《钻井施工操作》 学习指南

学习指导书
课程名称：钻井施工操作
适用对象：石油工程技术专业
学分：6学分
授课教师：韩光明等
前导课程：石油地质基础、钻井设备维护与保养等
授课时数：72学时+1.5周
1.课程简介
《钻井施工操作》是石油工程技术专业核心主干课程。

本课程的教学根据石油钻井司钻、副司钻、井架工、内钳工、外钳工、场地工等岗位的需要，重点培养学生进行钻井施工操作的能力，掌握钻井建井过程中的技能和操作，熟悉钻井的基本工艺流程。

本课程为基于钻井工作过程的学习领域课程，实行“教、学、做”一体化教学模式，采用项目教学、任务驱动等教学方法。

主要学习情境为钻井设备的拆迁与安装、钻井前准备、钻进、固井与完井，并进行相关内容的校内钻井实训和校外钻井顶岗实习。

通过该课程的学习，培养学生一线钻井管理和设备操作能力。

具备一定的石油地质、机械、油田基础化学、钻井设备维护与保养等知识，并且进行了钻井顶岗实习，是学好本门课程的必要基础。

2.培养能力分析
根据石油工程技术专业人才培养目标，本课程的教学目标定位为：培养学生进行钻井施工操作的技能，并使学生掌握保证钻井操作正常进行所需的各类基本理论知识。

通过本学习领域的学习，使学生掌握钻井建井过程中技能和操作，熟悉钻井的基本工艺流程。

能够在钻井一线从事场地工、内钳工、外钳工、井架工、副司钻、司钻等岗位。

同时在学生的学习过程中，注重培养学生的基本职业能力和关键能力，要培养学生爱国、创业、求实、奉献的石油精神，要使学生养成团结协作、勤奋严谨、认真端正的工作态度，要使学生具有遵章守纪、重视安全的职业素质。

具体的目标为：掌握钻井建井基本工艺流程；熟练操作钻井设备、仪器及仪表，熟练掌握各岗位操作技能，能够实现顶岗操作；课程学习结束后取得钻井工中级工资格证书。

完成本课程的学习后，学生的能力将在以下方面将在以下方面得到提高：
⑴专业能力
表1 《钻井施工操作》专业能力
专业能力工作过程技能要求相关知识
钻井设备的拆迁与安装（Ⅰ）根据资讯、计划与决策、
学习任务的实施、检查
与评价进行学习工作过
程的实施，按照井场布
置、井架、钻台设备、
井口工具和钻井仪表、
泵房设备、顶驱等进行
拆迁与安装，掌握该过
程中涉及到的核心操作
技能。

①能进行井场的布置；
②能进行井架的安装与
起升操作；
③能进行井口工具及钻
井仪表的安装操作；
④能进行钻井泵的拆迁、
安装与校正操作；
⑤能进行顶驱的安装操
作；
①包括大井架、钻井
泵及钻井仪表等
钻井相关设备知
识；
②安全操作知识；
③相关操作规程；
钻井前准备（Ⅱ）根据资讯、计划与决策、
学习任务的实施、检查
与评价进行学习工作过
程的实施，按照钻鼠洞，
钻具、套管和接头准备
等进行钻井前准备，掌
握该过程中涉及到的核
心操作技能。

①冲鼠洞
②钻柱的检查与组合
③接头的识别与选配
①鼠洞、钻柱、接头知
识；
②安全操作知识；
③相关操作规程；
钻进（Ⅲ）根据资讯、计划与决策、
学习任务的实施、检查
与评价进行学习工作过
程的实施，按照钻头的
选型与合理使用、钻井
技术资料的填写、井口
操作、二层台操作、刹
把操作、顶驱操作等进
行钻进操作，掌握该过
程中涉及到的核心操作
技能。

①钻头的选型与使用
②钻井生产报表的填写
③井口操作
④二层台操作
⑤刹把操作
⑥顶驱操作
①钻头的结构、规范、
选型与合理使用知识；
②钻井生产报表知识；
③大钳、小绞车等井口
工具知识；
④二层台、刹把等知
识；
⑤顶驱设备知识；
⑥安全操作知识；
⑦相关操作规程；
固井与完井（Ⅳ）根据资讯、计划与决策、
学习任务的实施、检查
与评价进行学习工作过
程的实施，按照下套管、
注水泥、完井等进行固
井和完井，掌握该过程
中涉及到的核心操作技
能。

①下套管
②注水泥
③完井
①套管柱及附件知识；
②固井专用水泥知识；
③完井方法知识；
⑵方法能力与社会能力
表2 《钻井施工操作》课程培养的方法能力和社会能力方法能力和社会能力内涵说明
收集、处理资料和信息能力（Ⅰ）从参考书、专业文献和专业网站等收集、分析、整理、综合信息的能力；
技术报告写作能力（Ⅱ）条理清楚、内容准确，符合石油行业技术报告撰写规范；
自主学习能力（Ⅲ）通过各种自学方法，领悟各知识点，完成大纲规定的学习要求；组织合作能力（Ⅳ）组织“××钻井公司××钻井队”完成各项学习和实训任务，并
且通过各种工作岗位实现与其他参与同学的配合；
语言表达能力、心理素质（Ⅴ）能清晰、明确的表达自己的观点，面对困难时具有自我解决的能力；
自我评价和评价他人（Ⅵ）对自己在集体中的作用、能力作出客观的评价，对于他人的工
作作出客观的评价；
3.考核方式
《钻井施工操作》课程包括过程性考核和期末考核两个部分，注重加大过程性考核力度。

表3 《钻井施工操作》考核方式
考试形式
考试内容
及格线比重考核时间专业能力
方法能力
社会能力
闭卷理论
知识考试
Ⅰ～ⅣⅠ～Ⅵ60 40％期末考试周开卷知识
应用考试
Ⅰ～ⅣⅠ～Ⅳ60 10％期末考试周实训操作
表现
Ⅰ～ⅣⅠ～Ⅳ60 35％平时
钻井学生
手册填写
Ⅰ～ⅣⅠ～Ⅳ60 15％平时
文明素质①爱国、创业、求实、奉献
②团结协作,勤奋严谨,认真端正
③遵章守纪，重视安全
④按时、守时、敬业考核总分中倒扣分，最高可扣到40分，文明素质分低于60分不允许参加期末考试。

4.学习大纲和标准
学习情境1 钻井设备的搬迁与安装
学习内容：井场布置；井架的安装与起升；井口工具及仪表的安装；钻井泵的安装与校正；顶驱安装。

学习标准：在石油HSE和安全操作规程的指导下，掌握必要的钻井设备知识，熟悉钻井设备拆迁与安装的工艺流程，能够进行井场布置、井架的安装与起升、安装钻井仪表、钻井泵的拆迁、安装与校正、顶驱安装等核心操作，掌握其操作技能，且动作规范，符合石油行业标准。

学习任务一井场布置
学习内容：钻井现场主要设备；钻机基本参数；钻机井场布置图。

学习标准：认知钻井现场主要设备，熟悉钻机基本参数；能够画出符合石油行业标准的钻机井场布置图，为钻井搬家设备进场提供布置依据。

学习任务二安装井架及底座设备
学习内容：井架、安装井架、起升井架操作。

学习标准：掌握安装与起放A型井架的方法；掌握起放井架的操作规程；能够安装与起放A 型井架。

学习任务三安装井口工具及仪表
学习内容：吊钳、吊卡、吊环、卡瓦、安全卡瓦、方补心及小补心等井口工具的结构、型号表示方法、技术规范；安装吊钳等操作；钻井参数仪、指重表的结构及工作原理；安装钻井参数仪等操作。

学习标准：掌握吊钳、吊卡、卡瓦、安全卡瓦的结构，能进行吊钳的安装和校正；掌握钻井
参数仪、指重表的结构及工作原理；参够安装钻井参数仪和指重表。

学习任务四钻井泵的安装与校正
学习内容：钻井泵的分类、作用、结构及工作原理，钻井泵的就位、安装和校正操作。

学习标准：掌握钻井泵的安装校正工作步骤和安装校正标准；能够安装校正钻井泵。

学习任务五顶驱的安装
学习内容：顶部驱动钻井装置简介、顶部驱动钻井装置的优点、顶驱的主要结构；顶驱的安装操作。

学习标准：掌握顶驱的结构，能进行顶驱的安装。

学习情景二钻井前准备
学习内容
冲鼠洞；钻柱的检查与组合；接头的识别与选配。

学习标准
在石油HSE和安全操作规程的指导下，掌握必要的钻井设备知识，熟悉钻井前准备的工艺流程，能够进行冲鼠洞、钻柱的检查与组合、接头的识别与选配等核心操作，掌握其操作技能，且动作规范，符合石油行业标准。

学习任务一钻鼠洞
学习内容：螺杆钻具、涡轮钻具、钻鼠洞前的准备工作，冲鼠洞，下鼠洞管。

学习标准：能进行钻鼠洞前的准备工作，冲鼠洞，下鼠洞管等操作。

学习任务二钻柱的检查与组合
学习内容：钻柱的组成、损坏及分析、检查标准、日常使用维护工作、钻具管理等知识；钻柱的准备、检查、丈量及钻具组合。

学习标准：掌握钻具的基本组成和各部分的规范、用途、使用标准及方钻杆的结构；能够正确检查和准确丈量钻具。

学习任务三接头的识别与选配
学习内容：接头类型的表示方法；接头的识别、选配等操作。

学习标准：掌握接头类型的表示方法，能进行接头的识别和选配工作。

学习情景三钻进
学习内容：钻头的选型与使用；钻井生产报表的填写；井口操作；二层台操作；刹把操作；顶驱操作。

学习标准：在石油HSE和安全操作规程的指导下，掌握必要的钻头、刹把等知识，熟悉钻井钻进的工艺流程，能够进行钻头的选型与使用、钻井生产报表的填写、井口操作、二层台操作、刹把操作、顶驱操作等核心操作，掌握其操作技能，动作规范，符合石油行业标准。

学习任务一钻头的选型与合理使用
学习内容：各种类型钻头的结构、工作原理及使用范围；牙轮钻头、金刚石钻头和PDC钻头的使用操作方法；正确选择使用牙轮钻头、金刚石钻头和PDC钻头；钻头检查、钻头工作情况判断、起出钻头分析等操作。

学习标准：掌握各种类型钻头的结构、工作原理及使用范围；能够正确选择与工况相适应的钻头；掌握金刚石钻头和PDC钻头的使用操作方法；能够正确选择使用金刚石钻头和PDC 钻头；掌握进行钻头检查、钻头工作情况判断、起出钻头分析等操作技能。

学习任务二钻井生产报表的填写
学习内容：钻井工程班报表、钻机运转日报表、钻具记录本的填写内容、填写要求及注意事项；钻井工程班报表、钻机运转日报表、钻具记录本和套管记录本的填写。

学习标准：能够正确填写钻井工程班报表和设备运转记录；能够准确记录钻具使用情况。

学习任务三井口操作
学习内容：大钳、吊卡、卡瓦和安全卡瓦、小绞车的功用、类型、结构、规范；钳、吊卡、卡瓦和安全卡瓦、小绞车的操作。

学习标准：掌握吊钳的结构、规范；能够操作内外钳；能够进行外钳岗和内钳岗的操作；能够正确检查吊卡；能够操作吊卡；掌握卡瓦与安全卡瓦的结构、规范；能够操作卡瓦与安全卡瓦；熟悉小绞车的结构、规范，能够进行电动小绞车的操作。

学习任务四二层台操作
学习内容：高空作业安全要求、二层台操作规程；二层台操作。

学习标准：熟悉二层台的安全操作要领与规程，初步形成动作规范、标准的操作技能；掌握二层台与井口的配合操作；掌握高空开扣吊卡及摆放钻具的动作要领；能够处理和排除二层台操作中常见故障。

学习任务五操作刹把
学习内容：绞车、刹车等知识；正常钻进、起钻、下钻的注意事项；刹把操作。

学习标准：能进行刹把的调整，熟悉起下钻及正常钻进时操作刹把的安全注意事项；熟悉操作绞车的基本知识(注意手、眼、耳及脚的配合)；掌握送钻、起钻、下钻及接单根操作的刹把动作要领。

学习任务六顶驱的操作
学习内容：顶驱操作规程及注意事项；顶驱操作。

学习标准：熟悉顶驱操作规程，能够进行顶驱的起下钻、接单根及井控等操作；
学习情景四固井与完井
学习内容：下套管；注水泥；完井。

学习标准：在石油HSE和安全操作规程的指导下，掌握必要的钻井设备知识，熟悉钻井固井和完井的工艺流程，能够进行下套管、注水泥和完井等核心操作，掌握其操作技能，且动作规范，符合石油行业标准。

学习任务一下套管
学习内容：套管的结构、规范；套管的受力；套管柱附件；套管的检查与丈量；下套管安全规则及注意事项；下套管操作。

学习标准：熟悉套管受力及套管柱附件，下套管安全操作规程，能通过钻井现场各工作岗位的配合，实现下套管操作；
学习任务二注水泥
学习内容：油井水泥成分、水化作用及分类；前置液体系；注水泥设备和工艺；注水泥操作。

学习标准：掌握常规注水泥方法及注意事项；能够进行尾管注水泥操作。

掌握特种注水泥工艺和方法；通过钻井现场各工作岗位的配合，能进行多级注水泥操作。

学习任务三完井
学习内容：完井方式及选择；井口装置结构等知识。

学习标准：熟悉常见完井方式，能通过钻井现场各工作岗位的配合进行完井操作。

5.学习方法及要求
学习方法：按照工学结合，“教学做”一体化要求，完成“学生手册”和项目导向的学习过程。

要求：按照《钻井施工操作》学习指导书和《学生手册》的要求进行。

6.教材及参考资料
目前使用的主要教材：
韩光明.钻井施工操作.校本教材
主要参考书:
中国石油天然气集团公司人事服务中心.石油钻井工(上下).中国石油大学出版社.2004 赵留运.石油钻井司钻.中国石油大学出版社.2007
黄国志.钻井司钻.石油工业出版社.1993
贾忠杰,刘桂和.钻井工程实训指导.石油工业出版社.2007
陈庭根,管志川.钻井工程理论与技术.中国石油大学出版社.2006
中国石油天然气总公司人事教育局.钻井工程.石油工业出版社.1992
孙松尧.钻井机械.石油工业出版社.2006
李继志,陈荣振.石油钻采机械.2006
陈平.钻井与完井工程.石油工业出版社.2005
赵金洲,张桂林.钻井工程技术手册.中国石化出版社.2005。