钻井方法及工艺PPT课件
合集下载
石油钻井工程PPT课件
井
安装
下油层套
生
井底
完
试油
管注水泥
产
完成
成
井口
石油钻井建井过程 第13页/共61页
主要内容
一、钻井的目的和意义 二、钻井的主要程序 三、钻井设备、工具和仪器 四、钻井的发展及趋势 五、钻井关键技术 六、钻井风险 七、钻井取得的成就
第14页/共61页
三、钻井设备、工具和仪器
1. 钻井设备 • 动力系统
定 井 位
候凝 安装 井口
二 开
拆卸 设备 成本 核算
地质 设计
下表 层套 管注 水泥
钻进 取心 测斜 电测井
钻井 设计
钻进 取心 测斜 电测井
下中 层套 管注 水泥
准备 工程
修公路 平场地 打基础 安装 下导管
试车
一 开
安全检查
试油
候凝 安装 井口
钻进
取心
三
测斜
开
电测井
中途测井
移
井口
油
候凝
交
完成
第11页/共61页
二、钻井的主要程序
4. 完井和试油 • 试油
对可能出油（气）的生产层，在降低井内 液柱压力的条件下，诱导油、气入井，然后 对生产层的油、气产量、水产量，地层压力 及油、气物理化学性质等进行测定，这一整 套工艺技术就叫试油。只有通过试油才能知 道油气层含油气情况。
第12页/共61页
第49页/共61页
五、钻井关键技术
2. 携岩技术
•将钻头破碎的岩屑从井底及时清除出去是提高钻 速，减少钻井事故的关键。 •在大斜度井中，由于岩屑在重力作用下落到井壁 下侧，影响钻柱的活动，增大了钻柱的摩阻扭矩， 还容易引起井下复杂情况。
钻井工艺技术PPT课件
以本段上部抗拉强度为准，本段下部强度未充分利 用。
合理性考虑： 从LT2中取出一段用LT1代替，并非用 T的2 套管直接
下LT2段。 也T 如3 此，从LT3中取出一段用L T1和
L T2’代替。
（3）校核 计算抗挤强度：从井口到井底逐段计算，下 部抗挤强度最大。 计算抗拉强度：从井底到井口逐段计算，上 部抗拉强度最大。 可采用二者可分别计算的方法。 目前用法：先用抗挤计算设计各段，再用抗 拉强度校核。 分段：不同强度段，越多越经济，受套管品 种限制，目前分四～五段为宜。
教材：《石油钻采机械概论》35元；
本课程用电子文档形式讲课，听课笔记注意只记标题 、彩色标识字体。
5. 套管螺纹连接 （1）三角螺纹连接 承载面：齿侧角30°斜面，产生较大径 向分力。 连接强度：只有管体强度的60～75% 。 密封方式：齿间干涉及丝扣油的堵塞实 现密封，密封性差。 （2）梯形螺纹连接 承载面： 3°斜面，导向面：10°斜面， 增强了齿形，减少了径向力。 连接强度：达到管体强度的85%。 密封方式：靠齿间干涉和丝扣油堵塞实 现密封，密封性差。 （3）套管接头螺纹分布规律 近似于抛物线，接头螺纹两端扣牙受力
②中国： 92年构思用“井下增压器”研究（由矿机教 研室增压器科研组完成）。 94年石油总公司招标，由石大、勘探院两家 分别进行可行性研究。 99年，单元、整机地面试验成功。 技术特点：利用地面泥浆，井下增压缸自动 水力换向，产生高压射流。难点超高压密封。 前景：试验成功是钻井的一场革命；增压技 术可用于地面和井下增压注水。
1．钻前准备 ① 定井位；②平井场； ③ 打基础；④备器材。 2．钻进 （1）全井钻进过程 ①一次开钻，下表层套管。 ②二次开钻，从表层套管内钻进。 ③三次开钻，从技术套管内钻进。
合理性考虑： 从LT2中取出一段用LT1代替，并非用 T的2 套管直接
下LT2段。 也T 如3 此，从LT3中取出一段用L T1和
L T2’代替。
（3）校核 计算抗挤强度：从井口到井底逐段计算，下 部抗挤强度最大。 计算抗拉强度：从井底到井口逐段计算，上 部抗拉强度最大。 可采用二者可分别计算的方法。 目前用法：先用抗挤计算设计各段，再用抗 拉强度校核。 分段：不同强度段，越多越经济，受套管品 种限制，目前分四～五段为宜。
教材：《石油钻采机械概论》35元；
本课程用电子文档形式讲课，听课笔记注意只记标题 、彩色标识字体。
5. 套管螺纹连接 （1）三角螺纹连接 承载面：齿侧角30°斜面，产生较大径 向分力。 连接强度：只有管体强度的60～75% 。 密封方式：齿间干涉及丝扣油的堵塞实 现密封，密封性差。 （2）梯形螺纹连接 承载面： 3°斜面，导向面：10°斜面， 增强了齿形，减少了径向力。 连接强度：达到管体强度的85%。 密封方式：靠齿间干涉和丝扣油堵塞实 现密封，密封性差。 （3）套管接头螺纹分布规律 近似于抛物线，接头螺纹两端扣牙受力
②中国： 92年构思用“井下增压器”研究（由矿机教 研室增压器科研组完成）。 94年石油总公司招标，由石大、勘探院两家 分别进行可行性研究。 99年，单元、整机地面试验成功。 技术特点：利用地面泥浆，井下增压缸自动 水力换向，产生高压射流。难点超高压密封。 前景：试验成功是钻井的一场革命；增压技 术可用于地面和井下增压注水。
1．钻前准备 ① 定井位；②平井场； ③ 打基础；④备器材。 2．钻进 （1）全井钻进过程 ①一次开钻，下表层套管。 ②二次开钻，从表层套管内钻进。 ③三次开钻，从技术套管内钻进。
《课程讲解》-6钻井方法与钻进工艺技术
转盘旋转钻井法
图6－2 转盘旋转钻井法
特点
①钻杆完成起下钻具、传递扭矩、 为钻头施加钻压、提供洗井液的入 井渠道等任务；
②钻头在一定的钻压作用下旋转破 岩，提高了破岩效率；
③在破岩的同时，井底岩屑被清除 出来；
④提高了钻井速度和效益。
第一节 钻井方法（旋转钻井法） 井底动力钻具旋转钻井法
钻头 钻柱加压
洗井: 清洗井底、运移岩屑出井的工艺过程。
的 洗井的主要任务：
组
➢保证井眼清洁;
成
➢循环过程中能够将岩屑冲离井底，从环
及
空中携带岩屑上返到地面。
功
➢循环中断时将岩屑悬浮在洗井液中不让
观察井 在已开发的油气田内，为了研究开发过 程中地下情况的变化所钻的井。
第三节 钻井设备
图6－4 大庆I－130型钻机
钻机：石油钻井的地面配
套设备，由多种机器设备 组成的一套大功率重型联 合工作机组，可以满足完 成钻进、接单根、起下钻、 循环洗井、下套管、固井、 完井及特殊作业和处理井 下事故等要求。
了解油气层结构变化和产能为目的所钻的井
资料井 为编制油气田开发方案，或在开发过程中为某些专题
研究取得第一手资料数据而钻的井
第二节 钻井类型
开发 井
油气井 为开发油气田，用大中型钻机所钻的采 油、采气井，也叫生产井。
注入井 为合理开发油气田，提高采收率及开发 速度，用以对油气田进行注气、注水以 补充和合理利用地层能量所钻的井。
的 动力设备 直流电驱动钻机
分
交流电驱动钻机
类 使用地区
第三节 钻井设备
钻井深度
钻
机
的 动力设备
分
类
陆地钻机
《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
钻井工艺过程解析PPT优选版
➢ 表层套管：下入表层套管的目的在于加固上部疏松岩 层的井壁和安装防喷器，为下一步钻井提供良好条件， 一般深度为30～100m，最深可达300～400m。
➢ 技术套管：位于表层套管以内的套管。下技术套管是 为了隔绝上部的高压油、气、水层或漏失层及坍塌层。 （1）深井、超深井及地质情况复杂时，需下多层技术 套管。（2）在满足钻井工艺要求的前提下，为节省钢
材，应少下或不下技术套管。
➢ 油层套管：下入井内的最后一层套管，形成坚固的井 筒，使生产层的油或气由井底沿这层套流至井口。
➢ 在各层套管与井壁的环形空间，都应注入水泥加固 〈固井〉。
2.钻具组合
➢ 钻具组合，或叫钻具配合：指根据地质条件与井身结构、 钻具来源等，决定钻井时用什么样的钻头、钻铤、钻杆 和方钻杆配合连接起来组成钻柱。
速度，将钻柱下放一立根距离； ➢ 借助吊卡〈或用卡瓦〉将钻柱轻座在转盘上，从吊
卡上脱开吊环。 ➢ 再去挂吊卡，重复上述操作，直至下完全部立根，
接上方钻杆准备钻进。
正常钻进又称纯钻进：
➢ 启动转盘〈或井底动力钻具〉，通过钻杆柱带动井底钻 头旋转；
➢ 借助手刹车，给钻头施加适当的压力〈钻压〉，以破碎 岩石；
➢ 选择钻机时，必须保证该钻机的起重能力 能满足提升最重钻杆柱和下最重套管柱的 要求。
➢ 制定钻机标准系列时，应依据系列井深L相 应的标准井身结构与钻具组合，以确定钻 机有关工作是很重要的。除应做好充 分思想、组织准备外，尚应做好各项物质准备 工作。
1. 平井场，打水泥基础。
➢ 合理的钻具配合是确保优质快速钻井的重要条件。
•入井钻具应尽量简单。能满足要求时，尽 量只用一种尺寸钻杆，以简化钻井器材的 准备，便于起下作业和处理井下事故。
➢ 技术套管：位于表层套管以内的套管。下技术套管是 为了隔绝上部的高压油、气、水层或漏失层及坍塌层。 （1）深井、超深井及地质情况复杂时，需下多层技术 套管。（2）在满足钻井工艺要求的前提下，为节省钢
材，应少下或不下技术套管。
➢ 油层套管：下入井内的最后一层套管，形成坚固的井 筒，使生产层的油或气由井底沿这层套流至井口。
➢ 在各层套管与井壁的环形空间，都应注入水泥加固 〈固井〉。
2.钻具组合
➢ 钻具组合，或叫钻具配合：指根据地质条件与井身结构、 钻具来源等，决定钻井时用什么样的钻头、钻铤、钻杆 和方钻杆配合连接起来组成钻柱。
速度，将钻柱下放一立根距离； ➢ 借助吊卡〈或用卡瓦〉将钻柱轻座在转盘上，从吊
卡上脱开吊环。 ➢ 再去挂吊卡，重复上述操作，直至下完全部立根，
接上方钻杆准备钻进。
正常钻进又称纯钻进：
➢ 启动转盘〈或井底动力钻具〉，通过钻杆柱带动井底钻 头旋转；
➢ 借助手刹车，给钻头施加适当的压力〈钻压〉，以破碎 岩石；
➢ 选择钻机时，必须保证该钻机的起重能力 能满足提升最重钻杆柱和下最重套管柱的 要求。
➢ 制定钻机标准系列时，应依据系列井深L相 应的标准井身结构与钻具组合，以确定钻 机有关工作是很重要的。除应做好充 分思想、组织准备外，尚应做好各项物质准备 工作。
1. 平井场，打水泥基础。
➢ 合理的钻具配合是确保优质快速钻井的重要条件。
•入井钻具应尽量简单。能满足要求时，尽 量只用一种尺寸钻杆，以简化钻井器材的 准备，便于起下作业和处理井下事故。
钻井取心工艺技术课件
目的和目标
目的
明确本课件的教学目的，即让学生掌 握钻井取心工艺技术的相关知识，提 高其在石油、天然气、矿产资源勘探 开发中的实际应用能力。
目标
具体阐述本课件的教学目标，包括了 解钻井取心工艺技术的原理、掌握相 关设备和操作方法、学会在实际工程 中应用该技术等。
02
钻井取心工艺技术概述
定义和背景
对未来的展望
随着石油勘探技术的不断发展，钻井 取心工艺技术将不断面临新的挑战和 机遇。未来，钻井取心技术将向更加 高效、智能、环保的方向发展，提高 取心效率和成功率，降低取心成本， 满足石油勘探开发的需求。
新材料、新工艺和新技术的应用将进 一步提升钻井取心技术水平，例如采 用新型复合钻头、智能钻井液和实时 监测系统等，提高钻井取心过程的自 动化和智能化水平。
定义
钻井取心工艺技术是一种通过钻井方式获取地下岩心样本的 工程技术。
背景
随着地质勘探和资源开发领域的不断发展，钻井取心工艺技 术在矿产资源勘查、油气田开发、地热能利用等领域得到了 广泛应用。
技术和方法
技术
钻井取心工艺技术涉及钻井工程、岩心采集、岩心处理和岩心分析等多个技术 环节。
方法
根据不同的地质条件和勘探需求，可以采用不同的钻井取心方法和设备，如常 规取心、密闭取心、定向取心等。
钻井取心工艺技术课件
• 引言 • 钻井取心工艺技术概述 • 取心工具与设备 • 取心工艺流程 • 取心技术应用与案例分析 • 取心技术面临的挑战与未来发展 • 结论
01ห้องสมุดไป่ตู้
引言
主题简介
钻井取心工艺技术
介绍钻井取心工艺技术的定义、 原理和应用领域。
重要性
阐述钻井取心工艺技术在石油、 天然气、矿产资源勘探开发中的 重要性和作用。
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
钻完井工艺流程介绍PPT
钻完井工艺流程介绍
• 引言 • 钻井阶段 • 完井阶段 • 钻完井工艺中的挑战与解决方案 • 未来钻完井工艺的发展趋势
01
引言
目的和背景
01
石油和天然气是现代社会的重要 能源，钻完井工艺是获取这些能 源的关键技术。
02
随着科技的发展，钻完井工艺不 断进步，提高开采效率和安全性 。
钻完井工艺流程概述
取芯
取芯筒选择
取芯处理
根据地层特性和取芯要求，选择合适 的取芯筒。
对取出的岩芯进行清洗、编号、描述 等处理，以便后续分析。
取芯作业
将取芯筒下入井内，通过钻杆将地层 岩石取出。
钻井液循环
循环建立
通过钻井液循环系统，建立循环 通道，将钻屑带出井外。
循环控制
根据需要调整循环压力和流量，确 保钻屑有效排出，同时保护井壁稳 定。
钻井液处理
对循环的钻井液进行净化、调整性 能参数等处理，以满足钻进需要。
03
完井阶段
完井前准备
井眼准备
清理井眼，确保井壁光滑，无杂 物和碎屑。
设备检查
对完井工具和设备进行全面检查， 确保其完好和正常工作。
钻井液处理
根据需要调整钻井液性能，以满 足完井作业要求。
Hale Waihona Puke 完井作业下套管将套管下入井眼，固定井壁，为后续作业提供保 护。
钻机设备维护与升级
钻机设备维护与升级
钻机设备是钻完井过程中的重要装备，其性能和维护状况直接影响到钻井效率和 质量。因此，维护和升级钻机设备是钻完井工艺中的一项重要任务。
解决方案
为了维护和升级钻机设备，需要采取一系列措施，包括定期检查和保养设备、及 时维修和更换磨损部件、升级改造老旧设备等。同时，还需要加强设备管理，建 立健全的设备维护和保养制度，确保设备的正常运行和使用效果。
• 引言 • 钻井阶段 • 完井阶段 • 钻完井工艺中的挑战与解决方案 • 未来钻完井工艺的发展趋势
01
引言
目的和背景
01
石油和天然气是现代社会的重要 能源，钻完井工艺是获取这些能 源的关键技术。
02
随着科技的发展，钻完井工艺不 断进步，提高开采效率和安全性 。
钻完井工艺流程概述
取芯
取芯筒选择
取芯处理
根据地层特性和取芯要求，选择合适 的取芯筒。
对取出的岩芯进行清洗、编号、描述 等处理，以便后续分析。
取芯作业
将取芯筒下入井内，通过钻杆将地层 岩石取出。
钻井液循环
循环建立
通过钻井液循环系统，建立循环 通道，将钻屑带出井外。
循环控制
根据需要调整循环压力和流量，确 保钻屑有效排出，同时保护井壁稳 定。
钻井液处理
对循环的钻井液进行净化、调整性 能参数等处理，以满足钻进需要。
03
完井阶段
完井前准备
井眼准备
清理井眼，确保井壁光滑，无杂 物和碎屑。
设备检查
对完井工具和设备进行全面检查， 确保其完好和正常工作。
钻井液处理
根据需要调整钻井液性能，以满 足完井作业要求。
Hale Waihona Puke 完井作业下套管将套管下入井眼，固定井壁，为后续作业提供保 护。
钻机设备维护与升级
钻机设备维护与升级
钻机设备是钻完井过程中的重要装备，其性能和维护状况直接影响到钻井效率和 质量。因此，维护和升级钻机设备是钻完井工艺中的一项重要任务。
解决方案
为了维护和升级钻机设备，需要采取一系列措施，包括定期检查和保养设备、及 时维修和更换磨损部件、升级改造老旧设备等。同时，还需要加强设备管理，建 立健全的设备维护和保养制度，确保设备的正常运行和使用效果。
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
《钻井培训教材》课件
钻井泥浆环系统
解释钻井泥浆在钻井中的 应用和循环过程。
钻井测井设备
介绍各种钻井测井设备及其功能。
钻井设备维护和检修
讲解钻井设备的维护和检修方法。
钻井技术
1
钻井井身设计
探究钻井井身设计的原理和方法。
钻井钻头选择
2
讲解如何选择适当的钻头来提高钻井
效率。
3
钻井作业参数控制
介绍控制钻井作业参数的关键因素和
钻井水力学
4
技巧。
研究钻井过程中的水力学问题和解决
方案。
5
钻井问题诊断与解决
探讨钻井中可能出现的问题及其解决 方法。Fra bibliotek安全和环保
钻井安全事故、事故原因和防 范措施
分析钻井安全事故的原因，并提出相应的防范 措施。
钻井环保管理法规和措施
介绍钻井行业中的环保法规和可持续发展的措 施。
钻井案例分析
实际钻井例分析
通过案例分析，深入了解钻井过程中的关键问题 和解决方案。
经验总结和探讨
总结案例分析中的经验，并对相关问题进行探讨。
总结
钻井培训教材课件回顾，下一步学习安排和建议。
参考资料
1 钻井技术手册 3 钻井工具操作手册
2 钻井液技术手册 4 钻井维修手册
《钻井培训教材》PPT课 件
钻井培训教材PPT课件旨在全面介绍钻井工艺和技术，包括概述、钻井工具 和设备、钻井技术、安全和环保、钻井案例分析等内容。
概述
钻井的定义和分类，钻井工艺流程概述，钻井行业发展现状。
钻井工具和设备
钻具组成和分类
详细介绍钻具的组成和不 同类型。
钻井液和其作用
探讨钻井液在钻井过程中 的作用和重要性。
钻井过程课件
面。
定向钻井技术
利用定向仪器和钻具，使钻头 沿着预定轨迹钻进，实现水平 、斜向等非直井的钻进。
水平钻井技术
利用水平钻进技术，在地下形 成水平或大斜度井眼，以开采 低渗透油田或提高采油效率。
欠平衡钻井技术
利用欠平衡压力状态下的钻进 技术，减少对地层的伤害和保 护油气层，提高钻进效率和采
收率。
02
钻井前准备
地质勘查
总结词
确定钻井位置和目的
详细描述
进行地质勘查是为了了解地下岩层的分布、岩性、厚度、孔隙度、含油气情况 和水文地质情况等，以便确定钻井位置和钻井目的。
钻井设计
总结词
制定钻井方案
详细描述
钻井设计是根据地质勘查结果和钻井目的，制定出的钻井方案，包括钻井类型、 井身结构、钻井液类型、钻进方式、钻进参数等。
根据地层条件和钻井工艺 要求，合理控制钻井液排 量，确保良好的循环和携 砂效果。
钻井液循环与处理
循环系统
建立完整的循环系统，确保钻井液的 循环和净化。
钻井液处理
根据地层条件和钻井工艺要求，对钻 井液进行必要的处理，如增稠、降滤 失、调节pH值等，以满足钻井要求。
04
钻井事故预防与处理
钻具断裂与预防措施
某油田的钻井事故处理实例
事故发生
某油田在钻井过程中发生了井喷 事故，对人员安全和环境造成了
威胁。
事故处理
采取了紧急措施，包括关闭井口、 控制油气外泄、灭火等，以降低事 故损失。
事故原因分析
对事故原因进行了深入分析，发现 是由于钻井液密度控制不当导致的 ，加强了钻井液管理，提高了安全 意识。
某油田的钻井环境保护实例
总结词
钻具断裂是钻井过程中的常见事故，预防措施包括定期检查、合理选择钻具材质和规格 、加强钻压控制等。
定向钻井技术
利用定向仪器和钻具，使钻头 沿着预定轨迹钻进，实现水平 、斜向等非直井的钻进。
水平钻井技术
利用水平钻进技术，在地下形 成水平或大斜度井眼，以开采 低渗透油田或提高采油效率。
欠平衡钻井技术
利用欠平衡压力状态下的钻进 技术，减少对地层的伤害和保 护油气层，提高钻进效率和采
收率。
02
钻井前准备
地质勘查
总结词
确定钻井位置和目的
详细描述
进行地质勘查是为了了解地下岩层的分布、岩性、厚度、孔隙度、含油气情况 和水文地质情况等，以便确定钻井位置和钻井目的。
钻井设计
总结词
制定钻井方案
详细描述
钻井设计是根据地质勘查结果和钻井目的，制定出的钻井方案，包括钻井类型、 井身结构、钻井液类型、钻进方式、钻进参数等。
根据地层条件和钻井工艺 要求，合理控制钻井液排 量，确保良好的循环和携 砂效果。
钻井液循环与处理
循环系统
建立完整的循环系统，确保钻井液的 循环和净化。
钻井液处理
根据地层条件和钻井工艺要求，对钻 井液进行必要的处理，如增稠、降滤 失、调节pH值等，以满足钻井要求。
04
钻井事故预防与处理
钻具断裂与预防措施
某油田的钻井事故处理实例
事故发生
某油田在钻井过程中发生了井喷 事故，对人员安全和环境造成了
威胁。
事故处理
采取了紧急措施，包括关闭井口、 控制油气外泄、灭火等，以降低事 故损失。
事故原因分析
对事故原因进行了深入分析，发现 是由于钻井液密度控制不当导致的 ，加强了钻井液管理，提高了安全 意识。
某油田的钻井环境保护实例
总结词
钻具断裂是钻井过程中的常见事故，预防措施包括定期检查、合理选择钻具材质和规格 、加强钻压控制等。
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。
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
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
观察井 在已开发的油气田内，为了研究开发过 程中地下情况的变化所钻的井。
11
第三节 钻井设备
钻机：石油钻井的地面配 套设备，由多种机器设备 组成的一套大功率重型联 合工作机组，可以满足完 成钻进、接单根、起下钻、 循环洗井、下套管、固井、 完井及特殊作业和处理井 下事故等要求。
图6－4 大庆I－130型钻机
89mm钻杆，井径< 150mm，勘探
井、水井
13
柴油机驱动钻机 2.动力设备 直流电驱动钻机
交流电驱动钻机
以柴油机为动力，通过机 械传动或液力传动的钻机
工作机用直流电动机驱动。 通常用于海上钻井
工作机用交流电动机驱动
陆地钻机 陆地（包括沙漠、沼泽等）使用的
3.使用地区
钻机
海洋钻机 自升式钻井平台、半潜式钻井平台、 钻井船和钻井固定平台上的各种类 型的钻机
14
二、钻机的组成及功能
1、起升系统 (1)组成 井架、天车、游动滑车、大绳、大钩及绞车 (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。
2、旋转系统
带动整个钻柱及钻头旋转的设备
(1)组成 水龙头、转盘
(2)功能
保证在洗井液循环时钻柱能够旋转
岩屑、泥土混合成泥水浆 积累到一定量
提出钻头 下捞砂筒
捞出井内的泥水浆
暴露新井底
设计井深
图6－1 顿钻钻井示意2 图
2.特点 优点： 起、下钻费时少，设备简单 缺点： (1)破碎岩石，取出岩屑的作业都是不连续的；
(2)钻头功率小，破岩效率低，钻井速度慢； (3)不能进行井内压力控制； (4)只适用于钻直井。
地质浅井 地质探井 预探井 详探井 资料井
为配合地面地质和地球物理工作，以了解区域地质构造， 地层剖面和局部构造为目的的浅井
以了解地层的时代、岩性、厚度、生储盖层组合，并为 地球物理解释提供各种参数为目的而钻的井
在地震详查和地质综合研究所确定的有利构造上以发现 油气藏为目的所钻的探井
在已发现油气的构造上，以探明含油气的面积和储量， 了解油气层结构变化和产能为目的所钻的井
12
一、钻机的分类
1.钻井深度
大型钻机 轻便钻机
H>5000m，W>800kN， 89 ～
140mm钻杆，井径> 160mm，深
井
超重型钻机 H>5000m，
重型钻机
W H＝>32050000～kN 5000m
中型钻机
H2W 255＝＝0010020mk00N000～～
W＝800～
H<3000m，W<1360000kkNN， 42 ～
及液、气压控制机构组成。
(2)功能：
控制井内的压力，防止地层流体无控制地流入井中。
十大件
钻 井
井架
天车 游动滑车 大钩
水龙头
现 场
转盘
绞车 泥浆泵
柴油机 传动装置
17
第四节 钻井工具
目前这种方法在世界各国被广泛使用。
5
2. 井底动力钻具旋转钻井法
(1)工艺过程
钻头 钻柱加压
吃入地层 动力钻具旋转
破碎岩石 循环洗井液
清洗井底
(2)分类 涡轮钻具 螺杆钻具 电动钻具
设计井深
6
(3) 特点 ①转动钻头的动力由地面移到井下，直接接在钻头之上； ②钻柱的功能只是给钻头施加一定的钻压、形成洗井液 通路和承受井下动力钻具外壳的反扭矩；
(3)由洗井液直接提供破岩钻进的能量，大大提高了能 量的有效利用率；
(4)为全自动化控制提供了很好的条件； (5)具有巨大的发展潜力，目前正在发展、完善中。
9
第二节 钻井类型
井的类型：由于钻井的目的、要求不同而产生的
1.探井 通过钻井而达到探明地质情况，获取地下地 层油气资源分布及相应性质等方面资料的井
③井底动力钻具的动力是由电源或地面泥浆泵提供的、 通过钻柱内孔传递到井下的具有一定动能和压力的洗井 液流体或交流电。
7
三、连续管钻井法(柔杆钻井法)
1.工艺过程
钻头、加压装置、动力机 连续管
下放至井底
为动力机提供动力 循环洗井液 钻头旋转，破碎岩石 清洗井底 延伸井眼
图6－3
连续管钻井示意图
8
2.特点 (1)连续管钻井实现了起、下钻的连续机械化，节省了 时间和劳动量； (2)在起下钻时仍能保持洗井液的正常循环；
第六章 油气钻井方的过程。
钻井方法
第一节 钻井方法
为了在地下岩层中钻出所要求的孔眼而采用的 钻孔方法。
人工掘井
钻井方法 分类
人力冲击钻井法
顿钻钻井法 旋转钻井法
目前普遍使用
连续管钻井法
1
一、顿钻钻井法
1.工艺过程
钢丝绳提升钻头 下放
冲击井底，击碎岩石 向井内注水
3
转盘旋转钻井法
二、旋转钻井法
井底动力钻具旋转钻井法
1.转盘旋转钻井法 (1)工艺过程
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
设计井深
图6－2 法
转盘旋转钻井
4
(2) 特点 ①钻杆完成起下钻具、传递扭矩、为钻头施加钻压、提 供洗井液的入井渠道等任务； ②钻头在一定的钻压作用下旋转破岩，提高了破岩效率； ③在破岩的同时，井底岩屑被清除出来； ④提高了钻井速度和效益。
为编制油气田开发方案，或在开发过程中为某些专题研 究取得第一手资料数据而钻的井
10
2.开发井 以开发为目的，为了给已探明的地下油气提供通道， 或为了采用各种措施使油气被开采出来所钻的井
油气井 为开发油气田，用大中型钻机所钻的采 油、采气井，也叫生产井。
注入井 为合理开发油气田，提高采收率及开发 速度，用以对油气田进行注气、注水以 补充和合理利用地层能量所钻的井。
(2)功能
产生动力，并把动力传递给泥浆泵、 绞车和转盘。
图6－5 洗井液循环系统示16意图
5、气控系统 (1)组成：控制面板(控制机构)、传输管线和阀门、执行
机构以及压气机等。 (2)功能：
确保对整个钻机各个工作机构及其部件的准确、迅速控制，使整机 协调一致的工作。
6、井控系统 (1)组成： 防喷器组、钻井四通、节流管汇、压井管线以
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
15
3、循环系统 (1)组成 泥浆泵、泥浆净化装置(固相控制设备)和泥浆
槽、罐等 (2)功能
①从井底清除岩屑；
②冷却钻头和润滑钻具。 联轴器、离合器、
柴油机或 变速箱、皮带传动
4、驱动与传动系电统动机 及链条传动等装置 (1)组成 动力机、传动部分
11
第三节 钻井设备
钻机：石油钻井的地面配 套设备，由多种机器设备 组成的一套大功率重型联 合工作机组，可以满足完 成钻进、接单根、起下钻、 循环洗井、下套管、固井、 完井及特殊作业和处理井 下事故等要求。
图6－4 大庆I－130型钻机
89mm钻杆，井径< 150mm，勘探
井、水井
13
柴油机驱动钻机 2.动力设备 直流电驱动钻机
交流电驱动钻机
以柴油机为动力，通过机 械传动或液力传动的钻机
工作机用直流电动机驱动。 通常用于海上钻井
工作机用交流电动机驱动
陆地钻机 陆地（包括沙漠、沼泽等）使用的
3.使用地区
钻机
海洋钻机 自升式钻井平台、半潜式钻井平台、 钻井船和钻井固定平台上的各种类 型的钻机
14
二、钻机的组成及功能
1、起升系统 (1)组成 井架、天车、游动滑车、大绳、大钩及绞车 (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。
2、旋转系统
带动整个钻柱及钻头旋转的设备
(1)组成 水龙头、转盘
(2)功能
保证在洗井液循环时钻柱能够旋转
岩屑、泥土混合成泥水浆 积累到一定量
提出钻头 下捞砂筒
捞出井内的泥水浆
暴露新井底
设计井深
图6－1 顿钻钻井示意2 图
2.特点 优点： 起、下钻费时少，设备简单 缺点： (1)破碎岩石，取出岩屑的作业都是不连续的；
(2)钻头功率小，破岩效率低，钻井速度慢； (3)不能进行井内压力控制； (4)只适用于钻直井。
地质浅井 地质探井 预探井 详探井 资料井
为配合地面地质和地球物理工作，以了解区域地质构造， 地层剖面和局部构造为目的的浅井
以了解地层的时代、岩性、厚度、生储盖层组合，并为 地球物理解释提供各种参数为目的而钻的井
在地震详查和地质综合研究所确定的有利构造上以发现 油气藏为目的所钻的探井
在已发现油气的构造上，以探明含油气的面积和储量， 了解油气层结构变化和产能为目的所钻的井
12
一、钻机的分类
1.钻井深度
大型钻机 轻便钻机
H>5000m，W>800kN， 89 ～
140mm钻杆，井径> 160mm，深
井
超重型钻机 H>5000m，
重型钻机
W H＝>32050000～kN 5000m
中型钻机
H2W 255＝＝0010020mk00N000～～
W＝800～
H<3000m，W<1360000kkNN， 42 ～
及液、气压控制机构组成。
(2)功能：
控制井内的压力，防止地层流体无控制地流入井中。
十大件
钻 井
井架
天车 游动滑车 大钩
水龙头
现 场
转盘
绞车 泥浆泵
柴油机 传动装置
17
第四节 钻井工具
目前这种方法在世界各国被广泛使用。
5
2. 井底动力钻具旋转钻井法
(1)工艺过程
钻头 钻柱加压
吃入地层 动力钻具旋转
破碎岩石 循环洗井液
清洗井底
(2)分类 涡轮钻具 螺杆钻具 电动钻具
设计井深
6
(3) 特点 ①转动钻头的动力由地面移到井下，直接接在钻头之上； ②钻柱的功能只是给钻头施加一定的钻压、形成洗井液 通路和承受井下动力钻具外壳的反扭矩；
(3)由洗井液直接提供破岩钻进的能量，大大提高了能 量的有效利用率；
(4)为全自动化控制提供了很好的条件； (5)具有巨大的发展潜力，目前正在发展、完善中。
9
第二节 钻井类型
井的类型：由于钻井的目的、要求不同而产生的
1.探井 通过钻井而达到探明地质情况，获取地下地 层油气资源分布及相应性质等方面资料的井
③井底动力钻具的动力是由电源或地面泥浆泵提供的、 通过钻柱内孔传递到井下的具有一定动能和压力的洗井 液流体或交流电。
7
三、连续管钻井法(柔杆钻井法)
1.工艺过程
钻头、加压装置、动力机 连续管
下放至井底
为动力机提供动力 循环洗井液 钻头旋转，破碎岩石 清洗井底 延伸井眼
图6－3
连续管钻井示意图
8
2.特点 (1)连续管钻井实现了起、下钻的连续机械化，节省了 时间和劳动量； (2)在起下钻时仍能保持洗井液的正常循环；
第六章 油气钻井方的过程。
钻井方法
第一节 钻井方法
为了在地下岩层中钻出所要求的孔眼而采用的 钻孔方法。
人工掘井
钻井方法 分类
人力冲击钻井法
顿钻钻井法 旋转钻井法
目前普遍使用
连续管钻井法
1
一、顿钻钻井法
1.工艺过程
钢丝绳提升钻头 下放
冲击井底，击碎岩石 向井内注水
3
转盘旋转钻井法
二、旋转钻井法
井底动力钻具旋转钻井法
1.转盘旋转钻井法 (1)工艺过程
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
设计井深
图6－2 法
转盘旋转钻井
4
(2) 特点 ①钻杆完成起下钻具、传递扭矩、为钻头施加钻压、提 供洗井液的入井渠道等任务； ②钻头在一定的钻压作用下旋转破岩，提高了破岩效率； ③在破岩的同时，井底岩屑被清除出来； ④提高了钻井速度和效益。
为编制油气田开发方案，或在开发过程中为某些专题研 究取得第一手资料数据而钻的井
10
2.开发井 以开发为目的，为了给已探明的地下油气提供通道， 或为了采用各种措施使油气被开采出来所钻的井
油气井 为开发油气田，用大中型钻机所钻的采 油、采气井，也叫生产井。
注入井 为合理开发油气田，提高采收率及开发 速度，用以对油气田进行注气、注水以 补充和合理利用地层能量所钻的井。
(2)功能
产生动力，并把动力传递给泥浆泵、 绞车和转盘。
图6－5 洗井液循环系统示16意图
5、气控系统 (1)组成：控制面板(控制机构)、传输管线和阀门、执行
机构以及压气机等。 (2)功能：
确保对整个钻机各个工作机构及其部件的准确、迅速控制，使整机 协调一致的工作。
6、井控系统 (1)组成： 防喷器组、钻井四通、节流管汇、压井管线以
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
15
3、循环系统 (1)组成 泥浆泵、泥浆净化装置(固相控制设备)和泥浆
槽、罐等 (2)功能
①从井底清除岩屑；
②冷却钻头和润滑钻具。 联轴器、离合器、
柴油机或 变速箱、皮带传动
4、驱动与传动系电统动机 及链条传动等装置 (1)组成 动力机、传动部分