(完整版)钻井工程各工艺流程详细介绍

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
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
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。
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
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
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。
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
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
设计井深
转盘旋转钻井法
图1－5 转盘旋转钻井法
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
钻头的分类(刮刀钻头)
(1)刮刀钻头 切削型钻头
工作原理：工作时其刀翼在钻压作用下吃入岩石， 并在扭矩作用下剪切破碎岩石。
(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 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。
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
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
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Βιβλιοθήκη Baidu
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
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
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
(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
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
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
(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
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；
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。
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 类
螺杆钻具 电动钻具
中心轴 下方轴外向承壳轴
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；