钻井方法及工艺
常用钻井深孔钻探工艺方法
牙轮钻头
砂土层、砾、卵、漂石地层及基岩地层。超过三牙轮钻头标准直径范围的可进行扩孔钻进。
同牙轮钻头全卵、砾石层钻进。超过单体锤直径范围的可用扩孔锤头完成钻孔设计。
具有冲击和回转双重碎岩作用，孔底岩石受压小、钻效高，且不污染含水层、成井后洗井容易。
PDC钻头
气动潜孔锤正
（反）循环钻进
正循环均可适用基岩地层。反循环适用裂隙、溶洞、采空区。两种钻进尤其适用于缺水或供水困难地区。
具有冲击和回转双重碎岩作用，孔底岩石受压小、钻效高，且不污染含水层。
气举反循环钻进
第四系砂土、砂砾层及各类稳定性较好的基岩钻进。
钻进液上返速度快、洗孔彻底，孔内干净，钻进效率高。
其他钻进
适于因井筒内台阶、岩屑床等问题而难以上提钻具的页岩气地层。
可有效解决水平井钻井中的狗腿、台阶及岩屑床问题。
取心钻进
PDC钻进
软至中硬（可钻性4级〜8级）岩层。
钻速高、钻头寿命长、取心率高、所需钻压小、孔斜小、钻孔质量高。
冲击回转钻进
硬质合金冲击回转钻进适用于可钻性5级〜6级和部分7级的岩层；金刚石冲击回转钻进适用于可钻性6级〜12级坚硬致密地层。
常用钻井（深孔钻探）工艺方法
选用方法
适用范围
优点
全面钻进
牙轮钻进
松软地层及完整、破碎、致密、研磨性岩石及卵砾石层。
适用范围广、效率高，尤其在卵砾石及破碎地层钻进较其他回转钻进效果更好。
PDC钻进
软至中硬岩层，机械钻速较高，尤其适用于泥页地层。
采用低钻压、高转速获得较高的钻速，可与螺杆钻具、涡轮钻具配合应用。
空气钻进
适用于坚硬、无地层水的非产层段地层。其特点是可提高坚硬地层机械钻速，延长钻头使用寿命，避免井塌、井漏等复杂情况的发生。
油气钻井方法及工艺
油气钻井方法及工艺引言油气钻井是指为了勘探和开发油气资源，在地下进行钻探操作的一种技术方法。
本文将介绍油气钻井的基本概念、方法和工艺，以及主要的钻井设备和操作原理。
油气钻井方法油气钻井方法根据钻井过程中使用的工艺和设备可以分为以下几类：1. 旋转钻法旋转钻法是最常用的油气钻井方法之一。
它是利用转动钻杆和钻头在岩层中形成孔道，并通过钻压和钻速控制钻进速度。
旋转钻法主要适用于软岩和砂岩等较容易钻进的岩层。
该方法的优点是操作简单、成本较低，但对钻井设备的要求相对较低。
2. 挤压钻法挤压钻法是利用泥浆的压力将钻头推进岩层的一种钻井方法。
在挤压钻法中，通过往钻杆内注入泥浆并施加一定的压力，使泥浆经钻杆和钻头进入岩层并将岩层碎屑带出井口。
挤压钻法适用于各种类型的岩层，尤其是在钻进较坚硬的岩层时更为常用。
3. 沉滤钻法沉滤钻法是在岩层中进行钻进操作时，通过自身的重力和钻压共同作用实现的一种方法。
这种方法通常用于制造深井，由于钻杆分为两段，零敲打进行的时间较多，效率较低。
4. 旋喷钻法旋喷钻法是旋转钻法和挤压钻法的结合体，它同时利用旋转和挤压两种力量来完成钻井过程。
旋喷钻法适用于各种类型的岩层，钻进速度较快，并且能够减少对地层的破坏。
油气钻井工艺油气钻井工艺是指在油气钻井过程中，按照一定的顺序和方法进行的一系列操作。
典型的油气钻井工艺包括以下几个步骤：1. 井眼设计钻井前，需要根据勘探结果和钻井目标确定井眼的设计。
井眼设计主要考虑到井径、井深、井的方向等因素。
2. 凿岩凿岩是指使用凿岩工具或钻头切割和击碎地层的过程。
这一步骤旨在将钻杆和钻头推进地层，形成井孔。
3. 钻进钻进是指通过钻杆和钻头推进地层，将井孔扩大到设计的目标尺寸。
钻进过程中需不断提升钻渣，并注入冷却剂。
4. 固井固井是为了防止井壁塌陷并保持钻孔的稳定性，通常在钻井过程中进行。
固井工艺主要包括灌注水泥浆、安装套管和封隔层。
5. 完井完井是指将钻井完工后，对井孔进行处理以便进行油气生产。
钻井方法简介
钻井方法简介（不同工具不同工艺）一、顿钻钻井法我国古代发明，冲击破岩方式，钢绳冲击钻机，捞砂筒捞岩屑，间歇钻进，效率低，井内压力无法控制。
目前仍有少数地区用来打直井。
二、旋转钻井法（现代钻井的主要方法）冲击、挤压、剪切等多种破岩形式，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，连续钻进，效率高1、地面动力转盘旋转钻井法，钻柱旋转，世界各国广泛采用（我公司目前使用的方法之一）2、顶部驱动旋转钻井3、井底动力钻具旋转钻井法，钻柱不旋转。
减少能耗和钻柱事故。
A、涡轮钻具，特别适用于定向井和从式井，原苏联、罗马尼亚等国家采用的基本的钻井方法。
新技术：多节涡轮钻具，低速大扭矩涡轮钻具、带减速器的涡轮钻具等特点：钻速高，钻具止推轴承寿命短，降低常规牙轮钻头使用寿命与聚晶金刚石切削片PDC钻头匹配，可适应高温高速钻井定向造斜过程中的工艺简单，起下钻次数少B、螺杆钻具，适用于打定向井、水平井和丛式井，目前使用最普遍的井下动力钻具（我公司目前常用的钻井方法之一）C、电动钻具特点：便于操控电机结构复杂，工作条件复杂，检查电路故障和换钻头都不方便三、射流钻井法，小孔径的水平井，近十多年发展的，美国加拿大钻了数千口水平井。
垂直井、大井眼井试验中。
优点：设备简单水力能，无能量转换损耗钻柱、钻头不旋转，减少钻柱事故的发生，提高钻头寿命方便随钻测量和控制四、其他（研究和发展中）激光钻井电子束射流钻井岩石融化和气化钻井化学钻井等目前较新的钻井技术：–定向井、水平井、大位移井技术–分支井技术–深井（4500～6000m）、超深井(6000m～9000m）特超深井（9000m以上）–深海钻井–欠平衡钻井技术–小井眼钻井技术–地质导向钻井技术–挠性连续管钻井技术。
钻井方法及工艺
柴油机驱动钻机 2.动力设备 直流电驱动钻机
交流电驱动钻机
以柴油机为动力，通过机 械传动或液力传动的钻机
工作机用直流电动机驱动。 通常用于海上钻井
工作机用交流电动机驱动
陆地钻机 陆地（包括沙漠、沼泽等）使用的
3.使用地区
钻机
海洋钻机 自升式钻井平台、半潜式钻井平台、 钻井船和钻井固定平台上的各种类 型的钻机
按照结构特点和破岩机理的不同： 刮刀钻头 牙轮钻头 金刚石钻头
(1)刮刀钻头 切削型钻头
工作原理：工作时其刀翼在 钻压作用下吃入岩石，并在 扭矩作用下剪切破碎岩石。
破岩方式：以刮削、挤压和 剪切为主的方式
适用地层：松软地层
图6－6 刮刀钻头
分类
两翼(鱼尾式)刮刀钻头 刀翼数 三翼刮刀钻头 最常用
四翼刮刀钻头 平底式刮刀钻头
(3)由洗井液直接提供破岩钻进的能量，大大提高了能 量的有效利用率；
(4)为全自动化控制提供了很好的条件；
(5)具有巨大的发展潜力类型
井的类型：由于钻井的目的、要求不同而产生的
1.探井 通过钻井而达到探明地质情况，获取地下地 层油气资源分布及相应性质等方面资料的井
通过钻柱将地面动力机的能量传给钻头，使钻头旋转破碎 井底岩石，加深井眼。
依靠钻柱中钻铤部分在洗井液中的自重对钻头施加钻压， 使钻头工作刃不断吃入地层，破碎岩石。
③输送洗井液 通过钻柱的中心孔腔将洗井液输送到钻头，由水眼喷射
出，冲击到井底，携带岩屑后由环空返回地面。
④延伸井眼 在钻进中通过不断地增加钻柱长度(接单根)以达到延伸井眼
①第一次开钻(一开) 从地面钻出一个大井眼，然后下表层套管。 ②第二次开钻(二开) 用较小一些的钻头继续钻进，若遇到复杂地
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。
深井施工工艺和方法
深井施工工艺和方法
1. 钻井前期准备
- 在进行深井施工之前，需要进行详细的工程规划和设计。
这
包括确定井口位置、确定井深及井斜角度、选择合适的钻具和钻井
液等。
2. 钻井材料和设备准备
- 钻井材料和设备的准备是深井施工的前提条件。
这包括钻机、钻头、钻杆、钻井液、井下工具等。
需要确保这些材料和设备的质
量和适用性。
3. 井斜钻探
- 井斜钻探是深井施工中常见的工艺之一。
通过调整钻具的倾
斜角度和方向，实现在水平和垂直方向上的钻井。
井斜钻探技术可
以用于钻探复杂地层或进行水平井的钻探。
4. 钻井液管理
- 钻井液在深井施工中起着重要的作用。
它能冷却钻头、稳定井壁、清除钻屑并输送至地面。
钻井液的选择和管理是深井施工中的关键环节。
5. 钻井安全和环保
- 在深井施工中，安全和环保是至关重要的。
施工人员应遵循相关的安全操作规程，采取必要的防护措施，确保施工过程的安全性。
同时，应注意钻井活动对环境的影响，采取相应的环保措施。
6. 测井和井下作业
- 在完成钻井后，需要进行测井和井下作业。
测井是通过测量地层物性参数来评估井的潜力和性能。
井下作业包括套管下入、封隔、修井等工作。
以上是深井施工工艺和方法的简要介绍。
在实际施工过程中，需要根据具体的井筒条件和工程要求来选择合适的工艺和方法，并严格按照相关规程和标准进行操作。
《钻井方法及工艺》课件
循环钻井技术
循环钻井技术是指利用循环液 （如水、泥浆等）将钻屑从钻 孔中带出地面的钻井技术。
该技术通过循环液的循环流动 ，将钻屑从钻孔中带出地面， 并保持钻孔的清洁和稳定。
循环钻井技术需要先进的循环 液技术和钻孔设计，以确保钻 孔的安全性和稳定性。
人工智能在钻井中的应用
01
人工智能在钻井中的应用是指利用人工智能技术来优化和自动 化钻井过程。
02
通过人工智能技术，可以对大量的数据进行分析和处理，从而
精确预测地层结构和地下资源分布。
人工智能还可以用于自动化控制钻井设备和工具，提高钻井效
03
率和安全性。
感谢您的观看
THANKS
05
钻井新技术与发展趋势
水平井钻井技术
水平井钻井技术是指钻出一段水平或大角度的井段，通常用于提高油、气、水等资 源的开采效率。
该技术通过精确控制钻头方向和角度，使钻孔在地下形成水平或大角度的延伸，从 而增加与油、气、水等资源的接触面积。
水平井钻井技术需要先进的定向钻井技术和钻井液技术，以确保钻孔的精确性和稳 定性。
欠平衡钻井技术
欠平衡钻井技术是指钻井过程中，利用各种方法使地层流体在井内保持 欠平衡状态，以防止地层流体对钻头的冲蚀和地层压力对井壁的破坏。
该技术通过控制钻井液的密度和压力，使地层压力略高于钻井液柱压力 ，从而降低钻头和钻具的磨损，提高钻井效率。
欠平衡钻井技术需要先进的钻井液技术和钻井设备，以确保钻孔的安全 性和稳定性。
钻井方法的比较与选择
适用范围
不同钻井方法适用于不 同的地层和井深，需要
根据实际情况选择。
钻井效率
不同方法的钻井效率不 同，需根据需求选择。
成本
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。
钻井的工艺流程及程序
钻井的工艺流程及程序钻井是一项重要的石油勘探和开发工艺，它通过将钻头钻入地下岩石中，以获取地下的石油或天然气资源。
钻井工艺流程及程序可以分为以下几个主要步骤。
一、前期准备在进行钻井前，需要进行充分的前期准备工作。
首先是确定钻井的目标和位置，通过地质勘探等手段确定可能存在石油或天然气资源的地点。
然后进行地质勘测和测井，以了解地下岩石的性质和地层结构，为钻井设计提供依据。
同时还需要制定钻井方案，包括钻井方法、钻井井眼直径、井深等参数。
二、井口工作井口工作是指在钻井开始前的准备工作。
首先是搭建钻井井口设备，包括井口平台、钻井井口设备、钻井液系统等。
然后进行井口固井，用水泥将钢管固定在地下，以防止井壁坍塌。
接下来是进行钻井井眼，即用钻头在地下岩石中钻孔。
钻孔过程中，需要使用钻井液冷却钻头，同时将岩屑带到地面。
三、钻井液循环钻井液循环是钻井过程中的重要环节。
钻井液通过泵送到钻头，冷却钻头并将岩屑带到地面。
同时，钻井液还能起到支撑井壁、平衡地层压力、防止井壁塌陷的作用。
钻井液经过地面设备的处理后，再次泵送回井底，形成循环。
四、钻井井眼完井当钻井达到预定的井深后，需要进行井眼完井工作。
首先是进行井眼固井，使用水泥将井眼周围的钢管和岩层固定在一起。
然后是进行封井工作，将井口封住，以防止污染和井喷等事故的发生。
五、试油和生产完成钻井后，需要进行试油和生产工作。
试油是指通过泵送压力，测试井内的油气流量和压力。
根据试油结果，可以评估井内油气资源的储量和产能。
然后是进行生产工作，通过泵送压力将井内的石油或天然气输送到地面，进行进一步的处理和利用。
总结钻井工艺流程及程序包括前期准备、井口工作、钻井液循环、钻井井眼完井、试油和生产等主要步骤。
每个步骤都需要精确的技术和设备支持，以确保钻井工作的顺利进行和资源的有效开发。
同时，钻井工作还需要遵守相关的环境保护和安全规定，以保护环境和人员的安全。
常规钻井工艺
第二节 钻井方法
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。 人工掘井 钻井方法 分类
依据：如何破碎 岩石、怎样取出 岩屑、净化井眼
人力冲击钻井法 机械顿钻钻井法(冲击钻) 旋转钻井法 连续管钻井法 目前普遍使用
人工掘井：1521年之前。 人力冲击钻：1521～1835年，是靠人力、 捞砂筒、特殊钻头、悬绳、游梁等来完 成的。实际上是利用了杠杆原理及自由 落体的下落冲击作用来钻井的。 特点： 1）破岩与清岩相间进行。 2）冲击力小，破碎效率低。 3）设备简单，起下钻方便。 公元二百多年前，在我国自贡开始用人力 绳索式“顿钻”法钻盐井和天然气井。号 称我国的“第五大发明”。
深水钻井：
超过500m水深的海洋钻井。大于1500m水深称为超深水。
荔湾21-1-1井，水深2461米，正在设计论证。 目前深水钻井的世界记录为水深3052米，是2003年 11月，Transocan公司在墨西哥湾钻井时创造的。
国内外钻井水平
世界上最深的直井
12260米，原苏联在科拉半岛的Ｇ３井。
旋转钻井法： 转盘带动方补心，方补心带动钻杆旋转
顶部驱动钻井
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 转盘旋转钻井法
(2) 特点
钻杆取代了顿钻中的钢丝绳，能够完成起下钻具、传递 扭矩、为钻头施加钻压、提供洗井液的入井渠道等任务； 钻头在一定的钻压作用下旋转破岩，提高了破岩效率；
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。
油气钻井方法及工艺.
套管、固井、完井及特殊作业和处理井下事故等作业。
一、钻机的分类 旋转钻井钻机的分类方法有： 1、按钻井深度的不同分 由于所钻井的深浅不一，要求的设备能力不同，这是钻机的
起重能力和所用钻杆直径的大小来分的
（1）大型钻机
起重量 800KN以上，使用89-140mm钻杆，井径在
160mm以上，用于钻深井。 ①超重型钻机 ②重型钻机 ③中型钻机 钻井深度>5000m 3000-5000m 1000-2500m 最大起重量>2500KN 2000-2500KN 800-1600KN
采收率，用来对油气层进行注气、注水以补充和合理利用 地层能量所钻的井。
（4）检查井：（在油气田的开发过程中）为了研究油
气田开发过程中，地下情况的变化所钻的井。
第三节 钻井设备
石油钻井设备就是钻井所用的地面配套设备，即钻机、 井口装置以及钻柱。钻机是主要设备，它由多种机器设备组 成的一套大功率重型联合工作机组，以满足钻井过程中的各 种工艺的需要，完成钻进、接单根、起下钻、循环洗井、下
二、旋转钻井法
包括地面动力转盘旋转钻井法和井底 动力钻具旋转钻井法两种： 1、转盘旋转钻井法
其设备组成和工作原理如图6-2所示。
工作原理是通过转盘将柴
油机的垂直旋转，经方向轴或 链条变成水平旋转，再带动转 盘中的方钻杆转动，将动力传 给井内的钻柱和井底的钻头， 钻头在一定的压力的作用，旋 转来破碎井底的岩石。循环系 统提供高压的钻井液，从钻柱 中流经钻头，冲洗井底，冷却 钻头，并把岩屑带冲离井底带 至地面，使钻头能接触新的井 底岩石。
2、开发井：以开发为目的，对已探明的油气层打开油 气到地面的通道，或为了采用各种措施，使地下油气被开 采出来而钻的井。
油气钻井方法及工艺
油气钻井方法及工艺引言油气钻井是将钻头通过旋转或冲击方式切削、破碎地层岩石，并通过相应的钻井液将岩屑带出井口的过程。
钻井是油气勘探开发过程中的重要环节，其方法和工艺的选择对于油气的勘探和开采具有至关重要的影响。
本文将介绍常见的油气钻井方法及工艺，以便读者更好地了解相关知识。
传统钻井方法传统钻井方法主要包括旋转钻进法和冲击钻进法。
旋转钻进法旋转钻进法是通过旋转钻杆和钻头的方式进行地层岩石的切削和破碎。
具体步骤如下： 1. 将钻头固定在钻杆的底部，通过旋转钻杆使钻头切削地层岩石。
2. 同时，钻井液也被泵入井孔，起到冷却钻头和带走岩屑的作用。
3. 钻屑通过钻井液带出井口，常常进行处理和分析，以获得地层信息。
旋转钻进法适用于各种地层岩石的钻井，但在特定情况下可能存在一些问题，例如遇到硬岩层时，需要选择更合适的钻头和钻杆材料。
冲击钻进法冲击钻进法是通过冲击钻头和地层岩石的方式进行钻进。
具体步骤如下： 1. 将冲击钻头安装在钻杆底部，通过冲击力对地层岩石进行破碎。
2. 钻杆向下推进，并不断进行冲击，使钻进过程更为高效。
冲击钻进法适用于较硬的地层岩石，例如石灰岩、玄武岩等。
然而，由于冲击力的集中作用，可能导致钻杆和钻头的损坏，因此需要选择更加坚固的钻杆和钻头材料。
新兴钻井工艺随着油气勘探和开发的不断发展，一些新兴钻井工艺也应运而生。
高压高温钻井高压高温（HPHT）钻井是指在高温和高压环境下进行的钻井作业。
随着油气领域的深入勘探，遇到高温、高压地层的情况越来越频繁。
高温和高压环境对钻井工艺和材料提出了更高的要求，例如需要选择高温、高压下性能稳定的钻杆、钻头和钻井液。
水平井钻进技术水平井钻进技术是指通过改变钻井方向，在地下水平方向上进行钻井。
相比传统的垂直钻井，水平井利用了更多地层油气资源。
该技术常常与压裂工艺结合，以增加油气的开采量。
超深井钻井工艺超深井钻井是指在较大的井深范围内进行的钻井作业。
随着油气领域的勘探深入，需要对较深地层进行钻井，超深井钻井工艺因此应运而生。
回转钻机钻井施工工艺及方法
回转钻机钻井施工工艺及方法1. 主要工艺流程：定好井位→钻机安装→开钻前技术安全检查验收→验收合格后开钻→Φ406mm钻具钻进至完整灰岩→下入Φ377mm护壁套管→固井止水→Φ325mm钻具钻进至50m、100m、 150m、200m、250m→测斜→井斜合格后→Φ280mm钻具至钻进终孔或换用Φ219mm钻具钻进至终孔→验收孔深→进行洗井和抽水试验→化验水质→整理资料→提交报告。
2. 钻进工艺：0～10m段：钻孔结构Φ325mm，开孔用Φ325mm合金钻头，钻进至10m，遇完整的奥陶系灰岩后下入Φ273×8mm套管固井止水。
本段工艺参数如下：⑴钻具结构：Φ406mm钻头+Φ146mm钻铤+机上钻杆。
⑵钻进规程：钻压14～20KN，转速48r/min,泵量600L/min。
⑶冲洗液：采用清水作为冲洗液。
10～300m段：钻孔结构Φ219mm，本段工艺参数如下：⑴钻具结构：Φ219mm钻具+Φ89mm钻杆+机上钻杆。
⑵钻进规程：钻压15～20KN，转速48-78/min,泵量600L/min。
⑶冲洗液：采用清水作为冲洗液。
潜孔冲击钻进：0～20m段（松散风化层）：钻孔结构Φ230mm，开孔用Φ230mm 合金钻头，钻进至20m，遇完整的奥陶系灰岩后下入Φ219×8mm套管固井止水。
本段工艺参数如下：钻具结构：Φ230mm钻头+Φ146mm钻铤+机上钻杆。
20～220m段：钻孔结构Φ203mm、Φ178mm、Φ152mm本段工艺参数如下：钻具结构：Φ203mm、Φ178mm、Φ152mm钻具+Φ89mm钻杆+机上钻杆。
3. 覆盖层的施工在该层的施工中，要对每个施工人员明白该地层地质情况以便正确掌握施工方法和技术参数。
该层施工中极有可能遇到大块岩石，不能正常钻进，采用措施利用泥浆护壁，冲击钻进，至基岩并入岩2—5米后安装钢管护壁。
覆盖层施工完毕后，将井壁管安装牢固,外周用水泥砂浆封闭，使之起到封闭地表水、固定井壁管的作用。
打井工程施工方案及工艺方法
打井工程施工方案及工艺方法一、项目概况本打井工程位于市区，包括井下作业和井口作业。
井深1200米，孔径约为400毫米。
二、施工方案1.施工准备1.1完成必要的勘查和设计工作，确定井的位置和孔径。
1.2落实施工用地，并搭建临时施工平台。
1.3采购必要的工程设备和材料，包括钻井机、钻头、钻杆、套管等。
1.4成立专业施工队伍，包括钻井工、矿井工、电工、测量工等。
2.井下作业2.1钻井前，进行井底防喷措施，安装套管和钻井液循环系统。
2.2钻井过程中，根据地质情况及时调整钻头类型和钻速。
2.3钻到设计井深后，进行井下完井工作，包括投放套管、水泥固井等。
2.4进行井底地质采样和测量工作，以获取地下地质信息。
3.井口作业3.1安装井口设备，包括钻井架、井口控制阀等。
3.2进行井头固井作业，以确保井身的完整性和安全性。
3.3安装井口装置，如压力计、流量计等，以方便后续的运行和维护。
4.完工验收4.1施工完成后，进行井内及井外的清理工作。
4.2进行井口装置和井内设备的检验和测试，确保各项指标符合要求。
4.3编制施工记录和验收报告，交由相关部门进行验收。
三、工艺方法1.钻探工艺方法1.1采用旋转钻进法，利用钻机的旋转力和推进力进行钻孔。
1.2钻孔过程中要根据地质情况调整钻头类型和钻速，以提高效率并减少钻具损耗。
2.完井工艺方法2.1套管工艺：钻孔至一定深度后，下放套管以保证井壁的稳定性和完整性。
2.2水泥固井工艺：在套管下放到设计位置后，进行水泥固井，以保证井身的完整性和防止地下水源交叉污染。
3.井口设备安装工艺方法3.1确定井口位置和尺寸，进行井口尺寸调整和加固。
3.2按照设计要求安装钻井架、控制阀等，保障井口设备的牢固和可靠性。
4.井口装置安装工艺方法4.1确定井口装置类型、参数和数量，按照设计要求安装。
4.2进行压力测试和流量测试，确保井口装置的性能指标符合要求。
综上所述，本打井工程的施工方案和工艺方法涵盖了钻探、完井、井口作业以及井口装置的安装，能够确保井身的完整性、安全性和运行稳定性，为后续的井下开采提供可靠的技术支持。
钻井打井施工工艺及注意事项
钻井打井施工工艺及注意事项范本1钻井打井施工工艺及注意事项1. 概述本文档旨在介绍钻井打井施工工艺及注意事项，以供参考。
2. 施工前准备在进行钻井打井施工前，需进行以下准备工作：2.1 勘察与设计- 进行地质勘察，了解地层情况和地下水资源状况。
- 根据勘察结果进行钻井井位选取，并进行钻井设计。
2.2 设备准备- 准备钻井设备，包括钻井机、钻杆等。
- 根据需要准备相关辅助设备，如泥浆循环系统、固井设备等。
3. 钻井施工工艺以下是普通的钻井施工工艺步骤：3.1 钻孔- 启动钻井机，将钻头下入井口开始钻井。
- 定期添加钻井液以冷却钻头、清理井眼。
3.2 钻井过程控制- 根据需要，定期测量与记录钻井参数，如井深、钻井速度等。
- 根据测量结果，进行适当的井内工具调整。
3.3 封孔固井- 在钻完井后，进行封孔固井以防止井壁塌陷。
- 进行固井测试，确保固井效果合格。
4. 注意事项在钻井打井施工过程中，需要注意以下事项：- 定期检查和维护钻井设备，确保其正常运行。
- 严格遵守施工安全操作规程，确保人员和设备安全。
- 遵循环境保护要求，妥善处理废弃物及排放物。
5. 附件本文档所涉及的附件为：- 钻井打井施工图纸- 钻井设备清单- 施工安全操作规程6. 法律名词及注释- 钻井液：用于冷却钻头、清理井眼和封孔固井的液体材料。
- 固井：在井眼内注入特定材料，以加固钻井井眼并防止井壁塌陷的工艺。
范本2钻井打井施工工艺及注意事项1. 概述本文档旨在详细介绍钻井打井施工工艺及注意事项，以供参考。
2. 施工前准备在进行钻井打井施工前，需进行如下准备工作：2.1 地质勘察与设计- 进行全面的地质勘察，了解地层情况和地下水资源状况。
- 根据勘察结果进行钻井井位选取，并进行精确的钻井设计。
2.2 设备与材料准备- 准备先进的钻井设备，包括钻井机、钻杆、钻头等工具。
- 根据需要准备相关辅助设备，如泥浆循环系统、固井设备、起下钻工具等。
钻井简介
左-刹车机构(1-刹带;刹带块;3-刹把;4-刹车气缸;5-平衡梁);右 -水刹车(1-右定子;2-转子;3-主体;4-左定子;5-转轴;6-牙嵌离 合器)
主要包括泥浆泵、地面管汇、水龙 带、水龙头、泥浆罐、泥浆池、泥 浆槽、振动筛、除砂（泥）器。
钻井现场地面循环系统图
主要由转盘、方钻杆、 水龙头和钻柱组成
井口工具是指 起下钻过程中 井口用的工具 。主要有吊钳 、吊车、卡瓦 、安全卡瓦、 提升短接等。
井口 工具
衡量钻头破岩效率高低的主要指标有 钻头进尺和机械钻速。 钻速υm的单位为m/h。 按照钻切岩石面积及形状的不同，可 分为全面钻进钻头、环形钻进的取心 钻头以及用于钻水泥塞或钻锥形眼的 特种钻头。 按照特点和破岩机理的不同可划分为 刮刀钻头、牙轮钻头和金刚石钻头三 大类。
** 中国石油大学 石工**级
1
2 3 4
钻井简介
油气钻井方法与工艺
钻进工艺技术
钻井展望
钻井（drilling）是利用机械设备，将地层钻成具有一 定深度的圆柱形孔眼的工程。它是油气勘探和开发的重 要手段。
主要功用为： ①了解地下的地质情况，获取地下实物资料。 ②证实用其他勘探方法得到的地下油气构造和其含油气 情况及储量。 ③将地下的油气资源开发利用。
用金刚石作切削刃的钻头称 为金刚石钻头。 金刚石钻头属磨铣型钻头， 主要依靠坚硬耐磨的金刚石 切削齿来破磨和铣削岩石， 它主要适用于坚硬地层。随 着制造和使用技术的发展， 金刚石钻头已成功地用于中 硬甚至更软的地层中钻进。
金刚石钻头属一体式钻 头，整个钻头没有活动 的零部件，结构比较简 单，具有高强度、高耐 磨和抗冲击的能力 。 它在钻进时，有速度快、 进尺多、寿命长、工作 平稳、井下事故少、井 身质量好等优点 ，另外 它还可以重复使用。
(完整版)钻井工程各工艺流程详细介绍
1、起升系统
(1)组成
井架、天车、游动滑车、大绳、 大钩及绞车
图1－11 大庆I－130型钻 机
(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。
钻机的组成及功能
2、旋转系统 (1)组成 水龙头、转盘
带动整个 保证在洗井 钻柱及钻 液循环时钻 头旋转 柱能够旋转
衡量钻头破岩效率高低的主要指标
钻头寿命：
在整个使用过程中，钻头在井下的纯钻进时间(包 括划眼——在已钻出的井眼内旋转送钻、修整井壁的 过程)，单位为h；
钻头进尺：
在钻头寿命内，其钻进的井段长度，单位为m；
机械钻速：
用钻头的进尺除以纯钻进时间，即单位纯钻进时 间的钻头进尺，表示钻头破碎岩石的能力和效率，单 位为m／h。
和天然气。
类型:
固相颗粒悬浮在
水基体系、油基体系和空气一水天或然油气中体所系形成
的一种分散体系
用的最多
用的最少
钻机的组成及功能
3、循环系统
(1)清洗井底携带岩屑
(2)悬浮岩屑
洗
(3)阻止地层中油、气、水流入井内
井
(4)保护井壁，防止井壁坍塌
液 功 能
(5)冷却、润滑钻头和钻柱 (6)向井底传递水功率 (7)了解地层
钻机的分类（动力设备）
柴油机驱动钻机 以柴油机为动力，通过机 械传动或液力传动的钻机
直流电驱动钻机 工作机用直流电动机驱动。 海上钻井普遍采用
交流电驱动钻机 工作机用交流电动机驱动
钻机的组成及功能
1、起升系统 2、旋转系统 3、循环系统 4、驱动与传动系统 5、气控系统 6、井控系统
钻机的组成及功能
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
钻井 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。
第一节
钻井方法
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。
人工掘井
钻井方法 分 类
人力冲击钻井法 顿钻钻井法 目前普遍使用 旋转钻井法 连续管钻井法
一、顿钻钻井法
1.工艺过程
钢丝绳提升钻头 下放 冲击井底，击碎岩石 向井内注水 岩屑、泥土混合成泥水浆 积累到一定量 提出钻头 下捞砂筒 捞出井内的泥水浆 暴露新井底 设计井深 图6－1 顿钻钻井示意图
以柴油机为动力，通过机 械传动或液力传动的钻机
工作机用直流电动机驱动。 通常用于海上钻井
工作机用交流电动机驱动
陆地（包括沙漠、沼泽等）使用的 钻机 自升式钻井平台、半潜式钻井平台、 钻井船和钻井固定平台上的各种类 型的钻机
二、钻机的组成及功能
1、起升系统 (1)组成 (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；
指用手动卡紧机构来上、卸钻杆、钻铤丝扣和套管丝扣 的专用工具。 吊卡用来卡住钻杆接头，提升钻柱或悬吊钻柱。 吊环是悬挂在大钩上，用以悬挂吊卡的专用工具。
(2)吊卡和吊环
第五节 基本钻井工艺过程
三个阶段：即钻前淮备、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。
(4)为全自动化控制提供了很好的条件；
(5)具有巨大的发展潜力，目前正在发展、完善中。
第二节
钻井类型
井的类型：由于钻井的目的、要求不同而产生的 1.探井 通过钻井而达到探明地质情况，获取地下地 层油气资源分布及相应性质等方面资料的井 地质浅井 为配合地面地质和地球物理工作，以了解区域地质构造，
地层剖面和局部构造为目的的浅井
三、连续管钻井法(柔杆钻井法)
1.工艺过程
钻头、加压装置、动力机
连续管 下放至井底 为动力机提供动力 循环洗井液 钻头旋转，破碎岩石 清洗井底 延伸井眼
图6－3 连续管钻井示意图
2.特点 (1)连续管钻井实现了起、下钻的连续机械化，节省了 时间和劳动量； (2)在起下钻时仍能保持洗井液的正常循环； (3)由洗井液直接提供破岩钻进的能量，大大提高了能 量的有效利用率；
注入井
观察井
第三节 钻井设备
钻机：石油钻井的地面配
套设备，由多种机器设备
组成的一套大功率重型联 合工作机组，可以满足完
成钻进、接单根、起下钻、
循环洗井、下套管、固井、 完井及特殊作业和处理井
下事故等要求。
图6－4 大庆I－130型钻机
一、钻机的分类
大型钻机
H>5000m，W>800kN， 89 ～ 140mm 钻杆，井径> 160mm，深井
确保对整个钻机各个工作机构及其部件的准确、迅速控制，使整机 协调一致的工作。
6、井控系统 (1)组成： 防喷器组、钻井四通、节流管汇、压井管线以 及液、气压控制机构组成。 (2)功能：
控制井内的压力，防止地层流体无控制地流入井中。
十大件
钻 井 现 场
井架
天车
游动滑车
大钩
水龙头
转盘
绞车
泥浆泵
柴油机
传动装置
图6－11 国产方钻杆
②钻杆与钻杆接头 位于方钻杆与钻铤之间，是组成钻 柱的基本部分，无缝圆钢管制成的。 作用： 传递扭矩与输送洗井液
形状： 壁厚比方钻杆和钻铤薄，壁厚一般为9～11mm，内径大，
两端分别接上带粗扣的钻杆接头各一只(合称一副)，称为 钻杆单根。一般将三根钻杆连接在一起做为一个单元，称 之为立根(或立柱)。
2. 柱加压 吃入地层
(2)分类 涡轮钻具 螺杆钻具
动力钻具旋转
破碎岩石 循环洗井液
电动钻具
清洗井底
设计井深
(3) 特点 ①转动钻头的动力由地面移到井下，直接接在钻头之上； ②钻柱的功能只是给钻头施加一定的钻压、形成洗井液 通路和承受井下动力钻具外壳的反扭矩； ③井底动力钻具的动力是由电源或地面泥浆泵提供的、 通过钻柱内孔传递到井下的具有一定动能和压力的洗井 液流体或交流电。
图6－15 固井后 井眼状况示意图
（完）
⑤起下钻头 钻头在井下工作是靠钻柱连接并传递扭矩和压力的。 ⑥特殊作业
(3)组成 ①方钻杆 位于钻柱的最上端，其上部与水龙头相接， 下部与钻杆连接。
作用： 传递扭矩和承受钻柱的全部重量。
性能： 具有较高的抗拉强度和抗扭强度
形状：
断面为中空的正方形或 六边形，壁厚比一般钻 杆大三倍左右，而且由 强度较大的优质合金钢 制成。一般长度为13～ 16米，比一般钻杆长2米 以上。
超重型钻机 重型钻机 1.钻井深度 中型钻机
H>5000m，W>2500kN H＝3000～5000m
W＝2000～2500kN
H＝1000～2500m W＝800～1600kN
轻便钻机
H<3000m，W<300kN， 42 ～ 89mm 钻杆，井径< 150mm，勘探井、水井
柴油机驱动钻机 2.动力设备 直流电驱动钻机 交流电驱动钻机 陆地钻机 3.使用地区 海洋钻机
2.特点 优点： 起、下钻费时少，设备简单 缺点： (1)破碎岩石，取出岩屑的作业都是不连续的；
(2)钻头功率小，破岩效率低，钻井速度慢；
(3)不能进行井内压力控制； (4)只适用于钻直井。
二、旋转钻井法
1.转盘旋转钻井法 (1)工艺过程
钻头
转盘旋转钻井法
井底动力钻具旋转钻井法
钻柱加压
吃入地层 转盘旋转
下油层套管，进行固井、完井作业。
3、固井与完井 固井即是在已钻成的井眼内下入套 管，而后在套管与井眼间的环形空 间内注入水泥浆，将套管和地层固 结成一体的工艺过程。 只有通过下套管、固井，才能防 止井眼的坍塌，形成永久的油气 通道，并防止地下各层流体的互 窜，达到开采油气的目的。
完井包括用特定的方法连通油、气 层和井筒，替喷或抽汲等方法诱导 油、气流进入井筒，然后进行油气 生产。
工作原理：牙轮钻头在钻压和 钻柱旋转的作用下，牙齿压碎 并吃入岩石，同时产生一定的 滑动而剪切岩石。当牙轮在井 底滚动时，牙轮上的牙齿依次 冲击、压入地层，这个作用可 以将井底岩石压碎一部分，同 时靠牙轮滑动带来的剪切作用 削掉牙齿间残留的另一部分岩 石，使井底岩石全面破碎，井 眼得以延伸。
图6－7 牙轮钻头
地质探井 以了解地层的时代、岩性、厚度、生储盖层组合，并为
地球物理解释提供各种参数为目的而钻的井
预探井 详探井 资料井
在地震详查和地质综合研究所确定的有利构造上以发现 油气藏为目的所钻的探井 在已发现油气的构造上，以探明含油气的面积和储量， 了解油气层结构变化和产能为目的所钻的井 为编制油气田开发方案，或在开发过程中为某些专题研究 取得第一手资料数据而钻的井
①从井底清除岩屑； ②冷却钻头和润滑钻具。 联轴器、离合器、 变速箱、皮带传动 及链条传动等装置 4、驱动与传动系统
(1)组成 (2)功能
动力机、传动部分
柴油机或 电动机
产生动力，并把动力传递给泥浆泵、 绞车和转盘。
图6－5 洗井液循环系统示意图
5、气控系统 (1)组成：控制面板(控制机构)、传输管线和阀门、执行 机构以及压气机等。 (2)功能：
2．钻进 钻进是进行钻井生产取得进尺的唯一过程。 每改变一次钻头尺寸，开始 其基本工艺过程有： 钻一新的井段的工艺叫开钻 ①第一次开钻(一开) 从地面钻出一个大井眼，然后下表层套管。 ②第二次开钻(二开) 用较小一些的钻头继续钻进，若遇到复杂地
层，用洗井液难以控制时，便要下技术套管 (中间套管)。
③第三次开钻(三开) 再用小一些的钻头往下钻进，直到设计井深，
井底岩石，加深井眼。
②施加钻压 依靠钻柱中钻铤部分在洗井液中的自重对钻头施加钻压，
使钻头工作刃不断吃入地层，破碎岩石。
③输送洗井液 通过钻柱的中心孔腔将洗井液输送到钻头，由水眼喷射
出，冲击到井底，携带岩屑后由环空返回地面。
④延伸井眼
在钻进中通过不断地增加钻柱长度(接单根)以达到延伸井眼 的目的。通常井眼的深度用下入井内的钻柱长度测量。 起出已磨损的钻头和下入新钻头都必须由钻柱完成。 另外，针对不同的目的，还可以起下其它井下工具。 如用钻柱挤注水泥、中途测试、处理事故等。
钻头的结构形状
金刚石镶装特点
金刚石钻头 金刚石刮刀钻头 聚晶金刚石复合片钻头 (PDC钻头) 表镶金刚石钻头 孕镶金刚石钻头
图6－10 PDC钻头
2．钻柱 (1)定义 钻柱是用各种接头将方钻杆、钻杆和钻铤等部件连接起来组
成的入井管柱，通常指钻头以上的钻具。
(2)功能 ①传递扭矩 通过钻柱将地面动力机的能量传给钻头，使钻头旋转破碎
机械钻速： 用钻头的进尺除以纯钻进时间，即单位纯钻 进时间的钻头进尺，表示钻头破碎岩石的能
力和效率，单位为m／h。
钻头的分类
按照钻切岩石面积及形状的不同： 全面钻进钻头 取芯钻头 特种钻头 按照结构特点和破岩机理的不同： 刮刀钻头 牙轮钻头 金刚石钻头
(1)刮刀钻头
切削型钻头
工作原理：工作时其刀翼在 钻压作用下吃入岩石，并在 扭矩作用下剪切破碎岩石。 破岩方式：以刮削、挤压和 剪切为主的方式
③钻铤 作用： 给钻头施加压力并保持自身处于不弯曲状态 以防止井斜。 形状： 壁厚而粗大，一般是38～53mm，单位长度重量大，相当于
同尺寸钻杆的 4～6倍。以满足给钻头施加钻压、增强刚度 的要求，在加压时可以减小弯曲，防止井斜和钻具折断。
二、井口工具 指在起下钻过程中井口所用的工具。
主要有吊钳、吊卡、吊环、卡瓦、安全卡瓦、提升短节等。 (1)吊钳