钻井工程教学大纲

《钻井工程》教学大纲

英文名称：Well Drilling Engineering

课程编码：020102 学分：3.5 参考学时：56 实验学时：4

上机学时：2 适用专业：石油工程、辅修石工

大纲执笔人：管志川教研室主任：林英松

一、课程目标

本课程是石油工程专业本科生的专业必修课之一。通过本课程的学习，使学生能够掌握在整个钻井过程中所采取的各个工艺环节和技术措施的基本概念、基本原理、基本方法和基本计算；能初步学会运用这些理论和方法分析解决钻井施工中所遇到的技术问题；掌握各工艺环节和技术措施的基本设计方法。

学生学完本课之后，应掌握和了解以下内容：

（一）掌握地下各种压力的基本概念以及确定地下各种压力的基本方法及原理。掌握岩石的基本工程力学性质。

（二）掌握各种钻头的破岩原理；了解钻头的合理使用及评价方法；掌握钻柱的组成及设计原理。

（三）掌握钻井液的基本功用、组成、分类和性能；了解钻井液固相控制以及保持井眼稳定的基本措施。

（四）掌握钻进参数优化设计的基本内容以及钻井过程中所遇到的各种水力计算方法和水力设计的基本原理。

（五）掌握定向井井眼轨迹的基本概念、轨迹测量及计算以及轨道设计方法；了解定向井造斜工具和轨迹控制方法。

（六）掌握井斜的原因及井斜控制的基本原理和方法。

（七）掌握井内各种压力的关系；了解地层流体侵入的检测和控制方法及原理。

（八）掌握井身结构设计和套管柱强度设计的基本原则和方法。了解水泥浆性能调节的主要方法及提高固井质量的主要措施。

（九）掌握保护油气层对钻井的基本要求；了解各种完井方法及井底结构。

（十）了解各种井下复杂情况发生的原因及井下事故处理的方法。了解钻井过程中的其它特殊作业。

二、基本要求

在本课程进行之前，学生应经历过有关钻井工程方面的认识实习，对钻井的基本工艺过程、钻井设备及工具有一定的认识。在基础理论方面，应掌握《工程力学》、《工程流体力学》、《地质学基础》等课程的基本知识。

三、教学内容与学时分配建议

第一章钻井的工程地质条件（8学时）

地下压力特征；岩石的工程力学性质。

岩石力学实验2学时。

第二章钻进工具（6学时）

钻头；钻柱。

第三章钻井液（2学时）

钻井液的定义和功用；钻井液的组成和分类；钻井液的性能；钻井液固相控制；井塌及防塌措施。

第四章钻进参数优选（10学时）

钻进过程中各参数间的基本关系，钻进参数优选，水力参数优化设计。

课外上机1学时。

第五章井眼轨道设计及轨迹控制（10学时）

井眼轨迹的基本概念，轨迹测量及计算，直井防斜技术，定向井井眼轨道设计，定向井造斜工具及轨迹控制，水平井钻井技术简介。

课外上机1学时。

第六章油气井压力控制（６学时）

井眼与地层压力系统，地层流体侵入的检测，地层流体侵入的控制。

第七章固井与完井（12学时）

井身结构设计，套管柱设计；注水泥技术；完井技术。

水泥实验２学时。

第八章其它钻井技术及作业（2学时）

井下复杂情况及事故处理，取心技术，套管开窗技术。

合计：56学时

四、教材及主要参考资料

教材：《钻井工程理论与技术》，陈庭根，管志川主编，石油大学出版社，2001年9月。

主要参考书：

1.《钻井工艺原理》，上、中、下册刘希圣主编石油工业出版社 1988,9

2.《实用钻井工程》，徐云英等译石油天然气总公司情报研究所 1989,11

3.《钻井工艺技术》，美·摩尔等石油工业出版社 1982,8

4.《钻井工程──一整套油井设计方法》，N.J.亚当斯石油工业出版社 1992,1

5.《定向井设计与计算》，韩志勇编著石油工业出版社1989,12

6.《最优化钻井理论基础与计算》，郭学增编著石油工业出版社 1989,12

7.《油井设计基础和计算》，沈忠厚编著石油工业出版社1988,11

8.《现代固井技术》，刘大为田锡君等译辽宁科学技术出版社1994,2

9.《平衡钻井与井控》，郝俊芳主编石油工业出版社 1992,8

10.《现代完井工程》，万仁傅编著，石油工业出版社，2000，5。

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