套管钻井是一种有效的钻井方法
Lobo 油田
据 Tesco 公司的先导试验表明 , 套管钻井技术 利用常规套管钻井代替钻杆钻井, 大大地减少了钻 井成本, 提高了完井速度 , 且套管钻井更加安全 , 节省了更换钻头的起下钻时间。Tesco 公司的总裁 兼首席执行官 Bob Tessari 称, 套管钻井较常规钻井 可以提高钻速 30% , 代表了钻井技术发展 的主要 趋势。 在得克萨斯州南部的 Lobo 油田, Tesco 公司和 Conoco 公司结合 Tesco 公司的套管钻井技术装备了 3 台先进的套管钻机 , 并和 Conoco 公司签订了 2 年 的套管钻机操作合同。 首台钻机于 2002 年 9 月 1 日操作使用, 其余 2 台年底以前使用。
井直接用套管代替钻杆 , 当钻至下套管位置时 , 将 套管内的钻具通过电缆回收后再原地固井。 Conoco 公司在采用套管钻井钻完第一批井后, 由于钻井时间和钻井费用的减少十分显著 , 该公司 又与 Tesco 公司签订了 2 年的合同, 即使用 3 台新 式套管钻机, 2002 年底交货。这将对 Lobo 油田的 经济起到全面的影响和推动作用。
一、Lobo 油田试验
Conoco 采用 Tesco 公司的套管钻井系统在得克 萨斯南部的 Lobo 油田钻了 11 口开发井。采用常规 的钻井方法钻这些井常出现许多问题: 处理枯竭地 带和坍塌地层的泥浆漏失 ; 在技术套管和整个采油 区的气体侵入; 钻柱黏卡以及下套管都要花费大量 的时间。而采用套管钻井系统大大节省了时间, 同 时还减少了下套管时出现的各类井下问题。套管钻
资料来源于美国 Drill ing Contractor! 2002 年 9/ 10 2003 02 24)
都已降低。 套管钻井除了直接提高钻井效率外 , 同时还提 高了钻井作业的安全性。由于套管总是在井眼内 , 不循环泥浆的作业减少, 井控能力提高 , 钻台上钻 柱操作和起下钻的简化也减少了事故发生的机会。
( 收稿日期
四、在 Lobo 油田的钻井性能
最初在 Lobo 油田选了 5 口井对套管钻 井进行
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国外油田工程第 19 卷第 5 期 ( 2003 5)
了先期试验以评价套管钻井在钻遇特殊情况时的处 理能力。一般来说 , 最初所选的井况比较简单 , 然 后逐渐复杂。在上述 5 口井的先期试验中, 克服了 以下几项挑战: 人员经验 : 在首批试验井上 作业的人 员没有 Lobo 油田的施工经验。 井斜控制: 前 3 口井的井斜比预期的要高 , 其 中两口井采用井下马达纠斜 , 从而良好地控制了井 斜问题。 套管磨损: 前几口井出现了套管接头磨损过大的 情况。但通过安装表面硬质耐磨片的方法得到解决。 设备可靠性: 在最初几口井的施工中 , 套管驱 动装置中的锁定机构由于设计缺陷影响了井下钻具 的顺利回收 , 最后通过改进设计加以克服。 套管驱动装置的密封问题: 在最初几口井中, 套 管驱动装置的密封出现了问题, 最后在钻第 12 口井 时对密封结构进行了改进, 从而解决了密封问题。 当在 5 口井上的先导试验完成后, 套管钻井性 能大大增加 , 能与常规钻井相比对。由于取得了很 大进展, 先导试验的协议延长至 2002 年, 套管钻 井的钻机数量也增加了 3 台。 通过对 Lobo 油田最初的套管钻井资料的分析 以及和常规钻井性能的比较 , 套管钻井已超过了其 潜在的价值 , 令人鼓舞的是套管钻井还能进一步减 少钻井时间。但常规钻井方法很难做到这一点 , 总 体上说, 仅井下故障的 减少就将钻井 时间减少了 8% ~ 9% , 这也说明基本钻井系统应加以改进 , 以 进一步提高钻井特性。对套管钻井性能的评价还表 明 , 正常钻进时, 套管钻井比常规钻井节约更多的 时间。例 如, 5 号 井 的 事 故 发 生 时 间 尽 管 占 了 19% , 只用了 16 天就进尺 11200ft, 比常规钻井的 速度还要快。根据目前 Lobo 油田的情况保守地估 计 , 在不出现故障的正常钻进条件下 , 套管钻井比 常规钻 井平 均每 口井 节 约 1 5 天 ( 8% 的钻 井时 间) 。在出现井下故障的情况下 , 套管钻井比常规 钻井节约的时间要更多。由于目前套管钻井的发展 还处于初级阶段, 节约的时间还没有量化 , 但有足 够的资料可以说明 , 套管钻井和常规钻井相比 , 可 以将事故减少 50% 。
赵力国: 套管钻井是一种有效的钻井方法
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套管钻井是一种有效的钻井方法
Kyle Fontenot et al . 摘要 套管钻井系统是由地面和井下两 部分装置组成 , 用常规套管代替钻杆 , 钻进 和下套管作业同时完成 。通过套管将液压能 和机械能传递到套管下端短节内的可回收式 钻具组合 。套管和钻杆一样旋转 , 泥浆从套 管内径进入井底, 从环空返回地面。 先导试 验表明, 套管钻井技术利用常规套管钻井代 替钻杆钻井, 大大地减少了钻井成本 , 提高 了完井速度, 且套管钻井更加安全, 节省了 更换钻头的起下钻时间 。套管钻井较常规钻 井可以提高钻速 30% , 代 表了钻井技术 发 展的主要趋势 。 主题词 套管钻井 间 先导试验 钻井成本 钻井时 翻译 : 赵力国 校对 : 赵 杨宁宁 ( 胜 利油田钻井工艺研究院) 梅 ( 胜利油田钻井公司)
三、套管钻井过程
套管钻井系统是由地面和井下两部分 装置组 成, 用常规套管代替钻杆 , 钻进和下套管作业同时 完成。通过套管将液压能和机械能传递到套管下端 短节内的可回收式 钻具组合。套管和钻杆一 样旋 转, 泥浆从套管内径进入井底 , 从环空返回地面。 在钻具组合上端安装了一钻具锁定装置 , 该锁 定装置保证钻具与套管在轴向和径向相对锁定, 并 保证泥浆不外泄。钻具锁定装置由定位装置、轴向 锁定及传动花键组成 , 该花键可与位于套管内的一 个短节内的花键孔相匹配。钻具锁定装置内还装有 使钻具组合进入和回收的机构。钻具锁定装置下的 钻具、钻具组合终端安装领眼钻头 , 钻具组合还可 以包括井下扩眼器、泥浆马达、取心或定向组合等 常规钻具。 在大多数套管钻井作业中 , 在领眼钻头上装有 一井下扩眼器将领眼扩大到最终要求的井眼尺寸。 钻头尺寸保证能通过套管内径 , 扩眼器将领眼扩大 到套管可进入的尺寸。 例如, 在用 7in 23ppf 套管钻井时 , 导眼钻 头 尺寸为 6 in, 扩眼器尺寸为 8 in 或 8 ! ∀ in, 有时 用双心钻头代替扩眼器, 但双心钻头钻成的井眼尺 寸较小。 套管钻井用顶部驱动系统驱动套管旋转。将套 管单根放入鼠洞 , 顶驱直接与 鼠洞的套管上 端联 接, 就像常规钻井一样, 再与转盘下的套管对中联 接。除了用井下马达和弯接头进行定向作业的滑动 钻进 , 套管在钻进过程中总是保持旋转。 套管可以通过套管驱动装置直接与顶驱联接 , 省略了螺旋联接。பைடு நூலகம்管驱动装置内的卡瓦机构和内 封机构分别将套管外径卡住并对套管密封。套管驱 动装置通过液压顶驱的控制系统操纵, 它提高了套 管钻井的效率, 消除了对套管丝扣的损伤。 目前用于 Lobo 油田的钻机是 Driller Tech 4, 该 钻机设计成既能用套管钻进也能用钻杆钻进的双作 用形式。
二、目前的效率
Tesco 公司的套管钻井系统在 5 口井上进行了 先导试验, 以评估它在 Lobo 油田的技术性和解决 实际问题的潜力。 该套管钻井系统 是目前采用可回收式井下钻 具、允许更换钻头和进行定向作业而不必起下套管 的唯一可能获得商业应用的系统。 90 年代中期 , Conoco 公司加 强其在南 得克萨 斯州 Lobo 油田的地位, 目前产量达 52000 10 ft / d。1997 年 , Conoco 公司 启动了 37 年 内钻井 1000 口的开发计划。 到 2001 年 , 10 台钻机用于每年 160 口井的钻 井作业。但钻井效率不尽人意, 尽管每口井的井深 变化不大, 但效率提高甚微 , 有时还有所下降。 为使储量小于 10 108ft3 的油藏获得经济开采, 需制定特殊目标降低钻井成本。由于未开发的储量区 块越来越小, 上述目标的制定将延长开发潜力数年。 考察每一口井的钻井特性、单只钻头钻进能力、钻机 作业效率对机械钻速的提高都十分明显。而影响钻井 效率的是井下故障, 黏卡和泥浆漏失是 Lobo 油田最大 的问题, 2000 年和 2001 年占故障因素的 75% , 而套管 钻井被认为最有潜力, 可不断降低钻井成本。总之, 钻井时间的减少取决于处理各类井下问题的时间减 少。在常规钻井中, 平均每口井用于井眼维护达 1 5 天, 还有大量的下套管时间。而由于套管钻井消除了 钻柱起下钻作业和下套管前的井眼维护, 消除了下套 管时间, 所以是减少井下事故的理想手段。目前, 套 管钻井对解决黏卡和泥浆漏失方面的有效程度尚不清 楚, 套管钻井在井况不是很糟的几口井的钻井结果表 明, 总体井眼状况良好, 井眼不稳定及泥浆漏失情况
XXX(北京)远程《石油工程概论》在线考试(主观题)答案
XXX(北京)远程《石油工程概论》在线考试(主观题)答案期末考试石油工程概论》研究中心___________姓名：_ ______学号：_______关于课程考试违规作弊的说明1、提交文件中涉嫌抄袭内容（包括抄袭网上、书籍、报刊杂志及其他已有论文），带有明显外校标记，不符合学院要求或学生本人情况，或存在查明出处的内容或其他可疑字样者，判为抄袭，成绩为“0”。
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3、所提交试卷或材料没有对老师题目进行作答或提交内容与该课程要求完全不相干者，认定为“白卷”或“错卷”，成绩为“0”。
一、综述题（共8小题，每小题15分，任选4小题，共60分）（综述题请根据知识点提示结合课件组织答案，每道题目不少于400字。
照抄知识点提示不得分。
）选做题号：1.阐述井身结构的主要内容，说出各内容所包括的具体知识，并画出基本的井深结构图。
常识点提醒：井深结构的首要内容包括套管的层次、各层套管下入深度、相应的钻头直径、套管外水泥返初等，请详细列出各内容所包含的具体内容，并画出简单的井深结构图。
答：井身结构是指由直径、深度和作用各不相同，且均注水泥封固环形空间而形成的轴心线重合的一组套管与水泥环的组合。
包括井中套管的层数及各种套管的直径、下入深度和管外的水泥返深，以及相应各井段钻进所用钻头直径。
井身结构是钻井施工设计的基础。
一）井身结构的组成及感化井身结构首要由导管、表层套管、技术套管、油层套管和各层套管外的水泥环等组成。
1.导管：井身结构中下入的第一层套管叫导管。
其作用是保持井口附近的地表层。
2.表层套管：井身结构中第二层套管叫表层套管，一般为几十至几百米。
下入后，用水泥浆固井返至地面。
其作用是封隔上部不稳定的松软地层和水层。
3.技术套管：表层套管与油层套管之间的套管叫技术套管。
是钻井中途遇到高压油气水层、漏失层和坍塌层等复杂地层时为钻至目的地层而下的套管，其层次由复杂层的多少而定。
套管钻井
4 套管钻井技术的应用现状
4 套管钻井技术的应用现状
另外四口井位于美国的同一个油田，是用9 5/8″套 管钻12 1/4″的表层井段。将BHA由铣齿领眼钻头+牙 轮管下扩眼器换成铣齿领眼钻头+PDC管下扩眼器， 钻井效率不断提高，最终超过了常规钻井方法，如图 4所示。
4 套管钻井技术的应用现状
（2）锁紧装置。由轴向锁定装置+止动爪+扭矩锁定装置组成。这部分 结构与套管柱最下面一根套管内壁上的啮合面锁定，将套管柱的动力 和部分重量传递到领眼钻头和管下扩眼器上。
1 套管钻井设备
注：
1---回收头 2---密封件 3---旁通孔
4---轴向锁定装置 5---止动爪
6---扭矩锁定装置 7---分隔接箍
4 套管钻井技术的应用现状
美国的其中一口井用7″套管钻至6480英尺（1925米）。 1999年6月，墨西哥北部一家大石油公司使用5
1/2″Hydrill 系列500型521接头连接的N-80套管（线重量17磅/ 英尺=247.9N/m）成功地钻了1633米的以页岩为主的地层，这 段地层自250米开始到1883米结束。这口井中的1883米～2850 米之间的井段是用4 3/4″钻头+2 7/8″N-80套管（线重量为17磅 /英尺=0.248kN/m）钻出的。
2 TESCO公司的套管钻井方案
2 TESCO公司的套管钻井方案
2 TESCO公司的套管钻井方案
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2 TESCO公司的套管钻井方案
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2 TESCO公司的套管钻井方案
2 TESCO公司的套管钻井方案
套管钻井技术介绍
2.
套管钻井技术分类
套管非旋转类 套管旋转类
一、套管钻井技术概述
3.
套管钻井适用范围
1997年在美国South Texas LOBO 地区使用; 各种直井、定向井、水平 井和开窗侧钻井中; 套管尺寸φ 4-1/2”～133/8”， 已钻900多口井,井深范围 在2286-3962m。
牵引型绞车 下入和起出BHA 司钻操作 绞车提升能力：14吨 安全系数： 3.0
二、套管钻井系统介绍
1、TESCO系统地面设备
（6）钢丝绳防喷器
安装在顶驱上面； ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ基本用途是在钢丝绳作 业过程中控制井涌； 在循环泥浆的同时允许钢 丝绳的下入和起出。
二、套管钻井系统介绍
2、TESCO系统井下工具
二、套管钻井系统介绍
1、TESCO系统地面设 备
(4)、分离式的游动滑车 钢丝绳是用来下如和收 回井下钻具串的，分离 式的天车和游车能使钢 丝绳通过天车，游车、 顶驱和驱动头进入套管 内，在进行钢丝绳作业 的时候可以建立循环 。
二、套管钻井系统介绍
1、TESCO系统地面设 备
（5）钢丝绳绞车
套管钻井技术介绍
主要内容
一． 二． 三． 四． 五． 六． 七．
套管钻井技术概述 套管钻井工作原理 套管钻井对设备的要求 套管钻井对套管的要求 套管钻井应考虑的工程问 题 套管钻井相关技术问题 国内套管技术发展状况
一、套管钻井技术概述
1.
套管钻井技术定义
直接采用套管向井下传递机械能量 和水力能量; 井下钻具组合接在套管柱下面，边 钻进边下套管; 完钻后作钻柱用的套管留在井内作 完井用; 套管钻井技术将钻进和下套管合并 成一个作业过程; 钻头和井下工具的起下在套管内进 行，不再需要常规的起下钻作业。
钻井工程理论与技术课后题简答题答案
钻井⼯程理论与技术课后题简答题答案第⼀章钻井的⼯程地质条件1.简述地下各种压⼒的基本概念及上覆岩层压⼒、地层孔隙压⼒和基岩应⼒三者之间的关系。
答：静液压⼒：是由液柱⾃⾝的重⼒所引起的压⼒，它的⼤⼩与液体的密度、液柱的垂直⾼度或深度有关。
地应⼒：钻井⼯程施⼯之前存在于地下某点的应⼒状态为原地应⼒状态。
地层孔隙压⼒：岩⽯孔隙中流体所具有的压⼒。
也称地层压⼒。
上覆岩层压⼒：是指由上覆岩层重⼒产⽣的铅垂⽅向的地应⼒分量。
该处以上地层岩⽯基质和岩⽯孔隙中流体的总重⼒所产⽣的压⼒。
基岩应⼒：是指由岩⽯颗粒间相互接触⽀撑的那⼀部分上覆岩层压⼒。
也称有效上覆岩层压⼒或⾻架应⼒。
地层破裂压⼒：地层某深度处的井壁产⽣拉伸破坏时的应⼒地层坍塌压⼒：地层某深度处的井壁产⽣剪切破坏时的应⼒上覆岩层的重⼒是由岩⽯基质（基岩）和岩⽯孔隙中的流体共同承担的，即上覆岩层压⼒是地层压⼒与基岩应⼒的和2、简述地层沉积⽋压实产⽣异常⾼压的机理。
答：在稳定沉积过程中，若保持平衡的任意条件受到影响，正常的沉积平衡就被破坏。
如果沉积速度很快，岩⽯颗粒就没有⾜够的时间去排列，孔隙内流体的排出受到限制，基岩⽆法增加它的颗粒与颗粒之间的压⼒。
由于上覆岩层继续沉积，负荷增加，⽽下⾯基岩的⽀撑能⼒没有增加，孔隙中的流体必然开始部分地⽀撑本来应由岩⽯颗粒所⽀撑的那部分上覆岩层压⼒，从⽽导致了异常⾼压。
3、简述在正常压实的地层中岩⽯的密度、强度、孔隙度、声波时差和dc指数随井深变化的规律。
答：所以随井深的增加，地层中岩⽯密度逐渐变⼤，⽽岩⽯的孔隙度变⼩。
随着井深的增加，岩⽯的强度增⼤。
在正常地层压⼒井段，随着井深增加，岩⽯的孔隙度减⼩，声波速度增⼤，声波时差减⼩。
在正常地层压⼒情况下，机械钻速随井深增加⽽减⼩，d指数随井深增加⽽增⼤。
所以dc指数也随井深的增加⽽增⼤。
4、解释地层破裂压⼒的概念，怎样根据液压实验曲线确定地层破裂压⼒。
答：在井下⼀定深度的裸露地层，承受流体压⼒的能⼒是有限的，当液体压⼒达到⼀定数值时会使地层破裂，这个液体压⼒称为地层破裂压⼒。
套管钻井技术
2.尾管钻具组合
在压差很大的地层间用常规钻井技术钻进时,会出现严重的压差卡钻和 钻井液漏失,造成井壁坍塌、掉钻具等事故甚至弃井尾管钻井技术就是 针对这一难题开发出来的。
3.可钻钻头套管钻井
套管钻井应用可钻钻头(也称为钻鞋)是按照预期设计钻达目的层后直 接进行固井工作,不必将钻头提出地面,因此可继续钻进,钻进钻头只要 破碎(钻穿)上一级钻头,即可继续钻进下部地层进行下一井段钻井。该 钻井方法目前已经应用于软地层和中硬地层套管旋转带动钻头转动,钻 鞋破碎岩石机理与常规钻井中PDC钻头破岩机理相似。
套管技术的优点
⑴缩短了起下钻时间
⑵节省了钻杆和钻铤的采购、运输、维护和更换的费用
⑶起下钻杆时对井筒内的抽汲作用和压力脉动被井筒内的套管消除了
⑷用钢丝绳提起井下钻头时，减弱了钻屑的聚集，并保持了泥浆的连续 循环。在很大程度上控制了井涌的发生
⑸提高了水力参数、环空上返速度及清洗井筒的时间
⑹钻机结构得到了简化
套管钻井定义
在钻进过程中,直接用油井套管取代传统的钻杆 向井下传递机械能量和水力能量,边钻进边下套管,完 钻后作钻柱用的套管留在井内用来完井。套管钻井 技术把钻进和下套管合并成一个作业过程,钻头和底 部钻具组合的起下用钢丝绳在套管内完成,不再需要 常规的起下钻作业.
钻井方式
一是使用地面驱动机械做动力源，来带动套管旋 转钻进，扭矩通过套管传递给钻头。这种方式就要 求套管及其螺纹要有极高的连接强度；另一种是采 用井下动力钻具进行钻进，这种方式使套管的受力 状况有所改善。
第三代钻鞋:原貌
第三代钻鞋：刀翼胀开
套管钻井技术已发展到了一个较高的水平，主要
表现在以下几个方面：
（1）研制并成功制造出了性能较为稳定的新型套管钻机； （2）研制了各种尺寸的专用钻头； （3）研制并成功使用多种随钻扩眼器； （4）建立了各种尺寸和工况条件下的水力模型； （5）形成了一套较为先进的套管钻井设计技术； （6）形成并完善了套管钻井井眼轨迹控制技术及相关软件开发； （7）套管钻井固井技术及有关工具的研制； （8）已经能够成功完成各种直井"定向井"水平井的钻井任务； （9）形成了高性能钻井液“完井液技术。
控压套管钻井的固井技术
47大庆长垣油田是一个多层系非均质的陆相油气田，在纵向上各油层的渗透性和孔隙度存在较大的差别，经过多年的注水开发，形成了多压力体系，不同储层间形成较大的层间压差。
套管控压固井就是在完井后，使用原特殊钻井管柱直接固井，不进行其它任何操作的固井作业，要求应用控压套管钻完井技术，减少对钻井区块产量的影响，固井质量满足油田开发要求，保证油田整体开采效果。
1 设计依据注采井不钻关，会带来诸多风险：一是地层压力显著升高；二是不停注时最高压力可能超过大多数井的最低破裂压力，造成负钻井液密度窗口；三是钻井过程中一旦发生水浸，将在注水井和新井之间迅速形成孔道，引发复杂事故；四是固井和侯凝期间，不但要解决高压层防窜问题，还要考虑地层流体冲刷的影响。
1.1 地层数据统计所钻井井区450m范围内施工时破裂压力数值，共5口井存在实测地层破裂压力，平均破裂压力为2.53，最低破裂压力梯度为G223-S31井GⅡ14-GⅡ16小层1.92 MPa/100m。
该区萨、葡、高油层均已注水注聚开发，设计井位于套损区，且钻井时不停注降压，地层压力严重偏高。
统计该地区36口邻井实测地层破裂压力，萨尔图油层地层破裂压力16.0~34.0MPa，地层破裂压力梯度在1.64~3.29MPa/100m之间；葡萄花油层地层破裂压力18.0~32.0MPa，地层破裂压力梯度在1.62~2.92MPa/100m之间；高台子油层地层破裂压力21.0~34.0MPa，破裂压力梯度1.78~2.85MPa/100m。
1.2 管串结构PDC钻头（四刀翼）+直螺杆+钻具止回阀+ 加压防斜工具+转换接头+钻井型套管+旁通阀+胶塞座+钻井型套管+钻井型套管+井口工具。
1.3 井底温度及循环温度计算井底静止温度53℃，循环温度45℃。
2 技术措施固井难点主要在于如何保障全过程压稳，为此应用高密度防窜水泥浆（领浆使用超缓凝）、高效加重冲洗隔离液、全控制压力固井等技术措施。
石油钻采试题
慨论：*.地壳由固态的岩石构成，构成地壳的岩石分为三大类：（火成岩）、（沉积岩）、（变质岩）。
（沉积岩）是生油、储油的主要岩石种类。
*.火成岩中（很少有）石油和天然气。
*.沉积岩的特点是有（层理、孔隙、裂缝、溶洞），并含有远古时代的（生物化石），沉积岩是生油、储油的主要岩石种类。
*.岩层向（上）弯曲的摺曲叫背斜构造，背斜构造的特征是在一个背斜构造中，其核部的地层比外围部分的地层（老）。
全世界的油气田大多产在背斜构造上。
*.石油和天然气的生成学说有：（有机）生成说和（无机）生成说两种。
石油和天然气是由（古代的生物遗体在适宜的自然环境和地质条件下）生成的。
石油和天然气主要生成在（沉积岩）中。
绝大多数储藏在它的孔隙、裂缝和溶洞里。
*.油气藏存在需具备以下四个条件：(1)（生油层）；(2)（储油层），孔隙度较大的砂岩层或缝洞发育的石灰岩都是良好的储油层；(3)（盖层），在储油层之上，能阻止石油和天然气流散和氧化的岩层，如泥岩、页岩、厚层石膏等致密的岩石层都是良好的盖层；(4)（圈闭），即能阻止油气继续向四周运移，把油气贮存起来，使之不会散失的地质构造。
*.目前常用的石油勘探方法有以下几种。
（地质法），（地球物理勘探法），（钻探法）。
*.钻井过程中收集地下地质资料，了解井下地层及井的技术情况称为录井，地质录井有以下几种：（砂样录井）、（岩芯录井）、（钻时录井）、（泥浆录井）、（地球物理测井。
）*.钻井目的有：（l了解地质构造情况）；（2探矿）；（3采矿）；（4了解地质水文情况）；（5建筑施工中了解工程地质情况）；（6开发地下水）；（7开发地热等）。
*.钻井工作的实质就是做好三件事：（破碎岩石）、（取出岩屑）、（固井和完井）。
*.顿钻钻井法是在地面用机械使钻杆或钻绳产生上、下往复运动，带动井底钻头（冲击）破碎岩石，利用（捞砂筒）取出岩屑的钻井方法。
*.顿钻钻井设备简单，操作容易，钻井成本低，因其不使用钻井液，油层不会遭受钻井液污染，故适合钻（浅的低压）油气层，又由于采用冲击破岩法，对钻凿（坚硬）地层更为有利。
套管钻井技术介绍
据加拿大Tesco公司估计，打1口井深为3048m的井，和传统钻 进方式相比，预计可节约工程费用达30％以上。
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钻进方式
钻进方式根据地质条件、井身结构等选用
• 一趟钻——使用不回收可钻式的一次钻头及工具。 • 多趟钻——用于井段较长，趟钻不能钻达所要求井深者。使
—— 钻进时间15.5h（缩短0.5d±） —— 平均机械钻速32.77m/h —— 最大扭矩4.5KN·m —— 平台作业时间减少2d，平台相关费用少10万元±
（平台日费20万元） —— 单井平台作业费节约50+万元 —— 省去隔水导管节约10万元 —— 钻井液用量少，维护费小，可节约5+万元 —— 间接经济效益很明显
and Bi-Directional Slips
左旋释放捞矛 并带双向卡瓦
双公接头
捞矛密封
扶正器
底部导向头
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Spacer Sub
基本操作程序：
oo
H-E Casing Spear
Double Pin Sub Spear Pack-Off
Cut box connection in Bull Nose Stabilizer Bull Nose
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套管钻井 技术特点
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我国套管钻井技术现状
• 2019年1月，中国海洋石油与威德福合作在渤海和南海东部成功应用 了套管钻井技术(见实例）。
• 2019年11月中石油吉林石油责任有限公司开展了陆上表层套管钻井先 导性试验工作，并取得了成功，所用套管为7″×6.91mm的J55套管， 施工井深300mm。
钻井工艺技术
钻井工艺技术钻井工艺技术是一种用于获取地下油气资源的关键方法，通过钻井工艺技术，可以在地表上钻探井眼，然后通过这些井眼将钻头下放到地下地层，以开采油气资源。
钻井工艺技术涉及到很多方面的知识，包括地质勘探、钻井设备、井眼工程、钻头设计等等。
首先，地质勘探是钻井工艺技术中至关重要的环节。
通过地质勘探，可以了解到地下地层的结构、性质以及其中可能存在的油气资源。
在进行地质勘探时，通常会通过地震勘探、重力勘探、电磁勘探等方法来获取地下地层的信息，并根据这些信息确定钻探井眼的位置和方向。
其次，钻井设备是实施钻井工艺技术的关键工具。
钻井设备主要有钻机、钻杆、钻头、钻柱等，它们通过一定的工艺和步骤，将钻头下放到地下地层。
在钻井过程中，钻井设备需要经过不断地提升和回转来实现钻井的目标，同时还需要保证钻井设备的安全和可靠性。
在钻井工艺技术中，井眼工程是一个重要的环节。
井眼工程是指在钻井过程中，对井眼进行控制和维护的工程。
井眼工程主要包括井下钻井液的循环系统、井下套管的安装等。
在钻井液循环系统中，钻井液会通过钻杆进入井底，然后通过钻头冲击地层，并将地层中的岩屑带回地表。
同时，钻井液还可以起到冷却钻头、减少钻井设备损坏的作用。
井下套管的安装，则是为了保护井壁的稳定、防止井壁垮塌，并确保钻探工作的顺利进行。
最后，钻头设计也是钻井工艺技术的重要组成部分。
钻头是钻井设备的核心部件，它负责在地下地层中钻孔。
在钻头的设计中，需要充分考虑地质条件、钻井深度、岩层性质等因素。
不同的岩层性质对钻头的磨损程度有着不同的影响，因此，在设计钻头时需要选择合适的材料和结构，以提高钻头的使用寿命和工作效率。
总之，钻井工艺技术是一项复杂而精密的工作。
地质勘探、钻井设备、井眼工程以及钻头设计等方面的知识和技术都是钻井工艺技术中不可或缺的一部分。
只有通过不断的研究和创新，才能够提高钻井工艺技术的效率和质量，进一步推动油气资源的开采和利用。
2018-12-11 2018-2019学年《钻井工程》试卷A、B(参考答案)
A卷中国石油大学（北京）2018—2019学年第一学期《钻井工程》期末考试试卷考试方式（闭卷考试）班级：姓名：学号：（试卷不得拆开，所有答案均写在题后相应位置）一、名词解释（10小题，每题2分，共20分）1. 岩石的研磨性：岩石磨损钻头切削刃材料的能力。
2. 地层压力：岩石孔隙中的流体所具有的压力，也称地层孔隙压力。
3. 工具面：弯接头或弯外壳井底动力钻具的轴线是一条折线，该折线构成的平面。
4. 软关井：发生溢流后，先打开节流阀，然后关闭防喷器，再关闭节流阀。
5. 举升效率：岩屑在环空的实际上返速度与钻井液在环空的上返速度之比。
6. 平衡压力钻井：在有效地控制地层压力和维持井壁稳定前提下，尽可能降低钻井液密度，使钻井液有效液柱压力刚好等于或略大于地层压力，达到解放钻速和保护油气层的目的，这种钻井方法称为平衡压力钻井。
7. 卡钻：钻具在井眼中失去了活动自由，既不能转动又不能上下活动的现象。
8. 井斜方位角：在水平投影图上，以正北方位线为始边，顺时针旋转到井眼方位线上所转过的角度。
9. 压持效应：钻井液密度越大，井内液柱压力越大，在井内液柱压力大于地层压力的情况下会产生一个正压差；在正压差作用下，井底岩屑难以离开井底，造成重复破碎现象，钻速降低。
此现象称为压持效应。
10. 静切力：钻井液开始流动所需的最低切应力，它是钻井液静止时单位面积上所形成的连续空间网架结构强度的量度（凝胶强度）。
二、判断题（10小题, 每题1分, 共10分）1. 钻进时钻井液从钻头脉冲喷嘴喷出的射流属于淹没非自由稳定射流。
（×）p的存在会降低岩石的强度。
（√）2．孔隙压力p3．真方位角等于磁方位角减东磁偏角，或加西磁偏角。
（×）4．反扭角总会使已经确定好的装置角增加。
（×）5．满眼钻具多用于井斜角大的井内纠斜，直井内无防斜作用。
（×）6．在钻铤柱中使用一定数量稳定器可以提高钻头工作的稳定性。