西安石油大学石油工程概论钻井与完井
中国石油大学钻井工程第七章+固井与完井张辉
2、验证中间套管下到 深度D21是否被卡 （1）首先求裸眼可能存在的最大静压差（最小地层压力处）：
P ( pmax Sb pmin ) Dmin 0.00981
ρpmax ：钻进至D21遇到的 最大地层压力当量泥浆密度。 ρpmin ：钻进至D21遇到的 最小地层压力当量泥浆密度。
由 P ( pmax Sb pmin ) Dmin 0.00981
P (1.57 0.036 1.07)3050 0.00981 16.037MPa
因ΔP ＞ ΔPN = 12 MPa, 故中间套管下深应浅于初选点。
pper
PN 9.81103 Dmin
p min
Sb
12 0.00981 3050
Fm
n i 1
qi Li (1
d s
) 103
n
qmi Li 103
i 1
kN
qmi — 第 i 种套管在钻井液中单位长度的重力，N/m ;
Li — 第 i 种套管的长度， m ；
四、裸眼井段应满足的力学平衡
（4）防关井井漏
d max S f Sk Dpmax / Dc1 fc1
最大地层 孔隙压力 所处的井 深
套管 下入 深度
套管鞋处地 层破裂压力 的当量泥浆 密度
五、井身结构设计方法
生产套管下深取决于油气层位置和完 井方法。
1、求中间套管下入深度初选点 D21
由ρf曲线查得 f 850 1.74g / cm3, fE f 850 ,
故确定 D1 = 850 m。
P254 例题
作业
课堂回顾
• 平衡压力钻井、欠平衡压力钻井 • 压力控制：关井－压井 • 井身结构设计
石油工程专业钻井与完井工程实践报告
西南石油大学石油工程专业钻井与完井工程实践报告前言认识实习是任何一个学生学习不可或缺的一个重要部分。
通过实习，可使我们对石油工程的三大方面：钻井工程、采油工程和油藏工程有了初步的认识和了解。
我们这次认识实习主要由知识讲座和参观两部分构成，共进行了四天，主要介绍了钻井技术，采油技术和油气储藏，。
认识实习主要用来了解专业知识，积累知识。
虽然还没有真正的学习专业课，但是希望通过这次认识实习对专业知识有一定的了解，知道以后的学习重点，感受工作环节，为自己将来走向社会打下基础。
让我们见识了胜利油田辉煌的发展史。
在这个过程中我们团结合作，相互帮助，相互信任，增进了友谊。
一、实习目的这次实习的目的是使我们石油工程专业的学生了解石油工程的各个方面的生产环节，使我们了解铁人精神大庆精神。
通过认识实习，了解专业，增强感性认识，学习基本技能，深化已学的知识，并以现场操作和教师的讲课来培养我们动手动脑能力，增强我们对石油工程专业的感性认识，了解我国石油工程的现状，激发我们热爱专业，勤奋学习的热情，培养热爱劳动，面向实践，注重调查研究的工作作风，为专业课的学习打下一定的基础，为毕业后走向工作岗位积累经验。
二、实习内容（一）实习前的动员大会实习第一天上午，带队老师给我们进行了实习前的动员大会。
在大会中除了简介本次实习的带队老师和讲解老师外，还给我们介绍了这次实习的实习目的、实习时间、实习地点以及实习过程中我们需要完成的任务和所需要注意的事项。
鼓励我们不怕苦、不怕累，以自身饱满的热情和充沛的精力来迎接我们的第一次实习。
叮嘱我们在实习的过程中，应当注重实践，要认真，用心去学，一定要有所收获。
最后，老师送给了我们衷心的祝福，祝愿我们这次认识实习取得圆满成功！（二）钻井工程俗话说“钻头不到，石油不冒”，钻井是石油工业的龙头，钻井工程是油气勘探开发的主要手段，钻井工程的实施对于油气勘探开发的成败起着决定性的作用。
作为勘探开发的重要一环，合理的钻井工艺、适用的钻井技术和完井方法是提高油气勘探成功率、发现油气田、提高产量、提高采收率，推动并实现油气田勘探开发经济目标的重要保证。
石油开发中的钻井与完井技术
石油开发中的钻井与完井技术石油是现代工业的重要能源之一，其产量和供给对于国家经济发展起着至关重要的作用。
在石油开发的过程中，钻井与完井技术是非常关键的环节。
本文将介绍钻井与完井技术在石油开发中的作用，以及一些常见的技术和工具。
一、钻井技术钻井是通过使用钻头和钻杆将钻井液注入到地下岩石中，将岩石钻孔并创建井眼的过程。
钻井技术在石油开发中扮演着至关重要的角色。
首先，钻井技术是用于确定石油储量和质量的重要手段。
通过钻井取得地下钻井样品，可以进行岩心分析和地质勘探，从而确定石油的地质特征和储量。
其次，钻井技术是开展后续工作的基础。
完成钻井之后，可以进行测井、固井、完井等工作，实现石油的有效开采。
在钻井过程中，需要使用一系列的钻井工具和设备。
其中，钻头是最重要的工具之一，它由一系列刀齿或切削结构组成，可以钻入地下岩石。
此外，还需要钻杆、钻井液、钻井曲线记录仪等工具和设备来支持钻井操作。
钻井液在钻井过程中有多种功能，包括冷却钻头、稳定井壁、携带岩屑等。
二、完井技术完井技术是在钻井完结之后进行的工艺，它包括测井、固井和井下作业等。
完井技术的目的是保证井筒的安全和石油的有效开采。
测井是利用一系列的测井仪器测量地下岩石的物理性质和石油的产量来评估井眼的情况。
测井可以帮助石油工程师了解储层的特征和石油的可采性，为后续的生产作业提供重要依据。
固井是通过将水泥浆注入到井筒中，填补井眼空隙并固定套管的过程。
固井可以保护井壁、防止漏失以及隔离各地层。
同时，固井还可以提供井筒稳定和增强井身强度的效果。
井下作业是井筒中进行的一系列作业，包括修井、压裂、抽油和增注水等。
井下作业的目的是增强石油产量、改善流体的流动性，以及延长油井的使用寿命。
三、常见技术与工具1.方向钻井技术：方向钻井技术允许地下井眼不仅能够垂直而且能够以一定角度定向，这对于开采较难储层或进行油气藏勘探非常有用。
方向钻井技术可以追随地质目标和达到更高的产量。
2.水平井技术：水平井技术是在地下岩石中钻探水平部分的过程。
《石油工业概论》教案(附件五)
第三节21世纪中国能源、环境与石油工业发展
一.中国能源发展基本原则
二.石油、天然气开发过程中的环境影响
三.我国的环境保护目标和改善能源结构的对策
四. 21世纪前半时中国油气供应展望
多媒体中重点部分用图、表、录像片加深学生印象。
本章思考
题和习题
教材第64页：思考题1-5
主要
参考资料
西安石油大学教案(首页)
院(系)：石油工程学院教研室(系)：油气田开发工程
课程名称
石油工业概论
课程类别
必修课（）限选课（）公共任选课（）
总学时
28
学分
讲授
学时
28
上机
学时
实验
学时
专业
班级
任课教师
职称
教学目的和要求
本门课程是初步了解石油工业全行业基本内容的一门专业基础课。该课程主要针对的是石油工程专业新生及一些非石油专业学生。课程内容概括性地介绍了石油工业的上游——石油的勘探、开发到石油工业的下游——石油的储运、石油炼制和石油化工中的一些基本的概念、理论和过程，同时还介绍了石油工业在国民经济中的地位与作用、石油工业的发展史及石油工业的发展趋势等。通过这门课程的学习使石油工程专业一年级新生和非石油专业学生对石油工业有一初步了解，培养学生对石油行业的兴趣和投身石油行业的热情，同时为后续相关课程的学习奠定一定的基础。
见教案首页1～8
备注
西安石油大学教案(章节备课)
学时：6
章节
第二章石油地质
知识点和分析方法
主要知识点：沉积岩、地质构造、石油的成因、油气藏、地质年龄等。
分析方法：以讲授石油的生成、运移、储集为主线，讲授相关的主要概念、方法和过程。
西安石油大学石油工程概论4钻井及完井52页PPT
2、要冒一次险!整个生命就是一场冒险。走得最远的人，常是愿意 去做，并愿意去冒险的人。“稳妥”之船，从未能从岸边走远。-戴尔．卡耐基。
梦 境
3、人生就像一杯没有加糖的咖啡，喝起来是苦涩的，回味起来却有 久久不会退去的余香。
西安石油大学石油工程概论4钻井及完井 4、守业的最好办法就是不断的发展。 5、当爱不能完美，我宁愿选择无悔，不管来生多么美丽，我不愿失 去今生对你的记忆，我不求天长地久的美景，我只要生生世世的轮 回损失。——卡耐基 47、书到用时方恨少、事非经过不知难。——陆游 48、书籍把我们引入最美好的社会，使我们认识各个时代的伟大智者。——史美尔斯 49、熟读唐诗三百首，不会作诗也会吟。——孙洙 50、谁和我一样用功，谁就会和我一样成功。——莫扎特
石油工程概论第9章固井、完井与试油
1 套管 2 水泥环 3 气层 4 油层 5 水层
二、井身结构 定义：
一口井中下入套管的层 次、下入深度、井眼尺寸 与套管尺寸的配合，以及 各层套管外水泥返高等。
水泥返高：指固井时套管与井 壁之间水泥环上升的高度，常 指水泥环上端到井口方补心的 距离。
井身结构(Casing Program)
表层套管
绕丝筛管的缝隙宽度最小可达0.12mm，适用范围广（割缝 衬管受割刀强度限制，最小0.5mm，只适用于中、粗砂粒 油层）；
绕丝筛管以不锈钢丝为原料，其耐腐蚀性强，使用寿命长， 综合经济效益高。
17 1/2” －13 3/8” 12 1/4” － 9 5/8” 8 1/2” － 7 ”
技术套管
oil zone
油层套管
高危气井
泥线 90m
30"
针对气藏：
20"
• 富含H2S（如罗家寨气田、普光气田等） • 高温高压和富含CO2的气藏（如南
2.16
海莺琼盆地等）
16"
• 深层超压气藏（如塔里木克拉2气田） • 高压凝析气藏（如塔里木牙哈气田）
（3）铝酸三钙 3CaO Al2O3(简称C3A) • 促进水泥快速水化 • 其含量是决定水泥初凝和稠化时间的主要因素 • 对水泥浆的流变性及早期的强度有较大的影响 • 对硫酸盐极为敏感 • 对于有较高的早期强度的水泥，其含量可达15%。 （4）铁铝酸四钙 4CaO2 Al2O3 Fe2O3(简称C4 AF)
型
所钻深度(m):20 套管外径(mm):508
套管外径(mm):273.1
的
套管下深(m):20
套管下深(m):4150
高
水泥返高(m):地面
西安石油大学石油工业概论复习题（最终版）
西安石油大学石油工业概论复习题（最终版）第一篇：西安石油大学石油工业概论复习题（最终版）第一章绪论一、基本概念 1.石油2.石油的基本性质（主要化学成分、常温常压下状态、密度、粘度、凝固点、闪点、燃点、自然点、溶解性、原油中的有害物质）3.天然气（成分、比重）4.天然气水合物5.液化天然气（LNG）6.天然气分类（气藏气、油藏气、凝析气藏气、干气、湿气、酸气、净气）7.石油工业8.对外依存度9.储采比 10.油气当量二、问答题1.石油工业的行业特点。
2.请画出石油行业产业链结构图。
3.世界石油工业的迅速兴起是在哪个国家，第一口现代石油井的名称是什么？4.一般认为中国石油工业的开端是指的那个油田？产量最高的油田？行业精神代表和人物？5.中国原油资源集中分布在哪八大盆地？6.中国天然气资源集中分布在哪九大盆地？7.中国能源发展的基本原则有哪些？8.中国可行的能源供应路线是什么？阐述其具体原因。
9.我国目前的石油产量大约是多少，能否满足需要？进口的主要来源通道？10.开采石油对环境有哪些方面的污染？石油行业HSE管理体系的作用是什么？ 11.中国的三家国有石油公司是哪些，他们都具有什么特点？ 12.什么是石油危机？石油危机对国家经济有什么影响？13.世界上的石油资源主要分布在那些国家和地区？至少知道两个以上国家和地区。
第二章石油地质一、基本概念 1.岩石 2.矿物 3.岩浆岩 4.变质岩 5.沉积岩 6.沉积相7.沉积构造 8.沉积韵律 9.地质构造 10.背斜构造 11.断层构造 12.地质年代 13.地质圈闭 14.沉积盆地 15..坳陷 16.隆起 17.生油门限 18..油气藏二、问答题1.石油主要存在于地壳的哪类岩石中，为什么？2.沉积岩主要都包括哪些类型的岩石？3.根据石油的有机成因学说，石油是如何形成？4.根据有机成因学说，油气的生成条件是什么？5.天然气都有哪些成因类型？6.为什么要研究沉积岩的沉积环境或沉积相？7.为什么要研究地质构造？（会看基本地质构造图）8.油气是如何运移、聚集起来的？油气的二次运移过程中，其运移的方向是什么？9.什么是良好的生、储、盖组合？地质圈闭及类型（能认识主要的地质圈闭图）？对形成油气藏起什么作用？10.储集层具有什么基本条件才能存储油气？11.形成工业油气藏的基本条件是什么？为什么？ 12.形成油气藏的六大基本地质要素是什么？ 13.油气藏主要有哪些基本类型？14.世界上大型油气田主要都是什么类型的油气藏？15.油气藏的主要分布规律？第三章石油勘探一、基本概念 1.地质储量 2.探明储量 3.控制储量 4.预测储量 5.油气苗 6..二维地震 7.物探 8.化探 9.三维地震 10预探井二、问答题1.油气勘探的目的是什么？2.石油勘探过程的主要顺序或基本思路是什么？勘探过程包括哪几个阶段？各阶段的研究对象和得到的储量有什么不同？3..石油勘探主要包括钻前间接手段和钻探直接手段，具体都有包括了哪些方法？这些方法的基本原理是什么？4.地球物理勘探方法中，为什么主要使用地震勘探技术，而其他技术采用相对较少？5.油气测试的目的是什么？6.地球物理测井的目的是什么？各主要测井方法的原理是什么?7.什么是地质录井技术？主要包括那些方面的录井？8.为什么石油勘探较一般固体矿藏勘探难度更大、更复杂？第四章钻井完井一、基本概念 1.钻机2.水平井（能够画出示意图）3.定向井（能够画出示意图）4.丛式井（能够画出示意图）5.分支井（能够画出示意图）6.直井（能够画出示意图）7.固井（能够画出示意图）8.完井9.井下动力钻具钻井10.转盘钻井 11.套管二、问答题1.钻井的目的是什么？2.旋转钻井系统由哪几部分构成？3.整个钻井设备有哪几个系统？这些系统的作用目的是什么？4.什么是钻井事故？主要有哪些钻井事故，井喷是怎么发生的？5.旋转钻井中钻头的作用？最常用的钻头有哪些？6.井筒中钻具从上到下是如何组合成的，画出示意图。
西安石油大学石油工程概论3.石油勘探
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回 音 壁
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§3.3 地震勘探技术
地震勘探的发展
1941年戴卫得·米里发明第一个地震仪后，拉开了地震勘探 的序幕。
二战中，德国科学家米超布博士为德国军队发明了一种可以 测定发射枪位置的地震仪，后将它应用于地质勘探，并建立 了世界上第一家地震勘探公司。
二维地震勘探到三维地震勘探
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§3.3 地震勘探技术
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§3.3 地震勘探技术
2.室内资料处理……地震勘探工作步骤之2 根据地震波的理论，利用大型计算机，对野外获得的原始 资料进行各种加工处理，计算地震波在地层内传播速度和距离 等。 取得成果：“地震剖面图”……能基本反映出垂直剖面的地 下地质构造特征
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地球内部压力是由上覆地球物质所产生的静压力。地下10km 约3000atm、 25km 约1万atm、 2900km 约150万atm。
据地球的密度和压力产生地球重力勘探。
②地球的弹性
地球具有弹性，表现在能传播地震波，因为地震波是弹性 波。地震勘探由此而生。
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③地球的磁性
地球是一个均匀磁化球体，在它周围形成了一个偶极地磁 场。磁法勘探就是利用测量地下局部异常的原理，来进行找矿 和地质构造研究。
Chapter 3
勘探：指调查一个地区的矿藏（油气藏）。 勘：指查看，调查； 探：指摸取
石油勘探就是寻找一个油气田的过程，要根据石油地 质学的油气田分布规律，采用各种先进的勘探技术与方法， 从而达到最经济地探明油气储量的目标。
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1
Chapter 3 石油勘探
第一节 石油勘探的主要过程及步骤 第二节 野外地质调查技术 第三节 地震勘探技术 第四节 重力、磁力、电法勘探技术
钻井与完井工程教材第一章绪论
第一章、绪论第一节、钻井完井工程在石油工业中的地位石油和天然气作为世界上的主要能源和优质化工原料，是当今社会经济发展中重要的生产力要素之一。
目前，世界能源消费的结构比例为：石油40％，天然气22.9％，煤炭27.4％，核能7.1％，水电2.5％，石油和天然气的比例占到世界能源消费的62.9％。
一个国家对石油和天然气的拥有量和占有量已成为综合国力的重要标志。
石油在一个国家的国民经济中的地位和作用是非常重要的，它对于经济、政治、军事和人民生活都有极大的影响。
石油工业是从事石油勘探、石油开发和石油加工的能源和化工原材料生产部门。
钻井是石油勘探、石油开发的一个非常重要的环节和手段。
在世界范围内，油田在石油勘探阶段的总投资中钻井的费用达到55%—80%，在石油开发阶段的总投资中钻井的费用超过50%，从中可见钻井工作所占的比重。
一个国家在钻井技术上的进步程度，往往反映了这个国家石油工业的发展状况，因此，许多国家竞相宣布本国钻了世界上第一口油井，以显示他们在世界石油工业发展史曾经做出的贡献和所处的地位。
石油勘探有多种方法，但钻井是最重要也是最终判断地下是否有油的手段。
当一个地质圈闭经钻探并获得了有工业开采价值的油气流后就算找到了一个油田。
下一步的工作就是进一步搞清楚这个油田的具体范围和出油能力。
因此，在钻探过程中发现油气后，就应立即查清油层的层数、深度、厚度，并要搞清油层的岩性和其他物理性质，还要对油层进行油气生产能力的测试和原油性质的分析，然后再进行扩大钻探，进一步探明圈闭含油气情况，算出地下的油气储藏量有多少。
这样，对一个油田来说，它的初步勘探工作才算结束。
通过地质勘探，发现有工业价值的油田以后，就可以着手准备开发油田的工作了。
油田开发是指在认识和掌握油田地质及其变化规律的基础上，在油藏上合理的分布油井和投产顺序，以及通过调整采油井的工作制度和其它技术措施，把地下石油资源采到地面的全过程。
油田从详探到全面投入开发的工作顺序一般为：在见油的构造带上布置探井，迅速控制含油面积；在已控制的含油面积内，打资料井，了解油层的特征；分区分层试油，求得油层产能参数；开辟生产试验区，进一步掌握油层特性及其变化规律；根据岩心、测井和试油、试采等各项资料进行综合研究，作出油层分层对比图、构造图和断层分布图，确定油藏类型；油田开发设计；根据最可靠、最稳定的油层钻一套基础井网，钻完后不投产，根据井的全部资料，对全部油层的油砂体进行对比研究，然后修改和调整原方案；在生产井和注水井投产后，收集实际的产量和压力资料进行研究，修改原来的设计指标，定出具体的各开发时期的配产、配注方案。
完井工程---第1章---完井工艺基础
oil zone
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2013年8月11日
绪论 其它定义：
完井(Well Completion)，油气井的完成方式，
即根据油气层的地质特性和开发开采的技术要 求，在井底建立油气层与油气井井筒之间的合 理连通渠道或连通方式。 一口井钻成之后，主要的工作就是在井底建立 油气层与油气井井筒之间的合理连通渠道，也 就是完井。
第 12 页
绪论
要点总结：
完井(Completion)是联系钻井和采油两个生产环
节的一个重要生产环节。
目标：
使生产层与井筒有最优的连通 油气流有最小的流动阻力 全井有最大产量
寿命最长
最大的经济效益
2013年8月11日
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第一章 第一节 第二节 第三节 第四节 第五节
完井工艺基础
原油和天然气的性质 油气藏的地质特点简述 岩石的油藏物性对完井的影响 储油特性对完井的影响 完井的基本要求和完井设计
2013年8月11日
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参考网站
1） 2） 3） /inteq/drilling 4） 5） 6） 7） 8） 9） 10） www.smithdrilling.co.za 11） 12） 13） 14） 15）
2013年8月11日
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教学参考书
1）刘希圣等编. 钻井工艺原理（上、中、下）. 北京：石油工业出版社，1998 2）黄汉仁，杨坤鹏，罗平亚编. 泥浆工艺原理. 北京：石油工业出版社，1981 3）郝俊芳编. 平衡钻井与井控. 北京：石油工业出版社，1992 4）韩志勇. 定向井设计与计算. 北京：石油工业出版社，1989 5）张绍槐，罗平亚. 保护储集层技术. 北京：石油工业出版社，1999 6）徐云英等译. 实用钻井工程. 北京：中国石油天然气总公司情报研究所，1989 7）徐同台等. 钻井工程井壁稳定新术. 北京：石油工业出版社，1999 8）万仁溥，熊友明等. 现代完井工程. 北京：石油工业出版社，2000 9）鄢捷年. 钻井液工艺学. 东营：石油大学出版社，2001 10）H.C.H. Darbey, George R. Gray. Composition and Properties of Drilling and Completion Fluids (Fifth Edition). Texas：Gulf Publishing Company，1988 11）徐同台，赵敏，熊友明. 储层保护技术. 北京：石油工业出版社，2003 12）万仁溥，熊友明等. Advanced well completion engineering. 北京：石油工业出版社， 1997. 13）管志川等编.《钻井工程理论与技术》，石油大学出版社 14）Adam T. Bourgoyne etc. 《Applied Drilling Engineering》 15）相关SPE（Society of Petroleum Engineers）文献、中文期刊网相关专业文献
《钻井与完井工程》课程教学方法及教学效果探讨
《钻井与完井工程》课程教学方法及教学效果探讨《钻井与完井工程》课程教学方法及教学效果探讨摘要：《钻井与完井工程》是为石油工程专业本科生讲授的一门专业课程，是一门实践性非常强的课程，也是本科石油工程专业学生必修的一门重要专业课程。
以2009级石油工程某班为例，在该课程教学过程中采用理论教学与实践教学相结合、板书与多媒体教学相结合以及专业教育与奉献精神相结合的“三结合”教学方法，考试总评成绩表明该教学方法所反映的教学效果良好，达到了该课程大纲对该专业学生的要求。
关键词：钻井与完井工程；“三结合”教学方法；教学效果1、课程教学目的及要求《钻井与完井工程》是为石油工程专业本科生讲授的一门专业课程，是一门实践性非常强的课程，也是本科石油工程专业学生必修的一门重要专业课程。
《钻井与完井工程》课程教学的目的就是为了培养高素质的从事石油钻井与完井工作，并具有丰富专业技能的石油工程技术人员或科研人员，造就一批合格的从事石油勘探和开发工作的从业者。
根据该课程的教学大纲，共安排16周的教学任务，每周4个学时，共64个学时。
通过58学时课堂学习和6学时的实验，让学生了解一口井的建井过程，并掌握建井过程中所涉及的基本概念、采用的技术措施、计算方法。
要求学生在课后完成一定量的课后作业，以加强对课堂内容的理解，在作业过程中掌握每个章节的重点和难点。
要求学生能够独立完成如井身结构设计计算、水力参数设计计算、套管柱强度设计与校核等与钻井工程设计与施工密切相关的计算内容，学生还能够独立地完成钻井液流变性测试、水泥浆的配制和常规性能测试等实验。
2、课程教学方法（1）理论教学与实践教学相结合该课程教学由理论教学和实践教学两部分组成。
理论教学共58个学时，具体教学内容及学时分配为：第1章绪论（2学时）、第2章井身结构设计（6学时）、第3章钻井液（8学时）、第4章钻井工艺（重点）（10学时）、第5章钻井过程压力控制（重点）（6学时）、第6章井眼轨迹设计与控制（10学时）、第7章固井（8学时）、第8章完井（4学时）、第9章储层保护（4学时）。
第四章 钻井与完井
钻 头
3、金刚石钻头
其切削刃用天然金刚石 制成。天然金刚石颗粒越大 ，硬度越大；钻进时通过对 岩石的研磨，破碎岩心，适 用于坚硬地层。近年发展到 可用于较软地层。但金刚石 钻头怕高温，所以使用时特 别注意冷却钻头。
2013-5-23
Chengdu University of Technology Colloege of Energy Resources
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钻 头
4、牙轮钻头
它是目前使用最广泛的钻头 。钻进时通过对岩石的压碎、冲 击、剪切作用达到破岩的目的。 由于切削刃与岩石接触面小，每 个齿上分得的钻压大，易于吃入 地层，并且切削刃能自由转动， 受到的阻力小，因此，牙轮钻头 可适用于从软到硬的各种的地层 。
2013-5-23 Chengdu University of Technology Colloege of Energy Resources 17
第二节 钻井过程
一、准备工作 二、钻进 三、固井
2013-5-23
Chengdu University of Technology Colloege of Energy Resources
2013-5-23 Chengdu University of Technology Colloege of Energy Resources 22
洗 井
2、洗井
2013-5-23
Chengdu University of Technology Colloege of Energy Resources
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《钻井与完井工程》教学大纲new
《钻井与完井工程》教学大纲《钻井与完井工程》课建小组1. 课程性质、目的和任务《钻井与完井工程》是为石油工程专业本科生讲授的一门专业课程，是一门实践性非常强的学科，也是本科石油工程专业学生必修的一门重要专业课程。
《钻井与完井工程》课程教学的目的就是为了培养高素质的从事石油钻井与完井工作，并具有丰富专业技能的石油工程技术人员或科研人员，造就一批合格的从事石油勘探和开发工作的从业者。
本课程总学时为70学时，其中教学64学时，实验6学时。
2．教学内容与要求第一章绪论一、本章教学要求1）通过了解钻井与完井工程的定义及其在石油工业中的地位，明确学习本门功课的重要性；2）过了解钻井与完井工程的主要内容及其衔接关系，建立钻井与完井工程的整体与系统的概念以及各个环节相互之间的关联关系（重点）；3）解钻井与完井工程技术的发展过程。
二、教学内容第一节、钻井与完井工程及其在石油工业中的地位（一）、石油、天然气在国民经济中的地位（二）、石油天然气勘探、开发、生产的主要环节（三）、钻井与完井工程在石油工业中的作用和地位（勘探、开发、提高采收率）第二节、钻井与完井工程的内容（一）、一口井的钻井流程：钻前工程、钻井工程、完井工程（二）、钻井工程设计：地质设计、工程设计（三）、钻井工程设计所包含的内容：井身结构设计、钻机性能、钻井液设计、钻头设计、水力参数和钻井参数设计、钻具组合设计、固井完井设计（四）、钻井过程：旋转钻井系统简介、固井过程、完井方法简介（五）、井史整理第三节、钻井与完井工程技术的发展（一）、深井复杂井钻井技术（二）、特殊工艺井钻井技术（定向井、丛式井、水平井、大位移井、分枝井）（三）、欠平衡钻井技术（四）、连续油管钻井技术（五）、保护油气层的钻井完井技术（六）、小井眼钻井技术三、重点、难点钻井新技术。
第二章井身结构设计一、本章基本要求要求掌握地层压力预测的基本原理、方法和井身结构设计的主要内容（设计步骤及相关计算方法）。
西安石油大学石油工程概论4.钻井与完井资料PPT课件
Chapter 4 钻井与完井
（3课时）
第一节 钻井方法 第二节 旋转钻井系统的基本构成 第三节 旋转钻井工艺过程 第四节 完井 第五节 特殊钻井技术 第六节 海洋石油钻井
包括钻井工程师、机械工程师和电气工程师等。 ❖ 第三部分人员是管理人员
包括钻井经理、会计、器材管理员和生活管理员等。
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§4.3 旋转钻井工艺过程
一口井从开始到完成，大致要经历准备工作、钻进、固井、其 它作业等工序。
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§4.3 旋转钻井工艺过程
➢定井位 一口井从开始到完成，大致要经历准备工作、钻进、固井、其
➢ 第二次开钻后，改用小于表层套管直径的钻头，往下钻至目的层上 方处再停钻；
➢ 下入第二层套管，称之为技术套管，再注水泥固井。 目的：用以封固易塌层和高压水层，或为保护浅部的油气层等。
➢ 第三次开钻后再改用更小的钻头，一直钻到目的层以下； ➢ 下入第三层套管，称为油层套管，再注水泥固井。
目的：为试油和今后采油气创造条件。 ➢ 最后射孔：利用射孔枪打穿套管和水泥环，为油流入井提供流动通道。
按动力传递方式不同，分为转盘旋转钻井和井下动力钻井 两种。
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（1） 转盘旋转钻井
又称为转盘钻井，其是从顿钻钻井 演变而来的。
地面钻具转动带动井下钻头转动， 钻头转动时就可破碎岩石，破碎了的 岩屑被泥浆泵泵入井内的泥浆循环带 到地面。
连续钻进，速度快，冲击+切削；
石油公司工作人员的油井钻探与完井技术
石油公司工作人员的油井钻探与完井技术一、引言油井钻探和完井技术是石油行业中至关重要的环节之一。
作为石油公司的工作人员，掌握和应用这些技术是必不可少的。
本文将介绍油井钻探和完井技术的基本概念、主要流程以及相关的注意事项。
二、油井钻探技术油井钻探是指通过钻井工具将钻杆逐渐送入地下，在地下岩石中形成井眼并取得地层样本的过程。
油井钻探技术的主要步骤包括钻井设计、井口准备、钻井工艺等。
1. 钻井设计钻井设计是针对特定地质条件和油气开发方案制定的一系列工艺和技术参数。
设计要考虑到井眼直径、井深、井壁稳定性以及井筒环境保护等因素。
2. 井口准备井口准备是指在开始钻井前所进行的准备工作，包括选址、土地收购、安全防范设施的建设等。
这些工作的完成对于后续钻井操作的顺利进行至关重要。
3. 钻井工艺钻井工艺是指井下作业中使用的钻井工具和方法。
常见的钻井工艺包括旋转钻井、循环泥浆钻井、冲洗钻井等。
根据地质条件和目标，选择适当的工艺可以提高钻井效率和成功率。
三、油井完井技术油井完井是指完成钻井和地层勘探等作业后，对井眼进行处理，以便形成完整的油气产能。
完井技术的主要步骤包括套管设计、固井、射孔等。
1. 套管设计套管是一种环保井壁保护工具，用于维持井壁稳定，防止井眼塌陷。
套管设计要考虑到井眼直径、井深、井筒分段等因素，确保井筒的完整性和安全性。
2. 固井固井是指在套管与井眼之间注入水泥浆体，将套管与地层粘结在一起的工艺。
固井的目的是防止井壁泥浆漏失、地层窜水和污染等问题，保证井筒的完整性。
3. 射孔射孔是指在套管上进行穿孔操作，以便与油层建立通道。
射孔操作要综合考虑地层特征、射孔位置和井壁强度等因素，以确保射孔质量和产能。
四、注意事项在进行油井钻探和完井技术时，工作人员需要注意以下几点：1. 安全防护油田工作环境复杂，需要采取严格的安全防护措施，包括穿戴个人防护装备、做好井场安全标识和警示、定期进行设备检查和维护等。
2. 地质勘探在钻井和完井前，必须进行详尽的地质勘探工作，以确定井位和井段范围。
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1521年，四川嘉州(今乐山)钻盐井时偶得石油，是为我国第一口油井；
1840年，在四川钻成世界上最深的井（1200m），火井；
清初,四川有盐井5637口，清末有8456口，分布于40个洲县。
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欧洲是在19世纪初开始用顿钻打井 美国第一口油井（机械顿钻）完成于1859年，井深21.7m。
➢ 1901~1920年，萌牙时期；发展了旋转转井方法，循环钻井液清洗井底；
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二、钻进工具……基本构成之二
钻进工具（又称钻柱）主要包括钻头、方钻杆、钻杆、钻铤、井下动力钻具等。 一般情况下方钻杆在最上面，方钻杆下接钻杆，钻杆下接钻铤或井下动力工具，最下端接钻头。 以下对主要的井下钻井工具及作用进行了介绍。
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（1） 转盘旋转钻井
又称为转盘钻井，其是从顿钻钻井演变而来的。 地面钻具转动带动井下钻头转动，钻头转动时就可破 碎岩石，破碎了的岩屑被泥浆泵泵入井内的泥浆循环带 到地面。 连续钻进，速度快，冲击+切削； 地面驱动地下钻头转动，浪费功率。
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（2）井下动力钻具钻井
这是旋转钻井的又一种方法，这种方 法钻井就是在钻柱下边接上井下动力钻 具，其他的和转盘钻井一样。
钻头转动不是靠转盘而是靠井下动力 钻具带动。因此大部分钻具不转动，节 省了大量功率，磨损小、使用寿命长。
井下动力钻具包括涡轮钻具和螺杆钻 具
该方法主要用于钻定向井、丛式井和 水平井。
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钻井方法总结
井口是敞开的，无控制装置；
常 顿钻钻井(冲击钻井) 用
钻井是间断的，进展慢； 适用于浅层低压油气井。
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旋转 钻机
六个组成系统 动力系统 提升系统 旋转系统
循环系统 井控系统
监测系统
由发动机和一套动力传动装置来驱动钻井设备。目前柴油发动机 (1490～4470千瓦)是国内主要的动力来源。
用来起下井内钻具和下套管的设备。包括井架、天车、游车、大 钩、吊环等组成
用来旋转钻柱、向井底传递动力、破碎岩石的一套设备。包括转 盘、转盘变速箱、水龙头、方钻杆及其传动装置。旋转系统还有 接、卸钻柱和钻具的功能。
系统基本构成（4类） 一、钻机 二、钻进工具 三、钻井液 四、钻井作业人员
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旋转钻井系统的基本构成
一、钻机
钻机是全套钻井设备的总称。 目前全球使用最为广泛的是转盘旋转钻机。 钻机由柴油机、传动轴、泥浆泵、绞车、井架、 天车、游动滑车、大钩、水龙头和转盘等组成。 整个转盘旋转钻机成套钻井设备通常由六个系统 组成。
钻
井
方 法
转盘旋转钻井
井口是封闭的，有控制系统；
连续性，进展快；
旋转钻井
用于硬软地层和各种压力系统；
井下动力钻具旋转钻
井
用于定向井、水平井的钻井；
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三、石油井的分类（2种）
按用途一般分为两种：探井和生产井
探井：探明储油构造，取得地质资料，认识和评价含油气情况，落实油层位置和油气田 面积、储量等等； 生产井：按照油气田开发方案有效地开采地下石油与天然气资源。 按井筒在地下的形状（即井眼的轨迹）又可分为二种：直井、定向井。其中定向井又可再分为 斜井和水平井。
➢ 1920~1948年，发展时期；牙轮钻头、固井工艺、钻井液应用
近 代
➢ 1948~1968年，科学化钻井时期；研究钻井中的内在规律；
钻
➢ 1968~至今，自动化钻井时期。
井
➢ 1907年，在陕西省延长油矿利用金属制钻机钻成中国大陆第一口油井(延一井)；
井深81米；日产油400～500斤。
➢ 1939年，在甘肃玉门用德国造钻机钻成一口井；
它不适应快速钻井的要求，特别钻深井或超深井它更不 能满足生产的需要，因此代替它的是旋转钻井。
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2. ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ转钻井
旋转钻井是利用钻头旋转时产生的切削或研磨作用破碎岩石，是当前最通用的钻井方法。 1901年美国首先使用，中国于30年代中期开始使用，它比顿钻钻速快，并能处理井塌、井喷等 复杂情况。 按动力传递方式不同，分为转盘旋转钻井和井下动力钻井两种。
➢ 1907年～1948年，共利用新方法钻井169口，总进尺67020米，井深都小于1500 米。
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二、钻井方法
在长期的生产实践中，人类创造和发明了多种钻井方法，并且随着生产的发展，钻井设备也在进 步和完善。
常用钻井方法
顿钻钻井(冲击钻井) 旋转钻井
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1.顿钻钻井
顿钻钻井也叫冲击钻井。 通过地面将钢丝绳拉起，将钻头提离井底，再向 下冲击，岩石随之破碎，再不时向井内注水，将岩 屑和泥土混成泥浆，再下入捞砂筒捞出岩屑。 钻进不连续，速度慢；冲击方式，费时费事费力
钻进时能循环泥浆，冲刷井底，将破碎的岩石带到地面上的 一套设备。包括泥浆池、泥浆槽等。
对可能发生的复杂情况进行控制和处理，以恢复正常钻井。有防 喷器组、储能器机组和防喷器组遥控面板、测试管汇、压井管汇 4部分。
a.由综合录井对井下情况进行监测；b.由各种仪表对钻进参数进 行记录和测量；c..对钻井液中的天然气和硫化氢进行监测。
古代 钻井
大井眼阶段
约在公元前3世纪到公元11世纪，井眼由人下入井内挖掘而成。
公元前3～1世纪（战国时期），李冰在四川钻凿盐井； 公元147～189年，在邛崃(qiónglái)钻出一口天然气井,称为火井
小井眼阶段
始于公元1041年～1053年前后，井眼以顿钻方式由人力向下 钻凿成井。井口直径如碗口大小(约3～5寸)，即“卓筒井”， 井深达千余尺，公元1253年用牛做动力代替人力。
Chapter 4 钻井与完井 （3课时）
第一节 钻井方法 第二节 旋转钻井系统的基本构成 第三节 旋转钻井工艺过程
第四节 完井 第五节 特殊钻井技术 第六节 海洋石油钻井
本章就钻井和完井工程中的主要概念、设备、方法及过程进行介绍。
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§4.1 钻井方法
一、我国钻井技术发展简况 中国最早利用钻井技术进行油气及资源勘探与开发。
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四、钻井世界纪录
最大井深：12226m（俄罗斯） 最大单只钻头进尺：2134m(PDC钻头8 ½英寸/ 21.59cm） 最高温度、压力：温度200℃，压力110MPa 最长的连续取心：128m 最大水平位移：11278m(垂深1637m)
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§4.2 旋转钻井系统的基本构成