钻井完井
3.钻井与完井分析
旋 转 钻 机
旋转系统 循环系统 井控系统
监测系统
钻头与尺寸
4¾ in(12.06cm) 5 7/8 in(14.92cm) 6½ in(16.51cm) 7 7/8 in(20.00cm) 8½ in(21.59cm) 9 ½ in(24.13cm) 10 5/8in(26.98cm) 12¼ in(31.11cm) 14¾ in(37.46cm) 17½ in(44.45cm) 20 in(50.80cm) 26 in(66.04cm)
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 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。
48 10
2. 旋转钻井
48 16
48
17
钻机六个组成系统
动力系统 提升系统
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、钻杆、 钻头等。旋转系统还有接、卸钻柱和钻具的功能。 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。
钻井与完井工程完整课件超值
01
随着人工智能和机器学习的发展，自动化钻井技术将进一步提
高钻井效率和安全性，降低人工操作风险。
智能完井技术
02
利用传感器、远程监控等技术实现智能完井，实时监测油藏动
态，提高采收率。
新型钻井液与完井液
03
研发更高效、环保的钻井液与完井液，降低对环境的污染，提
高钻井作业的可持续性。
环保要求对行业的影响
作用
用于保护油气层、防止地层坍塌、携 带岩屑、降低摩擦阻力等，同时对油 气层的渗透性和产能有重要影响。
完井工艺流程
钻孔准备
钻孔设计、钻孔定位、钻孔开钻等。
钻孔施工
钻进、取芯、测井等。
完井作业
下套管、注水泥浆、射孔、排液等。
后期处理
试压、检测、维护等。
完井过程中的问题与处理
问题
包括井壁坍塌、地层出砂、油气层污染等。
03
完井工程概述
完井工程定义与特点
完井工程定义
完井工程是石油工业中钻井工程的最后一个阶段，涉及到完 成井筒的钻探和完成油气井的装备，为油气开采和生产做好 准备。
完井工程特点
完井工程具有系统性和复杂性，涉及多个专业领域，包括钻 井、地质、油藏、采油、机械、电子等。同时，完井工程需 要适应各种复杂的地质和工程条件，确保油气井的长期稳定 生产和安全。
钻井与完井工程 完整课件
目录
• 钻井工程概述 • 钻井工艺与技术 • 完井工程概述 • 完井工艺与技术 • 钻井与完井工程案例分析 • 钻井与完井工程未来发展展望
01
钻井工程概述
钻井工程定义与特点
总结词
钻井工程是石油天然气勘探开发中的重要环节，具有高风险、高投入、高技术 含量的特点。
钻井工程完井总结汇报
4.33
1.15
2
40
60
32
12
14
HJT537GK 215.9
15
HJ517G
215.9
江钻 江钻
33*3 33*3
营城组 营城组
3009.63
3166.00
156.3 7
120.58
1.30
1
200
3166
3209.00 43.00 34.17
1.26
1
200
85
36
15
80
36
15
16
HJT537GK 215.9
0.98
2
200
80
36
16
17
HJT537GK 215.9
18
HJT537GK 215.9
19
HJT537GK 215.9
19a HJT537GK 215.9
江钻 江钻 江钻 江钻
33*3 33*3 33*3 33*3
营城组 营城组 营城组 营城组
3315
3446.00
131
130
1.01
1
200
登娄库组
600.00 1021.00 1920.00
1021.00 1920.00 2021.00
14*6 33*3 33*3 33*3
登娄库组 2021.00 2116.00 登娄库组 2116.00 2231.00 登娄库组 2231.00 2344.00 登娄库组 2344.00 2465.00
江钻
33*3
营城组
3209
3241.42 32.42 27.33
1.19
1
200
4.钻井与完井
48
10
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)
48
11
§4.2 旋转钻井系统的基本构成
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。
48
7
（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。
48 8
钻井方法总结
井口是敞开的，无控制装臵；
常 用 钻 井 方 法
顿钻钻井(冲击钻井)
钻井是间断的，进展慢； 适用于浅层低压油气井。
48
15
聚晶金刚石 复合片钻头
钻头尺寸
4¾ in(12.06cm) 5 7/8 in(14.92cm) 6½ in(16.51cm) 7 7/8 in(20.00cm) 8½ in(21.59cm) 9 ½ in(24.13cm) 10 5/8in(26.98cm) 12¼ in(31.11cm) 14¾ in(37.46cm) 17½ in(44.45cm) 20 in(50.80cm) 26 in(66.04cm)
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。
钻井技术完井和交井操作规程
钻井技术完井和交井操作规程1.1 完井和交井应具备的条件1.1.1 井眼质量1.1.1.1 井内无影响产层或进一步作业（如测井、试井仪器下出油管鞋）的落物，套管无变形及破裂，油管与环形空间不堵塞。
油管不卡、不断、不漏。
油管下入深度合格，管内畅通，下部带有标准油管鞋，能保证测井、试井仪器顺利通过。
井身质量合格。
1.1.1.2 已获工业性油、气井，必须将井内积液喷尽。
尚未试油的井，套管鞋内应用清水循环二周以上，出口应不见沉淀物。
1.1.2 固井质量1.1.2.1 各层套管外水泥浆返高符合设计要求，双级固井第一级水泥浆返至双级箍，尾管外水泥浆返至喇叭口，各层套管固井质量合格。
1.1.2.2 油气井的油层套管试压应根据采油（气）树工作压力、预计关井最高压力、套管柱最低抗内压强度的80%三者中的最低值进行清水试压，稳压30min，压力降低不大于0.5MPa为合格。
1.1.3 完井井口装置1.1.3.1 完井井口装置试压应使用试压塞，按采油（气）树额定工作压力清水试压，不渗不漏，稳定时间不少于30min，允许压降不大于0.5MPa为合格。
1.1.3.2 套管头和采油（气）树零部件完整、齐全、清洁、平正、闸门开关灵活。
在允许的最高压力下不渗漏。
套管头上法兰顶面距地面不超过0.5m。
1.1.3.3 未装采油（气）树的井口应在油层套管上端加装井口帽（或盲板）或井口保护装置，并在外层套管接箍上焊上明显的井号标志。
1.1.3.4 完井套管内外不得有油、气、水外泄，应在两层套管的环行空间安装泄压阀和压力表，并用合适的管线引出井口以外20m的安全位置。
1.1.3.5 提供采油（气）树使用说明书、生产许可证、产品合格证、气密封试验报告及采油（气）树厂家出厂原配套配件。
1.1.4 完井管柱1.1.4.1 油管柱符合设计要求，油管通径规能顺利通过，油管内畅通。
1.1.4.2 射孔完成的井，油管鞋应位于射孔层位顶部。
裸眼完成的井，油管鞋应位于套管鞋内10m。
完井工作内容
完井工作内容
完井工作是指钻井作业完毕后对井眼进行封堵和完善的工作，主要包括以下内容：
1. 封堵井眼：根据实际情况选择适当的封堵材料（如水泥、浆液等），通过泵浆或压力送入井眼中，封堵井底和井壁，确保井眼的稳定和安全。
2. 完善井口：进行防喷装置的安装，以防止井口可能出现的油气喷溅事故或井喷事故。
此外，还需要安装井口设备（如井口阀门、管线等），以便后续的生产操作和监测。
3. 进行井口美化：对井口周边环境进行修整和美化，包括清理井口周围的杂物和垃圾，修剪植被，修整场地等，以提升工作环境的整洁度和美观度。
4. 提供井标和井口标识：根据规定，在井口附近设置井标，标明井号、井主、采油单位等相关信息。
同时，在井口上方设置井口标识牌，以方便识别和管理。
5. 完成相关记录和报告：对完井工作过程中的操作记录进行整理和保存，编写完井报告，描述井眼封堵情况、井口装备情况等，供后续的监测和评估使用。
6. 进行安全检查和验收：在完井工作完成后，进行安全检查和验收，确保工作符合相关安全规范和标准，井眼封堵合格，并具备投入生产的条件。
完井工作的目的是为了确保井眼的稳定和安全，为后续的生产操作创造条件。
同时，通过对井口区域的美化和标识，提高工作环境的整洁度和操作的便捷性。
钻井完井操作规程
钻井完井操作规程钻井完井操作规程是为了确保钻井完井过程中的安全和高效进行，一、准备工作：1. 根据钻井设计方案，准备好所需的设备、材料和工具。
2. 查看钻井现场，确保井口、井点和井底的环境符合安全要求。
3. 进行必要的安全培训和交底，确保所有参与操作的人员了解操作规程和安全注意事项。
二、钻井操作：1. 检查钻井设备的运行状况，包括钻机、钻具、钻头和钻井液等。
2. 开始钻井前，应在井口安装必要的安全装置，如井口安全套、密封装置等。
3. 按照钻井设计方案，进行钻井作业，确保钻进过程中的安全和顺利进行。
4. 定期检查钻井液的性质和浓度，根据需要进行补充和调整。
5. 钻井过程中，及时发现并解决可能出现的问题，如钻头堵塞、地层异常等。
6. 当达到设计井深时，及时停止钻井作业，并进行井筒测试和测井工作。
三、井筒测试和测井：1. 完井前，进行井筒测试，以确保井筒完好无损和井底条件满足要求。
2. 井筒测试包括井底压力测试、井筒封隔测试和油水套压测试等。
3. 井筒测试过程中，注意观察井底压力和其他参数的变化，确保测试结果的准确性。
4. 完成井筒测试后，进行测井工作，包括测井记录和测井解释。
5. 根据测井结果，判断井底情况和油藏储量，为完井提供依据。
四、完井操作：1. 根据测井结果和钻井设计方案，制定完井方案。
2. 进行井壁固井工作，包括设置套管、注水泥和套管封隔器等。
3. 进行油层固井工作，包括停泵、注压和控制固井液密度等。
4. 完成固井后，进行完井测试，包括压裂测试、射孔测试和产能测试等。
5. 根据完井测试结果，调整完井方案，以达到最佳产能。
五、完井装备回收和清理：1. 完井装备回收和清理时，应按照安全程序进行，确保操作人员的安全。
2. 拆除并回收使用过的钻具和固井设备。
3. 清理井口和井场，将废弃物和污染物进行分类处理。
4. 撤离井场时，进行必要的检查和清点，确保没有遗留物和其他安全隐患。
六、总结和报告：1. 钻井完井操作结束后，进行总结和评估，包括安全、效果和经济方面。
钻井完井简介
套管砾石充填完井示意图
7
7
完井方法的选择
完井方法 适用的地质条件
①有气顶、或有底水、或有含水夹层、易塌夹层等复杂地质条件，因而要求实施分隔层段的储层。 ②各分层之间存在压力、 岩性等差异，因而要求实施分层测试、分层采油、分层注水、分层处理的储层。③要求实施大规模水力压裂作业的低渗透储 层。④砂岩储层、碳酸盐岩裂缝性储层。
9
射孔方式分类
1．电缆射孔 2．油管输送射孔 3．过油管射孔
10
10
油管输送负压射孔
优点 1）输送能力强，一次可射孔数百米。 2）能使用大直径射孔枪、大药量射孔弹，能满足高孔密、多相位、深穿透、大孔 径的射孔要求。 3）能根据油气层岩性特点设计负压值，消除射孔对地层的损害，提高油气井产能 。 4）能充分做好地面防喷准备，安装好井口设备后才引爆射孔枪，保证作业安全， 尤其适用于高压油气井。 5）射孔后可把射孔枪释放到井底，满足立即进行生产和生产测井的要求。 6）能在大斜度井和水平井中进行射孔。 缺点 如果一次点火引爆不成功，返工作业时间长；再者要求使用耐温较高的射孔炸药。
裸眼砾石充填完井
①无气顶、无底水、无含水夹层的储层。 ②单一厚储层，或压力、物性基本一致的多储层。③不准备实施分隔层段，选择性 处理的储层。④岩性疏松出砂严重的中、粗、细砂粒储层。
套管砾石充填完井
①有气顶、或有底水、或有含水夹层、易塌夹层等复杂地质条件，因而要求实施分隔层段的储层。②各分层之间存在压力、 岩性差异，因而要求实施选择性处理的储层。③岩性疏松出砂严重的中、粗、细砂粒储层。
射孔完井
裸眼完井
①岩性坚硬致密，井壁稳定不坍塌的碳酸盐岩或砂岩储层。②无气顶、无底水、无含水夹层及易塌夹层的储层。③单一厚储 层，或压力、岩性基本一致的多储层。④不准备实施分隔层段，选择性处理的储层。
钻井完井作业流程
钻井完井作业流程下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。
文档下载后可定制随意修改，请根据实际需要进行相应的调整和使用，谢谢!并且，本店铺为大家提供各种各样类型的实用资料，如教育随笔、日记赏析、句子摘抄、古诗大全、经典美文、话题作文、工作总结、词语解析、文案摘录、其他资料等等，如想了解不同资料格式和写法，敬请关注!Download tips: This document is carefully compiled by theeditor. I hope that after you download them,they can help yousolve practical problems. The document can be customized andmodified after downloading,please adjust and use it according toactual needs, thank you!In addition, our shop provides you with various types ofpractical materials,such as educational essays, diaryappreciation,sentence excerpts,ancient poems,classic articles,topic composition,work summary,word parsing,copy excerpts,other materials and so on,want to know different data formats andwriting methods,please pay attention!钻井完井作业是石油工程领域中至关重要的一环。
它涉及了从井口到地下储层的各个环节，需要精心设计和周密执行。
钻井完井基础知识
套管其它功能：
• • •
单根套管应标明级别和长度。 尺寸、壁厚符合规定级差，并形成系列； 钢级成系列。
2、套管准备
• 入井套管按相应入井顺序排列、编号， 丈量准确（两丈量一对口）并记录好。 • （一）套管检查 • 套管的检查，包括损伤、变形、弯曲、 丝扣损坏、腐蚀、裂缝等外观检查。
— — 47.62
— — 57.14 60.32 — — 73.02 76.20
— — 31.84
— — 35.01 36.60 — — 46.13 50.89
127.0(5)
139.7(51/2) 177.8(7)
5.87 8 其余全部 全部 8
193.7(75/8)
螺纹检查：
• c、损伤：只允许损伤一个螺距，但深度大 于0.5mm长度大于5mm的套管不能下井。 • d、断牙：只允许一个断牙，但长度大于 2mm深度超过0.5mm的套管不能下井。因 管体裂纹或折叠延伸至螺纹造成断牙的套 管不能下井。 • e、黑顶螺纹：圆螺纹内只允许有一牙黑顶 螺纹，且黑顶螺纹是一个点或一条线，否 则套管不能下井。偏梯形螺纹在LC段内只 允许有2牙黑顶螺纹，但长度超过管子圆周 的25%的套管不能下井。
• 下入位置： • 套管外封隔器应下在水泥封固段内高压层 以上和高、低压层之间，一般要求卡放在 井径比较规则处，井径在封隔器允许胀大 的范围内。
三、套管附件
• （四）、水泥面控制工具的作用及下入位 置 • 水泥面控制工具随套管下入到预定位置， 在固井顶替完钻井液后蹩压将水泥面控制 工具打开，再次顶替将该工具位置处以上 环空内的水泥浆顶替到上部地层或返出井 口，从而达到了控制水泥面的目的。因而 水泥面控制工具可有以下作用：
钻完井概述
考克
钻井设计
地质设计： 构造、井口坐标、目的层、岩性描 述、地质录井
工程设计： 钻井设备、井身结构、钻头设计、钻柱设计、泥浆设计 、水力参数设计、套管强度设计、井口装置、钻井施工 措施
一口井钻井过程
钻前工程 钻井设施动员 钻井工程 一开、固表层套管、二开、固技术套管、三开、钻至 完钻井深、完井电测、固油层套管 完井工程
钻井新技术
水平井钻井技术（Horizontal well)
水平井是提高开发效益的有效手段。其优点包括提高 单井产量，减小水锥和气锥，已经在全国各大油田进 行了推广应用。
大位移井：测深/垂深>2的井
应用范围
海上钻井平台 海边开采近海油藏 环境保护要求特别严格的地区
设备
顶驱 大尺寸钻杆 改进钻机，增大钻机负荷 可变径稳定器 先进的随钻测量系统
油气钻井类型
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。
生产（开发）井－在已探明储量，有开采工业价值的 油田构造钻产油气井。
注水（气）井－为了提高采收率，达到稳产所钻的井
钻井工程技术的发展
概念时期（1900-1920）钻井和钻井液配套,牙轮钻头,下套管水泥封固 发展时期（1920-1948）使用大功率钻机 科学化钻井时期（1948-1968）喷射钻井技术（水射流理论）
钻井新技术
负压钻井技术(Underbalanced Drilling) 钻井过程井内压力小于地层压力一定值的钻井过程 设备： 旋转防喷器、井内流体的地面多级分离器、惰性气 体发生器 优点：
及时发现和保护油气层 提高机械钻速，降低钻井成本
完井
完井（well completion） 钻井工程的最后环节。在石 油开采中，油、气井完井包括钻开油层，完井方法的 选择和固井、射孔作业等。对低渗透率的生产层或受 到泥浆严重污染时，还需进行酸化处理、水力压裂等 增产措施，才能算完井。
钻井工程9-完井方式与选择
储层物性
储层的孔隙度、渗透率、 含油饱和度等物性参数影 响完井方式的选择。
油气水分布
储层中油气水的分布情况 决定了完井方式的选择， 以实现有效的油气分离和 采收。
生产阶段
开发阶段
不同开发阶段（如勘探、 开发、采收等）对完井方 式有不同的要求。
生产目标
不同生产阶段的生产目标 （如提高采收率、降低生 产成本等）决定了完井方 式的选择。
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经济效益
完井方式的选择也直接影响到油 气田的经济效益，选择经济合理 的完井方式可以降低开发成本， 提高经济效益。
02 完井方式分类
套管完井
总结词
套管完井是一种常见的完井方式，通过下入套管来保护井壁和封隔不同压力层 系。
详ห้องสมุดไป่ตู้描述
套管完井适用于各种地层条件，能够承受较大的压力和温度，同时保护井壁免 受坍塌和侵蚀。套管可以提供良好的流体流动通道，便于后期开采和增产措施 的实施。
开展智能完井、水平井分段压裂、气体钻井等新技术的 研发和应用研究，推动钻井工程技术进步。
加强完井工程与其他钻井工程学科的交叉研究，探索新 的钻井技术和工艺，提高钻井效率和质量。
加强国际合作和交流，引进和吸收国际先进钻井技术和 经验，促进我国钻井工程技术的创新和发展。
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裸眼完井
总结词
裸眼完井是一种简单直接的完井方式，通过保持井眼裸露来 直接开采油气层。
详细描述
裸眼完井适用于地层压力较高、渗透性较好的地层条件，能 够直接利用地层的自然能量进行开采。该方式具有成本低、 施工简单的优点，但需要严格控制地层压力和渗透率，以避 免地层坍塌和出砂问题。
砾石充填完井
3.钻井与完井
目录
概况 一、 钻井方法 二、 旋转钻井基本构成 三、 旋转钻井工艺过程 四、 完井方式 五、 钻井新技术
48
2
2．石油钻井井型类别
1.1 把钻井按钻井的目的进行分类：
• 区域普查井 ：基准井、剖面井、参数井、构造井
• 探井：
预探井、详探井、边探井
• 开发井： 生产井、注入井
• 特殊用途井：检查井、观察井、调整井、救援井等。
装钻井设备、泥浆泵，
安放或挖掘泥浆池等。
48
21
3. 固井……钻进过程之三
将称为套管的无缝钢管下入井中，并在井眼和套管之间灌注水泥 浆以固定套管。 固井重要工序:下套管和注水泥
目的 加固井壁，防止浅处井壁坍塌。 隔离钻开的油﹑气、水层，防 止开采时层间相互干扰。
一口井从开始到完成，常需下入
48
24
常用的四种完井方式
裸眼完井 射孔完井 衬管完井 砾石充填完井
48
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1. 裸眼完井
油层部位不下套管， 全部裸露，油层没有任 何遮挡地直接与井底相 通。 油气向井流动的阻力 最小，但井底容易坍塌 ，不易防止油层出砂。
徐波2007
油流
徐波2007
（1）裸眼完井方
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法
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2. 射孔完井
3.智能钻井
亚洲首台 全液压深 井智能钻 机TI-350T
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亚洲首台全液压深井智能钻机TI-350T
由德国海瑞克、中石油、四川京石机械三方共同打造的全液压深井智能钻 机。是世界顶尖的石油工业装备技术，总投资35亿元(人民币)。
2014年 8月27日， 海瑞克钻机项目规划用地500亩（遂宁），分三期建设 ，全部建成后可实现年产“全液压深井智能钻机”40套，产值70亿。
钻井、完井采油基础知识
裸眼砾石充填
套管内砾石充填
四、采油基础知识
套补距：从方补心上平面到 套管四通下平面之间的距离
方补心上平面
。
油补距：从方补心上平面到 套管四通上平面之间的距离 。 需要注意的是套补距，它在钻
套 补 距
油 补 距
井架一撤之后现场就不存在了
，但在以后的生产过程中， 如补孔、下泵、抬高井口、修井等措施时的丈量管柱都
岩性坚硬致密、天然裂隙发育、井壁稳定不坍塌的碳酸盐岩或砂岩储层
裸眼完井 无气顶、无底水、无含水夹层及易塌夹层的储层 单一厚储层，或压力、岩性基本一致的多层储层 不准备实施封隔层段及选择性处理的储层 复合型完井 同裸眼完井 有气顶或储层顶届附近有高压水层，但无底水的储层
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三、完井基础知识
完井方式 适用的地质条件
油井完井方法。
油井完成的内容：确定井深结构，下套管 固井和给油流流入井底一个通道。
合理的油井完成方法：⑴具有较大的渗流面积 ⑵具有较好的出油条件 ⑶保护油层防止层间的串通
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三、完井基础知识
完井类型
①裸眼完井方式 先期裸眼完井 复合型完井方式 后期裸眼完井
②射孔完井方式 ③割缝衬管完井方式
④砾石充填完井方式 ⑤贯眼完井方式
如何采用先进适用的技术提高已开发油气田采收率、
提高油气井产量以及降低油气生产成本？
如何依靠技术进步和技术创新将未投入开发的油田
投入开发？
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二、钻井基础知识
石油和天然气开采过程中在地面和地下油气层之间建立的油气通道，这条通道就是井。 钻井 下套管 固井 井
地面与地下连通
完井
油气井
目的层与井筒连接
（1）裸眼完井方式——复合型完井方式
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整个勘探开发流程:地质勘察—物探—钻井—录井—测井—固井—完井—射孔—采油—修井—增采—运输—加工等。
油气钻完井学术问题的分类：①力学问题：流体力学、管柱力学、岩石力学②化学问题③工程地质问题④关键技术问题：井眼轨迹控制技术、井眼失稳与控制技术、高效破岩与洗井技术、储层保护技术、综合设计方法、钻井成本问题、钻井污染问题
~各项技术的问题：深井超深井，水平井，大位移井，连续管，小井眼，欠平衡
软件的定义：软件是计算机系统中与硬件相互依存的另一部分，它是包括程序，数据及其相关文档的完整集合
岩石力学的研究内容及目的：①研究岩石在载荷作用下的应力、变形和破坏规律以及工程稳定性等问题②研究岩石在各种应力状态下的力学性质和机械性质目的：选择合适的钻头类型
破岩方式按岩石破碎机理分类：①热力破坏②熔融和汽化③化学溶解④机械破碎
特殊注水泥方式：特殊方法的使用基于井下特殊情况：①低破裂梯度存在而水泥要求高返时用双级法②大尺寸套管注水泥用内管法③有低压漏层的大裂隙条件用外管法④
极易漏失井用反循环法⑤特殊井为提高充填质量的浅井用延迟法
传统的套管设计存在的主要问题
一是对套管受力形态的认识，认为套管所受的外挤力只是由静水柱压力或泥浆柱压力产生的，没有考虑在开发过程中地层对套管的作用力；
二是外挤力对套管作用方式的认识，认为套管所受的外挤力沿套管径向均匀分布，没有考虑在开发过程中套管可能受到的非均匀载荷、集中对向载荷以及剪切载荷；
三是对套管强度的认识，认为作用于套管的载荷是均匀的，套管的强度就是API套管强度，而实际上载荷不是均匀的，在多向应力的作用下套管抗挤强度已不是原有强度
井架组成：主体、天车台、天车架、二层台、立管平台、工作梯分类：塔形井架、前开口井架、A型井架、桅形井架基本参数：最大钩载、高度、二层台容量。
深井快速钻井技术一般从哪三个方面考虑：
一、装备方面：选择大功率，高性能，自动化程度高的钻机，选用先进钻头，采用其他先进设备和井下工具二、工艺方面：实施实时监控，优化钻井参数，用优质钻井液进行平衡钻井，实现科学化钻井作业三、执行方面：加强管理，尽量减少钻井事故影响深井钻速的主要原因：①地质因素和井身结构设计不合理造成复杂情况影响钻速②大直径井眼机械钻速低③深井段致密硬塑性泥页岩，泥质砂岩和砂质泥岩等难钻地层机械钻速低④小直径井眼机械钻速慢
螺杆钻具的工作原理：钻井液流过马达，在马达的进出口形成压力差，推动转子旋转，将扭矩和转速通过万向轴和传动轴传递给钻头，即将液体的压力能转化为机械能。
涡轮钻具的工作原理：当钻井液流经涡轮定子时，因流向改变而产生的反作用力矩可推动转子旋转，从而带动主轴旋转，并把转矩传递给钻头。
涡轮钻具和螺杆钻具的区别：①结构差异②工作原理不同③工作特性的区别④转速差异⑤压降差异⑥耐温性能差异⑦直径影响的差异⑧横振差异⑨长度差异
等壁厚定子的优点：①可以避免常规定子橡胶滞后热的积聚效应，降低因之导致的橡胶破坏风险②散热性好，可有效减缓橡胶的热老化，可以适应更高的井底温度③热膨胀、溶胀均匀，有效保证马达线型，提高密封性④橡胶层薄，单级密封压力高
钻杆横向振动发生的机理：①屈曲引起底部钻具组合的横向振动：
直井，中性点以下钻柱的轴向力足以使钻柱产生静力失稳，钻头旋转阻力矩使平面屈曲转化为空间螺旋屈曲，钻柱的运动不稳定，出现公转-涡动。
②钻头与地层相互作用引起BHA横向振动③其他因素引起的横向振动
单牙轮钻头的破岩原理：单牙轮的牙轮绕轮轴转动产生冲击和压入作用，同时牙轮表面各个部位相对于井底产生不相同的滑移运动，形成网状切削轨迹的井底模式。
它对于破碎产生塑性转化的岩石特别有利。
在该切削方式中，牙齿和岩石接触时间更多，传递的能量更充分，破岩效率更高。
SMITH公司在钢齿钻头工艺方面做出了很大贡献。
由于钢齿棱角导致了牙齿在破岩过程中的应力集
中，而且影响耐磨层的厚度，因此SMITH把棱角倒
成圆角，其他面做成波浪形，增加耐磨层的厚度，
从而提高牙齿的寿命。
用作钢材切割工具的碳化钨，常加入碳化钛、碳化
钽或它们的混合物，来提高抗爆能力
三牙轮钻头采用轴承套的优点：①牙轮钻头工作时，牙轮首先转动，其次浮动套在其外表面与牙轮内表面之间的摩擦力作用下转动，并形成外摩擦副②其内表面与牙爪大轴颈外表面又有相对转动，形成内摩擦副③内、外两对摩擦副把相对滑动速度一分为二，从而降低了各摩擦副间的相对滑动速度④因此浮动套的优点是降低滑动轴承的相对滑动速度、温升以及摩擦功率损失，延长了轴承的使用寿命。
PDC钻头剖面的结构
深锥面优点：稳定性较高；中心区域的金刚石覆盖
率大缺点：导向性不好；清洗效果不好；攻击能力低
浅锥面优点：导向性强；清洗效果好；攻击性强
缺点：稳定性差；金刚石覆盖率低
PDC钻头的进展: ①基于加工制造的新型PDC钻头②基
于切削齿形状设计的新型~③基于切削齿布齿的~④复合
~⑤用于页岩储层定向~⑥用于地质评价的微芯~
钢体钻头和胎体钻头的区别？
一、制造方式不同：钢体钻头是由合金钢使用多轴车床加工钻头的冠部形状，然后与接头对焊而成；胎体钻头是由各种胎体粉和金属钢架在模具内经高温烧结而成。
二、使用侧重点不同：钢体钻头适用于不含砾、抗压强度低、易钻的地层；胎体钻头本身强度高，主要适用于含砾、抗压强度高的难钻地层。
钻头泥包的机理：粗糙PDC钻头胎体表面增加了PDC钻头的粘附力，尤其在钻井液静止后PDC钻头齿的静电力使粘土粘附在钻头表面，从而导致钻头泥包。
解决方法：对现有PDC钻头进行防泥包镀层技术处理，即对PDC钻头进行镍磷耐磨加厚处理和电镀处理形成强的化学键。
惰性不溶固体加重剂对比可溶性盐钻井液加重剂能降低钻井液中固相含量，有利于流变性调控和提高机械钻速，但成本较高，对钻具的腐蚀性强，使用中一般要加缓蚀剂。
高温对钻井液处理剂的影响：①高温降解：高温下，有机高分子处理剂的主链断裂或亲水基团与主链的连接处断裂②高温交联：处理剂分子结构中存在的各种不饱和活性基团，在高温作用下相互连接，产生交联，增大了分子量
③高温解吸：温度升高，处理剂在粘土表面的吸附平衡向解吸方向移动，吸附量降低。
④高温去水化作用：处理剂的亲水基去水化作用在高温下发生
高温对黏土的影响：①高温分散：泥浆中的粘土粒子在高温作用下，自动分散的现象
②高温钝化：经过高温作用后粘土表面活性降低的现象
③高温聚结：已经高度分散的粒子由于高温作用降低分散度的趋势
分子设计：从分子、电子水平上，通过数据库等大量实验数据，结合现代量子化学方法，通过计算机图形学技术等设计新的分子
正交试验定义：正交试验设计是安排多因素试验、寻求最优水平组合的一种高效率试验设计方法是利用正交表来安排与分析多因素试验的一种设计方法
意义：它是从试验因素的全部水平组合中，挑选有代表性的水平组合进行试验的，不仅能了解全面试验的情况，也能找出最优的水平组合。
平面应力问题和平面应变问题的区别：①第三维度上的应力应变情况不同：平面应力问题可以忽略第三维度上的应力，而平面应变问题可以忽第三维度上的应变略②平面应力问题讨论的弹性体为薄板③平面应变问题讨论的是具有很长的纵向轴的柱形物体，横截面大小和形状沿轴线长度不变
套管轴向应力有：①由井内套管柱自重而产生的初始轴向应力
②由管柱内外压力泊松效应而产生附加轴向应力③由弯曲井段
带来的弯曲应力④因温度变化而产生的热应力
水平井的设计思路和基本方法：目的层油藏地质设计→产量预
测→完井方法选择→水平段设计→目的层以上的剖面设计→套
管程序设计→井下工具与测量方法选择→水力参数设计与地面
设备选择→经济评价
砂砾岩和砂岩的区别：（1）砂岩的主要是由小直径的成分组成，而砂砾岩中含有较粗的成分（2）砂岩是在水流比较缓慢的环境中形成的，砂砾岩则在水流急的环境下形成。
智能完井的相关信息智能完井系统是一个实时注采管理网络，在井中安装可获得井下油气生产信息的永久性传感器，实时采集井下压力、温度、流量等参数，通过数据传输系统和控制设备，在地面进行数据收集和决策分析，形成油藏管理决策信息，并通过控制系统实时反馈到井下对油层进行生产、注气、注水遥控、提高油井生产状态的生产系统。
通过智能井可以进行远程控制，达到优化产能的目的
面临的挑战：①井下元器件的稳定性和可靠性②国内的油藏条件提高了智能完井技术的难度③多科学、多专业知识的人才匮乏④高昂的费用数字化油田的重要组成部分
智能钻井。