石油钻井工艺技术

一、基本术语
3、井别
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臵（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）。
二、钻井装备及主要工具
2、主要工具-井口工具-卡瓦
钻铤卡瓦规范
钻铤尺寸 型号 WT41/2-6-360 WT51/2-7-360 WT63/4-81/4-360 WT8-91/2-360 WT81/2-10-360 卡瓦数量 10 11 12 12 13 重量 kg 45 47 44 40 56 最大载荷 kN 360 360 360 360 360
二、钻井装备及主要工具
2、主要工具-井口工具-卡瓦
卡瓦作用、类型、结构 1、用途
卡瓦是在钻井过程中用来卡住并悬 持井中钻柱的工具，不同大小的钻柱 要用不同大小的卡瓦。卡瓦主要由卡 瓦体、卡瓦牙、手柄以及连接件等组 成，从卡瓦体的数量来分有三片式、 四片式和贴片三种，按用途分钻杆卡 瓦、钻铤卡瓦和套管卡瓦以及安全卡 瓦。
二、钻井装备及主要工具
2、主要工具-井口工具-B型钳
5、B型吊钳保养与维护 ④吊钳的钳牙必须保持清洁，使用前应将钳牙上的油污擦掉， 将杂物清除干净。 ⑤吊钳的扣合弹簧必须就位，若失去弹性或断裂应及时更换。 ⑥吊钳上备有五个黄油嘴，若各扣合钳开合不够灵活，可用 黄油枪向轴销里注入适量的润滑脂或直接将机油浇注在轴销 里。

一、基本术语
3、井别
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所钻的井。 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。
（5）循环系统
固控设备
循环罐
水龙带
二、钻井装备及主要工具
（6）控制系统
司 控 房
二、钻井装备及主要工具
2、主要工具-钻头
镶齿钻头
二、钻井装备及主要工具
2、主要工具-钻头
铣齿钻头
二、钻井装备及主要工具
2、主要工具-钻头
PDC钻头
二、钻井装备及主要工具
2、主要工具-钻头
PDC钻头
二、钻井装备及主要工具
二、钻井装备及主要工具
钻机分类
（2）根据动力系统分类；
机械钻机，如ZJ50L，
ZJ40K等。
电动钻机，如ZJ70D， ZJ50DB等。 混动力钻机，如40LDB。
二、钻井装备及主要工具
1、钻井装备
（1）起升系统，包括井架、绞车、游车大钩等；
（2）动力设备，包括柴油机（发电机）等；
（3）传动系统，包括联动机、变矩器等；

一、基本术语
4、井型
按井眼轴线形状可分为直井、定向井、水平井和斜直井；
直井： 设计的井眼轴线是一铅垂 线的井。 定向井： 设计的目标点与井口不在 同一铅垂线上的井。 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。 斜直井： 经验轨迹从井口开始以一定 的角度，沿着一定的方位进入 目的层的井。
（1）井深：从转盘 面至井内某点间的井 眼轴线的实测长度。 （2）井径：井眼的 直径。
一、基本术语
3、井别
按钻探目的进行分类：
区域普查井 ： 基准井、剖面井、参数井、构造井
探井：
预探井、详探井、边探井 开发井：
生产井（油井、气井）、注入井（注水井、注气井）
特殊用途井： 检查井、观察井、调整井、救援井等。
一、基本术语
5、按井深不同分类：
浅井 H<2500m， 中深井 2500m<H<4500m， 深井 4500m<H<6000m， 超深井 H>6000m<H<9000m。 特超深井 H>9000m
一、基本术语
6、井身结构
井身结构主要包 括套管层次和每层套
管的下入深度，以及
套管和井眼尺寸的配
石油钻井工艺与技术
目 录
一 二 三 四 五
基本术语
钻井装备及主要工具 钻井工艺流程 固井、取心、井控技术 钻井新技术
一、基本术语
1、石油钻井的概念
所谓石油钻井是指利用专 用设备和技术，在预先选定的 地表位臵处，向下或一侧钻出 一定直径的孔眼，一直达到地 下油气层的工作。
一、基本术语
2、井的基本概念
三片卡瓦
多片卡瓦
安全卡瓦
二、钻井装备及主要工具
2、主要工具-井口工具-卡瓦
卡瓦作用、类型、结构 3、结构
铰链销钉 卡瓦手柄
卡瓦体
卡瓦牙
二、钻井装备及主要工具
2、主要工具-井口工具-卡瓦
4、卡瓦规范
（１）型号表示法
• • / • 额定载荷； kN 卡瓦名义尺寸； mm WT 表示钻铤卡瓦 WG 表示套管卡瓦 产品名称 W 表示钻杆卡瓦 例如： WT41/2~6-360表示能卡持114.3～152.4管径，最大载荷为360KN的 钻铤卡瓦。
280mm(675kN);350mm(1125kN);420mm(2250kN)
二、钻井装备及主要工具
2、主要工具-井口工具-卡瓦
钻杆卡瓦型号区分
二、钻井装备及主要工具
2、主要工具-井口工具-卡瓦
5、使用须知及维护保养
1.按钻杆直径及最大载荷选择相应卡瓦。禁止超过使用范围。 2.使用前应注意销轴是否转动灵活，有无卡阻现象。 3.严禁用大锤敲击手把和背锥面。切勿将卡瓦从高处摔下，以免将手把和 锥面碰坏。 4.应经常清洗、润滑，保持卡瓦表面的清洁，预防锈蚀。 5.定期对卡瓦进行检查(一般两个月检查一次) 6.清除转盘补芯圆锥面上的磨砺性物质,减少卡瓦背锥面的磨损 7.经常检查转盘补芯圆锥面磨损情况,测量圆锥面小端直径,如因磨损,尺寸 超过规定应予更换。 8.卡瓦牙磨损后,应及时全部更换、切忌将新旧卡瓦牙组合使用，以免造 成牙板、卡瓦体、钻杆的损坏。 9.长期不 用时,应将卡瓦清洗干净,并涂防锈油,放置干燥通风处
合，还有管外的水泥
返深。
一、基本术语
6、井身结构
oil
zone
目 录
一 二 三 四 五
基本术语 钻井装备及主要工具 钻井工艺流程 固井、取心、井控技术 钻井新技术
二、钻井装备及主要工具
钻机分类
（1）根据起升能力分类；
2000米、3000米、4000米、
5000米、7000米、9000米和
12000米几个基本类型。 老式钻机还有1500米、 3200米、4500米和6000米，现 在新型钻机序列已经没有了。
二、钻井装备及主要工具
2、主要工具-井口工具-卡瓦
卡瓦作用、类型、结构 2、类型 ①按用途分为钻杆卡瓦、钻铤卡瓦、套管卡瓦。
钻杆卡瓦
钻铤卡瓦
套管卡瓦
二、钻井装备及主要工具
2、主要工具-井口工具-卡瓦
卡瓦作用、类型、结构 2、类型 ②按结构分为二片式卡瓦、三片式卡瓦和多片式瓦；长型卡 瓦和短型卡瓦；普通卡瓦和安全卡瓦。 ③按操作方式分为动力卡瓦和手动卡瓦。
二、钻井装备及主要工具
（1）起升系统 A形井架 塔形井架 桅形井架 K形井架
几种 井架 形式
二、钻井装备及主要工具
（2）动力设备
柴油机组
二、钻井装备及主要工具
（2）动力设备
发 电 机 组
二、钻井装备及主要工具
（3）传动系统
整体 传动箱
二、钻井装备及主要工具
（4）旋转系统 顶 驱
液压顶驱 电动顶驱
二、钻井装备及主要工具
2、主要工具-井口工具
吊卡
安全卡瓦
二、钻井装备及主要工具
2、主要工具-井口工具-安全卡瓦
安全卡瓦作用、类型、结构 1、用途 安全卡瓦是防止无台肩或无接头的 钻柱或工具发生滑位的保险卡紧工具， 是用于防止钻铤从钻铤卡瓦中滑脱的 重要辅助工具。 安全卡瓦通常与钻铤卡瓦配合使用， 也有时单独使用。安全卡瓦座在钻铤 卡瓦的上部，同卡瓦同时起到卡住钻 铤或其它管柱的作用。 安全卡瓦是依靠拧紧螺母来卡紧钻 铤的，增加牙板套的数量，可以卡持 不同尺寸的钻铤。
（4）旋转系统，包括转盘、顶驱等；
（5）循环系统，包括循环罐、泥浆泵、固控设备等；
（6）控制系统（气控、电控）及其他辅助设备。
二、钻井装备及主要工具
（1）起升系统
二层台
天车 井架
游车 大钩
井架 底座
钻机绞车
二、钻井装备及主要工具
（1）起升系统
钻机绞车
二、钻井装备及主要工具
（1）起升系统
Байду номын сангаас
钻机绞车
③ 5c —168.3～219mm (6 5/8 ~8 5/8) 吋； ④ 5d —219～269mm（8 5/8~10 5/8）吋； ⑤ 5e —299mm（11 3/4）吋。 （3）钻杆吊钳总重：294kg
二、钻井装备及主要工具
2、主要工具-井口工具-B型钳
5、B型吊钳保养与维护 ①钳柄应无裂纹或焊缝；尾桩销及方头螺钉应齐全完好；钳 尾绳尺寸应符合标准，且无打结或严重断丝，两端紧固牢靠。 ②钳头上的各扣合钳开合灵活，扣合尺寸与钻具或套管尺寸 相符；轴销不能装反，固定销及背帽应齐全；钳牙及钳牙固 定销齐全，固定牢靠，钳牙磨损严重时应及时更换；扣合弹 簧应是专用部件。 ③吊钳水平度应合适。吊钳悬空时应水平，若吊钳前后不水 平，可用活动扳手调节吊杆下部的调节螺钉，顺时针转动， 吊钳钳头调高，逆时针转动，吊钳钳头降低；若吊钳左右不 水平，可用活动扳手调节吊杆上部的平衡梁使吊钳绳左右移 动。左低右高时让吊钳绳左移，反之，向右移。
二、钻井装备及主要工具
2、主要工具-井口工具-B型钳
3、结构 如图所示
二、钻井装备及主要工具
2、主要工具-井口工具-B型钳
3、结构
吊杆
钳尾销
水平调节螺母 钳柄
长钳
轴销
钳牙 扣合器
短钳 钳头
二、钻井装备及主要工具
2、主要工具-井口工具-B型钳
钳头、钳框、钳牙、轴销
二、钻井装备及主要工具
2、主要工具-井口工具-B型钳
二、钻井装备及主要工具
（4）旋转系统 转 盘
机械转盘 电动转盘
二、钻井装备及主要工具
（4）旋转系统
二、钻井装备及主要工具
（4）旋转系统
二、钻井装备及主要工具
（5）循环系统
二、钻井装备及主要工具
（5）循环系统
泥浆泵
循环罐组
地面管汇
二、钻井装备及主要工具
（5）循环系统
二、钻井装备及主要工具
吊杆（或吊臂）
一般用于套管钳
一般用于钻杆、钻铤钳
二、钻井装备及主要工具
2、主要工具-井口工具-B型钳
二、钻井装备及主要工具
2、主要工具-井口工具-B型钳
4、国产B型吊钳规范 （1）5＃扣合钳： 5a 、5b、5c、5d 、 5e
二、钻井装备及主要工具
2、主要工具-井口工具-B型钳
4、国产B型吊钳规范 （2）扣合管径，mm： ① 5a —88.9～118mm (3 1/2 ~4 5/8) 吋； ② 5b —114.3～168.3mm (4 1/2 ~6 5/8) 吋；
2、主要工具-钻头
天然金刚石钻头
二、钻井装备及主要工具
2、主要工具-井口工具
B形大钳
卡瓦
液压大钳
二、钻井装备及主要工具
2、主要工具-井口工具-B型钳
B型吊钳的作用、类型、结构 1、用途 手动B型吊钳主要用于起下钻 作业时，上卸钻具、套管、钻头连 接丝扣。 2、类型 （1）φ89mm ~ φ299mm，钻 杆吊钳； （2） φ324mm、 φ349mm、 φ508mm套管吊钳； （3）油管吊钳。
二、钻井装备及主要工具
2、主要工具-井口工具-安全卡瓦
安全卡瓦作用、类型、结构
2、结构 安全卡瓦是由 牙板、牙板套、卡 瓦牙、手柄、调节 丝杠、螺母、轴销、 弹簧、插销及连接 销所组成。
mm
114.3-152.4 139.7-177.8 171.4-209.6 203.2-241.3 251.9-254
in
41/2-6 51/2-7 63/4-81/4 8-91/2 81/2-10
二、钻井装备及主要工具
2、主要工具-井口工具-卡瓦
钻杆卡瓦规范
钻杆卡瓦技术规范
名义尺寸/mm(in) 配用卡瓦牙尺寸/mm 最大载荷/KN 卡瓦与管柱接触长度及载荷 88.9(31/2") 60.3 73 675,1125 127(5") 88.9 101.6 114.3 675,1125,2250 139.7(51/2") 127 139.7 168.3 1125,2250