石油陆地钻井的一般过程
石油钻井的基本步骤流程
01
钻井过程的监测
• 钻井参数监测
• 钻井液性能监测
• 井下工况监测
02
钻井过程的诊断
• 钻井问题诊断
• 钻井方案调整
• 钻井效果评估
04
钻井完成后的工作
钻井井筒的清理与维护
钻井井筒的清
理
钻井井筒的维
护
01
02
• 钻井液清理
• 井筒密封
• 井壁清洗
• 井筒检查
• 固相清除
• 井筒修复
钻井设备的拆卸与运输
石油钻井基本步骤流程详解
01
石油钻井的基本原理与技术
石油钻井的目的与重要性
01
02
石油钻井的目的
石油钻井的重要性
• 探索地下石油资源
• 经济发展
• 获取石油样品
• 能源安全
• 评价石油储量
• 科技创新
钻井过程中的基本原理
钻井过程
• 钻头的选型与使用
• 钻井参数的优化与调整
• 钻井过程中的监测与诊断
• 气候环境
• 地球物理勘查
• 水文地质
• 工程技术勘查
钻井设备的选型与安装
钻井设备的选型
• 钻井机
• 钻头
• 钻井液处理设备
钻井设备的安装
• 设备布局
• 设备连接
• 设备调试
钻井液的配置与性能测试
01
02
钻井液的配置
钻井液的性能测试
• 钻井液类型
• 密度测试
• 钻井液配方
• 粘度测试
• 钻井液添加剂
安全风险评估
安全风险防范
• 钻井过程中的安全风险因素
• 安全管理制度
石油钻井工艺流程
3、岩石的塑性：是指岩石在外力的作用下，破碎前呈现永久变 形的性质。塑性岩石可采用切削破碎的方式。
4、岩石的研磨性：岩石磨损钻头的能力。石灰岩、泥页岩、泥 板岩的研磨性小；石英砂岩、粗中粒花岗岩、燧石的研磨性大。
目录
第一章 石油钻井概论 第二章 钻井施工工序 第三章 钻井地质基础 第四章 钻井工艺技术 第五章 固井与完井 第六章 井口工具 第七章 钻头 第八章 下井钻具 第九章 钻井仪器仪表 第十章 井下复杂情况及事故处理
第一章 石油钻井概论
钻井是利用一定的工具和技术在 地层中钻出一个较大孔眼的过程。 钻井方法是指为了在地面以下岩层 中钻出所要求的孔眼而采用的钻孔方 法。在石油钻井现场上使用的钻井方 法主要有顿钻钻井法和旋转钻井法。 目前普遍使用的是旋转钻井法
其中：钻前工程是指开钻前的准备工程。它包括以下内
容：测定井位、落实水源、修筑道路、基础施工、井架
安装、钻机搬迁与安装、土方工程施工、全套水、电、
讯路的铺设和安装防冻保温设施以及备齐开钻钻具和用
料，做好开钻井口准备（包括下导管和冲鼠洞）。工序
衔接如下：
备齐钻具、用料、工具
测
基
修筑
定
础
道路
井
施
、井场
位
工
石油生成于并绝大部分储集于沉积岩的孔隙、裂缝和溶洞 中。
3、变质岩：由于物理化学环境的改变，而使早期形成的岩 浆岩、沉积岩以固体状态重新发生本质变化 而形成的岩石。常 见的变质岩有：大理岩与片麻岩。
第三章 钻井地质基础知识
石油开采过程与步骤
应用：适用于油层渗透率高、 油层厚度大的油田
钻机的类型：旋转钻机、冲击钻机、复合钻机等 钻机的工作原理：通过旋转和压力将钻头钻入地层，提取石油和天然气 钻机的主要部件：钻头、钻杆、钻铤、泥浆泵、动力系统等 钻机的使用注意事项：确保安全操作，定期维护和检查，遵守相关法律法规
采油树的作用：控制和调节油井的生产 组成：主要由油管头、油管挂、油管法兰、油管阀门等部件组成 工作原理：通过油管头连接油管，将油井中的原油输送到地面 特点：耐高压、耐腐蚀、耐磨损，能够适应各种恶劣环境
添加项标题
政策支持：政府对石油开采行业的政策支持，如税收优惠、补贴等，为行业发展带来机遇
添加项标题
市场需求：随着全球经济的发展，石油需求量不断增加，为行业发展带来机遇
添加项标题
替代能源：随着新能源技术的发展，石油替代能源的出现为行业发展带来挑战与机遇
汇报人：
安全培训：对石油 开采人员进行安全 培训，提高员工的 安全意识和应对突 发事故的能力。
定期演练：定期进 行应急演练，确保 员工熟悉应急预案， 提高应急救援能力。
智能化：利用人工智能、大数据等 技术提高开采效率和安全性
深海开采：随着陆地资源的减少， 深海开采将成为未来的发展趋势
添加标题
添加标题
添加标题
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绿色化：采用环保技术，减少对环 境的影响
非常规油气资源开发：如页岩气、 煤层气等非常规油气资源的开发将 成为未来的重要方向
添加项标题
资源枯竭：随着石油开采量的增加，资源枯竭问题日益严重
添加项标题
环境污染：石油开采过程中产生的废气、废水、废渣等对环境造成严重污染
添加项标题
技术挑战：随着开采难度的增加，需要不断研发新的开采技术和设备
钻井过程
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3-11、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。
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。
钻井工艺流程
钻井工艺流程一、引言钻井工艺是石油勘探开发的重要环节之一，它是通过钻井设备将钻头钻入地下，获取地下矿藏信息并进行开发的过程。
本文将介绍钻井工艺的流程及其关键步骤，包括井前准备、钻井操作、井下作业和井后处理等内容。
二、井前准备井前准备是钻井工艺流程的第一步，主要包括选址、勘探和设计等工作。
首先，选址是根据地质调查和勘探数据，选择适合进行钻井作业的地点。
然后，进行勘探工作，通过地质勘探手段获取地下矿藏的信息，包括地质构造、岩性、地层厚度等。
最后，根据勘探结果和设计要求，制定钻井方案，包括井深、井眼直径、钻井液类型等。
三、钻井操作钻井操作是钻井工艺流程的核心部分，主要包括井下钻井和井上控制两个方面。
井下钻井是指将钻头通过钻杆系统下放到井口以下，利用旋转和冲击力将钻头钻进地下的过程。
井上控制是指通过控制钻机和钻井液等设备，对井下钻井过程进行监控和调节。
1. 钻杆下放将钻杆下放到井口以下，直至达到设计井深。
钻杆需要具有足够的强度和刚度，以承受井下钻井过程中的冲击力和扭矩。
在钻杆下放过程中，需要注意保持钻杆的垂直度，防止偏斜。
2. 钻头钻井钻头是钻井工艺中的重要工具，它通过旋转和冲击力将地层岩石钻穿。
钻头通常由钻头体和钻嘴组成，钻头体负责传递旋转力和冲击力，钻嘴负责切削和破碎地层岩石。
在钻井过程中，需要根据地层的不同特点选择不同类型的钻头，以提高钻井效率和质量。
3. 钻井液循环钻井液是钻井工艺中的重要介质，它具有冷却钻头、悬浮岩屑、控制井壁稳定等功能。
钻井液循环系统由泥浆池、泥浆泵、钻井管道等组成，通过泵送和循环钻井液，实现岩屑的清除和地层的稳定。
在钻井液循环过程中，需要根据地层的不同特点和钻井要求，调整钻井液的性能参数，包括密度、粘度和过滤性能等。
四、井下作业井下作业是指在钻井过程中进行的其他工作，主要包括取心、测井和固井等。
取心是通过取心工具在井中取得地层样品，用于地质分析和油气含量评估。
测井是通过测井工具对井内的地层进行物理和化学参数的测量，用于地层评价和井壁稳定分析。
石油开采方法和开采流程
石油开采方法和开采流程石油是世界上最重要的能源资源之一，其开采对世界各国经济和能源安全至关重要。
石油开采方法和开采流程直接影响着石油资源的获取效率和可持续性，因此对石油开采方法和开采流程进行深入了解和研究，对于保障国家能源安全、提高能源利用效率具有重要意义。
石油开采方法主要包括传统开采和非传统开采两种。
传统开采是指通过传统的地面井来进行石油开采，而非传统开采则是指通过采用新技术和方法，加大井深度，通过水平井、多级水平井和单井多层开发等方式提高石油开采效率。
石油开采的主要流程包括勘探、开采及油藏调整，下面我们将具体介绍一下石油开采方法和开采流程的相关内容。
一、传统石油开采方法传统石油开采方法主要包括地面开采和陆上开采两种。
1.地面开采地面开采是指通过地面井来进行石油的开采，通常包括钻井、注水、注气、采油等一系列工艺流程。
地面开采的主要步骤包括：1）勘探：通过地质勘探确定石油蕴藏区域和规模；2）钻井：使用钻机对确定的石油蕴藏区域进行钻探，找寻石油蕴藏层；3）注水注气：通过注水和注气等方式，增加油藏内部的压力，推动石油向井口运移； 4）采油：采用各种方式将地下石油输送至地面储油装置；地面开采主要适用于陆地石油资源，其开采方式相对成熟，技术相对成熟。
2.海上开采1）海底井钻探：通过海上钻井平台在海底进行钻探，找寻石油资源；2）液压压裂：通过液压压裂技术，破碎岩石，释放石油；3）水平井开采：通过水平井技术，提高石油开采效率；4）输送：将开采的石油通过管道输送至陆地储油装置。
海上石油开采相对于地面开采来说，技术和环境条件都更为复杂，具有一定的风险，但其资源规模也更为庞大。
非传统石油开采方法是指通过采用新技术和新方法，对地下深层石油资源进行开采，其主要包括水平井开采、多级水平井开采和单井多层开发等。
水平井开采是指通过对石油储集层进行水平钻探，将储集层中的石油资源进行有效开采。
水平井开采主要包括水平井钻探、液压压裂、提高采油效率等一系列技术流程。
开采石油的流程
开采石油的流程
开采石油是一个复杂的过程，需要经过多个步骤。
以下是这个过程的一些基本步骤：
1. 勘探阶段：在地质学家的帮助下，进行地质勘探和地质研究，找出石油储藏的可能位置。
2. 钻井阶段：在勘探的基础上，钻井队会开始钻探井口，直到达到石油层，然后进行试探性钻探工作以确定石油的储量和产量。
3. 开采阶段：当钻探发现有足够的石油储量时，就会开始进行开采。
这通常是通过在井口插入管道来控制石油的流动，并将其从地下输送到地面的处理设备。
4. 加工和分离阶段：从井口输送到地面的石油是一个混合物，需要进行分离和加工以去除杂质和提取有用的物质。
这个过程通常包括蒸馏、物理和化学分离、去除杂质等方法。
5. 储存和运输阶段：处理完毕的石油会被存储在罐式储油设备中，然后通过管道或船只运输到需要的地方。
在运输过程中，石油需要经过多个检查点来确保其质量和安全性。
- 1 -。
石油开采方法和开采流程
石油开采方法和开采流程石油开采是指对地下油层中的石油资源进行勘探、开采、生产、输送等一系列工程技术活动的过程。
目前，石油开采主要采用的方法包括地面开采和井下开采两种。
地面开采地面开采是指直接在地面上对石油资源进行开采的方法。
其开采流程主要包括：一、地面勘探：地面勘探是指通过地质勘探、物理勘探和化学勘探等方法，确定石油资源分布和蕴藏条件的过程。
二、钻井获取油层：在确定石油资源所在的油层位置后，需要使用钻井机在地面上钻井，从地表钻入沉积岩层，直到钻进含有石油的油层，然后在油层建立一个产油井。
该过程主要包括井位勘查、井位选择、井位垂直、完整钻进及封井等环节。
三、油层测试：当建成产油井后，需要进行油层测试，确定油层的含油水、含油饱和度、渗透率、压力等参数，以确定油田可采储量和开采方案。
四、人工生产：在确定了油田开采方案后，需要进行石油的人工生产。
包括人工抽油、人工注水、计量化验、采油工艺调整等环节。
五、运输：石油开采后需要通过管道、铁路、公路、河流及海洋运输等方式将石油运输到市场。
井下开采井下开采是指通过井道管道等设备下入地下油层，将石油资源送到地面的开采方法。
井下开采通常包括水平井、多级压裂、油井抽采等技术。
一、水平井：将钻头沿着油层水平穿过石油区，然后在穿过油层的地方开凿水平井。
水平井的开采效果往往比垂直井要好，可以降低油层的生产成本。
二、多级压裂：在井下设置压裂装置，通过加压将水泥等物质压入地下油层，从而使油层裂缝增加，石油的渗透性增强，提高了采油效果。
三、油井抽采：将抽油机下放至井下，吸入沉积岩层中的原油，将原油抽到地面，然后进行加工和运输。
总的来说，石油开采是一个复杂、高风险、高技术含量的过程，需要依靠地质勘探、环境监测、技术管理等多个环节协同作业，以确保石油开采的安全和高效。
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播放视频14
井队学习感受
1.井区条件比较艰苦，钻井工人的工作量较大。
2.设备自动化程度有待提高。
3.机械钻机维护较麻烦
谢谢！
（二）钻机所需完成的工序。 要完成地下三个井段的钻入，钻机需要完成那些工序？
1.钻表层井段 a、下钻 b、接单根 c、起钻 d、下表层套管固井 a、继续下钻 b、接单根 c、起钻 d、下中间套管固井 a、继续下钻 b、接单根 c、起钻 d、测井 e、下油层套管固 井
钻进过程
2.钻中间井段
3.钻最终井段
5.卸下钻头（B型钳，液压猫头，钻头拆卸器）
播放视频3、4、5、6
（四）.测井
1.测井的原理和目的
把利用电、声、放射性、磁、光、量子
力学等基本原理制造的测井仪器，用测井电 缆送入井下，测量并记录各岩层的参数。例 如井下油、气、水层的岩石的空隙密度、含 油气饱和度渗透率，以此发现和评价油气层， 为后续的完井、开采提供依据。 在垂直井和斜度不超过45°的斜井中 测井仪器可以克服井眼的阻力，只使用电 缆就可以下入到井中。
oil zone
2.裸眼完井：
是指油气层井段不下 套管分隔的完井方法。
3.衬管完井
是钻至油气层顶部、 下油层套管，注水泥分 隔，再用小钻头钻穿油 气层，下入带孔眼的衬 管的完井方法。
采油
采油的方法：自喷井采油、机械采油
1.自喷井采油
自喷采油是利用地层自身的能量来
举升原油，是最经济的采油方法。
2.机械采油
播放视频11、12、13
11、完井
概念：
完井就是建立油气层与油层套管之间的通道，让原油顺 利的进入油井内。常用的完井方式有裸眼完井、射孔完井、 衬管完井。
1.射孔完井：
是指钻穿油气层，将油层套管 下过油气的底部，固井分封油气层， 再用射孔器射穿油气层的套管与水 泥环，以形成油气流入井内通道的 完井方法。
水平井需要用特殊方法把测井仪器下 入井底。测井仪在井下测定了地层参数后， 由电缆把数据传回测井车。测井完成后起 钻杆取回测井仪器。
2.水平井的测井工艺
水平井的测井工艺种类很多，大体上可分为四类
◆钻杆输送水平井测井
◆挠性管水平井测井 ◆爬行器水平井测井
◆无电缆随钻测井（LWD）
钻杆输送水平井测井常用的有两种方法：湿接头测井法 和保护套法测井法。 ★湿接头法测井过程
（三）用普通钻机钻到 5~30米深并下导管
由于地表的土层一般比较
疏松且易坍塌，所以先用普通
轻型的钻机，钻好地表层井身 并下导管。
（四）安装钻机
按照预先设计好的井场设备布局， 安装钻机的各个系统设备：起升系统、 循系统、动力系统、辅助设备等。
2.钻进工程
（一）井身结构 1.五千米直井的井身结构
②一开钻钻表 ①用轻型钻机钻破 层井段，并 地面疏松土质层， 并下导管（5~30m） 下表层管。 （1~2km）
③二开钻钻中井 ④三开钻钻最终井 段，并下技 段并下油层套管。 术套（2~3km） （3~5km）
2.井身结构
主要包括四层套管：导管、表层 套管、技术套管、油层套管。
3.下套管固井的目的
下套管后在套管与井壁之间的环形空 间的填充特制的水泥浆，待水泥浆凝固后 使套管和井壁形成一个稳固的整体。 防 止井壁发生坍塌，防止钻井液与井壁过度 冲蚀，分隔油气层，防止淡水层，低压层 被污染，为油气流通提供通道。
4.新接入的钻杆 与转盘中的钻 杆连接。
2.然后把方钻杆与 钻杆卸开。
播放视频2-1、2-2
（三）.起钻 1.所使用的工具：卡瓦、液压大钳、吊卡、安全卡瓦、单臂吊环等
2.具体步骤：
1.卸开方钻杆与钻杆的连接，并把方钻
杆连同水龙头放入小鼠洞。
2.用吊卡吊起钻杆
3.用液压大钳卸下一个立根放入指梁中
4.卸下钻铤
石油陆地钻井的基本过程
兰石研究院 钻采中心 袁茂松
2015年2月
汇报的主要思路
方式：
1.通过文本、图片的方式梳理钻井作业的全过程。
2.把现场拍到的视频跟文本相结合起来，更具体的认识
钻井的基本过程。
目的：
通过此次汇报能帮助大家对钻井的具体过程，钻机所 需要完成的工序有更加清晰的认识。
钻井的目的和意义
1.钻井的目的和意义
☆寻找和证实含油气的地层构造。 ☆探明油气藏的储量。 ☆取得油田的地质资料和开发数据。 ☆将油气开采到地面上来。
2.钻井的类型
根据钻井的目的和任务的不同，钻井可分为 探井和开发井。 地质普查阶段 基准井 剖面井 构造井 预探井 区域勘探阶段 详探井
探井
开发井
生产井 注入井 检查井
湿接头法测井过程
★保护套法测井过程
(五).下油层套管
1.所需工具：吊卡、套管钳、扶正器等
2.套管：一种特制的无缝钢管
3.具体步骤：
a.把套管吊上钻台并放入小鼠洞。 b.用吊卡吊起鼠洞中的套管并和转盘中的套管连接。 c.用套管钳紧扣后送入井下。
播放视频7、8、9、10
(六).固井
1.所需设备：固井车、水泥头、水泥罐、水箱
石油钻井的三大过程
1.钻前工程
定井位、修公路、平井场、硬化地基、钻 机的搬迁 与安装、钻表层下导管。
2.钻进工程
一开钻、固表层套管。二开钻、固技术套 管。三开钻钻至完钻井深、完井电测、固油层 套管。
3.完井工程
完井就是采取什么样的方法使油管与油层 进行连通，使原油能够顺利的流入油管。
1、钻前工程
1.需要使用的井口工具：钻杆卡瓦、钻杆吊卡、液压大钳、单臂吊环
2.基本步骤：
2.立根与卡在转盘里 的钻杆对接。
4.微提钻杆取下卡瓦，
把接好的立根送入井
下。
1.吊起指梁里的立根
3.用液压大钳紧扣。
播放视频1
(二).接单根
1.把钻பைடு நூலகம்从地面吊上 钻台然后放入大鼠 洞。
3.方钻杆与鼠洞中的 钻杆连接用液压钳 紧扣。
2.固井的工艺流程：
★注水泥 ★破膜
★碰压
★候凝
（ a）
（b ）
（ c）
（ d）
（ e）
（a）循环钻井液 （b）注隔离液和水泥浆 （c）替浆 （d）替浆 （e）碰压 1——压力表 2——上胶塞 3——下胶塞 4——钻井液 5——浮箍 6——引鞋 7——水泥浆 8——隔离液 9——钻井液
播放视频11、12、13
（三）钻柱的组成
钻杆：钻杆分为方钻杆、钻杆、加重钻杆。钻杆的长为9米左右。
钻铤：单根钻铤的重量是钻杆的4到5倍。钻铤主要是为钻头提供钻
压，防止井斜。钻铤粗，刚性大，在大钻压的时候不容易发 生弯曲和折断。
钻最终井段的一般过程
(一).下钻（接立根）
第三次开钻，钻最终井段。所以有一个前提是：中 间井段已近钻完，并且已经下好技术套管并完成了固井。 所以井下的钻杆全部是起出来的。
（一）确定井场位置 地质工程师根据地质勘探 的结果最终确定井眼的位置。 （二）修通道路、整平现场、 硬化钻机底座的地基
西部钻探50068钻井队
修通到达井场的道路，方便 用汽车将设备运入现场。整平 井场方便钻井设备的安装。硬 化钻机底座的地基，使钻机工 作中不发生下沉或者倾斜。
西部钻探50552钻井队