钻井完井基础知识
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3.钻井与完井分析
48 18
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。
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。
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2. 旋转钻井
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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。
钻井与完井工程考试复习资料
简答题1．简述异常高压地层形成的原因。
答：地层在沉积压实过程中,能否保持压实平衡主要取决于四个因素:(1）上覆岩层沉积速度的大小，（2）地层渗透率的大小，（3）地层孔隙减小的速度，(4）排出孔隙流体的能力。
在地层的沉积过程中,如果沉积速度很快,岩石颗粒没有足够的时间去排列,孔隙内流体的排出受到限制，基岩无法增加它的颗粒和颗粒之间的压力，即无法增加它对上覆岩层的支撑能力.由于上覆岩层继续沉积，岩层压力增加，而下面的基岩的支撑能力并没有增加，孔隙流体必然开始部分地支撑本应有岩石颗粒所支撑的那部分上覆岩层压力.如果该地层的周围又有不渗透的地层圈闭，就造成了地层的欠压实,从而导致了异常高压的形成。
2．简述牙轮钻头在井底的运动形式及破岩机理。
答：牙轮钻头在井底产生的运动形式主要有：（1）在钻柱的带动下产生的公转;（2）由于牙轮安装在牙轮轴上,在公转的同时产生自转；（3）单、双齿着地使得牙轮钻头的重心上下移动所形成的上下振动;（4)牙轮钻头的三种特殊结构-—超顶、移轴、复锥使得牙轮在滚动的同时产生滑动。
牙轮钻头的破岩机理：（1)在钻压作用下形成的压碎作用;(2)牙轮的上下振动和滚动形成的冲击破碎作用；（3）三种特殊结构使得牙轮滚动的同时形成滑动所造成的剪切破碎。
3．简述地层流体侵入井眼的主要检测方法。
答:检测地层流体侵入井眼的主要方法有：(1）在不改变任何钻进参数的条件下，钻速突然加快；(2）钻井液池液面上升;（3）钻井液返出流量增加;（4）返出的钻井液温度升高；（5）返出的钻井液密度降低;(6)返出的钻井液导电率变化,一般油气侵导电率变低，盐水侵变高；（7）返出的钻井液粘度变化；（8)循环压力下降；（9）返出的钻井液有油气显示（即地面有油气显示)；（10）由于钻井液粘度降低，使得大钩负荷增大。
4．述注水泥过程中提高顶替效率的主要措施。
答:（1）采用套管扶正器，改善套管居中条件;（2）注水泥过程中活动套管，增大水泥浆流动的牵引力；(3)调整水泥浆性能，使其容易顶替钻井液;(4)注水泥过程中使水泥浆在环空的流动形成紊流或塞流,有利于水泥浆的顶替；(5)在注水泥前，打入一定量的隔离液或清洗液，增加二者的密度差，形成有利的“漂浮”.5、对完井的基本要求?答：（1)最大限度的保护储集层，防止对储集层的损害;(2）减少油气流流入井筒时的流动阻力；（3）能有效的封隔油气水层，防止各层之间的干扰;(4）克服井塌或产层触出砂，保障油气井长期稳产,延长井的寿命;（5)可以实施注水、压裂、酸化等增产措施;（6）工艺简单，成本低。
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。
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。
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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)
水平井钻井、完井知识介绍
一、水平井钻井技术简介
目前状况
• 长、中、短半径水平井已为常规工艺
• 分支井技术得到发展和应用 • 大位移井和大位移水平井见到好的效益
国内情况
长、中、短半径水平井已为常规工艺 大位移水平井正在实施 分支井技术刚起步
－12 －
水平井钻井面临的问题
压缩机 油管寿命 钻机
应力 套管磨损 稳定器 注水泥
水平井是定向井的井型之一，其最大井斜
要大于等于86度，并具备一定的水平段。
－4 －
水平井分类
长曲率半径水平井(造斜率≤8°/30米）
常规水平井
中曲率半径水平井(造斜率8～30°/30米）
短曲率半径水平井(造斜率1.0～3.0°/米）
水 平 井
垂直侧钻(分支）水平井
侧钻水平井
水平侧钻(分支）水平井
井下动力钻具：长串联马达、铰接式马达、仪表
化马达、可转向井下马达
导向钻井及轨迹实时控制，随钻测井：旋转导向
钻井系统取代可转钻井系统
－21 －
水平井油层保护技术 欠平衡钻井技术：泡沫、空气、氮气等充
气钻井液
高性能的钻井液：油基钻井液、合成钻井 液，有利于井壁稳定性、岩屑的清除、控 制井眼损坏
－30 －
长、中半径水平井钻井完井技术
1、水平井地质、油藏、钻井优化设计技术 2、水平井井眼轨道测量和控制技术 3、水平井取心技术 4、水平井钻井液完井液技术
5、水平井固井完井技术
6、水平井测井及资料解释技术
7、水平井射孔及测试技术
以上技术形成了长、中半径水平井施工的配套 技术，并且可以立足于国内。
常规水平井
分支水平井
侧钻井水平井
钻井基本知识
斜向钻井：用 于斜向钻井， 可以增加井眼 长度和产量
03
02
04
水平钻井：用 于水平钻井， 可以增加井眼 长度和产量
垂直钻井：用 于垂直钻井， 可以增加井眼 长度和产量
2
钻井设备
钻井平台
01
02
03
钻井平台是钻 井作业的主要 设备，用于支 撑钻井设备， 进行钻井作业。
钻井平台有多 种类型，包括 固定式、半潜 式、自升式等。
设备准备：准备钻井设备， 如钻机、钻头、钻杆等
人员培训：对钻井人员进 行培训，确保操作安全
安全措施：制定安全措施， 确保钻井过程安全可靠
钻井作业
钻井准备：包括场地平整、 设备安装、人员培训等
钻井过程：包括钻井、取芯、 测井、固井等
钻井设备：包括钻机、钻头、 钻杆、泥浆泵等
钻井安全：包括安全操作规 程、安全防护措施等
04
井下复杂情 况：井下复 杂情况可能 导致钻井事 故和损失
钻井技术趋势
环保与绿色钻井： 减少对环境的影响，
提高钻井安全性
01
02
03
定向钻井技术：提 高钻井精度，降低
钻井风险
04
自动化与智能化： 提高钻井效率，降
低人工成本
深海钻井技术：开 发深海油气资源，
提高能源供应
谢谢
钻井基本知识
演讲人
目录
01. 钻井概述 02. 钻井设备 03. 钻井过程 04.定义
钻井是一种通过 钻头破碎岩石， 形成井眼的工程 活动。
01
钻井技术广泛应 用于石油、天然 气、地热、矿产 等资源的勘探和 开发。
03
02
钻井的目的是为 了获取地下资源， 如石油、天然气、 地下水等。
钻井基础知识专题培训课件
循环系统→流程
泥浆通过立管经水龙带进入钻柱
泥
浆
泥浆泵
经
井
眼
环
排出管线
空
(至立管)
流
泥浆回
回
流管线
泥 浆
水龙带
池
立管
循环系统→分离装置
现代钻井系统组成
5.井控系统
现代钻井系统组成
5.井控系统
防喷器产品
闸板防喷器 环形防喷器
分流器
旋转防喷器
电缆防喷器 带压井作业装置
防 1) 喷密器封钻可具实现的功口防喷能：
泥浆功能：
1、悬浮和携带钻屑 2、润滑和冷却钻具 3、稳定井壁 4、平衡地层压力 5、发挥水力效能 6、传递动力
现代钻井系统组成
钻井液的性能主要有：(1)密度；(2)粘度；(3)屈服
值；(4)静切力；(5)失水量；(6)泥饼厚度；(7)含砂量；(8) 酸碱度；(9)固相、油水含量。
现代钻井泥系浆统泵组将泥成浆打入循环管线
柴油机带动发电机发电 后，驱动各循环罐上的 用电设备（生活区用电） 进行工作。
电力传输动力系统
现代钻井系统组成
1.动力系统
联动机构通过皮带传递动 力，带动泥浆泵工作。
几台发动机的链条及 齿轮组装在金属盒内
机械传输动力系统
现代钻井系统组成
2.提升系统
不论钻井平台是以 电能还是机械传输动 力，目的都是为了钻 井，所以提升系统必 不可少。一般提升系 统由绞车、滚筒、井 架、天车、游车和钢 丝绳组成。
提升系统→死绳锚| 游车| 水龙头|大钩
现代钻井系统组成
3.旋转钻进装置
水龙头 方钻杆 转盘 钻柱 钻头
现代钻井系统组成
游车下部的大钩正 在锁住水龙头提环
泥浆通过立管经水龙带进入钻柱
泥
浆
泥浆泵
经
井
眼
环
排出管线
空
(至立管)
流
泥浆回
回
流管线
泥 浆
水龙带
池
立管
循环系统→分离装置
现代钻井系统组成
5.井控系统
现代钻井系统组成
5.井控系统
防喷器产品
闸板防喷器 环形防喷器
分流器
旋转防喷器
电缆防喷器 带压井作业装置
防 1) 喷密器封钻可具实现的功口防喷能：
泥浆功能：
1、悬浮和携带钻屑 2、润滑和冷却钻具 3、稳定井壁 4、平衡地层压力 5、发挥水力效能 6、传递动力
现代钻井系统组成
钻井液的性能主要有：(1)密度；(2)粘度；(3)屈服
值；(4)静切力；(5)失水量；(6)泥饼厚度；(7)含砂量；(8) 酸碱度；(9)固相、油水含量。
现代钻井泥系浆统泵组将泥成浆打入循环管线
柴油机带动发电机发电 后，驱动各循环罐上的 用电设备（生活区用电） 进行工作。
电力传输动力系统
现代钻井系统组成
1.动力系统
联动机构通过皮带传递动 力，带动泥浆泵工作。
几台发动机的链条及 齿轮组装在金属盒内
机械传输动力系统
现代钻井系统组成
2.提升系统
不论钻井平台是以 电能还是机械传输动 力，目的都是为了钻 井，所以提升系统必 不可少。一般提升系 统由绞车、滚筒、井 架、天车、游车和钢 丝绳组成。
提升系统→死绳锚| 游车| 水龙头|大钩
现代钻井系统组成
3.旋转钻进装置
水龙头 方钻杆 转盘 钻柱 钻头
现代钻井系统组成
游车下部的大钩正 在锁住水龙头提环
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。
第四章 钻井与完井
三、钻井液
• 旋转钻井方法是利用钻井液清洗井底，携出井下钻屑并控 制井内压力。以水为连续相的叫水基钻井液，以油为连续 相的叫油基钻井液。水基钻井液的应用最为广泛，只是在 特殊井如取芯或高难度定向井中才使用油基钻井液。
• 钻井液过去常叫泥浆或钻井泥浆，现也有人称为洗井液。 • 泥浆对于钻井就像血液对于人体一样重要。如果没有性能
• 司钻是操作钻机、实施钻井作业最关键的人员之一 。钻井过程中，司钻通过观察能随时显示负荷大小 的钻井“指重表”，操作离合器和刹把，控制钻压 ，均匀钻进。
2020/1/28
Chengdu University of Technology
7
Colloege of Energy Resources
钻头
• （5）润滑钻具：一般来说，井不是笔直的，井眼也大小不一，井眼越 大越深，钻具旋转和起下钻时阻力越大。泥浆的润滑作用可以减小这 种阻力，持别是在定向井钻井中，泥浆的润滑作用尤为明显。
• （6）破岩作用：在喷射钻井中，泥浆传递水力能量，使机械破岩和水 力破岩作用相结合
• （7）平衡地层压力：钻井时，地层压力是靠泥浆液柱压力来平衡的， 所以有平衡钻井之说，尤其是高压油、气、水层更要靠泥浆来使地层 保持稳定，做到“压稳而不死”；因此，泥浆密度的大小事关重大， 如果泥浆密度太小，有可能因压不住地层压力而导致井喷事故；如果 泥浆密度过大，则会引起油层伤害，严重时会导致油气层完全被堵死 ，油气无法采出。
• 人们往往误以为泥浆是“泥加水”搅和而成的。其实不然 ，泥浆是溶胶悬浮液体系，由四个部分组成：
1、液相，可以是淡水或盐水，或某种类型的油品；
2、固相，为增加体系密度，常用重晶石，为改善流变性 和滤失性常用微晶高岭土；
3、处理剂，用以调整泥浆性能，常用各种有机或无机化 学处理剂；
• 旋转钻井方法是利用钻井液清洗井底，携出井下钻屑并控 制井内压力。以水为连续相的叫水基钻井液，以油为连续 相的叫油基钻井液。水基钻井液的应用最为广泛，只是在 特殊井如取芯或高难度定向井中才使用油基钻井液。
• 钻井液过去常叫泥浆或钻井泥浆，现也有人称为洗井液。 • 泥浆对于钻井就像血液对于人体一样重要。如果没有性能
• 司钻是操作钻机、实施钻井作业最关键的人员之一 。钻井过程中，司钻通过观察能随时显示负荷大小 的钻井“指重表”，操作离合器和刹把，控制钻压 ，均匀钻进。
2020/1/28
Chengdu University of Technology
7
Colloege of Energy Resources
钻头
• （5）润滑钻具：一般来说，井不是笔直的，井眼也大小不一，井眼越 大越深，钻具旋转和起下钻时阻力越大。泥浆的润滑作用可以减小这 种阻力，持别是在定向井钻井中，泥浆的润滑作用尤为明显。
• （6）破岩作用：在喷射钻井中，泥浆传递水力能量，使机械破岩和水 力破岩作用相结合
• （7）平衡地层压力：钻井时，地层压力是靠泥浆液柱压力来平衡的， 所以有平衡钻井之说，尤其是高压油、气、水层更要靠泥浆来使地层 保持稳定，做到“压稳而不死”；因此，泥浆密度的大小事关重大， 如果泥浆密度太小，有可能因压不住地层压力而导致井喷事故；如果 泥浆密度过大，则会引起油层伤害，严重时会导致油气层完全被堵死 ，油气无法采出。
• 人们往往误以为泥浆是“泥加水”搅和而成的。其实不然 ，泥浆是溶胶悬浮液体系，由四个部分组成：
1、液相，可以是淡水或盐水，或某种类型的油品；
2、固相，为增加体系密度，常用重晶石，为改善流变性 和滤失性常用微晶高岭土；
3、处理剂，用以调整泥浆性能，常用各种有机或无机化 学处理剂；
钻井与完井考试必备
井身结构定义：套管层次、套管下入深度以及井眼尺寸（钻头尺寸）与套管尺寸的配合井身结构设计基本内容：确定下入套管的层次数、确定各层套管的下入深度、确定选择合适的套管尺寸与井眼尺寸的配合。
静液压力是由液柱重力引起的压力。
井内有效液柱压力PmE:钻井液在流动过程或被激励中有效地作用在井内的总压力地层压力Pp：岩石孔隙中流体（油气水）的压力，也叫地层孔隙压力地层坍塌压力Pt：当井内液柱压力低于某一值时地层出现坍塌（脆性地层）或缩径（塑性）地层破裂压力Pf：当井内液体压力达到某一值时会使地层破裂，这个压力称上覆岩层压力P O：覆盖在该地层以上的地层岩石基质和孔隙中流体的总重量造成的压力骨架应力：由岩石颗粒之间来支撑的那部分上覆岩层压力压力系数：地层压力与同深的盐水液柱压力的比值波动压力：抽汲压力Sw、激动压力Sg。
上提钻柱时产生的附加抽汲压力Sw，使井底压力减小Sw；下钻时产生附加压力Sg，使井底压力升高SgDc指数法:机械钻速随压差的减少而增加。
正常情况下，钻速随井深的增加而减小，Dc增加，在异常高压地层，钻速增加而dc减小。
适用范围：岩性为泥岩、页岩；钻进过程中的地层压力监测和完钻后区块地层压力统计分析。
声波时差法：声波在地层中的传播速度与岩石的密度、结构、孔隙度及埋藏深度有关。
当岩性一定时，声波的速度随岩石孔隙度的增大而减小，对于沉积压实作用形成的泥岩、页岩：在正常地层压力井段，随着井深增加，岩石孔隙度减少，声波速度增加，声波时差减小;在异常压力井段，岩石空隙度增加，声波速度减少，声波时差增大。
可以通过声波时差偏离正常趋势线的大小预测地层压力。
适用范围：岩性为泥岩、页岩；完钻后进行地层压力评价。
碳酸岩类地层现在的技术只能用随钻测量，预测地层压力。
井身结构设计基础参数：1地质方面的数据：岩性剖面及故障提示、地层压力梯度剖面、地层破裂压力梯度剖面。
2工程数据：抽汲压力系数Sw、激动压力系数Sg、地层压裂安全增值Sf、溢流条件Sk、压差允值△P N(△Pa)井身结构设计方法步骤：1根据区域地质情况，确定按正常作业工况或溢流工况，进行设计。
钻井完井技术考试复习知识点.pptx
16
重难点 5、PDC钻头剖面的结构。
顶点 锥形面 鼻部 肩部 外径弧面 保径部分
顶点
锥形面
保径部分 外径弧面
肩部 鼻部
17
重难点
6、深锥面和浅锥面的优缺点有哪些？
深锥面 优点：较高的稳定性；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。
10
重难点 1、等壁厚定子的优点有哪些？
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。
11
复习回顾
1、钻杆横向振动发生的机理是什么？
2、涡轮钻具的工作原理是什么？
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。
9
重难点
3、涡轮钻具和螺杆钻具的区别有哪些？
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
6、目前破岩方式按岩石破碎的基本机理分类是什么？
机械破碎；
热力破坏；
熔融和汽化； 化学溶解；
3
重难点
2、特殊注水泥方式有哪些？
特殊方法的使用基于井下特殊情况： 低破裂梯度存在而水泥要求高返时用双级法； 大尺寸套管注水泥用内管法； 有低压漏层的大裂隙条件用外管法； 极易漏失井用反循环法； 特殊井为提高充填质量的浅井用延迟法。
高温交联：与高温降解一样，一般的高分子聚合物都能发
重难点 5、PDC钻头剖面的结构。
顶点 锥形面 鼻部 肩部 外径弧面 保径部分
顶点
锥形面
保径部分 外径弧面
肩部 鼻部
17
重难点
6、深锥面和浅锥面的优缺点有哪些？
深锥面 优点：较高的稳定性；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。
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重难点 1、等壁厚定子的优点有哪些？
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。
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复习回顾
1、钻杆横向振动发生的机理是什么？
2、涡轮钻具的工作原理是什么？
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。
9
重难点
3、涡轮钻具和螺杆钻具的区别有哪些？
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
6、目前破岩方式按岩石破碎的基本机理分类是什么？
机械破碎；
热力破坏；
熔融和汽化； 化学溶解；
3
重难点
2、特殊注水泥方式有哪些？
特殊方法的使用基于井下特殊情况： 低破裂梯度存在而水泥要求高返时用双级法； 大尺寸套管注水泥用内管法； 有低压漏层的大裂隙条件用外管法； 极易漏失井用反循环法； 特殊井为提高充填质量的浅井用延迟法。
高温交联：与高温降解一样，一般的高分子聚合物都能发
钻井现场基本知识
施工的定向井占全国的一半以上。
三、定向井基本知识
2、钻定向井的目的
施工人员应根据不同的钻井目的对设计井的井身剖面类型、
井身结构、泥浆类型、完井方法等进行合理设计。例如开发裂缝 型油层或低渗透油、气层，为了增加油气层的卸油面积，增加产 量，提高采收率的目的。
三、定向井基本知识
3、有关定向井的一些概念 （1）、 定向井：一口井的设计目标点，按照人为的需要，在一个 既
二、钻井基本知识
1、钻头类型及指标；
2、钻机八大件组成；
3、钻柱组成及其作用； 4、钻井液的性能及作用 ；
5、常用的钻井液净化设备；
6、钻井中钻井液的循环程序； 7、影响机械钻速的因素； 8、钻井中井下复杂情况及钻井事故； 9、钻井事故。
二、钻井基本知识
1、钻头类型及指标：
钻头主要分为：刮刀钻头；牙轮钻头；金刚石
三、定向井基本知识
3、有关定向井的一些概念
(18)、 工具面角：分为磁性工具面角和重力工具面角；磁性工具面
角：以正北方向线为基准，；重力工具面角：以井眼方位线为基准。
(19)、 反扭角：使用井底马达带弯接头进行定向造斜或扭方位时，
动力钻具启动前的工具面与启动后加压钻进时的工具面之间的夹角， 称为反扭角。反扭角总是使工具面逆时针转动。
定的方向上与井口垂线偏离一定的距离的井，统称为定向井。
（2）、 井深（m）：井眼轴线上任一点，到井口的井眼长度，称为 该点的井深，单位为“米”。 （3）、 垂深（m）：井眼轴线上任一点，到井口所在水平面的距离， 称为该点的垂深，单位为“米”。
三、定向井基本知识
3、有关定向井的一些概念
（4）、 水平位移（m）：井眼轨迹上任一点，与井口铅直线的距离， 称为该点的水平位移，也称为该点的闭合距，单位为“米”。
石油钻井行业——固井与完井
p N 0.00981 Dmin
p min Sb
在地层压力曲线上找出 ρpper 所在的深度即 为中间套管下深D2。
12
3、求钻井尾管下入深度的初选点D31
根据中间套管鞋 D2处的地层破裂压力当量密度 ρf2 ，求出 继续向下钻进时裸眼井段所允许的最大地层压力当量密度：
pper f 2 Sb S f
2
3
二、井身结构设计的原则
1、有效地保护油气层；
2、有效避免漏、喷、塌、卡等井下复杂事故的发生 ，保证安全、快速钻进； 3、当实际地层压力超过预测值而发生井涌时，在一 定压力范围内，具有压井处理溢流的 能力。
4
三、井身结构设计的基础数据
地层岩性剖面、地层孔隙压力剖面、地层破裂压力剖面 、地层坍塌压力剖面。 6个设计系数： 抽系压力系数Sb；0.024 ～0.048 g/cm3
根据中间套管鞋处的地层压力当量密度 ρp2 ，计算出若
钻进到深度D2发生井涌关井时，表层套管鞋D1处所承受 的井内压力的当量密度：
fE p 2 S b S f
D2 D1
Sk
用试算法确定 D1。试取一个 D1，计算 ρfE ，计算值与 D1 处的地层破裂压力当量密度值比较；若计算值接近且小
于地层破裂压力值，则确定 D1为表层套管下深。否则，
重新试取D1进行试算。
14
七、套管尺寸与钻头尺寸的选择
1. 原则：
（1）套管能顺利下入井眼内，并具有一定的环空间隙柱水泥。
（2）钻头能够顺利通过上一层套管。
2. 经验配合关系
长期实践形成的经验配合关系（P 256，图7-3） 国内常用的配合关系： (17 ½) 13 3/8——(12 ¼) 9 5/8——(8 ½) 5 ½
完井知识
一、名词解释(20)完井工程:也称油井完成。
包括钻开生产层到下套管注水泥固井，确定完井的井底结构，使井眼与产层连通(射孔)，安装井底及井口、排液、直至投产的一项系统工程。
井身结构:主要包括下入套管的层次，每层套管的下深以及下入套管和井眼尺寸的配合。
其设计的依据是：地层压力、破裂压力、坍塌压力(剖面)激动压力:激动压力系数Sg:下入钻柱时,由于钻柱向下运动产生的激动压力使井内液柱压力的增加值,用当量密度来表示.水泥浆的稠化时间:是指从水泥浆从配制开始到时其稠度达到时其规定值所用的时间.先期裸眼完井:是在钻到时预定的产层之前先下入油层套管固井,然后换用符合打开油气层条件的优质钻井液钻开油气层裸眼完成的完井方法.水泥浆失重:随着水泥浆的固化,水泥浆的重力逐渐传递到套管及岩石上,水泥浆的静液柱压力也慢慢降低,对地层的压力也逐渐变小.(当水泥的重力完全挂在两个交界面上,就丧失了静液柱压力对地层压力的平衡作用)这种现象称为水泥浆的失重.前置液:是用于在注水泥浆之前，向井中注入和各种专门液体。
其作用是将水泥浆与钻井液隔开，起到隔离、缓冲、清洗的作用，可提高固井质量。
前置液可分为隔离液和冲洗液P279LTC螺纹:长圆螺纹[API标准的连接螺纹有四种:短圆螺纹(STC),长圆螺纹(LTC),梯形螺纹(BTC),直连型螺纹(XL)] 二、简答题(50)1.简述套管的类型及作用答:根据套管的功能，可将套管分为以下几类：(1)表层套管，主要有两个作用，一是在其顶部安装套管头，并通过套管头悬挂和支承后续各层套管；二是隔离地表浅水层和浅部复杂地层，使淡水不受钻井液污染。
(2)中间套管，作用是隔离不同地层孔隙压力的层系或易塌易漏等复杂地层。
(3)生产套管，是钻到时目的层后的最后一层套管，其作用是保护生产层，并给油气从产层流至地面提供通道。
(4)钻井衬管(亦称钻井尾管)，它的作用同中间套管。
2.简述API标准的标准套管钢级分类答:分为八种10级其中六种抗硫的是:H-40、J-55、K-55、L-80、C-75、C-90四种非抗硫:N-80、P-110、Q-125、C-953.试述套管在外挤压力作用下有哪几种破坏形式答:有四种形式的破坏:①弹性失稳破坏；②弹性过渡区失稳破坏；③塑性失稳破坏；④屈服破坏。
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• • • • • • 圆度； 壁厚的均匀性； 抗腐蚀； 最小的流动阻力（内孔光滑度）； 良好的上扣性能及重复互换性能； 耐磨（硬度指标）。
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：
二、套管
• 1、套管类型及主要功用 • 套管是优质钢材制成的无缝管或焊接管，两端均
加工有锥型螺纹，大多数的套管是用套管接箍连 结组成套管柱。 • 油井套管有其特殊的标准。每种套管都应符合标 准。我国现用的套管标准与美国API标准类似。 • 标准规定套管本体的钢材应达到规定的强度，用 钢级表示。API标准把套管钢级分为：H、J、K、 N、C、L、P、Q八级十种，即H-40、J-55、K55、C-75、L-80、N-80、C-90、C-95、P-110、 Q-125。其中H-40、J-55、K-55、C-75、L-80、 C-90六种是抗硫的，其余四种是非抗硫的。
第一节 固井施工
为了保证地下的油、气无损失地流至地 面，必须自井底至井口造成一条中途不会 流失的通道，同时为防止不同压力层系的 油气互相干扰和其它流体侵入井内，必须 将各油、气、水层进行有效地封隔，这些 通常都通过固井工作来实现。
一、电测的目的
• 就固井工作而言，完井电测将为具体固井 设计提供依据，通过完井电测将使我们了 解到以下内容： • 1）、地质分层，油层顶界及底界，进而确 定壁厚套管的下入深度。 • 2）、判断高压层和低压层（包括断层）， 确定是否使用套管外封隔器和水泥外加剂 及是否采取防漏固井施工措施等。 • 3）、确定地层压力系数进而确定固井洗井 液密度。 • 4）、掌握井径大小及变化情况，计算注水 泥量、确定划眼井段、确定套管外封隔器 等工具的下入位置。
按API标准生产的套管厂标：
公司名称 天津钢管公司 上海宝钢集团公司 日本住友金属工业株式会社SUMITOMO METALS INDUSTRIES，LTD 日本钢管株式会社NIPPON KOKAN KABVSHIV KAISHA 新日本制铁公司NIPPON STEEL CORPORATION 日本川崎制铁公司KAWSAKI STEEL CORPORATION 西德曼尼斯曼公司MANNESMANNROEHREN-WERKE 美国钢铁公司UNITED STATES STEEL CORP 阿根廷SIN COSTURA INDUTRIA USS NKK NIPPON STEEL 厂标 TPCO BG
表4—1 不同尺寸通径规规格
套管外径mm（in） 通径规长度mm
规板有效厚 度mm
通径规直径小于套管 的内径值mm
≤219.1(8 5/8) 244.5-339.7(9 5/8-13 3/8) ≥406.4(16)
152 305
8 10
3.2 4.0
305
12
4.8
（四）、一次通径、二次通径
• 通径目的：检查套管内是否畅通及清除套 管内杂物；检查套管内径看固井胶塞能否 通过。 • 一次通径：在井场进行，由接箍端放入通 径规，用压缩空气吹送、用小管子推送或 用绳索牵引均可。注意保护好螺纹，绝不 要反方向通径而造成母螺纹损坏。某些特 殊螺纹，如VAM扣，在通试内径时不能卸 掉母护丝，否则通径规将对金属锥面造成 损坏。
三、套管附件
• （二）、扶正器的作用及下入位置 • 作用： • 1、扶正井内套管，保证套管居中，提高顶
替水泥浆效率。 • 2、使水泥环均匀。 • 3、减少套管与井壁间的粘附阻卡。
• 下入位置： • 自浮箍开始下至油顶以上20米，每根套管 下1只，卡放在接箍上。
三、套管附件
• （三）、套管外封隔器的作用及下入位置 • 套管外封隔器随套管串同时下入井内，在 注水泥、替钻井液、碰压、试压后，蹩压 可实现坐封。套管外封隔器可起到以下作 用： • 1、对异常高压井使用套管外封隔器，坐封
套管检查
• 弯曲检查： • a、肉眼观察有明显弯曲的和通径规不能自 由通过的套管不能下井。 • b、用直尺或拉紧的线进行直线度检验，套 管对直线的偏离（即弦高）超过套管总长 的0.2%和在套管两端1.53m长度范围内超 过3.18mm的不能下井。
套管检查
• 螺纹检查： • a、不完整螺纹LN（见图）的缺损，其深度 延伸到螺纹牙底以下或延伸到超出规定壁 厚的12.5%的套管不能下井，应报废。
三、套管附件
• （一）、浮鞋、浮箍的作用及下入位置 • 浮鞋的作用及下入位置： • 装在最下根套管下端，同时起引鞋、回压 凡尔作用，与浮箍的回压装置构成双保险。 • 浮箍的作用及下入位置： • 装在距浮鞋1—3单根套管处（根据井深确 定），起防止水泥浆回流、产生压差改善 水泥固结的作用；定位固井胶塞，防止固 井时替空。
LN
LC L
b、全牙顶螺纹LC（见上图）段内的检查：
• 套管LC值小于下列规定值的报废。
套管外径 mm(in) 壁厚 mm 牙数 LC值 mm 牙/25.4mm 短螺纹 长螺纹 偏梯形螺纹
114.3(41/2)
5.21 8 其余全部
5.59 8 其余全部 全部 8
22.22 38.10 —
34.92 41.27 — 44.44 31.74 50.80 — 53.97
后套管与井筒之间形成永久性机械封隔， 防止高压流体上窜，保证固井质量。 • 2、套管外封隔器可以多只使用，卡放在预 定位置，实现复杂层系层间分隔，防止层 间窜流。
三、套管附件
• 3、套管外封隔器挤入钻井液坐封后与地层
间为软接触，可以卡放在易吸水膨胀的地 层，减缓地层蠕动，有利于减少套管错断 和变形的发生机会。
套管检查
• 套管损伤检查： • 管体不应有任何缺损，如有发纹、折叠、 裂纹、划痕、凹陷等缺损时，其深度不能 大于规定壁厚的12.5%，否则不能下井。 • 变形检查： • 凡符合下列条件之一的套管不能下井。 • a、管体或接箍有明显变形的套管。 • b、管体有轻度变形，但通径规不能自由通 过的套管。 • c、螺纹有变形的套管。
（二）、套管丝扣清洗
• 套管丝扣的清洗应在通径、丈 量后进行。正确的清洗办法是不应 当使用柴油或汽油，而是采用高效 能溶剂，并用擦布和鬃毛刷清洗螺 纹，注意不要除掉磷化层。
（三）、不同规格套管通径规
• 通径规从接箍端面进入后能自由通过套管，否则 套管不能下井。通径规两端要有倒角，其规格见 下表4—1。
螺纹检查：
• f、畸形螺纹：螺纹有歪扭、波纹或几何尺 寸不合要求的套管不能下井。 • g、锈蚀：螺纹侧面有麻坑或麻点的套管不 能下井。 • h、倒角毛刺：倒角后管端的内外边缘有毛 刺的套管不能下井。 • i、套管螺纹锥度检查： • 圆螺纹锥度超出60000/1000—68000/1000 范围的套管不能下井；偏梯形螺纹锥度应 符合下列标准，否则不能下井。
• 3、分级注水泥时： • 浮鞋+厚壁套管（2-3根）+浮箍+厚壁套管+ 薄壁套管+双级箍+薄壁套管+厚壁套管+薄 壁套管+厚壁套管（1根）+联顶节。 • 4、使用尾管悬挂器时： • 浮鞋+套管（1-3根）+浮箍+厚壁套管+尾管 悬挂器+送入钻具
套管外径 mm(in)
全牙顶螺纹
不完整螺纹
外螺纹
内螺纹
外螺纹
≤339.7(13 3/8)
61000/1000 — 66000/1000
60000/1000— 61000/1000 67000/1000 — 67000/1000
套管检查：
• • • • • • • •
腐（锈）蚀检查： 凡符合下列条件之一的套管不能下井。 a、外表面有严重锈蚀的套管。 b、外表面有轻度腐蚀，但腐蚀深度超过 1mm的套管。 c、内表面有锈蚀的套管。 d、螺纹有腐蚀的套管。 裂缝、裂纹及孔隙检查： 任何有裂缝、裂纹及孔隙的套管不能下井。
三、套管附件
• 1、将水泥面控制工具下在易套损层位以下，固井 后留在易套损层位环空中的不是水泥环而是钻井 液，这样在地层发生蠕变时地层与套管不进行硬 接触，因而可减少套损的发生。 • 2、由于缩短了水泥浆柱高度，减少了由于水泥浆 “失重”引起的环空液柱压力损耗，有利于固井 及候凝期间压稳高压层，提高高压层封固质量， 防止固井后管外喷冒的发生。 • 下入位置：设计水泥面位置。一般选在嫩二段以 下15—20米。
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：
二、套管
• 1、套管类型及主要功用 • 套管是优质钢材制成的无缝管或焊接管，两端均
加工有锥型螺纹，大多数的套管是用套管接箍连 结组成套管柱。 • 油井套管有其特殊的标准。每种套管都应符合标 准。我国现用的套管标准与美国API标准类似。 • 标准规定套管本体的钢材应达到规定的强度，用 钢级表示。API标准把套管钢级分为：H、J、K、 N、C、L、P、Q八级十种，即H-40、J-55、K55、C-75、L-80、N-80、C-90、C-95、P-110、 Q-125。其中H-40、J-55、K-55、C-75、L-80、 C-90六种是抗硫的，其余四种是非抗硫的。
第一节 固井施工
为了保证地下的油、气无损失地流至地 面，必须自井底至井口造成一条中途不会 流失的通道，同时为防止不同压力层系的 油气互相干扰和其它流体侵入井内，必须 将各油、气、水层进行有效地封隔，这些 通常都通过固井工作来实现。
一、电测的目的
• 就固井工作而言，完井电测将为具体固井 设计提供依据，通过完井电测将使我们了 解到以下内容： • 1）、地质分层，油层顶界及底界，进而确 定壁厚套管的下入深度。 • 2）、判断高压层和低压层（包括断层）， 确定是否使用套管外封隔器和水泥外加剂 及是否采取防漏固井施工措施等。 • 3）、确定地层压力系数进而确定固井洗井 液密度。 • 4）、掌握井径大小及变化情况，计算注水 泥量、确定划眼井段、确定套管外封隔器 等工具的下入位置。
按API标准生产的套管厂标：
公司名称 天津钢管公司 上海宝钢集团公司 日本住友金属工业株式会社SUMITOMO METALS INDUSTRIES，LTD 日本钢管株式会社NIPPON KOKAN KABVSHIV KAISHA 新日本制铁公司NIPPON STEEL CORPORATION 日本川崎制铁公司KAWSAKI STEEL CORPORATION 西德曼尼斯曼公司MANNESMANNROEHREN-WERKE 美国钢铁公司UNITED STATES STEEL CORP 阿根廷SIN COSTURA INDUTRIA USS NKK NIPPON STEEL 厂标 TPCO BG
表4—1 不同尺寸通径规规格
套管外径mm（in） 通径规长度mm
规板有效厚 度mm
通径规直径小于套管 的内径值mm
≤219.1(8 5/8) 244.5-339.7(9 5/8-13 3/8) ≥406.4(16)
152 305
8 10
3.2 4.0
305
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4.8
（四）、一次通径、二次通径
• 通径目的：检查套管内是否畅通及清除套 管内杂物；检查套管内径看固井胶塞能否 通过。 • 一次通径：在井场进行，由接箍端放入通 径规，用压缩空气吹送、用小管子推送或 用绳索牵引均可。注意保护好螺纹，绝不 要反方向通径而造成母螺纹损坏。某些特 殊螺纹，如VAM扣，在通试内径时不能卸 掉母护丝，否则通径规将对金属锥面造成 损坏。
三、套管附件
• （二）、扶正器的作用及下入位置 • 作用： • 1、扶正井内套管，保证套管居中，提高顶
替水泥浆效率。 • 2、使水泥环均匀。 • 3、减少套管与井壁间的粘附阻卡。
• 下入位置： • 自浮箍开始下至油顶以上20米，每根套管 下1只，卡放在接箍上。
三、套管附件
• （三）、套管外封隔器的作用及下入位置 • 套管外封隔器随套管串同时下入井内，在 注水泥、替钻井液、碰压、试压后，蹩压 可实现坐封。套管外封隔器可起到以下作 用： • 1、对异常高压井使用套管外封隔器，坐封
套管检查
• 弯曲检查： • a、肉眼观察有明显弯曲的和通径规不能自 由通过的套管不能下井。 • b、用直尺或拉紧的线进行直线度检验，套 管对直线的偏离（即弦高）超过套管总长 的0.2%和在套管两端1.53m长度范围内超 过3.18mm的不能下井。
套管检查
• 螺纹检查： • a、不完整螺纹LN（见图）的缺损，其深度 延伸到螺纹牙底以下或延伸到超出规定壁 厚的12.5%的套管不能下井，应报废。
三、套管附件
• （一）、浮鞋、浮箍的作用及下入位置 • 浮鞋的作用及下入位置： • 装在最下根套管下端，同时起引鞋、回压 凡尔作用，与浮箍的回压装置构成双保险。 • 浮箍的作用及下入位置： • 装在距浮鞋1—3单根套管处（根据井深确 定），起防止水泥浆回流、产生压差改善 水泥固结的作用；定位固井胶塞，防止固 井时替空。
LN
LC L
b、全牙顶螺纹LC（见上图）段内的检查：
• 套管LC值小于下列规定值的报废。
套管外径 mm(in) 壁厚 mm 牙数 LC值 mm 牙/25.4mm 短螺纹 长螺纹 偏梯形螺纹
114.3(41/2)
5.21 8 其余全部
5.59 8 其余全部 全部 8
22.22 38.10 —
34.92 41.27 — 44.44 31.74 50.80 — 53.97
后套管与井筒之间形成永久性机械封隔， 防止高压流体上窜，保证固井质量。 • 2、套管外封隔器可以多只使用，卡放在预 定位置，实现复杂层系层间分隔，防止层 间窜流。
三、套管附件
• 3、套管外封隔器挤入钻井液坐封后与地层
间为软接触，可以卡放在易吸水膨胀的地 层，减缓地层蠕动，有利于减少套管错断 和变形的发生机会。
套管检查
• 套管损伤检查： • 管体不应有任何缺损，如有发纹、折叠、 裂纹、划痕、凹陷等缺损时，其深度不能 大于规定壁厚的12.5%，否则不能下井。 • 变形检查： • 凡符合下列条件之一的套管不能下井。 • a、管体或接箍有明显变形的套管。 • b、管体有轻度变形，但通径规不能自由通 过的套管。 • c、螺纹有变形的套管。
（二）、套管丝扣清洗
• 套管丝扣的清洗应在通径、丈 量后进行。正确的清洗办法是不应 当使用柴油或汽油，而是采用高效 能溶剂，并用擦布和鬃毛刷清洗螺 纹，注意不要除掉磷化层。
（三）、不同规格套管通径规
• 通径规从接箍端面进入后能自由通过套管，否则 套管不能下井。通径规两端要有倒角，其规格见 下表4—1。
螺纹检查：
• f、畸形螺纹：螺纹有歪扭、波纹或几何尺 寸不合要求的套管不能下井。 • g、锈蚀：螺纹侧面有麻坑或麻点的套管不 能下井。 • h、倒角毛刺：倒角后管端的内外边缘有毛 刺的套管不能下井。 • i、套管螺纹锥度检查： • 圆螺纹锥度超出60000/1000—68000/1000 范围的套管不能下井；偏梯形螺纹锥度应 符合下列标准，否则不能下井。
• 3、分级注水泥时： • 浮鞋+厚壁套管（2-3根）+浮箍+厚壁套管+ 薄壁套管+双级箍+薄壁套管+厚壁套管+薄 壁套管+厚壁套管（1根）+联顶节。 • 4、使用尾管悬挂器时： • 浮鞋+套管（1-3根）+浮箍+厚壁套管+尾管 悬挂器+送入钻具
套管外径 mm(in)
全牙顶螺纹
不完整螺纹
外螺纹
内螺纹
外螺纹
≤339.7(13 3/8)
61000/1000 — 66000/1000
60000/1000— 61000/1000 67000/1000 — 67000/1000
套管检查：
• • • • • • • •
腐（锈）蚀检查： 凡符合下列条件之一的套管不能下井。 a、外表面有严重锈蚀的套管。 b、外表面有轻度腐蚀，但腐蚀深度超过 1mm的套管。 c、内表面有锈蚀的套管。 d、螺纹有腐蚀的套管。 裂缝、裂纹及孔隙检查： 任何有裂缝、裂纹及孔隙的套管不能下井。
三、套管附件
• 1、将水泥面控制工具下在易套损层位以下，固井 后留在易套损层位环空中的不是水泥环而是钻井 液，这样在地层发生蠕变时地层与套管不进行硬 接触，因而可减少套损的发生。 • 2、由于缩短了水泥浆柱高度，减少了由于水泥浆 “失重”引起的环空液柱压力损耗，有利于固井 及候凝期间压稳高压层，提高高压层封固质量， 防止固井后管外喷冒的发生。 • 下入位置：设计水泥面位置。一般选在嫩二段以 下15—20米。