石油钻井介绍

双升式底座起升过程
３、提升系统包括绞车、天车、游车、大钩、水龙 头及钻井大绳等部件，其作用就是利用绞车的卷扬， 通过一套动、静滑轮组实现对井内负荷的起升下放。
钻井大绳 游车
大钩 绞车

绞车是一个带有刹车的大功率卷扬机，主刹车有带 式刹车、液压盘式刹车等形式,辅助刹车有电磁涡 流刹车、气动盘式刹车等形式。现绞车为密闭强制 润滑。70D绞车分前、中、后３部分。
井控系统：包括防喷器组、储能器机组和防喷器组遥控面板、测试管汇 和压井管汇四个主要部分； 监测系统：通过地质和钻井综合录3井对井下的作业情况进行监测。
钻井工具——
◆钻头 ： ◆钻铤： 矩 钻头分为刮刀钻头、牙轮钻头、聚晶金刚石复合片钻头（PDC） 钢质厚壁的筒行管材。接在钻头之上向钻头施加钻压和传递扭
中国石油大港油田分公司
8、完井
当一口井，钻头钻到设计井深后，井眼是裸眼，还不能进行试油及采油作业。只有进行 了固井作业并验证固井质量合格后，才能说钻井作业全部结束。 固井，就是在完成的井眼内，下入套管，并把水泥注入套管与井壁之间的环形空间内， 把套管和井壁牢固结合在一起的工艺。固井是钻井工艺中最后的，也是最关键的一道工序。 固井的投资大约要占全部钻井投资的 25% 以上，套管的选择，固井的质量，直接关系到油井 的投资、安全和寿命。
保养架
辅助滑轮


游车实际就是一组动滑轮，由4-6个滑轮组成，悬 挂在钻井大绳的下端。 大钩是一个带有缓冲装置的吊钩，上与游车相连， 下通过吊环、吊卡与井下负荷相连。
游车
大钩

水龙头是提升系统与旋转系统的结合部件，在钻井作业时上通过提环与 游车相连，下通过方钻杆与钻杆相连，泥浆通过水龙带、水龙头鹅颈管、 中心管进入钻具内，此时水龙头既承受井下钻具的重量，又承受泥浆的 压力 。两用水龙头上还带有气动旋扣器，用于快速上卸扣。
安 电 装 测 井 井 口
质 量 检 验
成 本 核 算
设计
钻前工程
钻进工程
完井工程 中国石油大港油田分公司
钻井工程的基本构成——
1、钻井工程设备：钻井设备在石油行业称为钻机，钻机类型可按钻井 深度、采用的传动副类型、驱动设备类型、使用地区和用途等因素进行 划分。目前主要按钻井深度、负荷与动力传递方式相结合的方式进行划 分。如ZJ20K、ZJ40L、ZJ45J、ZJ50D、ZJ70D、ZJ70LD等。通常由六个 系统组成。 动力系统：绝大多数用柴油机做发动机，通过变速箱直接驱动或由柴油 机发电来驱动钻井设备。钻井动力功率的配备要根据钻井的深浅而定， 一般需要1490—4470千瓦；
油井的基本类型——
1、按照地质目的划分为：预探井、评价井、产能建设井 2、按照井身结构划分 二开井 三开井 四开井
3、按照井眼轨迹划分
① 直井：地面坐标和井底下坐标投影在同一垂直线上的井。 ② 定向井：由于地面条件限制而专门设计的按照一定井斜角和一定水平位 移的井（丛式井）; ③ 大位移井：水平位移比垂深大于或等于2:1或井斜角大于60度; ④ 水平井：井斜角在大于86度或井眼轨迹与油层基本平行的; ⑤ 分支井——同一井眼内钻两口一以上的井。
2.技术套管
用来隔离坍塌地层及高压水层，分隔不 同压力层系，建立正常的钻井液循环等
3.油层套管
人们通常把最后一层封固油层的套管叫 做油层套管，也叫生产套管。只要有油，几 乎所有的沙岩油藏和部分灰岩油藏都要下这 层套管。
4.尾管
尾管，顾名思义是把一段小尺寸的套 管，挂在上一层较大尺寸的技术套管下端的 那一层套管（犹如尾巴一样）。尾管实际上 是油层套管的一种类型。
5、泥浆 泥浆又叫钻井的血液。常用的大都是水基泥浆，此外还有油基泥浆、盐水基泥浆、泡
沫泥浆等种类。
主要作用有： 冷却钻头，携带岩屑，平衡地层压力，稳定井壁，发现和保护油气层， 传递水马力等。 6、优选钻井参数 决定钻井速度的参数主要有： 钻压、转速、水马力（泵压、排量），泥浆性能也影响 着钻井速度。只有做到各项参数优选，才能提高机械钻速。 7、完成设计井眼轨迹 直井要尽量打直，把井斜控制在允许标准范围内。 定向井要符合设计的轨迹，确保靶心半径控制在允许标准范围内。
提升系统：主要用来提升钻柱和下套管，提升重量可达数十吨或数百吨。 这套设备由井架、天车、游车、大钩、吊环等组成；
旋转系统：用来旋转钻柱，向钻头提供扭矩。由转盘、转盘变速箱、水 龙头、方钻杆组成。最近10年顶部驱动装置在钻井中得到广泛的使用；
循环系统：包括钻井泵、地面高压管汇、钻井液净化及固控设备等；
4、按照完井方法划分
① 套管射孔完井：适用于一般砂岩、砾岩油气层。 ② 筛管完井：适用于一般砂岩、砾岩油气层或热采井。 ③ 裸眼完井：适用于一般油层物性较稳定，不垮塌、不出砂的井。 ④ 尾管射孔完井
套管的功能 ——
1.表层套管（含导管）
防止浅水层污染，封隔流砂、砾石及浅 层气。同时用来安装井口以变继续钻进，以 及悬挂依次下入的各层套管。
天车
钢丝 绳
游车 大钩
井架起升过程

2、底座分为拖撬式、自升式、轮式、车装式、箱叠式 底座。自升式又分为垂升式、双升式、旋升式，电动钻 机一般采用双升式或旋升式底座。
电动钻机底座附件
为方便吊装井口，设有导轨和气动葫芦，配有吊装气瓶、坡 道梯子，至固控区梯子和、水、电等连接管线全部铺设在管线槽内， 管线槽采用折叠式，内装电缆线和上钻台管线，可实现搬家 不拆电缆和管线而折叠整体运输。上钻台管线槽可随钻机起 升就位。


二、钻机组成 钻机由井架底座、提升系 统、动力系统、传动系统、 循环系统、旋转系统、生 活设施及其它一些辅助设 施组成。
三、钻井队设备及设施配置标准
序 号 一 1 2 3 二 4
项
目
单位 套 台 套 台 台
数量 1 3/4 1 1 1
备注
井架与底座 动力与传动系统 柴油机/发电机 传动装置 转盘 绞车（钻机）
整体链条传动箱
六、循环系统
循环系统的作用是：泥浆泵将泥浆罐内的 泥浆通过地面高压管汇、立管、水龙带、水龙 头、方钻杆泵入到钻具内，然后再经钻头水眼 携带岩屑由环空返回地面，地面的固控设备将 泥浆中的岩屑分离，泥浆再由泥浆泵从泥浆罐 泵入井内，从而形成循环。 循环系统由泥浆泵、高压管线、固控设备 组成，其中固控设备包括泥浆罐、振动筛、除 气器、除砂器、除泥器、离心机等。
◆钻杆：
钢质厚壁的管材。是钻井延伸、传递扭矩和输送钻井液的工具。
◆方钻杆： 位于钻柱的最上端，主要作用是传递扭矩。其驱动部分是中 空四边形或六边形钢柱，具有较高的抗拉与抗扭强度。 ◆井下动力钻具 ： 螺杆钻具和涡轮钻具是两种主要的以钻井液的压力为 动力的竟下动力钻具。 ◆其它钻井工具： 及打捞工具等 ◆钻台上的操作工具： 稳定器、振击器、安全接头、安全截止阀、取心钻具 吊卡、卡瓦、上卸扣大钳、动力大钳和吊环等。
●概念时期（1901—1920） ●科学化钻井时期（1948—1969） ●发展时期（1920—1948） ●自动化时期（1969—现在）
旋转钻井方法是当今石油钻井的主要方法
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石油钻井工艺流程
修 公 路 定 地 井 质 位 设 计 钻 井 设 计 准 备 工 程 平 场 地 打 基 试 础 车 安 装 下 导 管 电 测 井 安 全 检 查 第 一 次 开 钻 钻 进 侯 凝
钻头有牙轮钻头、刮刀钻头、金刚石钻头、取心钻头等多种型号。钻井工程师就是
根据地层的性质，岩石的硬度来选择钻头型号。 4、确定合理的钻具结构 钻具是由钻杆、钻铤、方钻杆、扶正器、配合接头等组成，钻具在钻井中的主要作 用是输送泥浆、传递动力、施加钻压，合理的钻具结构是确保完成预定井眼轨迹的保证。
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循环系统 1300/1600HP泥浆泵 35Mpa管汇、立管 水龙带 振动筛 除砂器 除泥器 离心机 真空除气器 锥形沉砂罐 净化罐（40m３） 储备罐 加重漏斗装置
13
密闭下灰罐
具
2
三、钻井队设备及设施配置标准
序 号
项
目
单位
数量
备注
油、水、气系统
1
2 3 4 五
燃油罐
工业水罐 自动压风机 电动压风机
前部：转盘驱动箱
沉在钻台下方， 采用整体式翻转链条箱。
中部：绞车主体
设有滚筒轴、捞砂滚筒、变速轴、司 钻台、主刹车及辅助刹车，采用墙板式密 封绞车架。
后部：动力机组
由两台直流电机、联轴器、 并车轴等组成。 三部分之间采用公母锥定位、方法兰联接。

天车实际就是一组静滑轮，由5-7个滑轮组成， 安装在井架的最上端，下部装有2-4个供悬挂其它设 备使用的辅助滑轮，配有一个维修滑轮用的保养架。
5
6 7
辅助发电机
电气控制房 供气装置 提升系统
台
栋 套
1/2
1 1
1 2 三 3 4
天车 游车 大钩 水龙头
台 台 台 台
1 1 1 1
三、钻井队设备及设施配置标准
序 号 1 2 3 4 5 四 6 7 8 9 10 11 12 项 目 单位 台 套 根 台 台 台 台 台 台 具 具 套 数量 ２/3 １ 1/２ ２/3 １ １ １/2 １ １ 4/6 2 1 备注
石油钻井简介
概
述
第一部分 钻机简介 第二部分 钻井工艺简介 第三部分 钻井技术的发展
石油钻井——是在钻头上一定的压力(钻压)，使钻头的牙齿嵌
入地层，利用旋转钻头的扭矩来切削地层，用钻井液将钻屑
带出井眼，以保证持续钻进,形成井眼。 钻井技术的发展
人工掘井 人力冲击钻 机械顿钻（冲击钻） 旋转钻
旋转钻井技术的发展
9、储层保护
固相伤害 、滤液伤害——直接影响到油田的发现和单井的产量 防止油层污染的措施： 加强监督：泥浆性能、入井材料、浸泡时间 实现近平衡、欠平衡钻井 推广屏蔽暂堵技术等