钻井基础知识(技术员)
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SINOPEC ZHONGYUAN OILFIED SERVICE CORPORATION
钻井基础知识—现场技术管理
三、工序要点
一开
联顶节长度= 一开联入+0.4～0.5m。 根据套管长度确定一开井深。 一开井深=表层套管总长(留一根短的备用)+确定的联入+口袋深度。 口袋深度尽量少留，0.3～0.5m为宜。 一开重点措施： 软地层利用水马力钻进前几个单根，确保井眼开直，前40～50m钻进参数为 一档、单泵钻进，后用双泵二档钻进；硬地层钻压小于所下钻铤一次弯曲值；注 意观测井口防垮塌。 钻完一开井深，循环时要不停上下活动钻具，防大肚子井眼。 起钻防“拔活塞”。 下表层套管时引鞋及前2～3根套管上扣后采取加固措施；套管下完井口居中 固井时技术员要在水泥车上记录替浆量，预替水泥浆液面深度=套管下深20m，根据套管的每米环容和预替水泥浆液面深度计算替浆量，原则是宁少勿多， 防止替空。
• N坐标＝XⅡ-XⅠ
• E坐标＝YⅡ-YⅠ
• tg￠= △E坐标/△ N坐标
• E坐标――东西坐标两靶差值
• N坐标――南北坐标两靶差值
• ￠―――双靶方位线
• 也可以使用画坐标图的方法， 直观又简单。
钻井基础知识—钻井设计要点
穿靶井斜、最大井斜、最小井斜
先确定两靶垂深差和位移差，即△H和△S。
SINOPEC ZHONGYUAN OILFIED SERVICE CORPORATION
不同尺寸钻铤弯曲临界钻压，供参考。
钻铤名义直径 （英寸）
8
7
6 1/4 5 3/4 4 3/4 4 1/4 3 3/4 3 1/2
外径 203 197
177．8
158．8 146．05 120．7
108 95 88．9
下
2210
120°±
5°±
上
沙三段 中
2320
140°±
15°±
下
2570
140°±
15°±
沙四段
2670
100°±
30°±
中生界
2950
100°±
30°±
完钻原则
落实并开发卫77块沙四段－中生界油藏
取资料要求
按开发井要求录取资料
钻井基础知识—钻井设计要点
靶点由来？
• 方位线确定方法：
定井位： 方位一致—穿靶井斜—确定轨迹—最佳靶 前位移—最小靶前位移
水平井设计靶前位移300m，则该井若按单增剖面设计， 靶前位移300m即为该剖面曲率半径，根据公式可计算出理 论每米增斜率为57.3/300=0.191（°）。其它剖面增斜率 均大于单增剖面，因此工具造斜率不应低于19.1°/100m。
地质分层 根据地层规律判断方位漂 移。 岩性介绍，注意钻头、复 杂、钻井液应对措施。
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钻井基础知识—钻井设计要点
二、钻井设计要点
（三）轨道设计
宏观控制轨迹
待钻剖面优化
直井段位移影响：正向、反向、侧向 以优快、轨迹圆滑为准则设计待钻剖面。
根据定向难度提前做好准备
考虑轨迹改变导致的施工风险
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钻井基础知识—钻井设计要点
二、钻井设计要点
（一）地质概况
靶心要求解读
两靶垂深差
位移差
穿靶井斜、中靶最小井斜、中靶最大井斜
靶心半径
地质分层解读。
β<45°时，钻头上倾 β>60°时，钻头下倾 β=45°~60°时，不确定
（八）重点提示 复杂地层提示 注水井影响
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钻井基础知识—现场技术管理
一、岗位职责
1、贯彻执行技术指令。根据技术部门的施工方案下达具体的技术指令。 2、全面负责钻井质量。有技术决定权，对违反设计的现象有权制止。 3、负责钻头、钻具及指重表、测斜仪的检查与管理，对特殊下井工具做到认真 检查丈量，并绘图备查。 4、对井下安全负责。井下异常时有临时处置权。 5、负责井队技术培训和新技术、新工艺的试验推广工作。 6、对送达现场的各种钻具、工具、套具负责验收，不合格的有权拒收，有权提 出更换。负责现场计量器具的校准和周检，确保准确可靠。 7、资料收集、整理和分析。填写工程井史和有关报表审查工程报表，填写井史， 收集整理各项工程技术资料报表，做好月度技术经济指标分析和完井技术总结， 并按时上交。 8、时时掌握钻井动态，每日向上级生产和技术部门汇报当日生产技术工作，特 殊情况按规定汇报。 9、负责日常井控管理，包括设备维护保养、井控岗位落实、加重物资储备等。
Ｙ：20352380 Ｙ：20352320
2590
20
2950
20
Ⅲ
X：
Y：
发标日期
2007年×月×日
发标单位
采油三厂
钻探目的
落实并开发卫77块沙四段－中生界油藏
层位
深度（m）
断距（m）
地层倾向
地层倾角
备注
明化镇组
1200
分
馆陶组
1400
层
东营组
1670
数
中
沙一段
据
下
1920
120°±
5°±
上 沙二段
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钻井基础知识—钻井设计要点
一、钻井设计内容 依据SY/T 5333-2012《钻井工程设计格式》
1 地质概况
2 设计依据
14 钻井施工重点技术要求
3 质量要求
15 中途测试要求
4 井身结构
16 完井井口装置
5 轨道设计
钻井基础知识
丁向京 中原石油工程有限公司钻井四公司
二O一三年十二月
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钻井基础知识—钻井设计要点
一、钻井设计内容 二、钻井设计要点
地质概况 井身结构 轨道设计 钻具组合 油气层压力控制 钻井液 固井设计 施工重点技术要求和复杂提示
直径 mm
内径 100 75 90 80 75 70 57．2 75 70 50．8 38 32 44．5
重量 kg/m
192 219．3
189 156 164．3 166 135．1 97 111．2 69．5 63 49 39．6
第一次弯曲 临界钻压
t
7．2 8．0 6．9 5．2
5．5
4．1 2．9 3．2 1．8 1．5 1．1 0．83
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钻井基础知识—钻井设计要点
常规组合：
钻井基础知识—钻井设计要点
二、钻井设计要点
（五）油气层压力控制 执行相关标准
（六）钻井液 要求：保障井下安全 提高机械钻速 保护油气层
（七）固井设计 井眼准备，固井配合。
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钻井基础知识—现场技术管理
三、工序要点
项 点 点数
检查内容
值班房 3 (1)工程班报表 (2)钻具记录 (3)设备运转记录
泥浆房 1 钻井液性能
地质房 4 (1)钻时 (2)地层 (3)岩性 (4)油气显示
循环系 统
第二次弯曲 临界钻压
t
14．3 15．8 13．6 10．3 10．9 11．00 8．2 5．8 6．4 3．7 3．0 2．10 1．65
井号
卫77-×
井别
开发井
设计井深（垂深）
2950（米）
建议井口
构造位置 卫城区块卫77块
靶心
靶心坐标
垂深（米）
靶心半径（米）
I 靶心要求
Ⅱ
Ｘ：3970645 Ｘ：3970940
3
(1)震动筛、除砂器、除泥器、马达搅拌器的运转情况 (2)泥浆量及液面 (3)座岗观察及记录
钻台 8
指重表 转盘负荷 井下情况：悬重、摩阻 、 井口井下工具
井场 3
（1）入井钻具准备 （2）液控房及压力、操作台 （3）液压泵运转、油 量
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17 弃井要求
6 钻井设备
18 职业健康、安全、环保要求
7 钻具组合与强度校核 19 钻井资料要求
8 钻头选型与钻井参数 20 钻井进度计划
9 取心设计
21 投资预算
10 钻井液
11 油气层保护要求
12 油气井wenku.baidu.com力控制
13 固井设计
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钻井基础知识—钻井设计要点
一、钻井设计内容
掌握设计重点内容。 全面了解全部设计内容。 熟悉设计主要内容，包括井型、井别、钻探目的、井身结 构、质量要求、钻井液体系、井控要求。 重点关注审批人员提示、地层倾角倾向、质量要求、造斜 点、油气水层位置、地层压力系数、注水井动态、各层套管 所封层位及目的、邻井复杂提示、特殊地层等。
然后用公式：tgаmax＝△S/△H 求出аmax
例如上例中的卫77-×井： △H
H=2950-2590=360(m)
S=[295²+(-60)² ]½ =301.04(m) △S
则：tgаmax＝△S/△H=301.04/360=0.836
可得最大井斜：аmax=39.9°
最大井斜、最小井斜示意图
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钻井基础知识—钻井设计要点
一、钻井设计内容
重视设计的严肃性。 具有法律性质，不能随意更改。更改将追究当事人责任。 学会重视设计，尊重设计要求。 邻井资料调研。 落实同区块完成井井下复杂、钻头使用、轨迹控制规律、 钻井液体系及钻井液性能。 根据调研资料，认清重点和难点，减少施工盲目性。
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“一高一低” “八个关键环节”
钻井基础知识—现场技术管理
二、工作程序
1、按巡回检查路线及要点进行检查。掌握井下情况，针对出现的问题，提出预 防、处理措施，并组织实施，有困难及时向上级汇报。检查注水井情况。 2、按规定时间汇报，开电台会，制定下步生产计划。 3、布置班组作业计划，确定钻井参数，提出安全措施。交接班应了解钻具使用 情况。 4、换记录卡片，检查指重表、传感器。 5、中途检查技术措施、安全措施执行情况。钻进过程中注意观察震动筛岩屑， 与地质录井沟通，了解井下情况、在岗情况、钻具管理、钻井液性能变化、钻井 液量及坐岗情况，对关键点检查和记录，工具到井验收（型号、数量、厂家、尺 寸、时间、钢级、丈量等）。 6、起钻前5柱下钻后5柱，井下复杂或特殊情况，技术员上钻台。起下钻过程中 检查座岗情况，是否灌满泥浆，有无拨活塞现象。起钻前、起钻完、下钻完核对 钻具。下钻完开泵循环时观察震动筛返出情况。 7、检查井控工作关键点。 8、整理班报表，一天工作总结分析，写工作日记。 9、巡回检查路线、内容，见表。
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钻井基础知识—钻井设计要点
二、钻井设计要点
（二）井身结构 了解本井难度。钻机提升能力 明确施工井套管层次目的。不出现喷漏同存，封住易塌、易漏等上 下矛盾的层位 必封点的确定。套管下深应以达到封固目的为准则，不能单纯根 据井深确定。 套管尺寸与井眼尺寸。 套管与井眼间隙最小9.5～12.7mm 范围，最好为19mm。 间隙较小时，注意套管接箍、钻井液密度、注水泥及井眼曲率等问题。 目前国内常用的套管、钻头系列为：（26"）20" —（17 1/2"）13 3/8"—（12 1/4"）9 5/8"—（8 1/2"）7"—（5 7/8"）4 1/2" 。
钻井基础知识—现场技术管理
三、工序要点
二开
出表层套管 钻铤出套管鞋前采用一档吊打，之后可用更高档位钻进，逐步 加至设计钻压。
开泵注意事项 下钻中途开泵。原因一是下钻遇阻需要中途开泵冲或划眼；二是防堵水眼中 途顶通；三是井深后为降低井底开泵泵压中途顶水眼破坏钻井液结构力。开泵先 小排量顶通，防止开泵过猛造成井下复杂，开泵顶通时时间不宜过长。 下钻到底开泵。一是小排量开泵后根据泵压等具体情况逐渐提高排量，沉砂 较多时要保证小排量循环时间，防大排量造成沉砂突然堵塞环空憋漏地层；二是 旋转转盘破坏泥浆结构力后不要定点转转盘，而要上下大幅度活动钻具；三是循 环、划眼期间或钻杆内外存在较大压差时接单根、修泵要防止钻具内泥浆长时间 倒返，防井垮与堵水眼。
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钻井基础知识—钻井设计要点
二、钻井设计要点
（四）钻具组合
熟悉常用钻具组合 以井身质量和井下安全为原则
直井：钟摆、满眼、塔式 定向井：增斜、降斜、稳斜
钻铤尺寸
钻铤尺寸决定井眼有效直径 允许最小钻铤外径=2 倍套管接箍外径-钻头直径 钻铤柱中最下一段钻铤（不少于一柱）外径应不小于允许最小外 径，才能保证套管顺利下入。 组合中采用稳定器，可以采用稍小外径钻铤。 钻铤中选用的最大外径钻铤应保证在打捞作业中能够套铣，相邻 两段钻铤外径差值不超过25.4mm。
钻井基础知识—现场技术管理
三、工序要点
一开
联顶节长度= 一开联入+0.4～0.5m。 根据套管长度确定一开井深。 一开井深=表层套管总长(留一根短的备用)+确定的联入+口袋深度。 口袋深度尽量少留，0.3～0.5m为宜。 一开重点措施： 软地层利用水马力钻进前几个单根，确保井眼开直，前40～50m钻进参数为 一档、单泵钻进，后用双泵二档钻进；硬地层钻压小于所下钻铤一次弯曲值；注 意观测井口防垮塌。 钻完一开井深，循环时要不停上下活动钻具，防大肚子井眼。 起钻防“拔活塞”。 下表层套管时引鞋及前2～3根套管上扣后采取加固措施；套管下完井口居中 固井时技术员要在水泥车上记录替浆量，预替水泥浆液面深度=套管下深20m，根据套管的每米环容和预替水泥浆液面深度计算替浆量，原则是宁少勿多， 防止替空。
• N坐标＝XⅡ-XⅠ
• E坐标＝YⅡ-YⅠ
• tg￠= △E坐标/△ N坐标
• E坐标――东西坐标两靶差值
• N坐标――南北坐标两靶差值
• ￠―――双靶方位线
• 也可以使用画坐标图的方法， 直观又简单。
钻井基础知识—钻井设计要点
穿靶井斜、最大井斜、最小井斜
先确定两靶垂深差和位移差，即△H和△S。
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不同尺寸钻铤弯曲临界钻压，供参考。
钻铤名义直径 （英寸）
8
7
6 1/4 5 3/4 4 3/4 4 1/4 3 3/4 3 1/2
外径 203 197
177．8
158．8 146．05 120．7
108 95 88．9
下
2210
120°±
5°±
上
沙三段 中
2320
140°±
15°±
下
2570
140°±
15°±
沙四段
2670
100°±
30°±
中生界
2950
100°±
30°±
完钻原则
落实并开发卫77块沙四段－中生界油藏
取资料要求
按开发井要求录取资料
钻井基础知识—钻井设计要点
靶点由来？
• 方位线确定方法：
定井位： 方位一致—穿靶井斜—确定轨迹—最佳靶 前位移—最小靶前位移
水平井设计靶前位移300m，则该井若按单增剖面设计， 靶前位移300m即为该剖面曲率半径，根据公式可计算出理 论每米增斜率为57.3/300=0.191（°）。其它剖面增斜率 均大于单增剖面，因此工具造斜率不应低于19.1°/100m。
地质分层 根据地层规律判断方位漂 移。 岩性介绍，注意钻头、复 杂、钻井液应对措施。
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钻井基础知识—钻井设计要点
二、钻井设计要点
（三）轨道设计
宏观控制轨迹
待钻剖面优化
直井段位移影响：正向、反向、侧向 以优快、轨迹圆滑为准则设计待钻剖面。
根据定向难度提前做好准备
考虑轨迹改变导致的施工风险
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钻井基础知识—钻井设计要点
二、钻井设计要点
（一）地质概况
靶心要求解读
两靶垂深差
位移差
穿靶井斜、中靶最小井斜、中靶最大井斜
靶心半径
地质分层解读。
β<45°时，钻头上倾 β>60°时，钻头下倾 β=45°~60°时，不确定
（八）重点提示 复杂地层提示 注水井影响
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钻井基础知识—现场技术管理
一、岗位职责
1、贯彻执行技术指令。根据技术部门的施工方案下达具体的技术指令。 2、全面负责钻井质量。有技术决定权，对违反设计的现象有权制止。 3、负责钻头、钻具及指重表、测斜仪的检查与管理，对特殊下井工具做到认真 检查丈量，并绘图备查。 4、对井下安全负责。井下异常时有临时处置权。 5、负责井队技术培训和新技术、新工艺的试验推广工作。 6、对送达现场的各种钻具、工具、套具负责验收，不合格的有权拒收，有权提 出更换。负责现场计量器具的校准和周检，确保准确可靠。 7、资料收集、整理和分析。填写工程井史和有关报表审查工程报表，填写井史， 收集整理各项工程技术资料报表，做好月度技术经济指标分析和完井技术总结， 并按时上交。 8、时时掌握钻井动态，每日向上级生产和技术部门汇报当日生产技术工作，特 殊情况按规定汇报。 9、负责日常井控管理，包括设备维护保养、井控岗位落实、加重物资储备等。
Ｙ：20352380 Ｙ：20352320
2590
20
2950
20
Ⅲ
X：
Y：
发标日期
2007年×月×日
发标单位
采油三厂
钻探目的
落实并开发卫77块沙四段－中生界油藏
层位
深度（m）
断距（m）
地层倾向
地层倾角
备注
明化镇组
1200
分
馆陶组
1400
层
东营组
1670
数
中
沙一段
据
下
1920
120°±
5°±
上 沙二段
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钻井基础知识—钻井设计要点
一、钻井设计内容 依据SY/T 5333-2012《钻井工程设计格式》
1 地质概况
2 设计依据
14 钻井施工重点技术要求
3 质量要求
15 中途测试要求
4 井身结构
16 完井井口装置
5 轨道设计
钻井基础知识
丁向京 中原石油工程有限公司钻井四公司
二O一三年十二月
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钻井基础知识—钻井设计要点
一、钻井设计内容 二、钻井设计要点
地质概况 井身结构 轨道设计 钻具组合 油气层压力控制 钻井液 固井设计 施工重点技术要求和复杂提示
直径 mm
内径 100 75 90 80 75 70 57．2 75 70 50．8 38 32 44．5
重量 kg/m
192 219．3
189 156 164．3 166 135．1 97 111．2 69．5 63 49 39．6
第一次弯曲 临界钻压
t
7．2 8．0 6．9 5．2
5．5
4．1 2．9 3．2 1．8 1．5 1．1 0．83
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钻井基础知识—钻井设计要点
常规组合：
钻井基础知识—钻井设计要点
二、钻井设计要点
（五）油气层压力控制 执行相关标准
（六）钻井液 要求：保障井下安全 提高机械钻速 保护油气层
（七）固井设计 井眼准备，固井配合。
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钻井基础知识—现场技术管理
三、工序要点
项 点 点数
检查内容
值班房 3 (1)工程班报表 (2)钻具记录 (3)设备运转记录
泥浆房 1 钻井液性能
地质房 4 (1)钻时 (2)地层 (3)岩性 (4)油气显示
循环系 统
第二次弯曲 临界钻压
t
14．3 15．8 13．6 10．3 10．9 11．00 8．2 5．8 6．4 3．7 3．0 2．10 1．65
井号
卫77-×
井别
开发井
设计井深（垂深）
2950（米）
建议井口
构造位置 卫城区块卫77块
靶心
靶心坐标
垂深（米）
靶心半径（米）
I 靶心要求
Ⅱ
Ｘ：3970645 Ｘ：3970940
3
(1)震动筛、除砂器、除泥器、马达搅拌器的运转情况 (2)泥浆量及液面 (3)座岗观察及记录
钻台 8
指重表 转盘负荷 井下情况：悬重、摩阻 、 井口井下工具
井场 3
（1）入井钻具准备 （2）液控房及压力、操作台 （3）液压泵运转、油 量
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17 弃井要求
6 钻井设备
18 职业健康、安全、环保要求
7 钻具组合与强度校核 19 钻井资料要求
8 钻头选型与钻井参数 20 钻井进度计划
9 取心设计
21 投资预算
10 钻井液
11 油气层保护要求
12 油气井wenku.baidu.com力控制
13 固井设计
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钻井基础知识—钻井设计要点
一、钻井设计内容
掌握设计重点内容。 全面了解全部设计内容。 熟悉设计主要内容，包括井型、井别、钻探目的、井身结 构、质量要求、钻井液体系、井控要求。 重点关注审批人员提示、地层倾角倾向、质量要求、造斜 点、油气水层位置、地层压力系数、注水井动态、各层套管 所封层位及目的、邻井复杂提示、特殊地层等。
然后用公式：tgаmax＝△S/△H 求出аmax
例如上例中的卫77-×井： △H
H=2950-2590=360(m)
S=[295²+(-60)² ]½ =301.04(m) △S
则：tgаmax＝△S/△H=301.04/360=0.836
可得最大井斜：аmax=39.9°
最大井斜、最小井斜示意图
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钻井基础知识—钻井设计要点
一、钻井设计内容
重视设计的严肃性。 具有法律性质，不能随意更改。更改将追究当事人责任。 学会重视设计，尊重设计要求。 邻井资料调研。 落实同区块完成井井下复杂、钻头使用、轨迹控制规律、 钻井液体系及钻井液性能。 根据调研资料，认清重点和难点，减少施工盲目性。
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“一高一低” “八个关键环节”
钻井基础知识—现场技术管理
二、工作程序
1、按巡回检查路线及要点进行检查。掌握井下情况，针对出现的问题，提出预 防、处理措施，并组织实施，有困难及时向上级汇报。检查注水井情况。 2、按规定时间汇报，开电台会，制定下步生产计划。 3、布置班组作业计划，确定钻井参数，提出安全措施。交接班应了解钻具使用 情况。 4、换记录卡片，检查指重表、传感器。 5、中途检查技术措施、安全措施执行情况。钻进过程中注意观察震动筛岩屑， 与地质录井沟通，了解井下情况、在岗情况、钻具管理、钻井液性能变化、钻井 液量及坐岗情况，对关键点检查和记录，工具到井验收（型号、数量、厂家、尺 寸、时间、钢级、丈量等）。 6、起钻前5柱下钻后5柱，井下复杂或特殊情况，技术员上钻台。起下钻过程中 检查座岗情况，是否灌满泥浆，有无拨活塞现象。起钻前、起钻完、下钻完核对 钻具。下钻完开泵循环时观察震动筛返出情况。 7、检查井控工作关键点。 8、整理班报表，一天工作总结分析，写工作日记。 9、巡回检查路线、内容，见表。
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钻井基础知识—钻井设计要点
二、钻井设计要点
（二）井身结构 了解本井难度。钻机提升能力 明确施工井套管层次目的。不出现喷漏同存，封住易塌、易漏等上 下矛盾的层位 必封点的确定。套管下深应以达到封固目的为准则，不能单纯根 据井深确定。 套管尺寸与井眼尺寸。 套管与井眼间隙最小9.5～12.7mm 范围，最好为19mm。 间隙较小时，注意套管接箍、钻井液密度、注水泥及井眼曲率等问题。 目前国内常用的套管、钻头系列为：（26"）20" —（17 1/2"）13 3/8"—（12 1/4"）9 5/8"—（8 1/2"）7"—（5 7/8"）4 1/2" 。
钻井基础知识—现场技术管理
三、工序要点
二开
出表层套管 钻铤出套管鞋前采用一档吊打，之后可用更高档位钻进，逐步 加至设计钻压。
开泵注意事项 下钻中途开泵。原因一是下钻遇阻需要中途开泵冲或划眼；二是防堵水眼中 途顶通；三是井深后为降低井底开泵泵压中途顶水眼破坏钻井液结构力。开泵先 小排量顶通，防止开泵过猛造成井下复杂，开泵顶通时时间不宜过长。 下钻到底开泵。一是小排量开泵后根据泵压等具体情况逐渐提高排量，沉砂 较多时要保证小排量循环时间，防大排量造成沉砂突然堵塞环空憋漏地层；二是 旋转转盘破坏泥浆结构力后不要定点转转盘，而要上下大幅度活动钻具；三是循 环、划眼期间或钻杆内外存在较大压差时接单根、修泵要防止钻具内泥浆长时间 倒返，防井垮与堵水眼。
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钻井基础知识—钻井设计要点
二、钻井设计要点
（四）钻具组合
熟悉常用钻具组合 以井身质量和井下安全为原则
直井：钟摆、满眼、塔式 定向井：增斜、降斜、稳斜
钻铤尺寸
钻铤尺寸决定井眼有效直径 允许最小钻铤外径=2 倍套管接箍外径-钻头直径 钻铤柱中最下一段钻铤（不少于一柱）外径应不小于允许最小外 径，才能保证套管顺利下入。 组合中采用稳定器，可以采用稍小外径钻铤。 钻铤中选用的最大外径钻铤应保证在打捞作业中能够套铣，相邻 两段钻铤外径差值不超过25.4mm。