钻井工程各工艺流程详细介绍ppt课件
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钻头进尺：
在钻头寿命内，其钻进的井段长度，单位为m；
机械钻速：
用钻头的进尺除以纯钻进时间，即单位纯钻进时 间的钻头进尺，表示钻头破碎岩石的能力和效率，单 位为m／h。
.
钻头的分类
按照钻切岩石面积及形状的不同：
全面钻进钻头 取芯钻头
特种钻头
按照结构特点和破岩机理的不同：
刮刀钻头 牙轮钻头 金刚石钻头
.
第二节 钻井设备
图1－10 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。
.
钻机的分类（钻井深度）
大型钻机 目前我油田有70DB、50DB、40DB、30DB钻机
钻井知识及钻井技术讲座
.
主要内容
前 言 第一章 油气井钻井方法及工艺 第二章 现代钻井技术发展概况
.
第一章 油气钻井方法及工艺
钻井
利用一定的工具和技术在地层中 钻出一个较大孔眼的过程。
第一节 钻井方法
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。
.
第一节 钻井方法
钻
人工掘井
井
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。
图6－4 大庆I－130型钻 机
.
钻机的组成及功能
.
钻机的组成及功能
.
钻机的组成及功能
.
钻机的组成及功能
钻井现场“十大件”
井架 转盘 泥浆泵
.
钻机的分类（钻井深度）
大型钻机 此外有ZJ50、ZJ40、ZJ32钻机
.
钻机的分类（钻井深度）
中型钻机 目前我油田有20D、ZJ15D、20车载钻机
.
钻机的分类（钻井深度）
轻型钻机 目前我油田有XJ550、XJ350、K61钻机
.
钻机的分类（动力设备）
柴油机驱动钻机 以柴油机为动力，通过机 械传动或液力传动的钻机
清洗井底 设计井深
.
井底动力钻具旋转钻井法
旁通阀
涡轮钻具 上轴转承子
定子
分 螺杆钻具 中心轴
类
下方轴外向承壳轴
电动钻具
主轴
定子和转子
钻头
涡螺轮杆钻钻具具
.
井底动力钻具旋转钻井法
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。
(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。
.
钻机的组成及功能
2、旋转系统 (1)组成 水龙头、转盘
带动整个 保证在洗井 钻柱及钻 液循环时钻 头旋转 柱能够旋转
.
钻机的组成及功能
2、旋转系统 (2)功能 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。
产生动力及，链并条把传动等力装传置递 给泥浆泵、绞车和转盘。
.
钻机的组成及功能
5、气控系统
图1－15 大庆I－130型 钻机
(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。
.
钻机的组成及功能
人力冲击钻井法
方
顿钻钻井法
法
目前普遍使用
分
旋转钻井法
类
连续管钻井法
.
旋转钻井法
转盘旋转钻井法
分 类 井底动力钻具旋转
钻井法
图1－2 转盘旋转钻井法
.
旋转钻井示意图
.
转盘旋转钻井法
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
图1－4 转盘旋转钻井法
ຫໍສະໝຸດ Baidu
设计井深
.
转盘旋转钻井法
图1－5 转盘旋转钻井法
3、循环系统
(1)清洗井底携带岩屑
(2)悬浮岩屑
洗
(3)阻止地层中油、气、水流入井内
井
(4)保护井壁，防止井壁坍塌
液 功 能
(5)冷却、润滑钻头和钻柱 (6)向井底传递水功率
(7)了解地层
(8)减轻钻柱或套管拄的悬重
.
钻机的组成及功能
4、驱动与传动系统
(1)组成 动力机、传动部分 (2)功能 联变轴速柴器箱电油、、动机离皮机或合带器传、动
.
钻机的组成及功能
3、循环系统 洗井: 清洗井底、运移岩屑出井的工艺过程。
洗井液功能及类型:
洗井液：在钻井过程中，能够完成洗井循环而达
到清洗井眼目的的流体。包括泥浆、清水、空气
和天然气。
类型:
固相颗粒悬浮在
水基体系、油基体系和空气一水天或然油气中体所系形成
的一种分散体系
用的最多
用的最少
.
钻机的组成及功能
直流电驱动钻机 工作机用直流电动机驱动。 海上钻井普遍采用
交流电驱动钻机 工作机用交流电动机驱动
.
钻机的组成及功能
1、起升系统 2、旋转系统 3、循环系统 4、驱动与传动系统 5、气控系统 6、井控系统
.
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
图1－11 大庆I－130型钻 机
天车 绞车 柴油机 传动装置
大钩 水龙头 游动滑车
.
第三节 钻井工具
井下钻具
井口工具
一、井下钻具
水龙头以下至钻头的管柱和工具的总称。主 要包括钻头和钻柱。
1、钻头
直接破碎岩石形成井眼的工具。
影响钻井速度最直接的因素之一
.
衡量钻头破岩效率高低的主要指标
钻头寿命：
在整个使用过程中，钻头在井下的纯钻进时间(包 括划眼——在已钻出的井眼内旋转送钻、修整井壁 的过程)，单位为h；
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。
目前这种方法在世界各国被广泛使用。
.
井底动力钻具旋转钻井法
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
.
钻机的组成及功能
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。
.
钻机的组成及功能
3、循环示意图
泥浆泵 泥浆泵
⑥③
循
环
罐
②
井口
高架槽
振①
动 筛
节流管汇
.
钻机的组成及功能
3、循环系统设备 (1)泥浆泵 (2)固控设备
.
钻头的分类(刮刀钻头)
(1)刮刀钻头 切削型钻头
在钻头寿命内，其钻进的井段长度，单位为m；
机械钻速：
用钻头的进尺除以纯钻进时间，即单位纯钻进时 间的钻头进尺，表示钻头破碎岩石的能力和效率，单 位为m／h。
.
钻头的分类
按照钻切岩石面积及形状的不同：
全面钻进钻头 取芯钻头
特种钻头
按照结构特点和破岩机理的不同：
刮刀钻头 牙轮钻头 金刚石钻头
.
第二节 钻井设备
图1－10 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。
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钻机的分类（钻井深度）
大型钻机 目前我油田有70DB、50DB、40DB、30DB钻机
钻井知识及钻井技术讲座
.
主要内容
前 言 第一章 油气井钻井方法及工艺 第二章 现代钻井技术发展概况
.
第一章 油气钻井方法及工艺
钻井
利用一定的工具和技术在地层中 钻出一个较大孔眼的过程。
第一节 钻井方法
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。
.
第一节 钻井方法
钻
人工掘井
井
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。
图6－4 大庆I－130型钻 机
.
钻机的组成及功能
.
钻机的组成及功能
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钻机的组成及功能
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钻机的组成及功能
钻井现场“十大件”
井架 转盘 泥浆泵
.
钻机的分类（钻井深度）
大型钻机 此外有ZJ50、ZJ40、ZJ32钻机
.
钻机的分类（钻井深度）
中型钻机 目前我油田有20D、ZJ15D、20车载钻机
.
钻机的分类（钻井深度）
轻型钻机 目前我油田有XJ550、XJ350、K61钻机
.
钻机的分类（动力设备）
柴油机驱动钻机 以柴油机为动力，通过机 械传动或液力传动的钻机
清洗井底 设计井深
.
井底动力钻具旋转钻井法
旁通阀
涡轮钻具 上轴转承子
定子
分 螺杆钻具 中心轴
类
下方轴外向承壳轴
电动钻具
主轴
定子和转子
钻头
涡螺轮杆钻钻具具
.
井底动力钻具旋转钻井法
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。
(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。
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钻机的组成及功能
2、旋转系统 (1)组成 水龙头、转盘
带动整个 保证在洗井 钻柱及钻 液循环时钻 头旋转 柱能够旋转
.
钻机的组成及功能
2、旋转系统 (2)功能 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。
产生动力及，链并条把传动等力装传置递 给泥浆泵、绞车和转盘。
.
钻机的组成及功能
5、气控系统
图1－15 大庆I－130型 钻机
(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。
.
钻机的组成及功能
人力冲击钻井法
方
顿钻钻井法
法
目前普遍使用
分
旋转钻井法
类
连续管钻井法
.
旋转钻井法
转盘旋转钻井法
分 类 井底动力钻具旋转
钻井法
图1－2 转盘旋转钻井法
.
旋转钻井示意图
.
转盘旋转钻井法
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
图1－4 转盘旋转钻井法
ຫໍສະໝຸດ Baidu
设计井深
.
转盘旋转钻井法
图1－5 转盘旋转钻井法
3、循环系统
(1)清洗井底携带岩屑
(2)悬浮岩屑
洗
(3)阻止地层中油、气、水流入井内
井
(4)保护井壁，防止井壁坍塌
液 功 能
(5)冷却、润滑钻头和钻柱 (6)向井底传递水功率
(7)了解地层
(8)减轻钻柱或套管拄的悬重
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钻机的组成及功能
4、驱动与传动系统
(1)组成 动力机、传动部分 (2)功能 联变轴速柴器箱电油、、动机离皮机或合带器传、动
.
钻机的组成及功能
3、循环系统 洗井: 清洗井底、运移岩屑出井的工艺过程。
洗井液功能及类型:
洗井液：在钻井过程中，能够完成洗井循环而达
到清洗井眼目的的流体。包括泥浆、清水、空气
和天然气。
类型:
固相颗粒悬浮在
水基体系、油基体系和空气一水天或然油气中体所系形成
的一种分散体系
用的最多
用的最少
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钻机的组成及功能
直流电驱动钻机 工作机用直流电动机驱动。 海上钻井普遍采用
交流电驱动钻机 工作机用交流电动机驱动
.
钻机的组成及功能
1、起升系统 2、旋转系统 3、循环系统 4、驱动与传动系统 5、气控系统 6、井控系统
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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
图1－11 大庆I－130型钻 机
天车 绞车 柴油机 传动装置
大钩 水龙头 游动滑车
.
第三节 钻井工具
井下钻具
井口工具
一、井下钻具
水龙头以下至钻头的管柱和工具的总称。主 要包括钻头和钻柱。
1、钻头
直接破碎岩石形成井眼的工具。
影响钻井速度最直接的因素之一
.
衡量钻头破岩效率高低的主要指标
钻头寿命：
在整个使用过程中，钻头在井下的纯钻进时间(包 括划眼——在已钻出的井眼内旋转送钻、修整井壁 的过程)，单位为h；
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。
目前这种方法在世界各国被广泛使用。
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井底动力钻具旋转钻井法
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
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钻机的组成及功能
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。
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钻机的组成及功能
3、循环示意图
泥浆泵 泥浆泵
⑥③
循
环
罐
②
井口
高架槽
振①
动 筛
节流管汇
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钻机的组成及功能
3、循环系统设备 (1)泥浆泵 (2)固控设备
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钻头的分类(刮刀钻头)
(1)刮刀钻头 切削型钻头