石油机械专业基础知识(免券下载)

管、水泥环和油层，使油层通过这些弹孔孔道与油井相连；
1.钻井工艺、设备及钻井新技术
1.6 完井 射孔完井
常规射孔压实带示意图
高能复合射孔对压实带的破除
常规射孔与高能复合射孔对比
1.钻井工艺、设备及钻井新技术
1.6 完井 裸眼完井——油层不封固，直接与油井相连； 渗流面积大，油流阻力小，井底易坍塌。
1.1 钻井方法 钻井就是从地面钻一孔道直达油气层。 破碎岩层； 取出岩屑，继续钻进
1.钻井工艺、设备及钻井新技术
1.1 钻井方法
1.钻井工艺、设备及钻井新技术
1.1 钻井方法
1.钻井工艺、设备及钻井新技术
1.2 钻前准备 钻井工程的第一道工序。主要包括：
❖ 修公路 ❖ 平井场、打水泥基础 ❖ 钻井设备搬运、安装 ❖ 井口准备 ❖ 备足钻井所需要的各种工具、器材
1.钻井工艺、设备及钻井新技术
1.4 钻具组合
1.钻井工艺、设备及钻井新技术
1.4 钻具组合
1.钻井工艺、设备及钻井新技术
1.4 钻具组合
1.钻井工艺、设备及钻井新技术
1.5 固井 固井就是向井内下入一定尺寸的
套管串，并在其周围注入水泥浆，把 套管固定在井壁上，避免井壁坍塌。
固井工作包括：套管柱设计、下 套管、注水泥。
1.钻井工艺、设备及钻井新技术
1.3 钻进 钻井是进行钻井生产取得进尺的唯一过程。 全井钻井过程的主要工序为：
❖ 第一次开钻，下表层套管； ❖ 第二次开钻，从表层套管内用小一些的钻头往下钻进；
如地层情况不复杂，可直接钻到预定井深完井；若遇到复 杂地层，用泥浆难以控制时，便要起钻，下技术套管（中间套 管）；
下套管类似于下钻，但在井口要 使用一些专用工具，如在套管柱上要 加引鞋、套管鞋、回压阀、阻流环、 扶正器等附加装置。
1.钻井工艺、设备及钻井新技术
1.5 固井 注水泥流程： 下套管至预定深度→装水泥头、循环泥浆、接地面管线→
打隔离液→注水泥→顶胶塞→替泥浆→碰压→注水泥结束、候 凝。
1.钻井工艺、设备及钻井新技术
❖ 第三次开钻，从技术套管内用小一些的钻头继续钻进。 依上述同样道理，或可一直钻达预定井深，或再下第二层
套管，再进行第四次、第五次开钻。最后，钻完全井深，下油 层套管，进行固井完井作业。
1.钻井工艺、设备及钻井新技术
1.3 钻进
表层套管——封隔地表浅水层及浅部疏松和复杂地层；安 装井口、悬挂和支撑后续各层套管。
显著提高钻头进尺（软地层50~100%，硬地层13~28%） 显著提高机械钻速（软地层15~30%，硬地层14~21%）
1.钻井工艺、设备及钻井新技术
1.8 常见钻井事故 井漏——当井眼中泥浆液柱压力大于地层压力时，就会引
起泥浆漏失。 造成井漏的更具体的原因可能有： 钻遇疏松地层，开泵过猛而憋漏； 钻遇渗透性地层（砂岩）发生渗透性漏失； 钻遇地层断裂带（石灰岩大溶洞）发生井漏。
下钻—正常钻进—接单根—起钻—换钻头—下钻。
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1.4 钻具组合 裸眼完井——指根据地质条件与井身结构、钻具来源等决
定钻井时采用何种规格的钻头、钻铤和钻杆、方钻杆配合起来 组成钻柱。
作用：(1) 起下钻头； (2) 施加钻压； (3) 传递动力； (4) 输送钻井液； (5) 进行特殊作业：挤水泥、处理井下事故等。
根据钻井的目的层深度和地表状况而定，一般为上百米甚 至上千米。
油层套管——用以保护生产层，提供油气生产通道。下深 位置由目的层位置及完井方式而定。
技术套管——位于表层套管内的套管。主要用来封隔不同 压力层系或易漏、易塌、易卡等井下复杂地层。可以是一层、 两层或更多层（深井、超深井、地质情况复杂）。
井身结构——指下入一口井的套管层数、尺寸、规格、长 度以及各层套管相应的钻头直径和钻进深度、各层套管外的水 泥上返高度等等。
1.6 完井 完井是钻井工程的最后环节。 完井——固井后，油层被水泥和套管封固着，必须设法使
油气层与井筒沟通。 射孔完井——在油层套管内下入射孔枪，发射子弹射穿套
管、水泥环和油层，使油层通过这些弹孔孔道与油井相连；
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1.6 完井 射孔完井——在油层套管内下入射孔枪，发射子弹射穿套
大采收率的目的。
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1.7 钻井液 常用的钻井液为泥浆。
钻井液的作用——钻井过程中冲洗井底、携带岩屑、保护 井壁、冷却钻头、平衡底层压力等。
气体——气体钻井（欠平衡钻井） 泡沫——泡沫钻井（欠平衡钻井）
喷射钻井——钻井液通过具有特殊形状和结构的小尺寸喷 嘴，形成高速钻井液射流，直接射向井底，帮助钻头破碎岩石 ，并清除井底岩屑。
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1.3 钻进
接单根——在钻进过程中，随着岩石的破碎，井眼在不断加深 ，因此钻柱也需要及时接长。钻柱主要由钻杆组成，每当井眼 加深了一根钻杆的长度时，就向钻柱中接入一根钻杆，此过程 叫做接单根。 起钻——需要更换钻头时，便将井中的钻柱全部起出。
❖ 将方钻杆-水龙头置于大鼠洞中； ❖ 将钻杆按立根（2-3根钻杆的整体）卸开； ❖ 更换钻头。 下钻——更换钻头后，将立根连接起来，最后连接方钻杆-水龙 头。 钻进作业大循环——
1.6 完井 割缝衬管及复合完井
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A
1.6 完井 直裸眼井分层改造一体化完井——
下入：一只或几只遇油膨胀封隔器
分层压裂滑套
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永久封隔器（或悬挂器）
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B
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等完井工具对该井裸眼井段实现分层设
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置，满足分多层独立进行酸压改造，以
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达到不同储集类型储层都有产能贡献增
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1.6 完井 射孔与裸眼复合完井——有的厚油层虽然适合裸眼完井，
但上部如有气顶、水层或需要分层开发的油层时，也可将技术 套管下过油层界面，使其封隔油层上部，然后再对下部油层进 行裸眼完井，开采期间有必要时，再射开其中已封隔的上部含 油层段。
1.钻井工艺、设备及钻井新技术
石油钻井与机械 基本知识
中国石油勘探开发研究院
2011.10.14
石油设备范畴
石油钻井设备； 采油设备； 油气集输设备（地面工程或海洋工程）； 压裂酸化设备； 修井设备； 注水注气设备等。
汇报提纲
1.钻井工艺、设备及钻井新技术 2.海洋石油钻井工程技术 3.海洋油气田开发概况及我国的石油战略
1.钻井工艺、设备及钻井新技术