日期年月日 h min5. 第二次开钻日期年月日 h min6. 第三次开钻日期年月日 h min7. 第四次开钻日期年月日 h min8. 第五次开钻日期年月日 h min9. 完钻日期年月日 h min10. 完井日期年月日 h min11. 钻井周期 d h min12. 完井周期 d h min13. 建井周期 d h min14. 中途测试 d h min15. 返工井段 m16. 返工进尺 m17. 返工原因 m18. 取心进尺 m19. 岩心长度 m20. 岩心收获率 %21. 平均单筒进尺 m22. 设计斜深 m23. 设计垂深 m24. 完钻井深 m25. 完钻垂直井深 m26．完井井深 m 27. 完钻层位8. 扫水泥塞钻头直径 mm29. 完井方法30. 钻机月台月31. 钻机月速 m/台月32. 平均机械钻速 m/h33. 井身质量34. 固井质量35. 事故次数次36. 直接成本元34. 综合成本元35. 每米直接成本元/ m36. 每米综合成本元/ m37. 分级箍类型，厂家：二、地质简介（一）基本数据1. 构造名称2. 井型3. 井别4. 井位：井口坐标：横坐标 m 纵坐标 m A靶坐标：横坐标 m 纵坐标 m位移 m 方位（°）B靶坐标：横坐标 m 纵坐标 m位移 m 方位（°）地理位置：测线位置：5.地面海拔 m6.补心高 m，磁偏角（º）7.海水深8.气层套管联入 m9.钻井目的：10.完钻原则：(二)地层及岩性描述表2.2.1三、设备情况表3.1四、井身结构（一）示意图（包括：井眼尺寸、井深、套管尺寸、层次、尾管串喇叭口深度、尾管鞋表层水泥返高：m（二）井身结构数据表表4.2.1五、井口装置（一）第一次开钻井口装置a. 圆井或方井：尺寸mm；深度 mb. 导管：直径 mm；深度 mc. 钻井液出口高度： m。
钻井工具
二、螺杆钻具的原理 螺杆钻具是以泥浆为动力的一种井下工具，由传动轴总成、 马达总成、万向轴总成、防掉总成和旁通阀总成五大部分组成 。 见下图。 泥浆泵输出的泥浆，流经旁通阀进入马达，在马达进出口 形成一定压差推动马达的转子旋转，并将扭矩和转速通过万向 轴和传动轴传递给钻头。 螺杆钻具的马达是一种新型的内啮合回转式容积马达。主 要工作部件是偏心螺杆（转子）和固定的衬套（定子）。
1LZ203Bx7.0- Ⅷ L 技术参数：
钻具参数 公称直径 马达头数 马达级数 井眼尺寸 钻头螺纹 英制 8 in 1:2 4 97/8-121/4 in 65/8 REG 公制 203 mm 1:2 4 251-311 mm 65/8 REG
连接螺纹
钻头水眼压降 流量 钻头转数 马达工作压力降 马达最大压力降 工作扭矩 最大扭矩 功率
钻头螺纹
连接螺纹 钻头水眼压降 流量 钻头转数 马达工作压力降 马达最大压力降 工作扭矩 最大扭矩
65/8 REG
65/8 REG 200-1000 psi 300-590 gpm 77-141 rpm 466 psi 659 psi 3704 ft-lb 4920 ft-lb
一、螺杆钻具的应用范围 螺杆钻具比较适合于钻各种弯曲半径的定向斜井，钻水平 井段和进行侧钻、分支井眼的钻进。 由于螺杆钻具的直径可以做得很小，长度也可以比较短， 并可以分成几节连结使用，因此在造斜的弯曲井段、在小直径 的井眼都可以方便地使用。在无法使用转盘或顶驱钻进的井， 螺杆钻具能发挥其功能。 螺杆钻具的转速与牙轮钻头、金刚石钻头都能很好地匹配， 可以选用不同的螺杆头数，得到不同的转速和扭矩，钻进的速 度比较高。 螺杆钻具可以与普通钻杆配合，也可以与连续油管配合使 用。 螺杆钻具的出现，使水平井、侧钻井、分支井、小井眼井 得到成功。
钻井工程第五章井眼轨道设计及轨迹控制
钻井工程第五章井眼轨道设计及轨 迹控制
钻井工程第五章井眼轨道设计及轨 迹控制
钻井工程第五章井眼轨道设计及轨 迹控制
钻井工程第五章井眼轨道设计及轨 迹控制
钻井工程第五章井眼轨道设计及轨 迹控制
钻井工程第五章井眼轨道设计及轨 迹控制
钻井工程第五章井眼轨道设计及轨 迹控制
钻井工程第五章井眼轨道设计及轨 迹控制
1、水平投影图
投影面：水平面 坐标系：以井口为原点，N坐标轴、E坐标轴 表达的参数：N坐标值、E坐标值、水平位移 S
水平长度Lp 、闭合距、井斜方位角
平移方位角 、闭合方位角。
2、垂直投影图
投影面：过设计方位线的铅垂面，即井口和目标点所在的 铅锤面。
坐标系：原点（井口）、横坐标（视平移）、纵坐标（垂深） 表达的参数：垂深 D ，视平移 V ，井斜的增减趋势
钻井工程第五章井眼轨道设计及轨 迹控制
（7）井眼曲率K （”狗腿严重度”、“全角变化率”）
指井眼轨迹曲线的曲率。平均曲率
Kc30/Dm
“狗腿角”或“全角变化” 上下二测点的两条方向线之间的夹角（空间夹角）。
狗腿角的计算： Lubinski公式：
c o cs A o cs B o ss A i s n B i c n B o A ) s
井眼轨迹：一口井实际钻成后的井眼轴线形状。 轨迹控制： • 直井防斜打直； • 特殊工艺井控制井斜和方位，使轨道和轨迹相一致。
钻井工程第五章井眼轨道设计及轨 迹控制
钻井工程第五章井眼轨道设计及轨 迹控制
直井用途：油田开发和勘探。有井斜限制要求。 定向井用途：
1、地面环境条件的限制 高山、湖泊、沼泽、河流、沟壑、海洋、农田或重要的建筑物等。
2、计算内容：
第五章 钻井井口起下钻操作设备
2、吊环的规格 、
3、吊环的使用、维护和保养 、吊环的使用、 4、吊环使用要求及注意事项 、 1）吊环应配套使用； 2 2）不得在单吊环情况下使用； 3）经常检测吊环直径、长度变化情况，成对 的吊环直径长度不相同时，不得继续使用； 4）应保持吊环清洁，不得用重物击打吊环。
四、卡瓦
卡瓦按结构分：三片、四片式卡瓦和长型、短型卡瓦等。 卡瓦按结构分：三片、四片式卡瓦和长型、短型卡瓦等。 钻井现场多用于三片式卡瓦。卡瓦各项技术规范应符合标准。 钻井现场多用于三片式卡瓦。卡瓦各项技术规范应符合标准。 卡瓦本体要无裂纹、无变形。卡瓦牙要规格一致， 卡瓦本体要无裂纹、无变形。卡瓦牙要规格一致，符合设计要 成套换装。左右手把要对称，无变形，固定牢固， 求，成套换装。左右手把要对称，无变形，固定牢固，高低差 小于15mm。要保持各个部件的完好状态，各铰链部件转动灵 小于 。要保持各个部件的完好状态， 无阻卡现象。部件之间不允许用电焊连接。 活，无阻卡现象。部件之间不允许用电焊连接。 1、钻杆卡瓦 、钻杆卡瓦适用的钻杆直径为2 3／8-5 1／2in（60.3139.7mm），按卡瓦牙与钻杆的接触长度分为短型（SDS）、 中型（SDML）和加长型（SDXL）。SDS适用于浅井、SDML 适用于中深井、SDXL适用于深井。 2、DCS型钻铤 、 型钻铤卡瓦有S、R、L三个型号，适用于卡持直径3in 型钻铤 （76.2mm）至14in（355.6mm）的钻铤。
•
吊卡是用来卡住并起吊油管、钻杆、套管等的专用工具，在起下 管柱时，用双吊环将吊卡悬吊在游车大钩上，吊卡再将油管、钻杆、 套管等卡住，便可进行起下作业。修井施工中常用的吊卡一般有侧开 活门式和月牙式两种吊卡。 1、吊卡的结构 、 1）侧开活门式吊卡结构如图3-17所示。 该型吊卡重量较重，适用于对钻杆、套管和油管卡持，使用较广泛， 能与双臂吊环配合起下钻杆、油管。 2）月牙式吊卡（闭锁环式吊卡） 月牙式吊卡它只适用于小尺寸、中等载荷的油管。 • 2、吊卡的规格 、 • 3、使用维护和保养 、
完井与井口装置
缺点：
*不能解决井壁坍塌和油井出砂问题，不适于疏松地层； *不能克服产层内干扰，不能实现分采、分注、分层改造； *先期裸眼完井，不能完全掌握该层的真实资料，易造成
以后生产的被动性； *后期裸眼完井不能消除洗井液和固井泥浆对产层的影响。
适用范围：岩层非常坚固稳定的单 一油层 或油层性质相同
5） 如果水泥返高很高，可以用双级注 水泥，即把注水泥工作分成两步来做， 每—步的做法与上述相同。
31
图3-2 注水泥过程
32
2、注水泥设备
注水泥设备包括固井泵、吹灰系统和固井管线 等。
1）固井泵 属于往复泵，能打很高的压力。
2）胶塞用来在套管内隔开水泥浆与泥浆，不使相 混；刮净套管内壁上附着的泥浆。双塞法注水泥 使用两个胶塞，下胶塞中空，上部有一层隔膜将 中心孔封住，当下胶塞到达井底位置时，被承托 环挡住，即将循环通路堵死，泵压增高，高的泵 压将隔膜蹩破，恢复了循环。上胶塞继续下行， 待两塞相碰，再次将通路堵死，泵压又突然上升。 此突然升高的泵压结出了明确信号，说明替泥浆 工作已经完成。
5）高压喷射和喷砂射孔工艺 优点：孔径大、穿透深度远。
缺点：易将油层射成一个洞穴，不利于今后的生产。
13
3、射孔的技术要求
1）射孔的层位要准确
实际射开层位与设计层位一般不能超过10cm。
2）单层发射率在90%以上，不震裂套管及封固的水泥环。 3）合理选择射孔器 4）要根据油气层的具体情况，选择最合适的射孔工艺。
8
油管挂 9-5/8”套管 井下安全阀
滑套 坐落短节 带孔管 NO-GO坐落短节 引鞋
优质筛管
油管挂 井下安全阀 生产封隔器 坐落接头 Y接头
钻井工序及联入的计算
一．钻井工序及岗位钻井就利用钻机设备及破岩工具破碎地层形成井筒的工艺过程，目地是进行地质评价、发现油气藏、开发油气藏。
1.钻井的施工工序钻井一项复杂的系统工程，包括钻前工程、钻井工程和完井工程三个阶段，其主要施工工序一般包括：定井位、井场及道路勘测、基础施工、安装井架、搬家、安装设备、一次开钻、二次开钻、钻进、起钻、换钻头、下钻、中途测试、完钻、电测、下套管、固井施工等。
图7 一口井的建井过程1.1钻井设计分析钻井设计包括地质、钻井液和工程设计三部分。
开钻前必须认真阅读设计，了解基本数据及施工中的要求，以便在施工中贯彻设计，达到设计要求，顺利完成钻井目的。
地质设计地质设计介绍了该区块的地质情况及压力动态，各项基本数据及施工要求，体现了甲方的施工目的。
对地质设计不应该忽视，要认真阅读和理解。
1）了解各项基本数据：包括设计井深、目的层、完钻层位及原则、井型、井别、井位坐标、构造位置、地理位置等。
还应该进一步注意到设计的依据，包括所用各项资料的日期，对比井的井号等。
2）了解地质分层及主要岩性：根据设计书中的地质分层及岩性表格，参照对比井的录井综合图，明确各层的深度及岩性，做为选择钻头和钻进参数的依据。
了解所在区域的产出情况，是以油为主还是以气为主，是已开发的区块还是新区块。
探井还要了解沉积特征，油气资源情况，邻井钻探成果及地层倾角、施工情况。
3）了解所在区域地质简况及压力动态根据设计中提供的区域地质简介，开发井往往列出邻近许多井的注采情况或测压资料，给出地下压力动态。
阅读这一部分时应结合井位图和现场调查，注意发现有无设计中未列出的注水及采油井，弄清这些井的注入和采出情况，施工中予以密切注意。
同时还要注意到设计中资料的日期是否是近期的，是否符合目前的实际。
探井根据地震层速度法给出地层压力曲线或数据表，施工中可以参考。
这些数据往往存在一定的误差，使用中应结合实际情况。
了解这些资料的目的是为了更安全地施工，确定合理的钻井液密度，确定井控工作的重点。
4海上钻井井口装置及各次开钻和井口安装
通过临时导引绳，下入带有钻头的钻柱，准确进入井口盘的内孔，并 向海底钻进。钻进时采用海水作洗井液，有进无出，打进的海水带着钻屑 返回到海底，钻达预定深度即可起钻。
第三步，下导管并注水泥。
通过临时导引绳，将导管下入，导管的上面接导管头，并装上 导引架，导管头内接上送入工具，再接钻杆，用钻杆将导管及导引 架送入到海底，导管进入井眼，导引架坐在井口盘上。在钻台上通 过钻柱向井内打入泥浆并循环洗井，然后即可注水泥固井，不仅封 固导管，而且多余的水泥浆返至海底，将井口盘和导引架牢牢地固 定于海底。退出送入工具并起钻，并割断临时导引绳。
水上井口装置与陆上井口的异同
与陆上钻井平台相似之处 用隔水管将陆上井口装置的防 喷器组支撑到水面以上（钻井平 台上），方便各种操作。
防喷器组
下部钻 井平台
隔水导管
水上井口装置与陆上井口装置的区别
（1）水上井口装置有一个长长 的隔水管，穿过整个海水层， 隔离海水、引导钻具； （2）水上井口装的隔水导管上 有一个泥线支撑器或泥线悬挂 器、而陆上没有。
一步法施工可以省去井口盘。当海底地层较软时，可是用喷射法。在导 管的最下端接有喷射头。当导管的最下端接近海底时，即可开泵用海水进行 喷射，冲出导管井段的井眼。
表层套管井段的施工
对底撑式平台，导管井段施工之后，导管延长到平台上并起到隔 水管的作用，以后各次开钻的施工基本上与陆上钻井相同。
对浮动平台钻井，表层井段的施工具有很大的特点，可分为 两种情况：一种是在表层地层中没有浅气层；一种是有浅气层。
使用浮动钻井平台钻井时，导管井段的施工要复杂得多， 也有两种做法。第一种方法是分步法，按如下施工步骤进行：
第一步，下井口盘，建立海底井口。
精选油气钻井方法及工艺
钻头的分类(刮刀钻头)
刀翼数
两翼(鱼尾式)刮刀钻头 三翼刮刀钻头
分类
四翼刮刀钻头
刀冀底刃的形状
平底式刮刀钻头 阶梯式刮刀钻头
优点： 机械钻速较高 缺点： 扭矩较大，控制不当易造成井斜
刮刀钻头的寿命取决于刀翼的寿命
图6－6 刮刀钻头
钻头的分类(牙轮钻头)
(2)牙轮钻头
组成：钻头体、水眼、巴掌、轴承和牙轮等。
图6－4 大庆I－130型钻 机
钻机的组成及功能
钻机的组成及功能
钻机的组成及功能
钻机的组成及功能
钻井现场“十大件”
井架 转盘 泥浆泵
天车 绞车 柴油机 传动装置
大钩 水龙头 游动滑车
第四节 钻井工具
井下钻具
一、井下钻具
井口工具
水龙头以下至钻头的管柱和工具的总称。主 要包括钻头和钻柱。
1、钻头
连续管钻井法(柔杆钻井法)
钻头、加压装置、动力机 连续管
下放至井底
图6－3 连续管钻井示意图
为动力机提供动力 循环洗井液 钻头旋转，破碎岩石 清洗井底 延伸井眼
连续管钻井法(柔杆钻井法)
特点：
(1)连续管钻井实现了起、下钻的连续机械化，节省了 时间和劳动量；
(2)在起下钻时仍能保持洗井液的正常循环；
钻 柱 (钻铤)
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～ 单53位m长m度重量大，相当于同尺寸钻杆的4～6倍。
井口工具
指在起下钻过程中井口所用的工具。主要 有吊钳、吊卡、吊环、卡瓦、安全卡瓦、提 升短节等。
(1)吊钳
(2)吊卡
第二节__油气井钻井基本工艺流程
井多道工序.其基本工艺流程如下：
①钻前准备：定井位、道路勘察、基础施工、安装井架、搬家、安装装
备.
②钻进：加深井眼地过程.
③固井：下入套管、注水泥固井.
（钻进、下套管固井作业是交替进行地，循环次数与井身结构有关.具体
过程如下：第一次开钻（一开）→钻达一开设计井深→下表层套管、固井；
二次开钻→钻达二开设计井深→下技术套管套管、固井；（井身结构复杂地
井，继续进行三开、四开……等阶段地钻进和固井）钻达设计井深，下入油
层套管、固井.）
④完井：按设计要求连通油、气层和井眼，安装井口装置.
文本框:
.钻前准备
在确定井位、完成井地设计后，钻前工程是钻井施工中地第一道工
序，它主要包括：
()修公路.修建通往井场地运输用公路，以便运送钻井设备及器材
钻开整个油层后，下油层套管注水泥，再下射孔枪，发射子弹射穿套
管、水泥环和油层，使油层与油井通过这些弹孔孔道相连通.
②裸眼完井
油层完全裸露，油层内不下任何管柱.有先期裸眼完井和后期裸眼完
井两种方式.
文本框: ③贯眼完井法
钻完油层后，在油层部位下入带眼地套管（筛管），只用水泥将油层以上地套管封固起来(水泥伞可以防止筛管处进水泥).文档收集自网络，仅用于个人学习
裸眼完井
文本框:贯眼完井法
贯眼完井法
文本框:本章作业：
.掌握油气井工程常用术语?
.顿钻钻井地基本过程?
.旋转钻井与顿钻钻井比较地优势?
.旋转钻井地基本工艺流程?
.旋转钻井地方式有哪几种?
本章作业：
.掌握油气井工程常用术语?
.顿钻钻井地基本过程?
钻井基础知识-井口装置及采油树讲座PPT课件
16-3/4
18-3/4 20-3/4 21-1/4
2、3、5、10
5、10 3 2、5、10
16.625
18.625 20.625 21.124
2019年3月31日
21
井口装置及采油树讲座
油管头
油管头(图5)安装在最上部套管头的上 部，由油管悬挂器及其本体组成，用于悬 挂油管柱，并密封油管与生产套管间的环 形空间。 油管头通常是一个有上下法兰连接的短 节，并带有两个环空侧出口，构成一个四 通，因此也叫油管四通。
钻井基础知识
井口装置及采油树讲座
2019年3月31日
1
井口装置及采油树讲座
主要内容
一.井口装置的主要技术要求
二.井口装置
三.采油树
2019年3月31日
2
井口装置及采油树讲座
目录（一） 一、井口装置的主要技术要求
1、井口装置的钢材特性 2、额定工作压力 3、材料 4、垂直通径
2019年3月31日
3
7-1/16
7-1/16 7-1/16 7-1/16 7-1/16 9 9 9 9 9 11 11 11 11 11 13-5/8 13-5/8 13-5/8 13-5/8 16-3/4 16-3/4 16-3/4
3000
5000 10000 15000 20000 2000 3000 5000 10000 15000 2000 3000 5000 10000 15000 2000 3000 5000 10000 2000 3000 5000
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井口装置及采油树讲座
表3
公称连接器 连接器公称尺寸和通径 in 7-1/16 额定工作压力 psi 2000 尺寸② 外径 in 7