最新钻井新技术简介-程常修老师讲稿(幻灯片)
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《钻井基础知识》课件
定向钻进技术
定向钻进技术是一种在钻井过程中 控制井眼轨迹的技术
定向钻进技术可以应用于各种地质 条件下的钻井作业
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定向钻进技术可以减少钻井成本， 提高钻井效率
定向钻进技术可以提高钻井的安全 性和环保性
油气层保护与储层改造
油气层保护的重要性与技术措施
油气层保护 是钻井作业 中的重要环 节，直接影 响到油气资 源的开发和 利用。
钻井液的性能参数与维护处理
密度：影响钻井液的悬浮能力、流动性和 稳定性
粘度：影响钻井液的润滑性、携砂能力和 剪切力
滤失量：影响钻井液的失水量和泥饼质量
固相含量：影响钻井液的稳定性和流动性
维护处理：定期检测钻井液的性能参数， 及时调整和维护，确保钻井液的性能稳 定和钻井作业的安全高效。
钻进工艺技术
钻井平台：用于支撑钻井设 备，提供工作空间
钻井液
钻井液的组成与性质
组成：主要由水、泥浆、 添加剂等组成
性质：具有润滑、冷却、 清洗、保护等作用
作用：保持井壁稳定，防 止井壁坍塌
影响因素：温度、压力、 粘度等
钻井液的分类与选择
水基钻井液：以水为主要成分，适用于浅层地层 油基钻井液：以油为主要成分，适用于深层地层 合成基钻井液：以合成材料为主要成分，适用于特殊地层 选择原则：根据地层性质、钻井深度、钻井速度等因素选择合适的钻井液类型
油气井寿命
水力压裂技术及应用
水力压裂技术：通过高压泵将液体注入地层，使地层产生裂缝，从而提 高油气产量 应用领域：广泛应用于油气开采、地热开发等领域
技术特点：高效、环保、安全
应用实例：美国页岩气革命、中国页岩气开发等
国内外钻井新技术页课件 (一)
国内外钻井新技术页课件 (一)随着石油工业的不断发展，钻井技术也在不断革新。
国内外专家们不断研究新钻井技术，在2D和3D各个领域推陈出新，为高效钻井提供了技术保障。
本文将介绍国内外钻井新技术的课件，让读者对于钻井新技术有一个初步的了解。
一、国外钻井新技术页课件1. 一些国外大型石油企业出品的钻井新技术的课件相对较为成熟，如美国哈里伯顿公司出品的“低密度皂化剂扩径技术”课件、美国博克集团出品的“下难钻井井下匣防堵装置”课件、法国史伯英普公司出品的“高性能回转钻具”课件等。
2. 美国斯坦福大学的钻井工程课程也对国内外钻井新技术进行了深入浅出的介绍。
其中包括“井下无偏测斜技术”、“滑动钻杆技术”、“双头钻井技术”、“螺旋密闭钻井技术”、“高效地钻井方式”、“钻井流体技术”等。
3. 同时，德国、加拿大等国家的石油学院也出品了许多有关钻井新技术的课件。
比如德国汉诺威大学出品的“干式钻井技术”课件，加拿大阿尔伯塔大学的“高温高压实验室设计”、“钻井过程模拟”等课件。
二、国内钻井新技术页课件1. 中国石油大学（北京）的钻井课程中，有关钻井新技术的课件也十分丰富。
其中包括“测斜仪标定方法”、“对称分量截矢模型”、“一种井壁完整性筛查装置”、“特别工况漩涡减摩技术”、“自动化下承井控制系统”等。
2. 北京石油学院出品的课件也不少。
如“基于井口响应简化雷电定位技术”、“基于方案全局优化的井下斜井钻头评价模型”、“非人员驾驶排土机器人”等。
3. 湖南大学也有多项关于钻井新技术的课件，如“67/8英寸管柱组合性能试验”、“一种基于井口超声信号的钻柱高度实时检测系统”等。
综上所述，钻井新技术的发展离不开国内外专家的不懈努力，他们的探索和实验，为推动钻井技术的进步奠定了坚实的基础。
同时，这些钻井新技术的课件，也为学习钻井技术的人士提供了现实的教学参考和实践经验。
钻井工程各工艺流程详细介绍ppt课件
(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
.
钻机的组成及功能
2、旋转系统 (2)功能 保证在洗井液高压循环的 情况下给井下钻具提供足够 的旋转扭矩和动力，以满足 破岩钻进和井下其它要求。
人力冲击钻井法
方
顿钻钻井法
法
目前普遍使用
分
旋转钻井法
类
连续管钻井法
.
旋转钻井法
转盘旋转钻井法
分 类 井底动力钻具旋转
钻井法
图1－2 转盘旋转钻井法
.
旋转钻井示意图
.
转盘旋转钻井法
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
图1－4 转盘旋转钻井法
设计井深
.
转盘旋转钻井法
图1－5 转盘旋转钻井法
天车 绞车 柴油机 传动装置
大钩 水龙头 游动滑车
.
第三节 钻井工具
井下钻具
井口工具
一、井下钻具
水龙头以下至钻头的管柱和工具的总称。主 要包括钻头和钻柱。
1、钻头
直接破碎岩石形成井眼的工具。
影响钻井速度最直接的因素之一
.
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；
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
石油钻井基本知识(地质监督班)PPT课件
地质监督需要实时收集钻井过程中的 各种地质资料，包括岩屑、岩心、井 壁取心、录井数据等。
对收集到的地质资料进行整理、分析 ，建立详细的地质剖面图、构造图和 地层对比图，为后续钻井作业提供准 确的地质信息。
钻井液性能监控与调整建议
地质监督需要密切关注钻井液的性能 变化，包括密度、粘度、失水量等关 键指标，确保钻井液满足地质工程需 求。
优化钻井液配方
加强固控设备使用
通过调整钻井液中各种处理剂的加量，优 化钻井液的流变性、滤失性和润滑性等性 能。
使用高效的固控设备，如振动筛、除砂器 、除泥器等，及时清除钻井液中的无用固 相，保持钻井液性能稳定。
复杂情况下钻井液处理措施
井漏处理 遇到井漏时，可通过提高钻井液 密度、使用堵漏材料等措施进行 处理，确保井壁稳定和井控安全。
石油钻井基本知识(地质监督班 )ppt课件
目录
• 钻井基本概念与原理 • 地质监督在钻井过程中的职责 • 井身结构与钻头选型 • 钻井液性能参数及优化方法 • 固井技术要点与评价标准 • 现场案例分析：成功解决复杂问题经验分
享
01 钻井基本概念与原理
钻井定义及作用
钻井定义
钻井是利用机械设备，从地面钻 穿岩石层，获取地下实物资料， 以及开发石油、天然气等资源的 技术手段。
参与钻井液处理剂的选型与用量决策， 协助优化钻井液配方，降低钻井成本。
根据地层变化和钻井液性能监测结果， 及时向钻井工程师提出调整钻井液性 能的建议，确保钻井作业的安全和效 率。
03 井身结构与钻头选型
井身结构设计原则及实例分析
设计原则
安全、经济、高效
实例分析
某油田井身结构设计案例，包括地层特性、井深、井径、套管程序等
对收集到的地质资料进行整理、分析 ，建立详细的地质剖面图、构造图和 地层对比图，为后续钻井作业提供准 确的地质信息。
钻井液性能监控与调整建议
地质监督需要密切关注钻井液的性能 变化，包括密度、粘度、失水量等关 键指标，确保钻井液满足地质工程需 求。
优化钻井液配方
加强固控设备使用
通过调整钻井液中各种处理剂的加量，优 化钻井液的流变性、滤失性和润滑性等性 能。
使用高效的固控设备，如振动筛、除砂器 、除泥器等，及时清除钻井液中的无用固 相，保持钻井液性能稳定。
复杂情况下钻井液处理措施
井漏处理 遇到井漏时，可通过提高钻井液 密度、使用堵漏材料等措施进行 处理，确保井壁稳定和井控安全。
石油钻井基本知识(地质监督班 )ppt课件
目录
• 钻井基本概念与原理 • 地质监督在钻井过程中的职责 • 井身结构与钻头选型 • 钻井液性能参数及优化方法 • 固井技术要点与评价标准 • 现场案例分析：成功解决复杂问题经验分
享
01 钻井基本概念与原理
钻井定义及作用
钻井定义
钻井是利用机械设备，从地面钻 穿岩石层，获取地下实物资料， 以及开发石油、天然气等资源的 技术手段。
参与钻井液处理剂的选型与用量决策， 协助优化钻井液配方，降低钻井成本。
根据地层变化和钻井液性能监测结果， 及时向钻井工程师提出调整钻井液性 能的建议，确保钻井作业的安全和效 率。
03 井身结构与钻头选型
井身结构设计原则及实例分析
设计原则
安全、经济、高效
实例分析
某油田井身结构设计案例，包括地层特性、井深、井径、套管程序等
《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
钻井课件ppt
欠平衡钻井技术
欠平衡钻井技术是指在钻井过程中，通过控制钻井液压力，使地层压力 高于钻井液柱压力，从而在钻头处形成负压，有利于提高钻速和保护油 气层的钻井技术。
欠平衡钻井设备
欠平衡钻井设备包括旋转控制头、液气分离器和注氮装置等，用于控制 钻井液压力和分离气体。
03
欠平衡钻井技术的应用
环境保护
在钻井过程中，采取有效措施减少对环境的污染和破坏，如控制 噪音、减少废水和废气的排放等。
资源利用
合理利用资源，提高钻井效率，降低能耗和资源消耗。
可持续发展
遵循可持续发展的原则，确保钻井工程的长期效益和社会责任。
THANKS FOR WATCHING
感谢您的观看
工程设计
总结词
工程设计是根据地质设计和其他相关资 料，制定出具体的钻井工程方案和施工 计划。
VS
详细描述
工程设计是钻井工程的关键环节，它涉及 到钻井设备选择、钻井工艺确定、钻井液 体系选择、钻头类型选择、钻井参数优化 等多个方面。在工程设计中，需要充分考 虑地质条件、工程要求、安全环保等因素 ，制定出科学、合理、可行的钻井工程方 案和施工计划。
钻井液设计
总结词
钻井液设计是根据地质设计和工程设计的要求，选择合适的钻井液体系和配方，以满足 钻井工程的需要。
详细描述
钻井液是钻井工程中的重要组成部分，它具有携带岩屑、平衡地层压力、冷却钻头等作 用。在钻井液设计中，需要根据地质条件和工程要求，选择合适的钻井液体系和配方， 以满足钻井工程的需要。同时，还需要对钻井液的性能进行监测和控制，以确保钻井工
钻井课件
contents
目录
• 钻井基础知识 • 钻井工艺流程 • 钻井设备与工具 • 钻井工程设计 • 钻井工程实践 • 钻井工程管理与安全
第四节最优化钻井技术PPT课件
第四节 最优化钻井技术
最优化钻井技术基本概念及特点 钻进参数间基本关系 最优化钻井技术目标函数
1
整体概况
概况一
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01
概况二
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02
概况三
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03
2
一、最优化钻井技术基本概念及特点
钻井工程的总目标:以最低的成本钻出高质量的井眼.
钻井参数：
17
二、钻进参数优选
目的：寻求最优钻压、转速组合，使钻井过程达到最佳的经济技术
效果。
优选方法步骤：
确定标准 建立目标函数 在各种约束条件下寻求 目标函数的极值点 满足极值点条件的参数组合即为最优 参数。
18
一、目标函数的建立
衡量钻井技术经济效果的标准：
CCbCr(tt tcntd) H
式中：C—单位进尺成本，元/米； C r —钻机作业费，元/h；
—与岩石性质有关的系数。
11
（2）钻井液粘度对钻速的影响
钻井液粘度增大，将会增大环空压降， 使井底压差增大，钻速降低。
钻井液粘度增大，钻柱内压耗增大，在 泵压一定时钻头压差减小，钻头水功率减小， 清岩和破岩能力降低，钻速下降。
12
（3）钻井液固相含量对钻速的影响
钻井液固相含量增大，机械钻速降低。
见表4-2。
16
3、牙齿磨损状况对牙齿磨损速度的影响
牙齿磨损量增大，其工作面积增大，磨损速度减小。
dh 1 dt 1 C1h
式中：C 1 称为压齿磨损减慢系数，
与钻头类型有关，其数值见表4-2。
4、牙齿磨损速度方程 dh Af (a1na2n3) dt (Z2Z1W )1 (C1h)
最优化钻井技术基本概念及特点 钻进参数间基本关系 最优化钻井技术目标函数
1
整体概况
概况一
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01
概况二
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02
概况三
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03
2
一、最优化钻井技术基本概念及特点
钻井工程的总目标:以最低的成本钻出高质量的井眼.
钻井参数：
17
二、钻进参数优选
目的：寻求最优钻压、转速组合，使钻井过程达到最佳的经济技术
效果。
优选方法步骤：
确定标准 建立目标函数 在各种约束条件下寻求 目标函数的极值点 满足极值点条件的参数组合即为最优 参数。
18
一、目标函数的建立
衡量钻井技术经济效果的标准：
CCbCr(tt tcntd) H
式中：C—单位进尺成本，元/米； C r —钻机作业费，元/h；
—与岩石性质有关的系数。
11
（2）钻井液粘度对钻速的影响
钻井液粘度增大，将会增大环空压降， 使井底压差增大，钻速降低。
钻井液粘度增大，钻柱内压耗增大，在 泵压一定时钻头压差减小，钻头水功率减小， 清岩和破岩能力降低，钻速下降。
12
（3）钻井液固相含量对钻速的影响
钻井液固相含量增大，机械钻速降低。
见表4-2。
16
3、牙齿磨损状况对牙齿磨损速度的影响
牙齿磨损量增大，其工作面积增大，磨损速度减小。
dh 1 dt 1 C1h
式中：C 1 称为压齿磨损减慢系数，
与钻头类型有关，其数值见表4-2。
4、牙齿磨损速度方程 dh Af (a1na2n3) dt (Z2Z1W )1 (C1h)
钻井工程各工艺流程详细介绍 PPT
优点： 机械钻速较高 缺点： 扭矩较大，控制不当易造成井斜
刮刀钻头的寿命取决于刀翼的寿命
图6－6 刮刀钻头
钻头的分类(牙轮钻头)
(2)牙轮钻头
组成：钻头体、水眼、巴掌、轴承和牙轮等。
图1－7 牙轮钻头
钻头的分类(牙轮钻头)
(2)牙轮钻头
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。
水泥浆是由干水泥和水配制而成，用一套专用设 备（水泥车、混合漏斗、灰罐车）将水泥浆按设计 用量注入井内，使其返至套管外设计的位置。
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。
图1－17 国产方钻杆
钻 柱 (钻杆与钻杆接头)
②钻杆与钻杆接头
钻 柱 (钻杆与钻杆接头)
②钻杆与钻杆接头
作用： 传递扭矩与输送洗井液
形状：
材料：无缝圆钢管制成的； 壁厚：一般为9～11mm； 钻杆单根： 两端分别接上带粗扣的钻杆接头各一只(合
称一副)； 立根(或立柱)：三根钻杆连接在一起做为一个单元；
PDC钻头
破岩形式：破磨和铣削。 适用地层：坚硬地层。
钻头的分类(金刚石钻头)
金刚石的来源 天然金刚石钻头
人造金刚石钻头
钻头的结构形状
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
金刚石镶装特点 孕镶金刚石钻头
钻头的分类(取芯钻头)
钻杆 岩心筒
钻井设备简介课件
contents •钻井设备概述•钻机设备介绍•钻具介绍•钻井泵介绍•辅助设备介绍•钻井设备的发展趋势及展望•钻井设备的应用案例分析目录01陆地钻机主要用于地质勘探、油气开发和地下水开采等领域；而海洋钻机则主要用于海洋油气开发等领域。
此外，根据使用目的和钻探对象，钻井设备还可分为石油钻井设备、地质钻井设备、水文钻井设备等。
根据钻探深度和规模，钻井设备可分为陆地钻机和海洋钻机两大类。
钻井设备的发展历程02钻机的组成01020304钻机主机辅助设备传动系统控制系统井口装置钻头泥浆泵发电机组钻机的主要部件钻机的操作流程准备工作安装钻机调试设备完成作业开始钻井监控数据03稳定器泥浆泵按用途分类可分为整体式钻具、分体式钻具、可调式钻具等。
按结构分类按材质分类确保钻具无损伤、无裂纹、连接部位紧固可靠。
使用前检查操作要求使用过程中监控使用后保养操作人员需经过专业培训，熟悉钻具结构、性能及操作规程。
密切关注钻进状态，发现异常及时停钻检查。
清洗、检查、润滑、存放干燥处。
钻具的使用注意事项04钻井泵的组成01020304钻井泵是一种往复泵，通过柱塞在缸套内作往复运动来吸入和排出流体。
当柱塞向后运动时，缸套内压力降低，流体被吸入；当柱塞向前运动时，缸套内压力增加，流体被排出。
通过多个柱塞的往复运动，可以实现大量流体的吸入和排出。
钻井泵的工作原理钻井泵的分类及特点05作用组成特点030201绞车组成泥浆泵主要由泵头、泵缸、传动轴、吸入管等组成。
作用泥浆泵是钻井设备中的重要组成部分，主要用于向钻头输送高压泥浆，以保持钻头的冷却和清洗。
特点泥浆泵的泵头和泵缸是整个泥浆泵的关键部分，其材料和性能对泥浆泵的使用寿命和效率有重要影响。
泥浆泵组成特点作用顶部驱动装置06高效节能钻井设备智能化技术应用高效节能化自动化钻井技术自动化钻井技术是未来钻井设备的重要发展方向之一。
通过自动化技术，可以实现钻井设备的远程控制、自动化操作等功能，提高钻井作业的效率和安全性。
最新钻井新工艺介绍(建工)
位移与垂深比。当时国内川中井，测量深度，垂深，水平 位移，位移与垂深比，是当时国内外最大水平位移的记录。
钻井基础知识讲座
大位移井技术
年月，美国石油公司与中国海洋石油总公司合作， 在我国南海东部钻成西江——世界纪录的大位移井，测 量井深，垂直井深，水平位移，位移与垂深比值。
年月，英国石油公司在英国南部油田井创造了测量 井深，垂直井深，水平位移，位移与垂深比值的记录。 年该公司在井更创造了测量井深，垂深，水平位移，位 移与垂深比值的记录的新的世界记录。
钻头的钻进过程也就是下套管的过程。套管一根根打下 去，不再提起。完钻后即可开始进行固井作业。
钻井基础知识讲座
套管钻井工艺技术
、国外套管钻井技术概况 加拿大公司自年起就研究开发套管钻井技术。年月 打了第一口试验井，这口试验井用φ表层套管边旋转 边钻进到处注水泥。二开采用φ. （″）套管边旋转 边钻进到处注水泥。于年月末最后一层套管柱用φ套 管钻进到 处完钻。
液压动力系统 液压动力系统的功能是，为连续油 管作业提供液压控制和操作动力。
控制台 由各种开关和仪表组成，用于监测并操纵连 续油管钻井作业。
②循环系统：泥浆泵通过滚筒向连续油管内注入、循 环。
③ 井控系统：连续油管防喷器组。
钻井基础知识讲座
连续油管钻井技术
、底部钻具组合（）
① 连续油管连接器 ②紧急分离工具：钻井过程中，钻具遇卡时该工具可 使连续油管与下部钻具分离，并使液压和电力通讯安全切断。 ③ 多路传输接头：实现井下与地面的数据传送。 ④定向工具：定向工具具有在地面控制定向和实时测 得井下数据的能力。
钻井基础知识讲座
连续油管钻井技术 钻头技术 套管钻井工艺技术 大位移井技术 随钻测量技术 随钻测井技术 地质导向钻井技术 自动化钻井技术
钻井基础知识讲座
大位移井技术
年月，美国石油公司与中国海洋石油总公司合作， 在我国南海东部钻成西江——世界纪录的大位移井，测 量井深，垂直井深，水平位移，位移与垂深比值。
年月，英国石油公司在英国南部油田井创造了测量 井深，垂直井深，水平位移，位移与垂深比值的记录。 年该公司在井更创造了测量井深，垂深，水平位移，位 移与垂深比值的记录的新的世界记录。
钻头的钻进过程也就是下套管的过程。套管一根根打下 去，不再提起。完钻后即可开始进行固井作业。
钻井基础知识讲座
套管钻井工艺技术
、国外套管钻井技术概况 加拿大公司自年起就研究开发套管钻井技术。年月 打了第一口试验井，这口试验井用φ表层套管边旋转 边钻进到处注水泥。二开采用φ. （″）套管边旋转 边钻进到处注水泥。于年月末最后一层套管柱用φ套 管钻进到 处完钻。
液压动力系统 液压动力系统的功能是，为连续油 管作业提供液压控制和操作动力。
控制台 由各种开关和仪表组成，用于监测并操纵连 续油管钻井作业。
②循环系统：泥浆泵通过滚筒向连续油管内注入、循 环。
③ 井控系统：连续油管防喷器组。
钻井基础知识讲座
连续油管钻井技术
、底部钻具组合（）
① 连续油管连接器 ②紧急分离工具：钻井过程中，钻具遇卡时该工具可 使连续油管与下部钻具分离，并使液压和电力通讯安全切断。 ③ 多路传输接头：实现井下与地面的数据传送。 ④定向工具：定向工具具有在地面控制定向和实时测 得井下数据的能力。
钻井基础知识讲座
连续油管钻井技术 钻头技术 套管钻井工艺技术 大位移井技术 随钻测量技术 随钻测井技术 地质导向钻井技术 自动化钻井技术
钻井完整版 ppt课件
第一章 钻井地质基础知识
钻井完ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ版
• 第一章、钻井地质基础知识 一、岩石的机械性质
1、岩石的机械性质 ⑴岩石的强度：岩石的强度是指抵抗外力破坏的
能力。
⑵硬度：岩石的硬度是指岩石抗压入的极限强
⑶岩石的塑性：在外力作用下，岩石破碎前呈现 永久变形的性质叫岩石的塑性。
⑷岩石的研磨性：钻头破碎岩石的同时，其本身 也受到岩石磨损，这种岩石磨损钻头的能力称 为岩石的研磨性。
⑶在轻钻井液中，固相含量应不超过10％（体积） 或密度不大于1150kg/m3。
⑷无用固相含量与膨润土含量的比值，应控制 在2﹕1～3﹕1。
钻井完整版
• 五）、PH值与钻井工作的影响 • 1、PH值过高，OH-在粘土表面吸附，会
促进泥页岩的水化膨胀和分散，对巩固 井壁、防止缩径和坍塌都不利，往往会 引起井下复杂情况的发生。另外，高PH 值的钻井液具有强腐蚀性，缩短了钻具 及设备的使用寿命。 • 2、通过PH值的变化，可以预测井下情况。 如盐水侵、石膏侵、水泥侵等都会引起 PH值的变化。
⑴粘土岩层。泥岩和页岩一般较软，钻速快，但 容易产生钻头泥包。这种地层极易吸收钻井液 中的自由水而膨胀，导致井径缩小。随着浸泡 时间的延长，井壁会产生垮塌现象，井径扩大。
⑵砂岩层。砂岩一般来说是较好的渗透层，在井 壁上易形成较厚的滤饼，易引起泥饼粘附卡钻。 另外滤饼对测井也有影响，所以必须使用优质 钻井液。
⑶砾岩层。在砾岩层中钻进易发生跳钻、蹩钻和 井壁垮塌。
⑷在当地层软硬交错时，易发生井斜，地层倾角 较大者也易发生井斜。
⑸当岩层中含有可溶性盐类，即钻到石膏层、 盐岩层时，要注意对钻井液性能的影响。
钻井完整版
二、钻井中地质录井工作 1、钻时录井
钻井完ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ版
• 第一章、钻井地质基础知识 一、岩石的机械性质
1、岩石的机械性质 ⑴岩石的强度：岩石的强度是指抵抗外力破坏的
能力。
⑵硬度：岩石的硬度是指岩石抗压入的极限强
⑶岩石的塑性：在外力作用下，岩石破碎前呈现 永久变形的性质叫岩石的塑性。
⑷岩石的研磨性：钻头破碎岩石的同时，其本身 也受到岩石磨损，这种岩石磨损钻头的能力称 为岩石的研磨性。
⑶在轻钻井液中，固相含量应不超过10％（体积） 或密度不大于1150kg/m3。
⑷无用固相含量与膨润土含量的比值，应控制 在2﹕1～3﹕1。
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• 五）、PH值与钻井工作的影响 • 1、PH值过高，OH-在粘土表面吸附，会
促进泥页岩的水化膨胀和分散，对巩固 井壁、防止缩径和坍塌都不利，往往会 引起井下复杂情况的发生。另外，高PH 值的钻井液具有强腐蚀性，缩短了钻具 及设备的使用寿命。 • 2、通过PH值的变化，可以预测井下情况。 如盐水侵、石膏侵、水泥侵等都会引起 PH值的变化。
⑴粘土岩层。泥岩和页岩一般较软，钻速快，但 容易产生钻头泥包。这种地层极易吸收钻井液 中的自由水而膨胀，导致井径缩小。随着浸泡 时间的延长，井壁会产生垮塌现象，井径扩大。
⑵砂岩层。砂岩一般来说是较好的渗透层，在井 壁上易形成较厚的滤饼，易引起泥饼粘附卡钻。 另外滤饼对测井也有影响，所以必须使用优质 钻井液。
⑶砾岩层。在砾岩层中钻进易发生跳钻、蹩钻和 井壁垮塌。
⑷在当地层软硬交错时，易发生井斜，地层倾角 较大者也易发生井斜。
⑸当岩层中含有可溶性盐类，即钻到石膏层、 盐岩层时，要注意对钻井液性能的影响。
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二、钻井中地质录井工作 1、钻时录井
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连续油管钻井技术 钻头技术 套管钻井工艺技术 大位移井技术 随钻测量技术 随钻测井技术 地质导向钻井技术 自动化钻井技术
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随钻测井技术
1,传统的测井方法是要等到一口井完钻后,才能使 用一系列电缆测井工具进行测井,因此不能为进行有效钻 井和准确命中产层提供实时帮助. 2,随钻测井(LWD)是过去10年中国外发展起来的一 项新的测井技术.随钻测井工具的传感器和电子仪器都装 在接近钻柱底部的钻铤内,它可以进行与用电缆测井工具 测井相同的各种测量.
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自动化钻井技术
2,闭环自动控制系统,是依靠传感器测量钻井过程 中的各种参数,依靠计算机及人工智能技术获取数据并进 行解释和发出指令,最终由自动设备去执行,变成一种无 人操作的闭环自动控制系统进行钻井.它可以在钻柱旋转 的同时自动按设计井眼轨迹控制井斜和方位,同时还可以 根据地面的指令自动改变井眼轨迹. 3,目前国外有些公司正在着手研制智能钻头,估计 在今后10年中,智能钻头就可能问世.
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连续油管钻井技术 钻头技术 套管钻井工艺技术 大位移井技术 随钻测量技术 随钻测井技术 地质导向钻井技术 自动化钻井技术
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套管钻井工艺技术
1,套管钻井工艺技术的优点 套管钻井工艺是取消常规钻杆,以套管代替钻杆, 由此给钻井作业带来以下优点:
① 整个钻井过程不再使用钻杆; ② 减少了起下钻时间.在钻井过程中不再有传统的起下钻 过程,只利用专用绞车通过纲丝绳起下钻头,十分迅速,比传 统的钻杆起下钻大约快5～10倍,大大节约了钻井时间和费用;
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随钻测井技术
3,随钻测井的主要优点: ①可以在使用电缆测井工具测井很困难或甚至不可能 的环境条件下进行测井; ②可以使用井下信息传输系统在钻井过程中随时向地 面发送实时决策信息,根据井下实际地质特征控制钻具钻 出最优化的井眼轨迹(即地质导向钻井).
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地质导向钻井技术
1,地质导向(SRD),就是使用随钻定向测量数据和 随钻地层主人测井数据以人机对话方式来控制井眼轨迹的 钻井技术.它是以井下实际地质特征来确定和控制井眼轨 迹的钻井,而不是按预先设计的井眼轨迹进行钻井.使用 这一技术,可以精确地控制井下钻具命中最佳地质目标, 即,使井眼避开地层界面和地层流体界面并始终位于产层 内.
① 连续油管连接器 ②紧急分离工具:钻井过程中,钻具遇卡时该工具可 使连续油管与下部钻具分离,并使液压和电力通讯安全切断. ③ 多路传输接头:实现井下与地面的数据传送. ④定向工具:定向工具具有在地面控制定向和实时测 得井下数据的能力.
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连续油管钻井技术
⑤ 助推器 ⑥ 循环阀 ⑦ 导向工具 ⑧ 马达:主要作用是使钻头产生旋转. ⑨ 钻头
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地质导向钻井技术
2,地质导向技术对在薄产层和高倾斜产层中钻水平 井最适用.对于这样的产层,使用常规方法控制井眼轨迹 是很难命中地质目标的.使用随钻定向测量和随钻地层评 价测井数据进行地质导向钻井,可以随时知道钻头周围几 米范围内的地质特征和钻头与地层界面和地层流体界面的 相对位置,因此可以控制钻头始终在产层中行进.
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连续油管钻井技术 钻头技术 套管钻井工艺技术 大位移井技术 随钻测量技术 随钻测井技术 地质导向钻井技术 自动化钻井技术
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钻 头 技 术
1,为了提高水平钻井钻速,延长钻头使用寿命, 国外许多公司研制出了耐磨损,抗冲击的各种新型 水平井钻头. 2,PDC钻头的可靠性和效率得到更大提高.PDC钻 头的稳定性得到了大大提高,从而大大提高了它的 可靠性和效率.
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连续油管钻井技术
滚筒 液压马达使连续油管保持一定的拉力紧紧地缠 绕在滚筒上,或将连续油管送入井下.滚筒上的匀绕机 构和计数装置,可以使连续油管均匀地缠绕并测量出管 子的长度. 连续油管注入头 连续油管注入头主要用来为连续油 管下入井内提供推力,并控制连续油管下入速度,承载 悬空连续油管的全部重量.
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连续油管钻井技术
液压动力系统 液压动力系统的功能是,为连续油 管作业提供液压控制和操作动力. 控制台 由各种开关和仪表组成,用于监测并操纵 连续油管钻井作业. ②循环系统:泥浆泵通过滚筒向连续油管内注入,循 环. ③ 井控系统:连续油管防喷器组.
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连续油管钻井技术
2,底部钻具组合(BHA)
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钻头技术
3,可变径钻头的应用: 可变径钻头在起下钻时直径较小,下到井底一加压, 直径就变大.可变径钻头的最大优点:一是起下钻时钻 头直径可以变得比套管内径及所钻井眼直径小,从而可 以大大减少起下钻时阻卡,减少卡钻事故的发生.而所 钻出的井眼尺寸比常规的要大,从而可以减少下套管的 遇阻,下不到位的复杂情况,同时可以加大套管环间水 泥环的厚度,提高注水泥固井质量.三是可用于套管钻 井技术.
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套管钻井工艺技术
3,国外套管钻井技术概况
加拿大Tesco公司自1995年起就研究开发套管钻井技 术 . 1998 年 6 月 打 了 第 一 口 试 验 井 , 这 口 试 验 井 用 φ244.47mm表层套管边旋转边钻进到46m处注水泥;二开 采用φ193. mm(73/4〃)套管边旋转边钻进到152m处注 水泥;于1998年10月末最后一层套管柱用φ127mm套管钻 进到609 m处完钻.
最新钻井新技术简介
主讲人: 主讲人ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ程常修
连续油管钻井技术 钻头技术 套管钻井工艺技术 大位移井技术 随钻测量技术 随钻测井技术 地质导向钻井技术 自动化钻井技术
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连续油管钻井技术
连续油管亦称挠性油管,盘管.连续油管钻 井技术是90年代国 外大力研究和发展的热门钻井 技术之一.1991年,ELF公司首次使用新研制的连 续油管在巴黎盆地钻井取得成功,并证实了它的 可行性.
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大位移井技术
我国独立完成2000m水平位移以上的定向井还不 到 15 口 , 大 港 油 田 红 9—1 井 垂 深 1156m , 水 平 位 移 1668m,水平位移/垂深比值为1.46.在大位移钻井技 术方面,我国与国际先进水平相比还有相当大的差距.
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大位移井技术
2,套管钻井工艺 套管由顶部驱动装置带动旋转,由套管传动扭 矩,带动安装在套管端部工具组上的钻头旋转并钻 进.钻进过程中,先令2个扩孔钻头张开,即可将井 眼扩大.钻井液自套管内进入,由套管与井眼之间 的环形空间返出.
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套管钻井工艺技术
钻头固定在一个专门设计的工具组前端,工具组锁定 在套管端部,并通过钢丝绳与一部专门用于起下钻头的绞 车相连接.当需要更换钻头时,将锁定装置松开,再用绞 车钢丝绳通过套管将工具组起出.换上新钻头后,再用绞 车通过套管将工具组送入,锁定在套管端部.这样一来更 换钻头就变得十分快捷. 钻头的钻进过程也就是下套管的过程.套管一根根打 下去,不再提起.完钻后即可开始进行固井作业.
随钻测量技术
随钻测量(MWD)是提供井下信息最重要的技术.在 过去10年中,随钻测量技术最重要的进步是使随钻测量具 备了随钻测井及地质导向的能力.
目前的随钻测量已不是仅限于定向测量了,还包括地 质和地球物理数据的测量.其测量参数的范围已包括井斜, 方位,工具面,钻压,扭矩,导常地层压力,伽马射线, 地层电阻率,密度和中子孔隙度等;
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套管钻井工艺技术
③减少了钻井事故和复杂情况的发生.由于套管钻 井的井眼自始至终由套管伴随到井底,大大减少了 常见的地层膨胀.避免了井壁坍塌,冲刷井壁,井 筒内形成键槽或台阶的现象. ④起下钻时能保持钻井液连续循环,可防止钻屑聚 集,减少了卡钻事故的发生.
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连续油管钻井技术
3,连续油管钻井对小直径浅直井,定向井和水平 井都适合.其应用范围包括:新的浅直井,定向井 和水平井,老井加深,侧钻,过油管钻井,产层取 心以及完井钻井等.连续油管钻井的另一个用途是 欠平衡钻井,而且在此领域有着巨大的潜在市场.
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连续油管钻井技术
4,用连续油管钻机进行钻井的最大优点是井控安全, 操作简便灵活,不接单根,不必压井就可以进行换钻头 和起下钻作业.连续油管钻井深度目前已达到3000m左右, 过油管侧钻的深度已达到5000m. 目前在美国Alberta南部地区,用连续油管钻机钻井 的数量已占该地区所有开钻井数量的10%以上.北海油田 用连续钻机钻井更为普遍.
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大位移井技术
大 位 移 井 技 术
大位移井通常定义为水平位移与垂直深度之比 (HD/TVC)大于2.0以上的井. 1,国外大位移井概况 ①世界大位移井先进水平 1984年,澳大利亚巴斯A16井,测量深度5533m,垂深 2485m,水平位移4597m,位移与垂深比1.85;当时国内川 中48井,测量深度3039m,垂深2482m,水平位移1456m, 位移与垂深比0.59,是当时国内外最大水平位移的记录.
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自动化钻井技术
1,自动化钻井技术是21世纪钻井技术的重大发展方 向.自动化钻井包括井下自动化和地面钻机自动化两大部 分.当今的自动化钻井系统是靠闭环自动控制系统来实现 的.井下自动化依靠井下闭环自动控制系统(智能系统) 来实现,地面钻机自动化是靠地面闭环自动控制系统来实 现.