钻井
钻井工程基础知识
第一节钻井工程钻井分直井和定向井。
定向井可分为：一般定向井、大斜度井、丛式井、多底井、斜直井、水平井等。
一般定向井：在一个井场内仅有一口最大井斜角小于60°的定向井。
大斜度井：在一个井场内仅有一口最大井斜角在60°～86°范围内的定向井。
丛式井：在一个井场内有打算地钻出的两口或两口以上的定向井组，其中可含一口直井。
多底井：一个井口下面有两个或两个以上井底的定向井。
斜直井:用倾斜钻机或倾斜井架完成的，自井口开头井眼轨道始终是一段斜直井段的定向井。
动画3-1一、钻井过程1、预备工作定井位：地质师依据地质上或生产上的需要确定井身轴线或井底的位置。
修大路：主要保障能通行重车，有的满载车总重可达39～40吨或更多。
平井场：在井口四周平坦出一块场地以供施工之用。
井场面积因钻机而异，大型钻机约需120×90m2，中型钻机可为100×60m2。
打根底：为了保证施工过程中各设备不因下陷不均匀而歪斜，要打根底。
小些的根底用预制件，大的根底则在现场用混凝土浇灌。
安装：立井架，安装钻井设备。
2、钻进当前世界各地普遍使用的打井方法是旋转钻井法，此法始于1900年。
钻进：钻进直接裂开岩石的工具叫钻头。
钻进时用足够的压力把钻头压到井底岩石上，使钻头的刃部吃入岩石中。
钻头上边接钻柱，用钻柱带动钻头旋转以裂开并底岩石广井就会渐渐加深。
加到钻头上的压力叫钻压，是靠钻柱在洗井液中的重量(即减去浮力后的重量)的一局部产生的。
钻柱把地面的动力传给钻头，所以，钻柱是从地面始终延长到井底的，井有多深，钻柱就有多长。
随着井的加深，钻柱重量将渐渐加大，以致于将超过钻压的需要。
过大的钻压将会引起钻头、钻柱、设备的损坏，所以必需将大于钻压的那局部钻柱重量吊悬起来，不使作用到钻头上。
钻柱在洗井液中的重量称为悬重，大于钻压需要而吊悬起来的那局部重量称为钻重。
亦即钻压=悬重一钻重。
井加深的快慢，即钻进的速度，用机械钻速或钻时表示。
钻井技术简介
钻井技术简介钻井技术是石油工程中重要的环节之一，它是通过钻井设备将钻头在地下钻孔，以达到获取地下矿藏或取得地质信息的目的。
本文将对钻井技术进行简要介绍。
一、钻井工艺流程钻井工艺流程包括井选、井设计、钻井液、钻具、钻井工艺等环节。
1. 井选：根据勘探资料、地质构造、矿藏分布等因素，选择合适的井位。
2. 井设计：根据勘探目标和井位条件，设计钻井参数，确定钻井方法、井眼直径、井深等。
3. 钻井液：钻井液是一种循环流动在井孔中的重要物质，它具有冷却钻头、携带岩屑、平衡地层压力等作用。
4. 钻具：包括钻杆、钻铤、钻头等，用于将钻头运行到井底。
5. 钻井工艺：包括井下作业、钻井参数调整、固井、完井等环节，以达到钻井目标。
二、钻井方法常见的钻井方法有旋转钻井、振动钻井、冲击钻井和旋挖钻井等。
1. 旋转钻井：通过旋转钻头，使钻头切削地层，将岩屑带到井口。
2. 振动钻井：利用振动原理，使钻头在井底振动，破碎地层并带出岩屑。
3. 冲击钻井：利用冲击力将钻头推进地层，达到钻井的目的。
4. 旋挖钻井：利用旋转钻头和钻铤，通过推进钻进地层，形成井孔。
三、钻井技术1. 钻头选择：根据地层性质和井设计要求，选择合适的钻头，如钻头形状、刀具结构等。
2. 钻井液控制：钻井液的配方和控制对钻井过程至关重要，需要根据地层条件和钻井目标进行调整。
3. 钻井参数调整：包括钻速、转速、钻压、钻力等参数的调整，以保证钻井的顺利进行。
4. 钻井过程监测：通过测井、岩芯分析、地层测试等手段，获取地下地质信息，指导钻井工作。
5. 固井：在钻完井后，通过注入水泥浆或其他填充材料，将井壁固定，防止地层塌陷和井壁塌陷。
6. 完井：包括井内装置的安装和地面设备的调试，使井口能够正常产生石油或天然气。
四、钻井技术的应用钻井技术广泛应用于石油勘探、开发和生产过程中。
1. 石油勘探：通过钻井技术，获取地下地质信息，确定石油储层的分布、厚度等参数。
2. 石油开发：通过钻井技术，建立油井系统，实现石油的开采、生产和输送。
钻井的基本工艺
钻井的基本工艺
钻井是地球科学领域的一项重要技术，它主要用于勘探和开发油气资源。
钻井的基本工艺主要包括以下步骤：
1. 筹备阶段：确定钻井位置和方向、选择合适的钻井设备、准备相关材料和工具。
2. 下井阶段：将钻杆、钻头等下放井口，连接钻杆并逐步向下钻井。
3. 钻井阶段：通过旋转钻杆和在钻头中注入高压液体，使钻头在地下不断切削地层，形成井壁，并沿着一定方向向下探进。
4. 取心阶段：在钻井过程中，定期取出地层样本，以便进行地质分析和评估。
5. 完井阶段：在探测到目标层位后，停止钻井，并进行完井操作，包括安装套管、水泥固井和井口设备安装等。
确保井筒稳定，减少地层污染。
6. 测试阶段：通过井下测试装置对井内流体进行采样和监测，以评估目标层位的油气储量和产能，同时确定采油矿区的开采方案。
7. 排井阶段：当钻探过程结束后，根据油气勘探结果和经济效益决定是否进行钻井作业，包括油气开采、水注采和锁井等。
钻井的基本工艺可以根据具体需求进行调整和优化，但上述步骤是大多数钻井操作中常见的流程。
钻井课件ppt
欠平衡钻井技术
欠平衡钻井技术是指在钻井过程中，通过控制钻井液压力，使地层压力 高于钻井液柱压力，从而在钻头处形成负压，有利于提高钻速和保护油 气层的钻井技术。
欠平衡钻井设备
欠平衡钻井设备包括旋转控制头、液气分离器和注氮装置等，用于控制 钻井液压力和分离气体。
03
欠平衡钻井技术的应用
环境保护
在钻井过程中，采取有效措施减少对环境的污染和破坏，如控制 噪音、减少废水和废气的排放等。
资源利用
合理利用资源，提高钻井效率，降低能耗和资源消耗。
可持续发展
遵循可持续发展的原则，确保钻井工程的长期效益和社会责任。
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工程设计
总结词
工程设计是根据地质设计和其他相关资 料，制定出具体的钻井工程方案和施工 计划。
VS
详细描述
工程设计是钻井工程的关键环节，它涉及 到钻井设备选择、钻井工艺确定、钻井液 体系选择、钻头类型选择、钻井参数优化 等多个方面。在工程设计中，需要充分考 虑地质条件、工程要求、安全环保等因素 ，制定出科学、合理、可行的钻井工程方 案和施工计划。
钻井液设计
总结词
钻井液设计是根据地质设计和工程设计的要求，选择合适的钻井液体系和配方，以满足 钻井工程的需要。
详细描述
钻井液是钻井工程中的重要组成部分，它具有携带岩屑、平衡地层压力、冷却钻头等作 用。在钻井液设计中，需要根据地质条件和工程要求，选择合适的钻井液体系和配方， 以满足钻井工程的需要。同时，还需要对钻井液的性能进行监测和控制，以确保钻井工
钻井课件
contents
目录
• 钻井基础知识 • 钻井工艺流程 • 钻井设备与工具 • 钻井工程设计 • 钻井工程实践 • 钻井工程管理与安全
钻井工程
第一节钻井工程一、钻井过程二、钻井设备三、钻井现场四、泥浆五、井深计算六、井下压力测试及中途测试七、岩心描述钻井分直井和定向井。
定向井可分为：普通定向井、大斜度井、丛式井、多底井、斜直井、水平井等。
普通定向井：在一个井场内仅有一口最大井斜角小于60°的定向井。
大斜度井：在一个井场内仅有一口最大井斜角在60°～86°范围内的定向井。
丛式井：在一个井场内有计划地钻出的两口或两口以上的定向井组，其中可含一口直井。
多底井：一个井口下面有两个或两个以上井底的定向井。
斜直井:用倾斜钻机或倾斜井架完成的，自井口开始井眼轨道一直是一段斜直井段的定向井。
动画3-1一、钻井过程1、准备工作定井位：地质师根据地质上或生产上的需要确定井身轴线或井底的位置。
修公路：主要保障能通行重车，有的满载车总重可达39～40吨或更多。
平井场：在井口周围平整出一块场地以供施工之用。
井场面积因钻机而异，大型钻机约需120×90m2，中型钻机可为100×60m2。
打基础：为了保证施工过程中各设备不因下陷不均匀而歪斜，要打基础。
小些的基础用预制件，大的基础则在现场用混凝土浇灌。
安装：立井架，安装钻井设备。
2、钻进当前世界各地普遍使用的打井方法是旋转钻井法，此法始于1900年。
钻进：钻进直接破碎岩石的工具叫钻头。
钻进时用足够的压力把钻头压到井底岩石上，使钻头的刃部吃入岩石中。
钻头上边接钻柱，用钻柱带动钻头旋转以破碎并底岩石广井就会逐渐加深。
加到钻头上的压力叫钻压，是靠钻柱在洗井液中的重量(即减去浮力后的重量)的一部分产生的。
钻柱把地面的动力传给钻头，所以，钻柱是从地面一直延伸到井底的，井有多深，钻柱就有多长。
随着井的加深，钻柱重量将逐渐加大，以致于将超过钻压的需要。
过大的钻压将会引起钻头、钻柱、设备的损坏，所以必需将大于钻压的那部分钻柱重量吊悬起来，不使作用到钻头上。
钻柱在洗井液中的重量称为悬重，大于钻压需要而吊悬起来的那部分重量称为钻重。
钻井基本知识
斜向钻井：用 于斜向钻井， 可以增加井眼 长度和产量
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水平钻井：用 于水平钻井， 可以增加井眼 长度和产量
垂直钻井：用 于垂直钻井， 可以增加井眼 长度和产量
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钻井设备
钻井平台
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钻井平台是钻 井作业的主要 设备，用于支 撑钻井设备， 进行钻井作业。
钻井平台有多 种类型，包括 固定式、半潜 式、自升式等。
设备准备：准备钻井设备， 如钻机、钻头、钻杆等
人员培训：对钻井人员进 行培训，确保操作安全
安全措施：制定安全措施， 确保钻井过程安全可靠
钻井作业
钻井准备：包括场地平整、 设备安装、人员培训等
钻井过程：包括钻井、取芯、 测井、固井等
钻井设备：包括钻机、钻头、 钻杆、泥浆泵等
钻井安全：包括安全操作规 程、安全防护措施等
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井下复杂情 况：井下复 杂情况可能 导致钻井事 故和损失
钻井技术趋势
环保与绿色钻井： 减少对环境的影响，
提高钻井安全性
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定向钻井技术：提 高钻井精度，降低
钻井风险
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自动化与智能化： 提高钻井效率，降
低人工成本
深海钻井技术：开 发深海油气资源，
提高能源供应
谢谢
钻井基本知识
演讲人
目录
01. 钻井概述 02. 钻井设备 03. 钻井过程 04.定义
钻井是一种通过 钻头破碎岩石， 形成井眼的工程 活动。
01
钻井技术广泛应 用于石油、天然 气、地热、矿产 等资源的勘探和 开发。
03
02
钻井的目的是为 了获取地下资源， 如石油、天然气、 地下水等。
第2章-钻井概述
(3)科学化钻井时期（1948～1968年）：这个时期钻井技术有了迅速发展。 采用了喷射钻井，镶齿、滑动密封轴承钻头，低固相、无固相不分散体 系钻井液及固相控制技术，总结出了影响机械钻速的有关因素，采用了 地层压力检测、井控技术及平衡压力钻井技术。
探井：为探明地下地质情况、获取地下油气资源分布及相应性 质等方面资料而钻的井。
开发井：以开发为目的，为了给已探明的地下油气提供通道所 钻的井，或为了采用各种措施使油气被开采出来所钻的井。
2.1 基本概念
1. 探井：目的是探明地质情况、油气分布及性质等。
1) 地层探井(参数井)：目的是了解地层年代、岩性、厚度、生 储盖组合等，为地球物理解释提供各种参数； 2) 预探井：区域勘探阶段以发现油气藏为目的； 3) 详探井(评价井)：在发现油气构造上，研究油气藏特点(面积 、储量、产能等)为目的。
旋转钻井
靠动力带动钻头旋转，在旋转的过程中对井底岩石进行破 碎，同时循环钻井液以清洁井底的钻井方法。
旋转钻井又分为转盘钻井、井下动力钻具钻井、顶部驱动钻井。
特点
1）破岩与清岩相接进行。 2）旋转动力大，转速高，破碎效率高。 3）设备复杂，起下钻繁琐。
2.1 基本概念
旋转钻井技术的发展
(1)概念时期（1901～1920年）：这个时期内开始将钻井和洗井结合在一起， 并使用了牙轮钻头和注水泥固套管技术。Leabharlann .1 基本概念三、钻井方法
为了在地下岩层中钻出所要求的孔眼而采用的钻孔方法。
钻井方法 分类
人工钻井法 机械顿钻钻井法(冲击钻)
依据：
钻井技术简介
钻井技术简介一、引言钻井技术是石油工程中的重要环节，它是通过钻井设备将钻头沿井眼向地下深处钻探，以获取地下油气资源的一种技术手段。
本文将对钻井技术的基本流程、常用钻井方法和关键技术进行简要介绍。
二、钻井流程钻井流程包括井眼设计、井控工艺、钻井液管理和井眼完整性保护等环节。
1. 井眼设计井眼设计是根据地质条件和井筒用途确定井眼直径、井眼弯曲程度以及井深等参数的过程。
设计合理的井眼能够提高钻井效率和井筒完整性。
2. 井控工艺井控工艺是通过钻井液的循环、压力控制和井筒固井等方法，防止井眼塌陷、井壁漏失和井下溢流等事故的发生。
同时，井控工艺也能保护地层、降低环境污染。
3. 钻井液管理钻井液是钻井过程中的重要介质，它具有冷却钻头、携带岩屑、平衡井压、控制井壁稳定等多种功能。
合理管理钻井液的循环、过滤和配方，能够提高钻井效率和井眼质量。
4. 井眼完整性保护井眼完整性保护是指在钻井过程中，通过合理的固井设计和操作，保证井筒的完整性，防止井壁崩塌、井下溢流和地层污染等问题的发生。
三、常用钻井方法常用的钻井方法主要包括旋转钻进法、振动钻进法和冲击钻进法。
1. 旋转钻进法旋转钻进法是通过旋转钻杆和钻头来切削地层，然后通过钻井液将岩屑带出井口。
这种方法适用于各种地层，能够控制井壁稳定，但进尺速度较慢。
2. 振动钻进法振动钻进法是通过振动钻头，利用振动力量将地层击碎，然后通过冲洗液将岩屑带出井口。
这种方法适用于软弱地层，具有高效率和大进尺速度的特点。
3. 冲击钻进法冲击钻进法是通过冲击钻头，利用冲击力量将地层击碎，然后通过压缩气体将岩屑带出井口。
这种方法适用于硬岩地层，具有高效率和较快的进尺速度。
四、关键技术钻井技术的发展离不开一系列关键技术的支持，其中包括钻井液技术、井下测井技术和井下定向钻井技术等。
1. 钻井液技术钻井液技术包括钻井液的配方和循环管理等方面。
通过合理的配方，可以满足不同地层的钻井需求。
同时，通过循环管理可以控制井眼稳定、冷却钻头和携带岩屑等。
钻井的分类
钻井的分类
钻井工程的分类多种多样，根据不同的划分标准，钻井可以分为不同的类型。
按用途划分，钻井可以分为地质普查或勘探钻井、水文地质钻井、水或工程地质钻井、地热钻井、石油钻井、煤田钻井、矿田钻井、施工面钻井等。
按钻孔方式划分，钻井可以分为顿钻（又称冲击钻）和旋挖钻。
顿钻使用钢丝绳将螺旋钻头送至井底，通过上下冲击来破碎岩石，其钻井速度慢、效率低，但设备简单、成本低、对油层无污染，适用于一些浅层低压油气井等。
旋挖钻则利用钻头旋转时产生的切削或磨削作用来破碎岩石，其钻井速度快，易于应对复杂情况，是当前常用的钻孔方法。
在石油钻井中，根据钻井的目的和阶段，钻井又可以分为多种类型，如探井、生产井、注水（气）井、基准井、剖面井、参数井、构造井、资料井、调整井、检查井、观察井等。
例如，探井是为了确定油气是否存在并对其进行工业评价而钻的井，生产井则是为了开采石油和天然气而钻的井。
钻井方法及工艺
二、钻机的组成及功能
1、起升系统 (1)组成 井架、天车、游动滑车、大绳、大钩及绞车 (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； ②起下钻、接单根和钻进时的钻压控制。
2、旋转系统
带动整个钻柱及钻头旋转的设备
(1)组成 水龙头、转盘
(2)功能
保证在洗井液循环时钻柱能够旋转
保证在洗井液高压循环的情况下给井下钻具提供足够的旋转扭矩 和动力，以满足破岩钻进和井下其它要求
转盘旋转钻井法
二、旋转钻井法
井底动力钻具旋转钻井法 1.转盘旋转钻井法
(1)工艺过程
钻头 钻柱加压
吃入地层 转盘旋转
破碎岩石 循环洗井液
清洗井底
设计井深
图6－2 转盘旋转钻井法
(2) 特点 ①钻杆完成起下钻具、传递扭矩、为钻头施加钻压、提 供洗井液的入井渠道等任务； ②钻头在一定的钻压作用下旋转破岩，提高了破岩效率； ③在破岩的同时，井底岩屑被清除出来； ④提高了钻井速度和效益。
图6－7 牙轮钻头
特点 牙齿与井底接触面积小、比压高、工作扭矩小等
分类
牙轮数目
单牙轮钻头 双牙轮钻头 三牙轮钻头 多牙轮钻头
最常用
(3)金刚石钻头 磨铣型钻头
金刚石作切削刃的钻头
组成： 钻头体、切削齿、水眼、水槽等。
破岩形式：破磨和铣削。
适用地层：坚硬地层。
分类：
金刚石的来源
天然金刚石钻头 人造金刚石钻头
吊环是悬挂在大钩上，用以悬挂吊卡的专用工具。
第五节 基本钻井工艺过程
三个阶段：即钻前准备、钻进以及固井与完井 1．钻前准备
修公路、平井场及打水泥基础、钻井设备的搬运和安排、 井口准备（打导管和钻鼠洞）、备足钻井所需要的各种 工具、器材等。
钻井的名词解释
钻井的名词解释一、引言钻井是一项关键的工程技术，在能源开采和地质勘探领域扮演着重要角色。
本篇文章将对钻井的相关名词进行解释，并探讨其在实际操作中的应用。
二、钻井的基本概念1. 钻井钻井是指通过旋转钻头，将钢筒或钎杆沿井眼轴线向地下进行推进，以获取地下资源或从地下获取样本的过程。
钻井通常应用于石油、天然气、水源以及地质勘探等领域。
通过钻井可以获取有关地质结构、岩层特性和地下水文信息等重要数据。
2. 井眼井眼是指钻井机械在地下逐渐扩大的洞孔。
井眼的直径通常在几英寸到几英尺之间，并根据钻探目的和地质条件进行调整。
3. 钻具钻具是指用于进行钻井作业的工具和设备的总称。
主要包括钻杆、钻头、钻柱和钻机等。
钻具的选择和设计取决于地质条件、透水性和要求钻探的深度等因素。
4. 钻头钻头是一个装有钻刃和切削结构的工具，用于切破地下岩层并将碎屑带出井上。
钻头种类繁多，根据不同的工况和材质，选择合适的钻头可以提高钻井的效率和成功率。
三、钻井液1. 钻井液钻井液是一种流体，用于在钻井过程中冷却和润滑钻头、提供支撑地层、控制井洞稳定性以及将岩屑带出井上等。
钻井液需要具备良好的性能，如稳定性、密度、黏度和过滤性能等。
2. 钻井液循环系统钻井液循环系统是指钻井时钻井液所涉及的一系列设备和管线。
该系统包括钻井液处理装置、循环泵、分离器和泄漏控制设备等。
钻井液循环系统的设计和操作对于钻井的安全和成功是至关重要的。
四、井壁稳定1. 井壁稳定井壁稳定是指在钻井过程中，维持井眼周围地层稳定、防止井壁塌方和井壁损坏的技术措施。
通过选择合适的钻井液密度、井壁防塌剂和合理操作方法等，可以提高井壁稳定性。
2. 井壁防塌剂井壁防塌剂是一种添加剂，用于提高井壁稳定性并减少井壁的塌方和土体侵入井眼。
常见的井壁防塌剂包括混凝土、泥浆和钻探液等。
五、固井1. 固井固井是指在钻井完成后，通过注入特定材料，以加强井筒结构和保护井眼壁的过程。
主要目的是防止地下水和岩石层之间的交叉、油气泄漏以及井壁损坏等问题。
钻井注意事项
钻井注意事项
1. 钻井前一定要做好准备呀！就像你要去远行，不带好必备物品怎么行？想想如果到了钻井现场，发现工具没带齐，那得多耽误事儿啊！比如钻头型号不对，这不就傻眼了嘛！
2. 注意安全呐，这可不是开玩笑的！钻井的时候就好比在战场上，稍不注意可能就会受伤。
难道你想因为不注意安全而发生意外吗？就像走路不小心会摔跤一样，安全措施必须到位！
3. 操作得规范哟！总不能瞎糊弄吧。
好比开车要遵守交通规则，钻井也得按照步骤来呀。
你要是随便乱来，出了问题谁负责呀，对不对？
4. 要时刻关注钻井的进度呀！可别像个没头苍蝇一样。
这就跟跑步比赛一样，你得知道自己跑了多远，还有多久能到终点。
如果不关注进度，怎么能高效完成呢？
5. 设备的维护可不能马虎啊！就像你对你的爱车，要精心保养。
如果设备出了故障不及时修，那不就像车子抛锚在路上一样嘛，多耽误事儿！
6. 团队之间要配合好呀！不能各干各的。
这和拔河比赛一个道理，大家得劲儿往一处使呀。
如果配合不好，那工作能顺利进行吗？
7. 对环境也要注意保护哇！不能只想着钻井。
好比我们住的家，要保持干净整洁。
要是把周围环境破坏了，那多糟糕呀！
8. 遇到问题别慌张呀！要冷静应对。
就像遇到难题不能直接放弃，得想办法解决。
慌张有啥用呢，难道问题会自己消失吗？
总之，钻井可不是一件简单的事儿，每一个环节都要认真对待，不能有丝毫马虎！。
钻井的原理
钻井的原理
钻井是一种用于获取地下能源、矿产资源或地质样本的技术。
它的原理是通过将钻头置于地下，并施加力使钻头旋转，以便在地面和地下之间形成孔道。
钻井的过程通常分为以下几个步骤。
首先，选择适当的钻井设备，包括钻塔、钻井管和钻头。
然后，将钻井管逐一连接在一起，并将其放入钻塔上。
开始操作时，钻塔会施加向下的压力，使钻头置于地层中。
接下来，通过旋转钻头，将其带入地下，破碎地层并形成孔道。
钻井中最重要的组成部分是钻头。
钻头通常由坚硬的合金材料制成，以便能够破碎地下岩石。
钻头的工作原理是通过旋转和施加下压力来切削地层。
旋转的力量使钻头的齿轮或刀片与地层接触，并切削岩石。
施加下压力则帮助推动钻头向下穿透。
为了提高钻井的效率和准确性，钻井过程中通常会使用钻井液。
钻井液是一种特殊的液体，它具有冷却和润滑钻头的功能，并能将地下的岩屑带到地面。
钻井液通过钻杆和钻头进入地层，并从钻孔中返回地面。
钻井的目的可能是为了寻找石油、天然气或地下水资源，或者是为了进行地质勘探和研究。
无论用途如何，钻井在地下资源勘探和开采过程中起着关键作用。
通过钻井，人们能够获得更多关于地下的信息，为资源的开发和利用提供必要的数据。
钻井现场安全及注意事项(三篇)
钻井现场安全及注意事项1.进入现场安全通则在进入现场之前，所有人员都应进行一次个人自我检查，确保自己配戴的劳动防护用品以及所带物品适合进入现场的HSE要求。
赴外地（包括国外）施工作业或者建设项目现场的员工，还要按照项目HSE 规定进行相应的检查。
a)一定要随身携带身份证明（如护照、驾驶证、工作卡等）。
b)一定要确保带有将要进入地区的有效安全身份证（有些施工地区会有公共安全、环保以及生态保护等方面的限制，请遵守）c)一定要随身携带从事本岗位工作的安全资格合格证（如特种作业证、健康证、HSE培训证等）。
d)一定要带足工作和个人需要的衣物。
e)一定要穿戴安全帽、劳保鞋、防护镜和工作服（由单位统一配发）。
f)按医嘱所带的个人备用药品，要按规定向健康管理部门申报。
g)切勿携带违禁物品，如酒精、毒品、有毒物品、放射性装置、水银、刀子或者其他武器。
h)熟悉项目和单位的HSE要求，对开赴现场的交通工具、道路等条件进行评估。
乘坐交通工具时，要注意遵守安全行车规定。
2.钻井现场入场安全准则在钻井现场中存在许多不可预知的风险，为确保安全，防止事故的发生，请遵守以下规定：a)进入施工现场必须戴好安全帽，穿戴好劳保用品。
b)井场内禁止吸烟，禁止动用明火。
c)请不要在高压区、设备旋转部位滞留。
d)上下梯子要扶好栏杆。
e)井场内设有三处紧急集合点，发生异常情况请立即按逃生路线到上风方向紧急集合点集合。
f)井场内禁止接打电话。
g)进入各岗属地，请在管理者引领下进行检查。
参考文献：[1]《集团公司施工作业人员实用安全手册》刘景凯.石油工业出版社.[2]钻井二公司50668队《入场教育》，该队技术员编写。
钻井现场安全及注意事项（二）钻井是石油勘探和开采过程中的重要工作环节，涉及到复杂的设备和高风险的操作。
因此，在钻井现场，安全始终是最重要的考虑因素之一。
以下是钻井现场安全及注意事项的详细介绍：1. 工作场所：钻井现场应设置在远离居民区和易燃易爆物的区域。
钻井方法
1、旁通阀 2、单螺杆 马达总成 3、万向轴 总成 4、传动轴 总成
（3）电动钻具
电动钻具是一台细长的电动机，由它驱动钻头 破碎岩石。 电缆装在钻杆里，由特殊接头联通。 钻井时钻杆柱不转。 钻井时钻杆柱不转。 电驱动便于操纵控制，适合于打各种定向井。 但电动机结构复杂，工作条件恶劣，需要特殊 电缆，检修电路故障、更换钻头都很不方便。
比较（与顿钻钻井法相比）： 比较 • 钻杆代替了钢丝绳，钻头加压 旋转代替了冲击； • 破碎岩石和取出岩屑的工作都 是连续 连续的，钻井效率高。 连续 不足： 不足 • 随着钻井深度的增加，钻杆柱 在井中旋转不仅要消耗过多的 功率，且容易引起钻杆折断事 故； • 寻求钻杆不转或不用钻杆的传 送动力和运动的方法
•周期地将钻头提高到一定高度向下 冲击井底、破碎岩石。 •同时，向井内注水，将岩屑、泥土 混成泥浆。 •待井底泥浆碎块积到一定数量时， 停止冲击，下入捞砂筒捞出岩屑。 停止 如此交替进行，加深井眼，直至钻 到预定深度。 •破碎岩石、取出岩屑的作业不连续 作业不连续
二、旋转钻钻井法
旋转钻钻井法包括： •地面发动转盘旋转钻井法 •井下动力钻具旋转钻井法
复习题
1. 钻井的实质是什么？ 2. 顿钻钻井破碎岩石、取出岩屑的作业是否连续？ 3. 简述转盘旋转钻井法中起升系统的组成及功能。 4. 简述转盘旋转钻井法破碎岩石、取出岩屑的过程。 5. 简述涡轮钻具的工作原理。 6. 简述螺杆钻具的工作原理。 7. 转盘旋转钻井法与井下动力钻具旋转钻井法的主要区别是什 么？
三、钻井方法的新发展
新提出的钻井方法大致分为四类：
熔化及气化法：采用电弧法、电加热法等方法，将岩 熔化及气化法：采用电弧法、电加热法等方法，将岩 石加热到1100～2200℃以上，使其熔化。 石加热到1100～2200℃以上，使其熔化。 热胀裂法：采用电解法、强制火焰法等方法，将岩石 热胀裂法：采用电解法、强制火焰法等方法，将岩石 加热到370～600℃，产生的热应力使岩石表面呈片状 加热到370～600℃，产生的热应力使岩石表面呈片状 剥落。 化学反应法：即使用高度活性的化学剂〈如氟〉 化学反应法：即使用高度活性的化学剂〈如氟〉来去 除岩石，如氟钻井法。 机械诱导应力法：它是以去除单位体积的岩石所需的 机械诱导应力法：它是以去除单位体积的岩石所需的 能量来计算，如冲蚀法、爆炸法、喷丸法等 。 共性：抛弃了用钻头加压旋转破碎岩石的原理。 遗憾：试验中... 遗憾：试验中...
世界最深钻井
世界最深钻井1. 简介钻井是一项在地壳或海底内钻孔的工程技术。
随着科技的进步和对地下资源的需求增加，人们开始不断地深入地下进行钻井作业。
世界上有许多记录着不同深度的钻井，而本文将重点介绍世界上最深的钻井。
2. 世界最深钻井的背景在石油和天然气行业中，钻井作为勘探和开发地下矿藏的重要手段，一直处于不断发展的状态。
通过钻井，可以获得地质结构、岩石性质等重要信息，并且发现和提取石油、天然气等能源资源。
随着技术的不断突破，钻井深度也在不断扩大，为开发更深层次的资源提供了可能。
3. 当前世界最深钻井记录目前，世界上最深的钻井是俄罗斯的Kola超深井。
这口井位于俄罗斯北极圈内的克拉马托尔斯克，始建于1970年，并于1989年达到了最大深度。
Kola超深井的最终深度为12262米，约合40,230英尺。
在打破深度记录之前，钻井作业经历了困难和挑战。
高温、高压以及对钻头和井身的巨大压力，都对工程师们提出了巨大的要求。
此外，技术和钻探设备的不断改进也为钻井深度的扩大提供了支持。
4. 世界最深钻井的意义世界最深钻井的达成具有重要的科学和技术意义。
首先，通过钻井，人们可以了解地球内部的结构和特征，进一步推动地质学和地球物理学领域的研究。
其次，钻井活动为石油和天然气开采提供了技术基础，促进了能源领域的发展。
此外，钻井技术的不断突破也为其他领域的科学研究和工程应用提供了经验和启发。
然而，需要注意的是，钻井作业的深度限制并非由技术和设备的能力决定，而是由地球内部的条件所决定的。
达到更深的钻井深度将对设备和材料的强度、温度和压力承受能力提出更大的要求。
5. 结论世界上最深的钻井是俄罗斯的Kola超深井，它的深度达到了12262米。
这一里程碑性的成就推动了地质学和地球物理学的研究，促进了能源领域的发展，并为其他领域的科学研究和工程应用提供了经验和启发。
尽管最深钻井的深度受到地球内部条件的限制，但随着科技的进步和对资源的需求增加，人们仍然对突破深度记录感兴趣，并且相信未来仍然会有更深的钻井纪录出现。
钻井的概述
钻井的概述钻井是石油勘探和开发最主要的手段之一。
通过钻井才能证实勘探地区是否含油以及含油量多少;通过钻井才能将地下的油气开采出来。
钻井技术水平不仅直接影响到勘探的效果和油气的产量，而且关系到油田开发总成本的高低。
因此，提高钻井技术水平和钻井效率，降低钻井成本，对油气田开发具有十分重要的意义。
石油钻井，按钻井的目的，分为勘探井和生产并;按井身轴向角度，分为垂直并和定向井，定向井包括斜直井和水平井:按钻井的环境条件，分为陆地钻井、沙漠钻井和海洋钻井海洋钻井又按钻井装置分为固定钻井和浮式钻井等。
钻机是实现钻井工作的套综合性机组。
钻井技术水平的高低很大程度上取决于钻井设备的装备水平，无论是何种类型的钻井工艺，对钻井设备都有下列基本要求:(1)为了有效破碎岩石、形成井眼，钻具要有旋转钻进的能力。
因此要求机械设备必须给钻具提供足够的转矩和转速，并维持一…定的钻压;(2)为了满足钻具送进、起下钻具、可换钻头、下套管和处理井下事故的需要，机械设备应冇一定的起重能力及提升速度:(3)为了清洗井底、排出岩屑，要求机械设备能够提供钻井液，并产生足够的泵压和排量。
在满足这些基本要求的基础上，适应于不同钻井类型，形成了品种繁多、规格各异的钻井设备系列。
目前的钻井作业一般采用旋转式钻井法，就是将许多根长9m或12m的钻杆经螺纹连接起来，在儿端部装上钻头，由转盘给钻头一个旋转力进行钻井。
随着钻井技术的发展，钻井的深度越来越深，超深钻片的深度已达15000m以上。
钻井工艺也在不断提高，由原来的单孔重直钻井发展到钻定向斜片、水平井和丛式钻井。
新的钻井工艺对钻井机械提出越来越高的要求。
普通的以柴油机为动力的直接钻井方式，已满足不了现代钻井工艺的要求，先进的电驱动系统采用品闸管供电的直流电动机驱动或以变频装置供电的交流变频电动机驱动，方便灵活，控制性能好，得到了迅速的发展。
随着钻井工艺技术和钻井方法的不断改进与提高，各种新型钻井技术和设备，如顶部驱动钻机系统、随钻测量系统、钻井智能专家系统等，必将得到更广泛的应用。
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• 2）、旋流器 • 旋流器按其直径不同，可分为除砂器和 除泥器。 • ⑴除砂器。直径为150～300毫米的旋流 器称为除砂器。其处理能力是：在进料 压力为0.2兆帕时不低于20～120立方米每 小时。正常工作的除砂器能清除约95％ 大于74微米的钻屑和约50％大于40微米 的钻屑。为了提高使用效果，在选用除 砂器时，其许可处理量必须为钻井时最 大排量的125％。
• 3、腐植酸类 • 利用褐煤中的腐植酸进行磺化或硝化而 形成的各种盐类。它既有降滤失作用， 又有降粘作用。 • ⑴腐植酸钠 • 代号NaHm或NaC，是由褐煤和NaOH水解产 物，黑褐色粉末，易溶于水，水溶液呈 碱性。主要用作淡水钻井液的降滤失剂， 具有降粘作用，抗温性好。
2、化学除砂：加入化学絮凝剂，将细小的砂子 变大而沉降。 3、降低钻井液粘度有利于降低固相含量：因此 在现场维护钻井液时，对固相含量有下列要求。 ⑴根据需要配备良好的净化设备，彻底清除无用 固相。 ⑵必须严格控制膨润土的含量，所使用钻井液的 密度愈高、井愈深、温度愈高，膨润土的含量 应愈低，一般应控制在30～80kg/m3。 ⑶在轻钻井液中，固相含量应不超过10％（体积） 或密度不大于1150kg/m3。 ⑷无用固相含量与膨润土含量的比值，应控制 在2﹕1～3﹕1。
• 降低固相含量的方法 • 1、机械除砂：利用振动筛、除砂器、除泥器 等设备降低固相含量。 • 1）、振动筛 • 振动筛是对钻井液进行固相控制的第一级设备， 又是唯一能适用于加重钻井液的常规分离设备。 因此，它是固控的关键设备，担负着清除大量 钻屑的任务，同时为下一级固控设备的使用创 造必要的条件，如果振动筛发生故障，其下一 级设备就会超载，严重影响净化效果。所以， 要根据钻井条件，选好、用好振动筛。
3、岩心录井 概念：利用取心工具，将井下一定深度 地层的岩石以柱状形式取上来，并对其 进行分析、研究而取得各项资料的过程。
• 4、荧光录井 l 概念：石油中的油质、沥青等在紫外 光的照射下，能发出一种特殊光亮，就 是荧光。根据荧光显示的亮度及颜色的 差别，测定出石油的含量和组成成分， 对油气层进行定性和定量解释，就是荧 光录井。 l 荧光录井的方法 • ⑴ 岩屑干照法。 • ⑵ 点滴分析法。
• • • • • • • •
一、钻井液性能与钻井工作的关系 一）、钻井液密度与钻井的关系 密度过大有以下害处： 1、损害油气层； 2、降低钻井速度； 3、过大压差造成压差卡钻； 4、易憋漏地层； 5、易引起过高的粘切；
• 6、多消耗钻井液材料及动力； • 7、抗污染能力下降。 • 密度过低则容易发生井喷、井塌（尤其 是负压钻井）、缩径（对塑性地层，如 较纯的粘土、盐岩层等）及携屑能力下 降等。
4、发挥水力效能，传递动力，冲击井底， 帮助钻头破碎井底岩石，提高钻井速度。 5、悬浮岩屑和加重剂，降低岩屑沉降速度， 避免沉砂卡钻。另外承受钻杆和套管的 部分重力。 6、润滑并冷却钻头，钻具。 7、防止地层中盐水、盐岩、石膏、芒硝等 对钻井液的化学污染，防止硫化氢污染 和损害。 8、利用钻井液，准确获得井下资料。
⑶ 记录方法 就是将钻时、接单根、停钻、停泵、 变泵等一些情况详细记录在钻时记录表 上。钻时的变化能反映地层的坚硬或松 散程度。根据钻时的大小可以粗略地判 断岩性和进行地层对比。根据钻时记录 绘制钻时曲线，并结和有关地质资料， 对地层、岩性、含油气等情况进行综合 分析。
2、岩屑录井 概念： 在井深不断加深过程中，按 照一定的取样间距和迟到时间，将岩屑 连续收集起来，进行观察、分析，并综 合运用各种录井资料进行岩屑归位，以 恢复地下原始剖面的过程。
2、粘度和切力过低也不利于钻井，如： ⑴洗井不良，井眼净化效果差； ⑵冲刷井壁加剧，引起井塌等井下事故； ⑶岩屑过细影响录井。
• 三）、滤失量和泥饼质量与钻井工作的关系 • 钻井液滤失量过大，泥饼厚而虚，会引起一系 列问题。 • 1、易造成地层孔隙堵塞而损害油气层，滤液 大量进入油气层，会引起油气层的滲透率等物 性变化，损害油气层，降低产能。 • 2、泥饼在井壁堆积太厚，环空间隙变小，泵 压升高。 • 3、易引起泥包钻头，下钻遇阻、遇卡或堵死 水眼。 • 4、在高滲透地层易造成较厚的滤饼而引起阻 卡，甚至发生压差卡钻。
• 2、水解聚丙烯腈盐类 • ⑴水解聚丙烯腈钠盐 • 代号Na－HPAN，是聚丙烯腈加NaOH水解 而得的产物。为淡黄色颗粒或粉末，溶 于水，水溶液呈碱性。 • 主要用作聚合物钻井液的降滤失剂，并 有增粘和絮凝作用。抗盐可至饱和而抗 钙较差，抗温性强。
• ⑵水解聚丙烯腈钙盐 • 代号Ca－HPAN或CPAN，为浅黄色、灰白 色颗粒或粉末，水溶性好。 • 主要用作聚合物钻井液的降滤失剂，抗 盐、抗钙、抗温能力强。 • ⑶水解聚丙烯腈胺盐 • 代号NH4－HPAN或NPAN，主要用作防塌降 滤失剂，抑制能力强，不提粘，耐高温， 使用时碱度不宜过高。
• 4）、离心机 • 离心机有沉淀式、筛筒式、水力涡轮式、 叠片式等多种类型，而在石油钻井中处 理钻井液用的多数是前三种。 • 离心机主要用在加重钻井液中回收重晶 石和清除细小固相及胶体，在非加重钻 井液中清除钻屑，也可用离心机对旋流 器排出的底流进行第二次分离，回收液 相，排除钻屑。 • 离心机的处理量和分离粒度与其转速和 容量有关。
• 5、电测不顺利，并且由于钻井液滤液进 入地层较深，水侵半径增大，若超过测 井仪器所测及的范围，其结果是电测解 释不准确而易漏掉油气层。 • 6、对松软地层，易泡垮易塌地层，会形 成不规则的井眼，引起井漏等。 • 泥饼一定要薄、致密、韧性好，能经受 钻井液液流的冲刷。
• 四）、固相含量与钻井的关系 • 钻井液中固相含量越低越好，一般控制 在0.5％以下。固相含量过大，有以下危 害： • 1、固相含量高，钻井液柱压力大，钻速 降低。 • 2、固相颗粒愈细对钻速影响愈大，而且 深入油层会造成永久性堵塞，油气层受 损害严重。
二、钻井中地质录井工作 1、钻时录井 概念：是通过计时器把实钻一个规定 的单位进尺的时间反映并记录下来的过 程，一般用“分／米”表示。
⑴ 井深计算 井 深＝钻具总长+方入 钻具总长＝钻头长度+接头长度+钻铤长 度+钻杆长度 ⑵ 方入的计算 到底方入＝井深-钻具总长 整米方入＝新钻杆到底方入+前一根单根 打完时的井深与其紧邻的整米井深之差 值
• 3、 放射性测井 • 是根据岩石和井内介质的核物理性质 研究钻井剖面，寻找有用矿藏及研究油 井工程质量的地球物理测井方法。其可 分为探测伽马射线和探测中子的方法。 • 4、其它测井方法 • ⑴井温测井 • ⑵地层倾角测井 •
第二章 钻井液基础知识
– 第二章、钻井液基础知识 –钻井液在钻井中的作用。 1、清洗井底，携带岩屑，保持井底清洁，保证 钻头不断地破碎地层，使钻进不中断。 2、平衡地层中的流体（油、气、水）压力，防 止井喷、井漏等井下复杂情况，保护油气层。 3、平衡岩石侧压力，并在井壁形成泥饼，保持 井壁稳定，防止地层坍塌。
• 二）、降滤失剂 • 1、羧甲基纤维素钠盐 • 代号为Na－CMC，简称CMC，目前常用的 有低粘CMC、中粘CMC、高粘CMC三种。为 白色纤维状粉末，具有吸湿性，不溶于 酸和醇等有机溶剂，易分散于水中形成 胶状液，抗温达90～140℃，有一定抗盐、 抗钙能力。 • 主要用于各种水基钻井液的降滤失剂， 还具有抑制页岩水化膨胀作用、增稠作 用等。
• 3、固相含量高、滤失量大时，泥饼必然 厚，摩阻系数增大，因而易引起井下复 杂情况的发生。 • 4、固相含量高，钻井液的流变性难以控 制，且流阻大，功耗多，钻井效率低。 • 5、含砂量大，易造成钻头、钻具等机械 设备的磨损。 • 6、在固相含量高时，钻井液受外界影响 大且敏感（如对温度、各种污染物等的 影响变大）。
2、岩石性质对钻井的影响 其影响主要表现在：影响钻进速度与钻头 进尺：使钻进过程中出现井漏、井喷、 卡钻等复杂情况：钻井液受到污染，性 能变坏，井径不规则，进而影响到测井、 固井等。
⑴粘土岩层。泥岩和页岩一般较软，钻速快，但 容易产生钻头泥包。这种地层极易吸收钻井液 中的自由水而膨胀，导致井径缩小。随着浸泡 时间的延长，井壁会产生垮塌现象，井径扩大。 ⑵砂岩层。砂岩一般来说是较好的渗透层，在井 壁上易形成较厚的滤饼，易引起泥饼粘附卡钻。 另外滤饼对测井也有影响，所以必须使用优质 钻井液。 ⑶砾岩层。在砾岩层中钻进易发生跳钻、蹩钻和 井壁垮塌。 ⑷在当地层软硬交错时，易发生井斜，地层倾角 较大者也易发生井斜。 ⑸当岩层中含有可溶性盐类，即钻到石膏层、 盐岩层时，要注意对钻井液性能的影响。
第一章 钻井地质基础知识
• • 第一章、钻井地质基础知识 一、岩石的机械性质 1、岩石的机械性质 ⑴岩石的强度：岩石的强度是指抵抗外力破坏的 能力。 ⑵硬度：岩石的硬度是指岩石抗压入的极限强 ⑶岩石的塑性：在外力作用下，岩石破碎前呈现 永久变形的性质叫岩石的塑性。 ⑷岩石的研磨性：钻头破碎岩石的同时，其本身 也受到岩石磨损，这种岩石磨损钻头的能力称 为岩石的研磨性。 ⑸岩石的可钻性：是指在一定条件下，钻进岩石 的难易程度。也可理解为钻进过程中岩石抗破 碎强度的大小。
• 二、有机处理剂 • 一）、稀释剂（降粘剂） • 稀释作用主要是通过稀释剂分子在粘土 颗粒某些部位的吸附，改变粘土颗粒的 表面水化状态，减弱或拆散钻井液内部 的网状结构来达到稀释的目的。
• •甲基单宁：又叫磺化单宁，代号SMT 3、铁铬木质素磺酸盐 简称铁铬盐，代号FCLS。为棕黑色粉末，易溶 于水，水溶液呈弱酸性。 • 其主要用作抗盐抗钙的分散型钻井液的稀释剂， 可减弱粘土颗粒间的流动阻力，降低粘度和切 力；也可抑制泥页岩的水化膨胀和分散，而防 止粘度和切力的上升，有利于井壁稳定。此外 铁铬盐还具有降滤失作用和抑制粘土水化膨胀 的作用。
• 二）、钻井液粘度、切力与钻井的关系 • 1、粘度、切力过大有以下害处。 • ⑴流动阻力大，能量消耗多，功率低， 钻速慢； • ⑵净化不良（固控设备不易充分发挥效 力），易引起井下复杂情况； • ⑶易泥包钻头，压力波动大，易引起卡、 喷、漏和井塌等事故； • ⑷脱气较难，影响气测并易造成气侵。