《钻井与完井工程》复习资料.doc
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钻前准备、钻进和完井三个阶段1.固井：是在已钻成的井眼内下入套管，然后在套管与井壁之间的环形空间内注入水泥浆(在套管的下段部分或全部环空)将套管和地层固结在一起的工艺过程.2.地层压力：是指岩石孔隙中的流体所具有的压力，也称地层孔隙压力，用pp表示3.异常低压：低于正常地层静液压力的地层压力(p p<p h)称为异常低压4.异常高压：超过正常地层静液压力的地层压力(p p>p h)称为异常髙压在正常地层压力井段，随着井深增加，岩石孔隙度减小，声波速度增大，声波时差减小。
进入异常高压地层后，岩石的孔隙度增大，声波速度减小，声波吋差增大g指数法实质上是机械钻速法，它利用泥、页岩压实规律和压差(即井底的钻井液柱压力与地层压力只差)对机械钻速的影响理论来检测地层压力的5.在正常地层压力情况下，如岩性和钻井条件不变，随着井深的增加，机械钻速下降，当钻入圧力过渡带Z后，岩石孔隙度逐渐增大，孔隙压力逐渐增加，压差逐渐减小，机械钻速逐渐加快。
6•地层破裂压力：在井下一定深度裸露的地，承受流体压力的能力是有限的，当液体压力达到一定数值时会使地层破裂，这个液体压力称为地层破裂压力。
液压实验法的步骤如下：1循环调节钻井液性能，保证钻井液性能稳定，上提钻头至套管鞋内，关闭防喷器2用较小排量(0. 66-1. 32L/s)向井内注入钻井液，并记录各个时期的注入量及立管压力3作立管压力与泵入量(累计)的关系曲线图4从图上确定各个压力值，漏失压力为仇，即开始偏离直线点的压力，其后压力继续上升，压力升到故大值，即为开裂压力最大值过后压力下降并趋于平缓，平缓的压力称为传播压力5求地层破裂压力当量密度pf, pf=pm+pL/(0.00981D),pm-试验用钻井液密度，g/cm3,p L-漏失压力，MPa, D ■试验井深7.岩石强度：岩石在一定条件下受外力的作用而达到破坏时的应力，被称为岩石在这种条件下的强度。
8.在简单应力条件下，岩石的强度有以下顺序关系：抗拉<抗弯三抗剪<抗压，平行最大，垂直层理岩石强度最小9.岩石的脆性和塑性：把岩石分为脆性岩石、塑性岩石和塑脆性岩石三大类。
《钻井与完井工程》复习资料
第一章 钻井概述1、钻井的定义：利用机械设备，将地层钻成具有一定深度的园柱形孔眼的工程。
2、各类井型：(1)地质基准井<参考井>:为了了解地层的沉积年代、岩性、厚度、生储盖层组合，并为地球物理勘探提供各种参数所钻的井。
(2)预探井:主要上为探明油田面积，油水边界线，为油田计算可靠工业储量提供资料所钻的井。
(3)详探井:在已证实有工业开采价值的油田上，为确定油层参数，查明油田地质特性，为油田开发做好准备的井，这种井在油层部位要求全取心。
(4)生产<或开发>井:在已探明储量，有开采工业价值的油田构造上钻产油产气井(5)注水<气>井:为了提高采收率，达到稳产所钻的井。
注水注气的主要目的是为了给地层提供生产油气所必须的能量。
第二章 井身结构设计1、井身结构定义：套管层次、套管下入深度以及井眼尺寸(钻头尺寸)与套管尺寸的配合。
2、三压力：(1)地层压力( Formation Pressure) P P :是指作用在岩石孔隙流体(油气水)上的压力，也叫地层孔隙压力。
(2)地层破裂压力(Fracture Pressure)Pf:在井中，当地层压力达到某一值时会使地层破裂，这个压力称为地层破裂压力。
(3)地层坍塌压力(Caving Pressure)Pc:当井内液柱压力低于某一值时，地层出现坍塌，我们称这个压力为地层坍塌压力。
3、静液柱压力(Hydrostatic pressure)Ph ：由液柱重力引起的压力。
4、上覆岩层压力 P 0(Overburden Pressure)：某处地层的上覆岩层压力是指覆盖在该地层以上的地层基质(岩石)和孔隙中流体(油气水)的总重力造成的压力。
5、压力梯度：单位高度(或深度)增加的压力值。
6、有效密度(当量密度)：钻井液在流动过程中有效地作用在井内的压力为有效液柱压力，通过有效压力换算得到的液体密度称为当量密度(ECD)。
7、DC 指数法预测地层压力的原理：机械钻速随压差的减少而增加。
《钻井工程》综合复习资料教学提纲
《钻井工程》综合复习资料《钻井工程》综合复习资料一、判断题（正确者填T，否则填F）1．正常压力地层，地层压力梯度随井深的增加而增加。
F2．在深海区域，沉积岩的平均上覆岩层压力梯度值远小于0.0227MPa/m。
T3．一般地讲，岩石随着埋藏深度的增大，其强度增大，塑性减小。
F4．试验测得某岩石的塑性系数为K=1，则该岩石属于脆性岩石。
T5．PDC钻头布齿密度越高，平均钻头寿命越长，但平均钻进速度越低。
T6．钻头压降主要用来克服喷嘴与钻井液之间的流动阻力。
F7．增大钻杆柱内径是提高钻头水功率的有效途径之一。
T8．测段的井斜角越大，其井眼曲率也就越大。
F9．“满眼”钻具组合只能用来防斜和稳斜，不能用来纠斜。
T10．为了有效的提高顶替效率，固井是一般采用层流顶替。
F11．钻进时，在井内泥浆液柱压力大于地层压力的条件下不会发生气侵。
F12．等安全系数法设计套管柱，一般不考虑钻井液浮力的减轻作用。
T13．砾石充填完井的主要目的是防止油层出砂。
T14．钻井液中固相含量越高、分散性越好，机械钻速越高。
F15．轴向拉力的存在使得套管柱的抗外挤强度降低。
T16．液压试验的主要目的为了测定油气层的地层破裂压力。
F17．控制井内钻井液滤失量的最好方法是降低钻井液密度。
T18．某牙轮钻头的轴承结构为“滚柱—滚珠—滚柱—止推”，其中滚珠轴承的主要作用是承受载荷的作用。
T19．钻柱偏磨严重，说明钻柱在井下的运动形式主要是公转。
F20．钟摆钻具组合纠斜提高稳定器安装高度是最有效的方法。
F21．固井就是由下套管和注水泥两个环节组成的。
T22．当钻遇异常高压地层时dc指数法值突然减小。
T23．钻柱中性点是钻柱上既不受拉也不受压的0轴向力点，该点最安全。
F24．射流对井底的清洗作用和破岩作用取决钻头水功率，与喷嘴出口到井底的距离无关。
F25．使用弯外壳马达定向钻进时，钻进速度越快，造斜率越大。
完井复习资料.doc
1、完井定义：指油气井的完成，即建立生产层与井眼之间的公好连通，是联系钻井和采油两大生产过程的一个关键环节。
完井是以汕气储集层的地质结构、储集层的岩石力学性质和汕层物性以及地层流体物性为基础，根据开发开采的技术要求，研究储集层与井眼的最佳连通方式的技术工艺过程。
2、完井内容：钻开生产层；下套管、注水泥固井、射孔、下生产管柱、排液；确定完井井底结构，使井眼与产层连通；安装井底和井口装置等环节，直至投产。
3、储层岩性特征：汕气储层的岩石以碎屑岩和碳酸盐岩为主，少量岩浆岩和变质岩以及页岩。
4、储层物性：孔隙度、渗透率、孔隙结构、润湿性。
储层流体：油、气、水。
6、油气藏分类：（1）按油气储集空间和流动通道不同分类：孔隙型汕气藏、裂缝型汕气藏、裂缝孔隙型汕气藏、孔隙裂缝型油气藏、洞隙型油气藏。
（2）按油藏儿何形态分类：块状油气藏、层状油气藏、断块油气藏、透镜体汕气藏。
（3）按原汕物性分类：常规汕藏、稠汕汕藏、高凝汕汕藏、天然气藏°7、地应力：岩层产生一种反抗变形的力，这种内部产生的并作用在地壳单位面积上的力。
8、地应力的具体确定方法：（1）矿场应力测量；（2）利用地质地震资料分析；（3）岩心测量；（4）地应力计算。
9、井身结构：不同尺寸钻头所钻井深和与之对应的不同尺寸套管的F入深度。
10、套管类型:（1）表层套管：封隔地表浅水层及浅部疏松和复杂层，安装井口、悬挂及支撑后续各层套管。
（2）中间套管：表层和生产套管间因技术要求而下，可以是一层、两层或更多层主要用来封隔井下复杂地层。
（3）生产套管：钻达目的层后下入的最后一层套管，用以保护生产层，提供油气生产通道o （4）尾管：在已下入一层技术套管后采用，只对裸眼井段下套管（注水泥）, 而套管柱不延仲至井口o减轻下套管时钻机的负荷和固井后套管头的负荷；节省套管和水泥；一•般深井和超深井。
11、井身结构设计原则：（1）有效保护油气层；（2）避免漏、喷、塌、卡等井下事故，安全、快速钻井；（3）发生井涌时，在一定压力范围内，具有压井处理溢流能力；（4）卜.套管顺利，不至于压差卡套管°12、四个剖面：孔隙压力剖面，破裂压力剖面，坍塌压力剖面，漏失压力剖面。
石油学校-钻井与完井工程复习资料
1、挽直套式绳结，套钩结的演练方法？答：挽直套式：先用一根1m长的棕绳挽成“U”形，然后用另一根棕绳从第一根“U”形中按规定顺序挽绕成绳结，最后用棕绳丝将绳结两端固定即可。
套钩结:先将棕绳交叉成“∝”形，再将绳套挂入滑轮钩即可。
2、钻井一口井主要工序是什么？答：定井位，道路勘测基础施工，安装井架，安装设备，钻进，起钻，换钻头，下钻，完井测试，固井搬家等。
3、钻井设备基础类型及其作用？答：类型：混凝土及填石灌浆基础（现场浇灌基础）、混凝土预制和木方基础，木桩基础、爆扩桩基础。
作用：保证机器设备的稳固，在运转过程中不移动、不下沉，减少机器设备振动。
4、摆放活动基础时要求？答：只准挖方，不准填方。
纵横排列要整齐，不准左右歪斜，基础表面水平，水平误差不超过6mm。
5、井位内容包括那些？答：构造位置、地理位置、侧线位置、坐标位置。
6、密封三牙轮钻头组成？答：钻头体、水眼（喷嘴角）、巴掌、轴承、牙轮。
7、钻井中，要求油气井口距高压电线及其他永久性设施不少于75m，距民宅不少100m，距铁路、高速公路不少200m，距学校、医院和其他大型油库等人口密集、高危场所不少500m。
矿井通道距离100mm，井口之间5mm，钻台长度不小于8m，井组间距离20m。
8、金刚石、PDC钻头组成？答：金刚石钻头主要由钻头体（钢体）、胎体、金刚石切削刃等组成。
PDC钻头由钻头体和切削齿组成，钻头冠部耐冲蚀的碳化钨胎体上焊有薄层人造金刚石和碳化钨块组成一体的复合片。
9、金刚石钻头的镶嵌方式和工作剖面几何形状？答：镶嵌方式：表镶式、孕镶式、表孕镶式。
几何形状：双锥阶梯型剖面、双锥型剖面、B型剖面、带波纹的B型剖面。
10、金刚石颗粒有何特性点？答：具有最高的硬度和极高的抗磨能力，脆性大，热稳定性差。
11、钟摆钻具的作用？答：防斜、纠斜，但在铅垂井中无防斜作用。
12、什么是满眼钻具？防斜机理是？答：又叫刚性满眼法，一般由3~3个外径与钻头直径相近的稳定器和一些外径较大的钻铤所组成。
完井工程复习资料
完井工程内容．．．．．．第一章井身结构设计1井身结构：套管层次、套管下入深度以及井眼尺寸(钻头尺寸)与套管尺寸的配合。
2套管类型及功用1).导管：钻表层井眼时，将钻井液从地表引导到钻台平面上来。
2).表层套管(1)防止浅层水受污染，封闭浅层流砂、砾石层及浅层气等复杂地层。
(2)在井口安装套管头，并通过套管头悬挂和支撑后续各层套管。
（3）安装防喷器3).技术套管（中间套管）a.介于表层套管与生产套管之间的套管。
可以是一层，也可两层或多层。
b.封隔坍塌、易漏等复杂地层c.封隔不同的压力体系4）油层套管：a保护油气层b为油气提供从产层到地面的通道5).衬管（尾管）：作用同中间套管：隔离地层空隙压力不同的层系和易塌易漏地层。
其优点（1）可减轻下套管时的负荷和固井后套管头的负荷（2）可节省大量套管和水泥（3）降低固井成本3抽吸压力系数S b：上提钻柱时，由于抽吸作用使井内液柱压力降低的值，用当量密度表示；4.激动压力系数S g：下放钻柱时，由于钻柱向下运动产生激动压力使井内液柱压力的增加值，用当量密度表示；5地层压裂安全增值S f：为了避免上部套管鞋处裸露地层被压裂的地层破裂压力安全增值，用当量密度表示，与预测精度有关。
6井涌(kick)允值S K由于地层压力预测误差所产生的井涌量允值（增加值），用当量密度表示，与地层压力预测精度有关。
7最大允许压差ΔPΔP N：正常压力井段；ΔP a：异常压力井段。
第二章套管柱设计1套管柱的定义：通常是由同一外径、相同或不同壁厚、钢级的套管用接箍连接而成的管柱。
2套管柱强度设计的原则：（1）满足钻井作业，油气层开发和产层改造的需要（2）在承受外载时，应有一定的储备能力（3）经济性要好3外挤压力的来源:(1)管外液柱的压力(2)地层中流体的压力(3)高塑性岩石的侧向挤压力(4)其它作业时产生的4各层套管柱的设计特点1.）表层套管：表层套管是为巩固地表疏松层并为了安装井口防喷装置而下入的一层套管。
钻井与完井工程考试复习资料
简答题1. 简述异常高压地层形成的因素。
答：地层在沉积压实过程中, 能否保持压实平衡重要取决于四个因素：（1）上覆岩层沉积速度的大小, （2）地层渗透率的大小, （3）地层孔隙减小的速度, （4）排出孔隙流体的能力。
在地层的沉积过程中, 假如沉积速度不久, 岩石颗粒没有足够的时间去排列, 孔隙内流体的排出受到限制, 基岩无法增长它的颗粒和颗粒之间的压力, 即无法增长它对上覆岩层的支撑能力。
由于上覆岩层继续沉积, 岩层压力增长, 而下面的基岩的支撑能力并没有增长, 孔隙流体必然开始部分地支撑本应有岩石颗粒所支撑的那部分上覆岩层压力。
假如该地层的周边又有不渗透的地层圈闭, 就导致了地层的欠压实, 从而导致了异常高压的形成。
2. 简述牙轮钻头在井底的运动形式及破岩机理。
答: 牙轮钻头在井底产生的运动形式重要有:（1）在钻柱的带动下产生的公转；（2）由于牙轮安装在牙轮轴上, 在公转的同时产生自转；（3）单、双齿着地使得牙轮钻头的重心上下移动所形成的上下振动；（4）牙轮钻头的三种特殊结构——超顶、移轴、复锥使得牙轮在滚动的同时产生滑动。
牙轮钻头的破岩机理:（1）在钻压作用下形成的压碎作用；（2）牙轮的上下振动和滚动形成的冲击破碎作用；（3）三种特殊结构使得牙轮滚动的同时形成滑动所导致的剪切破碎。
3. 简述地层流体侵入井眼的重要检测方法。
答: 检测地层流体侵入井眼的重要方法有:（1）在不改变任何钻进参数的条件下, 钻速忽然加快；（2）钻井液池液面上升；（3）钻井液返出流量增长；（4）返出的钻井液温度升高；（5）返出的钻井液密度减少；（6）返出的钻井液导电率变化, 一般油气侵导电率变低, 盐水侵变高；（7）返出的钻井液粘度变化；（8）循环压力下降；（9）返出的钻井液有油气显示（即地面有油气显示）；（10）由于钻井液粘度减少, 使得大钩负荷增大。
4. 述注水泥过程中提高顶替效率的重要措施。
答: （1）采用套管扶正器, 改善套管居中条件；（2）注水泥过程中活动套管, 增大水泥浆流动的牵引力；（3）调整水泥浆性能, 使其容易顶替钻井液；（4）注水泥过程中使水泥浆在环空的流动形成紊流或塞流, 有助于水泥浆的顶替；（5）在注水泥前, 打入一定量的隔离液或清洗液, 增长两者的密度差, 形成有利的“漂浮”。
《钻井工程综合复习资料
《钻井工程》综合复习资料一、名词解释1、上覆岩层压力：覆盖在该层以上的岩石基质和孔隙内流体的总重力所造成的压力。
2、地层压力：地层孔隙内流体所具有的压力，也称为地层孔隙压力。
3．窜槽：由于各种原因造成注水泥井段的钻井液没有被完全替净，造成该段有未被水泥封固的现象。
4、固井：在已经打好的井眼内下入套管，并在套管与井壁之间注水泥进行封固的工作。
5．岩心收获率：在取心钻井过程中，实际取出岩心的长度与取心进尺的百分比。
6、定向钻井：沿着预先设计好的井眼轴线（轨道）钻到目的层的钻井技术。
7．牙齿磨损量：指牙齿的相对磨损高度。
新钻头时牙齿磨损量为0，牙齿全部磨损时牙齿磨损量为1。
8、钻柱中性点：钻柱上既不受拉又不受压的零轴向力点。
9．顶替效率：在注水泥井段，水泥浆顶替效率为水泥浆在环空内的体积与环空体积的百分比。
10．装置角：以高边方向线为始边，顺时针旋转到装置方向线所转过的角度。
11．压持效应：在钻井过程中，井内存在一定压差，在压差作用下井底的岩石碎屑难以离开井底，造成钻头重复破碎的现象。
12．井斜方位角：在水平投影图上，某点井眼轴线的切线方向与正北方向顺时针所转过的角度。
13、软关井：发现井涌后，先打开节流阀在关闭防喷器的关井方法。
14、反扭角: 作用在动力钻具定子上的反扭矩，使外壳及钻柱反向扭转，在紧靠动力钻具的钻柱断面上所转过的角度15、卡钻：钻具陷在井内不能自由活动的现象。
16．先期裸眼完井：用先下套管至油气层顶部固井，再换小钻头钻开油气层的裸眼完井方法。
二、简答题1．简述井斜的主要原因。
井斜的主要原因有：（1）地质因素：1）地层可钻性的各向异性2）地层可钻性的纵向变化3）地层可钻性的横向变化（2）钻具的原因，即钻具的倾斜和弯曲，造成钻头在井底的不对称切削和侧向切削。
1）钻具和井眼之间的间隙过大2）钻进过程中施加的钻压过大造成下部钻柱弯曲3）下井钻柱本身弯曲4）安装设备时，天车、游车、转盘三点不在同一条铅垂线上，或者转盘安装不水平（3）井眼扩大后，使得钻头左右移动靠向一侧，使得钻头轴线与井眼轴线不重合，导致井斜。
钻井与完井工程(第一至第四章)
(a)脆性岩石
(b)塑脆性岩石
(c)塑性岩石
W 硬度： p y A
屈服极限： 0 W0
A
AF 面积OABC 塑性系数：k AE 面积ODE
第二节 岩石的研磨性与可钻性
一、岩石的研磨性
岩石研磨性概念：钻井过程中，钻井工具和岩石产生连续的或间歇的接触
和摩擦，从而在破碎岩石的同时，这些工具本身也受到岩石的磨损而逐渐变钝甚 至损坏。岩石磨损这些材料的能力称为岩石的研磨性。 研磨性磨损是由钻头工作刃与岩石相摩擦的过程中产生微切削、刻划、擦痕等 所造成，属表面磨损。这种研磨性磨损除了与摩擦副材料性的性质（如化学组成和 结构）有关外，还取决于摩擦的类型和特点、摩擦表面的形状和尺寸（如表面粗糙 度）及摩擦面的介质等因素。研磨性磨损是一个十分复杂的问题。
σ σ =σ
1
σ
1
2
3
σ
3
σ
(a)液压作用下的压（拉）试验 （常规三轴试验） σ
1
2
(b)用三个液缸的柱塞进行的 三面压缩试验（真三轴试验） σ
1
σ
σ
2
3
(c)液压作用下的压扭试验
(d)液压作用下的两面柱塞 压缩试验
σ
1
σ
3
（a）压缩试验
（b）拉伸试验
常规三轴试验
P=σ
1
=σ
2
τ
2. 三轴应力下岩石的强度和变形的特点
由岩石可钻性概念和研究方法可知，岩石可钻性会因条件不同，所以实际应用时就有一定 的困难。如果设法固定工作条件，使可钻性指标只反映岩石破碎难易程度，有可能就能克 服应用时的问题，采用微钻头可钻性是行之有效的研究方法。 所谓微钻头岩石可钻性是指在室内固定测试条件下，通过微钻头模拟试验，将所测得 的微钻头指标称之为微钻头岩石可钻性或条件可钻性。我国钻井界目前广泛采用的岩石可 钻性测定仪为华东Ⅲ型微钻头测定仪。测试条件为：钻压W＝889.7牛，转速N＝55转／分， 钻头直径D＝31.75毫米（它是由八片厚2.5毫米硬质合金材料组成的，硬度为HRC ≌ 58）。 实测记录钻孔深度H为2.4毫米所需的时间。测量精度要求控制在测量仪器本身允许的误差 范围以内。 由测量值表示的钻速公式可知，当以钻速作为可钻性指标时，钻进速度V与测量钻进深度 H和钻进时间T之间的表达式为：
《完井与井下作业》综合复习资料
《完井与井下作业》综合复习资料一、判断题（对的打“√”，错的打“╳”）1、同一类型的油气藏可采用不同的完井方式。
2、目前射孔作业用的射孔弹一般为高压聚能射孔弹。
3、低渗油气藏的孔隙度和渗透率很低，因此受污染的程度较小。
4、国外常用API度表示原油的密度，API度越大，表示原油的密度越大。
5、分支井技术是对水平井技术的发展和改进。
6、与射孔完井方法，衬管完井对产层的损害较大。
7、孔隙度大于20%的地层称为高孔隙地层。
8、一般砂岩的孔隙度较低，在砂质岩石中易形成孔隙性的油气藏。
泥页岩、碳酸岩等岩石的孔隙度一般都较高，易形成裂缝性油藏。
9、与普通的衬管完井相比，膨胀衬管完井具有更好的预防井壁坍塌及防砂效果。
10、分支井的完井方式分为1～6及6S 共7 个等级，其中1级完井难度最大。
11、在水泥中掺加大量的细石英砂可提高水泥石的抗高温性能。
12、裸眼砾石充填完井是直接在裸眼井筒内充满砾石的完井方法。
13、由于大多沉积岩地层具有层状结构，表现出各向异性，因此，在不同方向上岩石的渗透性具有一定的差异。
14、射孔相位角的大小对油井完善系数无影响。
15、采用衬管完井时，一般都要在衬管外注水泥固井。
16、高密度水泥浆体系可减小水泥浆失重引起的气窜，提高固井质量17、膨胀管柱主要有膨胀套管（或膨胀式衬管）和膨胀式管外封隔器等组成。
18、衬管完井方式属于敞开式完井底结构。
19、目前，化学防砂主要以化学固沙为主。
20、在水平井中广泛采用电缆传输射孔。
21、完井方式与油气层的性质和采油工艺有关。
22、射孔完井法是目前适用范围最广，采用最多的完井方法。
23、产层中的原油粘度在100 mPa.s以下的称为常规油层。
24、钻井液对产层的伤害与固相含量、颗粒大小及失水量有关，与产层性质无关。
25、裸眼砾石充填完井是在衬管与裸眼井壁之间充填砾石。
26、对裂缝型油气藏，最好采用水平井和裸眼或衬管完井方式进行开发。
27、裸眼完井可获得较高的油气产量，因此，它是目前最常用的完井法。
钻井复习资料
《钻井工程》课堂重点与复习纲要划线部分为2007级钻井工程课老师所给复习重点本资料由石工07级石工学生hail收集整理，仅供参考2010-5-20绪论1.钻井：利用一定工具和技术在地层中钻出一个较大孔眼的过程。
2.按目的分类：区域普查井、探井、资料井、开发井、特殊用途井。
3.按形状分类：直井、定向井、大斜度井、大位移井、水平井、丛式井、多井底（分支井）。
普通定向井（1个井场仅有1口井，最大井斜角小于60°）大斜度井 （最大井斜角在60~80°）大位移井 （水平位移大于2倍井深 或 测深大于2倍垂深）水平井 （最大井斜角大于86°，并保持这种井斜角钻一定长度）丛式井 （在一个井场有计划地钻两口或两口以上定向井组，其中可以有一口直井）多井底 （一口井下面有两个或多个井底的定向井）4.按钻进方式分：人工掘井、人力冲击钻、机械顿钻、旋转钻、连续管钻井。
旋转钻——转盘钻井、井下动力钻具钻井、顶部驱动钻井5.按深度分类：浅井(<2500m)、中深井(2500~4500m)、深井(4500~6000m)、超深井(>6000m)6.高温高压井 >150℃ >70MPa 超高温高压井 >220℃ >105MPa7.油井建设过程：钻前准备、钻进、固井和完井。
8.钻进的基本工艺：一开：从地面钻出较大井眼，到设计深度后下表层套管。
二开：从表层套管内用较小一些的钻头继续钻进，若地层不复杂可直接钻到目的层后下油层套管完井。
如果地层复杂，则要下技术套管。
三开：从技术套管内用再小一些的钻头往下钻进。
一直钻到目的地层深度，下油层套管，进行固井完井作业。
也可能根据具体情况，钻到某深度后下入第二层、第三层技术套管。
第一章 钻井的工程地质条件1.静液压力：液柱自身的重力引起的压力。
（淡水g 取0.00981，盐水g 取0.0105）l h h p ρ00981.0=2.上覆岩层压力：地层某处以上地层岩石基质和孔隙中流体的总重力所产生的压力。
钻井与完井工程重点总结
钻井与完井工程重点总结钻井与完井工程重点总结第一章绪论1、钻井分类：地质探井、预探井、详探井（评价井）、地质浅井、检查资料井、生产井、注水井。
地质探井：了解地层的沉积年代、岩性、厚度、生储盖组合。
预探井：以发现未知新油气藏为目的所钻的井。
第二章井身结构设计1、井深结构设计的任务：确定套管的下入层次、下入深度、水泥浆返深、水泥环厚度、生产套管尺寸及钻头尺寸。
井身结构设计应满足以下主要原则：A.能有效保护储层；B.避免产生井漏、井喷、井塌、卡钻等井下复杂情况和事故，为安全、优质、高速和经济钻井创造条件；C.当实际地层压力超过预测值发生溢流时，在一定范围内，应具有处理溢流的能力。
2、选择井身结构的客观依据：地层压力剖面、地层破裂压力剖面、井眼坍塌压力剖面。
3、上覆地层压力p0：指该处以上地层岩石基质和孔隙中流体的总重量（重力）产生的压力。
4、地层压力pp：指岩石孔隙中流体的压力，亦称地层孔隙压力。
5、骨架压力：由岩石颗粒之间相互接触来支撑的那部分上覆地层压力（亦称有效上覆地层压力或颗粒压力）。
6、异常高压的成因：A.沉积物的快速沉积，压实不均匀；B.渗透作用；C.构造作用；D.储集层的结构。
7、地层压力预测方法：（要求掌握d（dc）指数法的原理）d（dc）指数法检测原理：机械钻速是钻压、钻速、钻头类型及尺寸、水力参数、钻井液性能、地层岩性等因素的函数。
当其他因素一定时，只考虑压差对钻速的影响，则机械钻速随压差减小而增加。
在正常地层压力情况下，如岩性和钻井条件不变，机械钻速随井深的增加而下降。
当钻入压力过渡带之后，由于压差减小，岩石孔隙度增大，机械钻速转而加快。
d指数则正是利用这种差异预报异常高压。
8、地层破裂压力：当液体压力达到某一数值时会使地层破裂，这个液体压力称为地层破裂压力。
9、地应力：指地下环境中某一岩层深度所处的应力状态。
可用三个主应力表示，即垂直主应力z、最大水平地应力H、最小水平地应力h。
钻井与完井工程第一至第四章
二、简单应力 条件下岩石的
强度
主要内容
五、岩石 的抗压入 破碎强度
三、复杂应力条 件下岩石的强度
四、岩石的 弹性
一、岩石的应力—应变曲线 BC段：随着荷载的继续增大，变形和荷载呈非线性关系，裂隙进入不稳定发展状
态，这是破坏的先行阶段。这一段应力-应变曲线的斜率随着应力的增加逐渐减小 到零，曲线向下凹，在岩石中引起不可逆变化。塑性变形阶段。
于破坏面(或剪
切滑动面)的垂
直(法向)压应力
σ
的增加而增大
的。
f C
f tan
库仑剪切强度曲线
1 2
1 3
1 2
1 3
c os2
1 2
1 3
sin 2
三轴应力作用下岩石机械ห้องสมุดไป่ตู้质的变化
一个显著变化是：随着围压的增大，岩石强度极限明显增大，但对
两
于不同的类型的岩石，增大幅度和倍数是不一样的；同时，围压对
直径与最大颗粒尺寸的比值至少营为10：1。因此， 原则上应尽量采用较大直径的试件。建议采用 2.2~2.6厘米直径的试件。
岩石抗拉伸强度
可通过直接和间接抗拉伸强度试验来确定 直接测量：
把岩样加工成拉伸试样，置于材料 拉伸试验机上进行简单应力状态下(或称 单轴抗拉伸状态)的拉伸试验。岩样拉断 时的应力值即为岩石的抗拉伸强度。
用与全尺寸钻头形状相似的微型模拟钻头在一定的钻进参数下与岩石钻 磨，测量给定时间内钻头切削刃的外形磨损，以比较各类岩石的研磨性。
其实质是确定一个转动的金属圆环在岩石表面上相互摩擦时的磨损量， 以此作为度量岩石研磨性的指标。
摩擦磨损法
实验证明，金属环的单位摩擦路程的 磨损不取决于圆盘的转速，而只与载W成 正比，因而可用一个比例常数来表示：
钻井工程复习资料
钻井工程复习资料钻井工程绪论第一节钻井概述一、钻井的概念钻井：利用一定的工具和技术在地层中钻出一个较大孔眼（井眼）的过程。
二、钻井的分类（一）按目的分类1.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。
（1）区域探井：为了解地层年代、地层时序、岩性、厚度、生储盖组合，并为物探解释提供参数而钻的探井。
（2）预探井：在确定含油气有利构造的基础上，以发现油气藏为目的而钻的探井。
（3）详探井：在已发现油气构造上，为探明含油气的面积和储量，了解油气层产能为目的而钻的探井。
2.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。
（1）生产井：为完成产能任务和生产油、气所钻的井。
（2）注入井：为提高油、气井生产能力所钻的井。
（用于注水所钻的井为注水井，用于注气所钻的井为注气井。
）（二）按几何形状不同分类1.直井：井口与井底在同一条铅垂线上。
2.定向井：井口与井底不在同一条铅垂线上。
（1）普通定向井：一个井场内仅钻1口最大井斜角小于60°的定向井。
（2）大斜度井：最大井斜角在60°～80°范围内的定向井。
（3）水平井：最大井斜角大于或等于86°，并保持这种井斜角钻完一定长度井段的井。
（4）大位移井：水平位移/垂深>=2的定向井或水平井（或测深/垂深>= 2的定向井或水平井）。
（5）丛式井：在一个井场（海洋平台）上有计划地钻出两口或两口以上的定向井组，其中可含1口直井。
（6）多底井（分支井）：一个井口下面有两个或两个以上井底的定向井。
（三）按井深不同分类1.浅井：H<2500m。
2.中深井：2500<h<4500m。
< p="">3.深井：4500<h<6000m。
< p="">4.超深井：H>6000m。
《钻井工程》考前综合复习资料
《钻井工程》课程综合复习资料一、判断题1．衡量钻头技术、经济指标最科学的衡量参数是钻头的平均机械钻速。
答案：错误2．造斜工具的实际造斜率等于所钻井段的井眼曲率。
答案：正确3．取心钻井的关键环节包括形成岩心、保持岩心和取出岩心。
答案：正确4．粘附卡钻的原因主要是泥饼厚度过大，与钻井液的密度没有关系。
答案：错误5.钻柱是指水龙头以下、钻头以上所有串接管柱的总称。
答案：正确6．二维定向井设计轨道上，某点的水平位移、平长、视平移三者是相等的。
答案：正确7．相同的泵压下，采用大尺寸钻杆，可以提高钻头水功率。
答案：正确8．只要套管居中，水泥浆的顶替效率就可以达到100%。
答案：错误9.在深海区域，沉积岩的平均上覆岩层压力梯度值远小于0.0227MPa/m。
答案：正确10.在钻速方程中，转速指数为的值一般大于1。
答案：错误11．造斜工具装置角为195°时，所钻井眼的井斜角与井斜方位角都减小。
答案：正确12.某井A点井斜角为30° , B点井斜角为35° , A点的井眼曲率一定比B点的小。
答案：错误13．造斜工具装置角为165°时，所钻井眼的井斜角与井斜方位角都增大。
答案：错误14．用磁性测斜仪测得某点方位角为349.5°，已知该地区为西磁偏角，大小为10.5°，则该点的真方位角为339°。
答案：正确15．造斜工具装置角为75°时，所钻井眼的井斜角与井斜方位角都增大。
答案：正确16.按3=210°的装置角安装造斜工具，所钻井眼井斜角减小，方位角减小。
答案：正确17.按3 =150°的装置角安装造斜工具，所钻井眼井斜角、井斜方位都增大。
答案：错误18.在额定泵压工作条件下，获得最大钻头水功率的条件为A p l=0.357 P r。
答案：正确19.在第一临界井深范围内，获得最大钻头水功率的条件是Q opr= Q r。
钻井与完井工程试题及答案1-8章
钻井与完井工程试题及答案1-8章钻井与完井工程试题及答案第一章钻井的工程地质条件三、名词解释1. 岩石的塑性系数是怎样定义的？答：岩石的塑性系数是用来定量表征岩石塑性及脆性大小的参数。
塑性系数为岩石破碎前耗费的总功与岩石破碎前弹性变形功的比值。
2. 什么是岩石的可钻性？答：岩石的可钻性是岩石抗破碎的能力。
即一定钻头规格、类型及钻井工艺条件下岩石抵抗钻头破碎的能力。
什么叫有效应力、有效上覆岩层压力、各向压缩效应？答：在“各向压缩效应”试验中，如果岩石孔隙中含有流体且具有一定的孔隙压力，这种孔隙压力的作用降低了岩石的各向压缩效应，这样，把岩石所受外压与内压之差称为有效应力。
上覆岩层压力和岩石内孔隙流体压力的差称为有效上覆岩层压力。
在三轴应力试验中，如果岩石是干的或者不渗透的，或孔隙度小且孔隙中不存在液体或者气体时，增大围压则一方面增大岩石的强度，另一方面也增大岩石的塑性，这两方面的作用统称为“各向压缩效应”。
4. 简述地下各种压力的基本概念答：地下压力包括静液压力Ph、上覆岩层压力Po、地层压力Pp和基岩应力?等。
静液压力是由液柱自身的重力所引起的压力，它的大小与液体的密度、液柱的垂直高度或深度有关。
地层某处的上覆岩层压力是指该处以上地层岩石基质和空隙中流体的总重力所产生的压力。
基岩应力是指由岩石颗粒之间相互接触来支撑的那部分上覆岩层压力，也称有效上覆岩层压力或颗粒间压力，这部分压力是不被孔隙水所承担的。
四、简答题1．简述地下各种压力的基本概念及上覆岩层压力、地层孔隙压力和基岩应力三者之间的关系。
答：地下压力包括静液压力Ph、上覆岩层压力Po、地层压力Pp和基岩应力?等。
静液压力是由液柱自身的重力所引起的压力，它的大小与液体的密度、液柱的垂直高度或深度有关。
地层某处的上覆岩层压力是指该处以上地层岩石基质和空隙中流体的总重力所产生的压力。
基岩应力是指由岩石颗粒之间相互接触来支撑的那部分上覆岩层压力，也称有效上覆岩层压力或颗粒间压力，这部分压力是不被孔隙水所承担的。
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第一章 钻井概述1、钻井的定义：利用机械设备，将地层钻成具有一定深度的园柱形孔眼的工程。
2、各类井型：(1)地质基准井<参考井>:为了了解地层的沉积年代、岩性、厚度、生储盖层组合，并为地球物理勘探提供各种参数所钻的井。
(2)预探井:主要上为探明油田面积，油水边界线，为油田计算可靠工业储量提供资料所钻的井。
(3)详探井:在已证实有工业开采价值的油田上，为确定油层参数，查明油田地质特性，为油田开发做好准备的井，这种井在油层部位要求全取心。
(4)生产<或开发>井:在已探明储量，有开采工业价值的油田构造上钻产油产气井(5)注水<气>井:为了提高采收率，达到稳产所钻的井。
注水注气的主要目的是为了给地层提供生产油气所必须的能量。
第二章 井身结构设计1、井身结构定义：套管层次、套管下入深度以及井眼尺寸(钻头尺寸)与套管尺寸的配合。
2、三压力：(1)地层压力( Formation Pressure) P P :是指作用在岩石孔隙流体(油气水)上的压力，也叫地层孔隙压力。
(2)地层破裂压力(Fracture Pressure)Pf:在井中，当地层压力达到某一值时会使地层破裂，这个压力称为地层破裂压力。
(3)地层坍塌压力(Caving Pressure)Pc:当井内液柱压力低于某一值时，地层出现坍塌，我们称这个压力为地层坍塌压力。
3、静液柱压力(Hydrostatic pressure)Ph ：由液柱重力引起的压力。
4、上覆岩层压力 P 0(Overburden Pressure)：某处地层的上覆岩层压力是指覆盖在该地层以上的地层基质(岩石)和孔隙中流体(油气水)的总重力造成的压力。
5、压力梯度：单位高度(或深度)增加的压力值。
6、有效密度(当量密度)：钻井液在流动过程中有效地作用在井内的压力为有效液柱压力，通过有效压力换算得到的液体密度称为当量密度(ECD)。
7、DC 指数法预测地层压力的原理：机械钻速随压差的减少而增加。
正常情况下，钻速随井深的增加而减小，Dc 增加，在异常地层压力地层，钻速增加而dc 减小。
适用范围：岩性为泥岩、页岩；钻进过程中的地层压力监测和完钻后区块地层压力统计分析。
8、地层——井内压力系统的平衡：c m E f P P P ≥≥；p mE P P ≥(P mE —钻井液有效液柱压力)9、井身结构设计的主要原则：(1)能有效保护油气层；(2)能避免产生井漏、井喷、井塌、卡钻等井下复杂情况,为全井安全、优质、快速和经济地钻进创造条件；(3)当实际地层压力超过预测值使井出现液流时，在一定范围内，具有压井处理溢流的能力。
10、井身结构设计的基础参数：(1)地质方面的数据：①岩性剖面及故障提示；②地层压力梯度剖面；③地层破裂压力梯度剖面。
(2)工程数据：①抽汲压力系数Sw ；②激动压力系数Sg ；③地层压力安全增值)(00981.0a h MP H P ρ=Sf ；④溢流条件Sk ；⑤压差匀值N p 。
11、套管类型：导管、表层套管、技术套管(中间套管)、油层套管(生产套管)、尾管。
第三章 钻井液1、钻井液的定义：具有满足钻井与完井工程所需要的多种功能的循环流体。
2、钻井液的功能：(1)钻井方面：①清洗井底，携带岩屑；②冷却、润滑钻头和钻柱；③形成泥饼，保护井壁；④控制和平衡地层压力；⑤悬浮岩屑和加重材料；⑥提供所钻地层的地质资料；⑦传递水功率；⑧防止钻具腐蚀。
(2)在保护储集层方面：①控制固相粒子类型、含量及级配，防止固相粒子对油气层通道的阻塞损害；②保持液相与地层的相容性。
3、钻井液的基本成分由分散相+分散介质+化学处理剂组成。
各相具体成分可以是：分散介质：水(淡水、盐水、饱和盐水等)，油(轻质油等)，气体(空气、氮气、天然气等)；分散相：膨润土(钠、钙膨润土，有机土，抗盐土等)，加重材料(重晶石、铁矿粉等)，水，气，油。
处理剂：各种维护分散体系稳定和调整分散体系性能的化学添加剂。
4、钻井液主要类别：(1)水基钻井液：不分散钻井液、分散钻井液、钙处理钻井液、聚合物钻井液、低固相钻井液、盐水钻井液；(2)油基钻井液；(3)合成基钻井液；(4)空气、雾、泡沫和充气钻井流体。
5、粘土胶体化学：在一般胶体化学规律指导下，专门研究粘土胶体的生成、破坏和物理化学性质的科学。
研究意义:(1)粘土是配浆的基础材料；(2)泥浆是粘土-水的溶胶-悬浮体；(3)地层造浆、井壁稳定、储层保护等均与地层粘土矿物有关。
6、常见的粘土矿物：高岭石、蒙脱石、伊利石和绿泥石。
7、粘土矿物的水化：粘土表面吸附水分子，使粘土表面形成水化膜，粘土晶格层面间的距离扩大，产生膨胀以至分散的作用。
它是影响水基泥浆性能和井壁稳定的重要因素。
8、钻井液的基本工艺性能：流变性和失水造壁性。
钻井液的全套性能：流变性、失水造壁性、密度、含砂量、pH 值、固相含量和油水含量、膨润土含量、滤液化学性质。
9、钻井液流变性(rheological properties)：在外力作用下，钻井液流动和变形的特性。
如钻井液的塑性粘度、动切力、表观粘度、有效粘度、静切力和触变性等性能都属流变性参数。
10、剪切速率(shear rate)：在垂直于流动方向上单位距离内流速的增量；剪切应力(shear stress)：液体流动过程中，单位面积上抵抗流动的内摩擦力。
11、粘度(viscosity)：钻井液流动时，固体颗粒之间、固体颗粒与液体之间、以及液体分子之间的内摩擦的总反映。
影响泥浆粘度的基本因素：粘土含量(含量大，粘度大)；土粒的分散度(增加塑性粘度)；土粒的聚结稳定状况或絮凝强度(结构粘度)；高分子处理剂的性质、分子量和浓度。
12、钻井液的静切应力和动切应力：静切应力：是钻井液静止后形成的凝胶结构强度强弱的反映，从流体力学观点看，它是钻井液从静止到开始塞流流动所需要的最小剪切应力。
动切应力：使钻井液开始做层流流动所必需的最小剪切应力。
13、触变性：搅拌后泥浆变稀(切力降低)，静置后泥浆变稠(切力升高)的特性。
剪切稀释性：表观粘度随剪切速率增大而降低的现象。
14、钻井液流变性与钻井的关系：(1)影响钻井速度；(2)影响环空携岩能力；(3)影响井壁稳定；(4)影响岩屑与加重物的悬浮；(5)影响井内压力激动；(6)影响钻井泵压和排量；(7)影响固井质量。
15、钻井液的液相和固相全部进入地层的现象称为漏失，滤失则是指钻井液中只有液相进入地层的现象。
钻井液中的自由水在压差作用下向多孔性地层滤失渗透的过程叫做失水。
失水类型：瞬时失水、动失水、静失水。
在失水的同时，钻井液中的固体物质和固体物质上吸附的少量水滞留在井壁上形成的胶结物叫泥饼。
16、失水造壁性与钻井的关系，在钻井过程中如何调节失水造壁性，具体措施有哪些？泥浆失水过大会引起：水敏性泥岩、页岩的垮塌、缩径；损害油气层。
泥饼厚会引起：上提力增加，甚至发生泥饼卡钻；钻头泥包，使起下钻压力激动增大；妨碍套管下入，固井时不利于水泥与井壁的胶结。
对失水和泥饼的要求：在成本可行的条件下，尽量降低失水并控制自由水的性质；泥饼薄、致密、韧性好。
控制泥浆的失水和造壁性，关键要控制泥饼的渗透性，而泥饼的渗透性决定于构成泥饼的粘土及其它颗粒的尺寸、形状与水化程度。
具体措施使用膨润土，以便形成致密泥饼加入适量纯碱、烧碱或有机分散剂，提高粘土颗粒的分散度。
加入CMC或其它聚合物，以保护粘土颗粒，CMC 起堵孔作用。
加入极细的胶体粒子。
17、常见的井下复杂情况：漏、塌、喷、卡。
第四章钻进工艺1、影响钻进过程的因素：(1)地层岩性:地层岩性是影响因素中不可改变的客观因素，因此对它的研究工作主要是认识它，以便在钻进过程中去适宜它。
对地层岩性认识的准确和可靠与否，决定了钻进工艺技术的合理性。
要达到这个目的，必须从二方面入手：一是充分了解和掌握岩石的基本物理机械性质、基本破碎规律；二是准确预报、预测钻遇地层的岩石类型。
(2)钻井液性能:钻井液性能是影响系统目标的重要可调变量。
大量实验证明，钻井液的各性能对钻速都有一定影响，其中对钻速影响较大的钻井液性能主要是：密度，固相含量，粘度，失水，含油量。
(3)钻头类型(4)水力参数(5)机械参数(3)、(4)、(5)详见教材P130-131。
2、岩石的力学特性包括岩石的变形和强度特性。
衡量岩石力学性质的参数包括：弹性、塑性、韧性、强度。
岩石的弹性常数：杨氏弹性模量、剪切弹性模量、体积弹性模量和泊松比。
岩石的泊松比是指横向应变与纵向应变之比。
岩石的强度：岩石受外力作用而达到破坏时的应力。
强度包括：单轴抗压强度、抗拉强度、抗剪强度及抗弯强度。
岩石的硬度：岩石抵抗其他物体压入其内的能力，也叫抗压入强度。
岩石的研磨性：岩石磨损破岩工具表面的能力，它是由钻头工作刃与岩石相互磨擦过程中产生微切削、刻划、擦痕等造成的。
岩石的可钻性：岩石破碎性难易性。
3、钻头(Bit)：是破碎岩石形成井眼的主要工具，它直接影响着钻井速度、钻井质量和钻井成本。
钻头类型：刮刀钻头、牙轮钻头、金刚石钻头及特殊用途钻头。
牙轮钻头破岩的基本作用：牙轮钻头在井底工作的复合运动；钻头的纵向振动及对地层的冲击、压碎作用；牙齿对地层的剪切作用。
4、水力参数包括：射流水力参数：喷射速度、冲击力、水功率；钻头水力参数：钻头压降、钻头水功率。
5、钻井液的循环路径：6、机械参数是指钻头的工作参数，包括：钻压和转速。
7、钻柱：是从钻头到地面全部管柱的总称。
钻柱的功用：施加钻压；建立井内钻井液循环通道,并传递水力能量；将地面的能量传递给钻头(传递扭矩)；使井不断地加深；传递井下信息；中途测试、安放尾管、下电测工具；处理井下复杂和事故。
基本钻柱组合：钻铤＋配合接头＋钻杆＋配合接头＋方钻杆。
钻柱在钻井过程中的运动形态：自转：钻柱绕自身轴线的旋转。
公转：围绕井眼轴线的旋转。
涡动：钻柱绕自身轴线自转时，由于钻柱与井壁接触产生磨擦力，使钻柱以一定速度按逆时针方向绕井眼轴线旋转形成涡动。
轴向振动扭转振动横向振动钻柱受力分析：轴向力：钻柱自重、泥浆浮力、钻具与井壁间的摩擦力、起下钻动载。
扭矩：驱动扭矩、摩擦扭矩。
径向挤压力：起下钻卡瓦的作用、DST测试过程中管外液体压力。
弯曲力矩：由横向钻具变形引起的力矩。
动载：由钻柱旋转引起的力。
8、影响机械钻速的因素有哪些？并说明各因素是如何影响机械钻速的？第五章钻井过程压力控制1、气侵：指井内的天然气以渗漏（透）的形式钻井液中。
井涌：指井口泥浆有外溢的现象。
井喷：指地层流体无控制入井。
井控技术：主要是及时发现溢流并在保证井底压力略高于地层压力的条件下，有效地排除溢流的技术。
压井：当出现溢流或井喷时，向井内泵入高密度钻井液以恢复和重建井内压力平衡的作业。