钻井工程-绪论
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钻井工程绪论
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钻 井 工 程 多 媒 体 课 件
（2）把钻井按井斜角不同分类：
直井、定向井、水平井
直井：井口与井底在同一条铅垂线上 定向井：沿着预先设计的井眼轨迹钻达目的层，井口 与
井底不在同一条铅垂线上。
水平井：沿着预先设计的井眼轨迹以井斜角>85°的角度
进入目的层。
（3）把钻井按井深不同分类：
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钻 井 工 程 多 媒 体 课 件
2)钻井方法的发展 （1）人工掘井：1521年之前 （2）人力冲击钻：1521～1835年， 是靠人力、捞砂筒、特殊钻头、 悬绳、游梁等来完成的。 实际上是利用了杠杆原理及自由 落体的下落冲击作用来钻井的。
特点是：
支 架 悬 绳 井 壁
游 梁
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钻 井 工 程 多 媒 体 课 件
．旋转钻井技术的发展
（ 1 ）概念时期（ 1901 ～ 1920 年）：这个时期内开始
将钻井和洗井结合在一起，并使用了牙轮钻头和注水 泥固套管技术。
（ 2 ）发展时期（ 1920 ～ 1948 年）：这个时期牙轮钻
头、固井工艺、钻井液等得到进一步发展，同时出现 了大功率钻井设备。
探井：为了确定油气藏是否存在及其埋藏位置 （预探
井），对油气藏进行工业评价及取得油气开发所需 的地质资料（详探井），圈定油气藏边界及其储量（边 探井）。
钻 井 工 程 多 媒 体 课 件
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生产井：在进行油田开发时，为开采石油和天然气而
钻的井。
注入井：开发后期为了提高采收率及开发速度，而对
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钻 井 工 程 多 媒 体 课 件
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（2）把钻井按井斜角不同分类：
直井、定向井、水平井
直井：井口与井底在同一条铅垂线上 定向井：沿着预先设计的井眼轨迹钻达目的层，井口 与
井底不在同一条铅垂线上。
水平井：沿着预先设计的井眼轨迹以井斜角>85°的角度
进入目的层。
（3）把钻井按井深不同分类：
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2)钻井方法的发展 （1）人工掘井：1521年之前 （2）人力冲击钻：1521～1835年， 是靠人力、捞砂筒、特殊钻头、 悬绳、游梁等来完成的。 实际上是利用了杠杆原理及自由 落体的下落冲击作用来钻井的。
特点是：
支 架 悬 绳 井 壁
游 梁
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．旋转钻井技术的发展
（ 1 ）概念时期（ 1901 ～ 1920 年）：这个时期内开始
将钻井和洗井结合在一起，并使用了牙轮钻头和注水 泥固套管技术。
（ 2 ）发展时期（ 1920 ～ 1948 年）：这个时期牙轮钻
头、固井工艺、钻井液等得到进一步发展，同时出现 了大功率钻井设备。
探井：为了确定油气藏是否存在及其埋藏位置 （预探
井），对油气藏进行工业评价及取得油气开发所需 的地质资料（详探井），圈定油气藏边界及其储量（边 探井）。
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生产井：在进行油田开发时，为开采石油和天然气而
钻的井。
注入井：开发后期为了提高采收率及开发速度，而对
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钻井工程
(4)为全自动化控制提供了很好的条件； (5)具有巨大的发展潜力，目前正在发展、完善中。
10
第二节
1.探井
钻井类型
井的类型：由于钻井的目的、要求不同而产生的 通过钻井而达到探明地质情况，获取地下地层油气资源分布 及相应性质等方面资料的井
地质浅井 地质探井
为配合地面地质和地球物理工作，以了解区域地质构造， 地层剖面和局部构造为目的的浅井 以了解地层的时代、岩性、厚度、生储盖层组合，并为 地球物理解释提供各种参数为目的而钻的井 在地震详查和地质综合研究所确定的有利构造上以发现 油气藏为目的所钻的探井 在已发现油气的构造上，以探明含油气的面积和储量， 了解油气层结构变化和产能为目的所钻的井 为编制油气田开发方案，或在开发过程中为某些专题研究 取得第一手资料数据而钻的井
钻柱是用各种接头将方钻杆、钻杆和钻铤等部件连接起来组成 的入井管柱，通常指钻头以上的钻具。 通过钻柱将地面动力机的能量传给钻头，使钻头旋转破碎井 底岩石，加深井眼。 依靠钻柱中钻铤部分在钻井液中的自重对钻头施加钻压，使 钻头工作刃不断吃入地层，破碎岩石。 通过钻柱的中心孔腔将钻井液输送到钻头，由水眼喷射出， 冲击到井底，携带岩屑后由环空返回地面。 在钻进中通过不断地增加钻柱长度(接单根)以达到延伸井眼 的目的。通常井眼的深度用下入井内的钻柱长度测量。 钻头在井下工作是靠钻柱连接并传递扭矩和压力的。起出已 磨损的钻头和下入新钻头都必须由钻柱完成。另外，针对不 同的目的，还可以起下其它井下工具。 如用钻柱挤注水泥、中途测试、处理事故等。
钻井液罐→泵→地面 →管汇→立管→水龙带→水龙头→钻柱内→钻头→ 钻柱外环形空间→井口→泥浆(钻井液)槽→钻井液净化设备→钻井液罐。 固控设备及作用：(1)振动筛：清除大于筛孔 尺寸的砂粒；(2)旋流分离器：清除小于振动 筛筛孔尺寸的颗粒；(3)螺杆式离心分离机： 回收重晶石，分离粘土颗粒；(4)筛筒式离心 分离机：回收重晶石。 钻井液功能：1)携带、悬浮岩屑；2)冷却、 润滑钻头和钻具；3)清洗、冲刷井底，利 于钻井；4)利用钻井液液柱压力，防止井 喷；5)保护井壁，防止井壁垮塌；6)为井下 动力钻具传递动力。
02 第二章钻井工程
第二章溢流的检测尽早发现溢流显示是井控技术的关键环节。
从打开油气层到完井，要注重观察井口和钻井液罐液面的变化.”因此，准确、有效地进行溢流的检测是实施井控的首要前提。
在现场施工中，溢流的检测通常分三步进行。
第一，在钻井设计时进行的溢流检测，即对邻近井的资料进行分析对比，表明可能遇到的异常压力地层、含酸性气体（H2S）地层、地质情况复杂的地层或漏失层。
第二，钻井过程中根据井上的直接或间接显示，判断井内地层压力增加或者钻井液静液压力减少，可能发生溢流。
第三，钻井过程中通过观察或判断溢流的显示，表明地层流体侵入井内，已发生溢流。
溢流的发生、发展是有一个过程的，对于潜在的或即将发生的溢流。
钻井人员应密切监控井下的情况，并且考虑和预测可能出现井控问题。
有准备的钻井人员应能够迅速发现井内异常情况，有效地把溢流、地面压力及井控的各种困难减到最小程度。
地层压力的增加或静液压力的减少，必然导致地层压力大于钻井液静液压力，这是溢流的最直接的警告信号，地层流体向井内流动及各种显示也就是溢流的具体显示。
认识与判断这些显示通常需要用关井或把流体从井场分流排出的办法。
若溢流预兆或显示没有及时发现和有效的控制，就可能出现溢流和井喷事故。
因此，钻井人员应做到以下几点：①熟悉各种溢流的原因；②认识溢流的发生、发展过程；③使用适当的设备和技术来检测意外的液柱压力减少；④使用适当的设备和技术来检测可能出现的地层压力增加；⑤能够正确识别静液压力与地层压力之间失衡的各种显示；⑥能够对溢流采取有效控制措施。
第一节溢流的迹象地层流体进入井内，在地面上会从各个方面显示出来。
认真观察和监视这些显示，就能及时的发现溢流。
一、钻井液量的增加地层流体侵入井内，而且变成钻井液循环系统中的一部分时，钻井液量就会增加。
这是发现井内侵入流体的一个可靠、确切的信号，通常需用钻井液罐液面指示器或流量检查来加以确认。
对于不同地层，地层流体进入井内的情况有所不同，钻井液量的增加速度也有所不同。
钻井工程理论与技术
地热发电
在地热发电项目中，钻井工程是实现 地热能转化为电能的关键环节，通过 钻井将地热流体引入发电机组。
地下水资源开发
地下水勘探
钻井工程可以用于地下水资源的勘探，通过钻井揭示地下水层的分布、水位和水 质等特征。
供水井
钻井工程可以钻凿供水井，为城市或农业提供稳定的水源，满足生活和生产的需 要。
其他领域应用
绿色环保发展
随着环保要求的提高，未来钻井工程 将更加注重绿色环保发展，研发更加 环保的钻井技术和装备，减少对环境 的破坏和污染。
THANKS
感谢观看
经济与社会发展
钻井工程技术的不断进步和应用，对 于推动经济和社会发展具有重要意义 。
02
钻井工程理论
岩石力学基础
岩石力学性质
研究岩石的应力-应变关系、强度准则和破坏模式 等，为钻井过程中岩石的破碎和稳定性分析提供 理论基础。
岩石可钻性
评估岩石的钻凿难度，为钻头和钻井参数的选择 提供依据，以实现高效钻进。
钻井液处理剂
钻井液处理剂是用于改善和控制钻井液性能的化学药剂。例如，增粘剂可以增加钻井液的 粘度，降滤失剂可以降低滤失量等。
固井与完井技术
固井
固井是指向井内注入水泥浆，以加固井壁、封隔油气水层和保证油气顺利开采 的工艺过程。固井质量对油气田的开发效果具有重要影响。
完井
完井是指在油气田开发过程中，完成油气层的勘探和开发任务后，对油气层进 行封闭处理的过程。完井方式的选择需要考虑油气层的特性和开发要求。
钻井工程技术发展趋势
智能化钻井
利用人工智能、大数据等先进技术， 实现钻井过程的自动化、智能化，提 高钻井效率和安全性。
深海和极地钻井技术
针对深海和极地等复杂地区，发展适 用于该地区的特殊钻井技术和装备， 以满足油气资源开发的需求。
在地热发电项目中，钻井工程是实现 地热能转化为电能的关键环节，通过 钻井将地热流体引入发电机组。
地下水资源开发
地下水勘探
钻井工程可以用于地下水资源的勘探，通过钻井揭示地下水层的分布、水位和水 质等特征。
供水井
钻井工程可以钻凿供水井，为城市或农业提供稳定的水源，满足生活和生产的需 要。
其他领域应用
绿色环保发展
随着环保要求的提高，未来钻井工程 将更加注重绿色环保发展，研发更加 环保的钻井技术和装备，减少对环境 的破坏和污染。
THANKS
感谢观看
经济与社会发展
钻井工程技术的不断进步和应用，对 于推动经济和社会发展具有重要意义 。
02
钻井工程理论
岩石力学基础
岩石力学性质
研究岩石的应力-应变关系、强度准则和破坏模式 等，为钻井过程中岩石的破碎和稳定性分析提供 理论基础。
岩石可钻性
评估岩石的钻凿难度，为钻头和钻井参数的选择 提供依据，以实现高效钻进。
钻井液处理剂
钻井液处理剂是用于改善和控制钻井液性能的化学药剂。例如，增粘剂可以增加钻井液的 粘度，降滤失剂可以降低滤失量等。
固井与完井技术
固井
固井是指向井内注入水泥浆，以加固井壁、封隔油气水层和保证油气顺利开采 的工艺过程。固井质量对油气田的开发效果具有重要影响。
完井
完井是指在油气田开发过程中，完成油气层的勘探和开发任务后，对油气层进 行封闭处理的过程。完井方式的选择需要考虑油气层的特性和开发要求。
钻井工程技术发展趋势
智能化钻井
利用人工智能、大数据等先进技术， 实现钻井过程的自动化、智能化，提 高钻井效率和安全性。
深海和极地钻井技术
针对深海和极地等复杂地区，发展适 用于该地区的特殊钻井技术和装备， 以满足油气资源开发的需求。
钻井工程 - 绪论
17
五、油气井建井过程
中国地质大学（武汉）资源学院《钻井工程》:绪论部分
油气井建井过程
18
六、钻井技术的现状、展望与需求
主要内容
二十一世纪钻井技术展望及其研究方向 (Top 10 Technologies of 20th century) 深井超深井、大位移井、高温高压井、特殊 工艺井简介
钻井技术需求分析
山前构造油气钻探，也是一个世界性难题。
中国地质大学（武汉）资源学院《钻井工程》:绪论部分
24
大位移井
西江24-3-A14大位移井概况
中国地质大学（武汉）资源学院《钻井工程》:绪论部分
25
大位移井
水深100m
西江大位移井技术
大位移井 2850m
西江24-3油田
8063m
西江24-1油田
中国地质大学（武汉）资源学院《钻井工程》:绪论部分
23
深井、超深井
深井：45006000m；超深井：6000m。 我国西部自然条件：
油气埋藏深（超过5000m）,地面环境恶劣 地下情况复杂（山前构造带）及其不确定性
给油气钻探造成极大困难：钻井事故多、速度慢、质量 差、效益低，严重制约了油气勘探开发的步伐。
例如：6000m左右的深探井，建井周期超过2年，每米成 本超过1万元，甚至无法钻达目标。
中国地质大学（武汉）资源学院《钻井工程》:绪论部分
19
►Top 10 Technologies of 20th century
• Random Order
– – – – – – – – – – Reflection Seismology Electric Logging Horizontal Drilling Roller Cone Bits Jet Perforating Top Drives Coiled Tubing Hydraulic Fracturing Offshore Drilling Underbalanced Drilling
五、油气井建井过程
中国地质大学（武汉）资源学院《钻井工程》:绪论部分
油气井建井过程
18
六、钻井技术的现状、展望与需求
主要内容
二十一世纪钻井技术展望及其研究方向 (Top 10 Technologies of 20th century) 深井超深井、大位移井、高温高压井、特殊 工艺井简介
钻井技术需求分析
山前构造油气钻探，也是一个世界性难题。
中国地质大学（武汉）资源学院《钻井工程》:绪论部分
24
大位移井
西江24-3-A14大位移井概况
中国地质大学（武汉）资源学院《钻井工程》:绪论部分
25
大位移井
水深100m
西江大位移井技术
大位移井 2850m
西江24-3油田
8063m
西江24-1油田
中国地质大学（武汉）资源学院《钻井工程》:绪论部分
23
深井、超深井
深井：45006000m；超深井：6000m。 我国西部自然条件：
油气埋藏深（超过5000m）,地面环境恶劣 地下情况复杂（山前构造带）及其不确定性
给油气钻探造成极大困难：钻井事故多、速度慢、质量 差、效益低，严重制约了油气勘探开发的步伐。
例如：6000m左右的深探井，建井周期超过2年，每米成 本超过1万元，甚至无法钻达目标。
中国地质大学（武汉）资源学院《钻井工程》:绪论部分
19
►Top 10 Technologies of 20th century
• Random Order
– – – – – – – – – – Reflection Seismology Electric Logging Horizontal Drilling Roller Cone Bits Jet Perforating Top Drives Coiled Tubing Hydraulic Fracturing Offshore Drilling Underbalanced Drilling
钻井工程
4000米以上为超深井。
2．钻井有许多种井型，各有用途，常见的有： 一般生产井（直井）： 钻出的井眼是垂直的，叫做直井。由于理想 垂直的井是不存在的，所以油田制定出钻井工程 质量标准。符合下列条件的，可认定为井身质量 合格的直井。
最大井斜角 井深、 米） （ 1500 2000 3000 4000 4000 以 上 最大井斜角（度） ≤ 3 .0 ≤ 4 .5 ≤ 5 .0 ≤ 7 .0 ≤ 9 .0
3.钻具事故 钻具事故是钻井中常见的事故。特别是转盘 钻井，钻具在井内的受力复杂，常发生断裂、 刺漏、脱滑扣等现象。 钻具受拉、压、扭等复杂力的作用，产生疲 劳破坏。 钻具被腐蚀，磨损，刺坏。 处理方法：用公锥、母锥、卡瓦打捞筒或打捞 矛等工具进行打捞。
4.井下落物 在起下钻过程中，由于使用的钻头及工具质量 等问题或操作失误，常会出现物件掉井，称为落 物事故。 钻头事故：包括掉牙轮，断刀片等。 测井仪器及电缆掉井。 井口落物：掉入井内的金属物件。 处理方法：使用强磁打捞器、反循环打捞兰或 磨铣等。落物的打捞，需根据落物的形状及井内 条件选择打捞方法，必要时还得自制合适的工具。
2.井喷：钻井中，一旦发生井喷或井喷失控， 不但会使井下复杂化，无法进行正常的钻井 作业，甚至报废井眼，毁坏油气资源。因此， 井喷是重大事故，井喷失控是钻井工程的恶 性事故。 井喷的原因：打开油气层后，如果液柱压力 小于地层压力，地层流体将进入井内，即发 生溢流。如果处理不及时，就会发生井喷。 如果井控设施失灵，就会发生井喷失控。
4．二开钻进（油层前） 是指打开油气层之前的井段，主要工作是： 配制防塌泥浆，巩固井壁，尽快形成坚 实的泥饼。 有浅气层的井注意防喷。 可以快速钻进的井段，地层软，泥浆密 度低。 特殊井下技术套管。
2．钻井有许多种井型，各有用途，常见的有： 一般生产井（直井）： 钻出的井眼是垂直的，叫做直井。由于理想 垂直的井是不存在的，所以油田制定出钻井工程 质量标准。符合下列条件的，可认定为井身质量 合格的直井。
最大井斜角 井深、 米） （ 1500 2000 3000 4000 4000 以 上 最大井斜角（度） ≤ 3 .0 ≤ 4 .5 ≤ 5 .0 ≤ 7 .0 ≤ 9 .0
3.钻具事故 钻具事故是钻井中常见的事故。特别是转盘 钻井，钻具在井内的受力复杂，常发生断裂、 刺漏、脱滑扣等现象。 钻具受拉、压、扭等复杂力的作用，产生疲 劳破坏。 钻具被腐蚀，磨损，刺坏。 处理方法：用公锥、母锥、卡瓦打捞筒或打捞 矛等工具进行打捞。
4.井下落物 在起下钻过程中，由于使用的钻头及工具质量 等问题或操作失误，常会出现物件掉井，称为落 物事故。 钻头事故：包括掉牙轮，断刀片等。 测井仪器及电缆掉井。 井口落物：掉入井内的金属物件。 处理方法：使用强磁打捞器、反循环打捞兰或 磨铣等。落物的打捞，需根据落物的形状及井内 条件选择打捞方法，必要时还得自制合适的工具。
2.井喷：钻井中，一旦发生井喷或井喷失控， 不但会使井下复杂化，无法进行正常的钻井 作业，甚至报废井眼，毁坏油气资源。因此， 井喷是重大事故，井喷失控是钻井工程的恶 性事故。 井喷的原因：打开油气层后，如果液柱压力 小于地层压力，地层流体将进入井内，即发 生溢流。如果处理不及时，就会发生井喷。 如果井控设施失灵，就会发生井喷失控。
4．二开钻进（油层前） 是指打开油气层之前的井段，主要工作是： 配制防塌泥浆，巩固井壁，尽快形成坚 实的泥饼。 有浅气层的井注意防喷。 可以快速钻进的井段，地层软，泥浆密 度低。 特殊井下技术套管。
钻井基本知识ppt课件
绪论 石油钻井概述
（2）把钻井按井斜角不同分类：
直井、定向井、水平井 直井：井口与井底在同一条铅垂线上 定向井：沿着预先设计的井眼轨迹钻达目的层，井口 与井
底不在同一条铅垂线上。 水平井：沿着预先设计的井眼轨迹以井斜角>85°的角度进
入目的层。
（3）把钻井按井深不同分类：
浅 井 H<2500m ， 中 深 井 2500m<H<4500m ， 深 井 4500m<H<6000m ， 超 深 井 H>6000m<H<9000m 。 特 超 深 井 H>9000m
到1820年，及鸦片战争前夕，钻井深度突破1000米， 中国第一口油井在陕西延长油矿。目前日产量还有200 公斤
美国1859年8月在宾夕法尼亚洲泰特斯维尔小镇才打了 一口20m深的油井，也就是所谓的世界上的第一口油 井；
前苏联在1863年才打出20m深的井。
11
二、钻井技术的发展
2．钻井方法的发展
钻井工程课件
1
钻井工程课件主要内容
第一章 钻头：刮刀钻头、牙轮钻头、PDC钻头、金刚石钻头
第二章 钻柱：作用与组成、工作 状态与受力分析、设计
第三章 钻进技术： 直井防斜技术 、 井斜的控制方法 、
钻进过程中各参数间的基本关系、
钻进参数优选、
水力参数优化设计
第四章 取心：概述 、取心工具组成及类型、
井），对油气藏进行工业评价及取得油气开发所需 的地质资料（详探井），圈定油气藏边界及其储量 （边探井）。
8
一、石油钻井概述
绪论 石油钻井概述
生产井：在进行油田开发时，为开采石油和天然气而
钻的井。
第一章钻完井工程概述
水平井钻井 分枝井钻井 欠平衡钻井 小井眼钻井
综合化 集成化 分支水平井钻井 侧钻水平井钻井 欠平衡分枝井钻井 欠平衡侧钻水平井钻井 连续油管小井眼分支水平井钻井 连续油管小井眼欠平衡分支水平井钻井
连续油管钻井
钻井完井工程的技术特点及作用
★ 向提高油气采收率方向发展 少井高产、不堵塞、不污染油层 ★ 向难开采油气藏方向发展 提高难开采油气层的采收率
欢迎大家光临
大家好
保护油气层技术
★第一章 绪论
★第二章 岩心分析技术
★第三章 ★第四章 ★第五章 ★第六章 ★第七章 ★第八章 储层损害的室内评价 油气层损害机理 保护油气层的钻井完井技术 保护油气层的钻井液完井液技术 油气田开发生产过程中的保护油气层技术 油气层损害的矿场评价技术
★第九章
保护油气层技术新进展●
在探井的钻井完井过程中，如果钻井液、完井液的设计和使用不 当，经常会影响测井资料与试油结果对储层物性参数的正确解释。
（2）保护油气层有利于油气井产量和
油气田开发经济效益的提高
在钻井完井作业中应用保护油气层配套技术，可 以使油气井产量得到明显提高，同时可以大大减少试 油、酸化、压裂和修井等井下作业的工作量，降低生 产成本。
保护油气层技术的发展概况
• 50 年代，注意此问题，川中会战时，就提出钻井液密度不
宜过高，以免压死油气层。
• 60 年代大庆会战时，为了减少对近井地带的油气层损害， 对钻开油气层钻井液的密度和滤失量也提出了严格要求。
• 70 年代，国外开始从分析油气层岩心入手来研究油气损害
的机理和防治措施，并将实验室研究成果应用于油气田钻 井、完井和开发方案的设计及生产实践中，形成了保护油 气层的系列技术。 • 长庆油田在 70年代开始进行了岩心分析和敏感性分析，但
综合化 集成化 分支水平井钻井 侧钻水平井钻井 欠平衡分枝井钻井 欠平衡侧钻水平井钻井 连续油管小井眼分支水平井钻井 连续油管小井眼欠平衡分支水平井钻井
连续油管钻井
钻井完井工程的技术特点及作用
★ 向提高油气采收率方向发展 少井高产、不堵塞、不污染油层 ★ 向难开采油气藏方向发展 提高难开采油气层的采收率
欢迎大家光临
大家好
保护油气层技术
★第一章 绪论
★第二章 岩心分析技术
★第三章 ★第四章 ★第五章 ★第六章 ★第七章 ★第八章 储层损害的室内评价 油气层损害机理 保护油气层的钻井完井技术 保护油气层的钻井液完井液技术 油气田开发生产过程中的保护油气层技术 油气层损害的矿场评价技术
★第九章
保护油气层技术新进展●
在探井的钻井完井过程中，如果钻井液、完井液的设计和使用不 当，经常会影响测井资料与试油结果对储层物性参数的正确解释。
（2）保护油气层有利于油气井产量和
油气田开发经济效益的提高
在钻井完井作业中应用保护油气层配套技术，可 以使油气井产量得到明显提高，同时可以大大减少试 油、酸化、压裂和修井等井下作业的工作量，降低生 产成本。
保护油气层技术的发展概况
• 50 年代，注意此问题，川中会战时，就提出钻井液密度不
宜过高，以免压死油气层。
• 60 年代大庆会战时，为了减少对近井地带的油气层损害， 对钻开油气层钻井液的密度和滤失量也提出了严格要求。
• 70 年代，国外开始从分析油气层岩心入手来研究油气损害
的机理和防治措施，并将实验室研究成果应用于油气田钻 井、完井和开发方案的设计及生产实践中，形成了保护油 气层的系列技术。 • 长庆油田在 70年代开始进行了岩心分析和敏感性分析，但
第2章-钻井概述
(2)发展时期（1920～1948年）：这个时期牙轮钻头、固井工艺、钻井液等 得到进一步发展，同时出现了大功率钻井设备。
(3)科学化钻井时期（1948～1968年）：这个时期钻井技术有了迅速发展。 采用了喷射钻井，镶齿、滑动密封轴承钻头，低固相、无固相不分散体 系钻井液及固相控制技术，总结出了影响机械钻速的有关因素，采用了 地层压力检测、井控技术及平衡压力钻井技术。
探井：为探明地下地质情况、获取地下油气资源分布及相应性 质等方面资料而钻的井。
开发井：以开发为目的，为了给已探明的地下油气提供通道所 钻的井，或为了采用各种措施使油气被开采出来所钻的井。
2.1 基本概念
1. 探井：目的是探明地质情况、油气分布及性质等。
1) 地层探井(参数井)：目的是了解地层年代、岩性、厚度、生 储盖组合等，为地球物理解释提供各种参数； 2) 预探井：区域勘探阶段以发现油气藏为目的； 3) 详探井(评价井)：在发现油气构造上，研究油气藏特点(面积 、储量、产能等)为目的。
旋转钻井
靠动力带动钻头旋转，在旋转的过程中对井底岩石进行破 碎，同时循环钻井液以清洁井底的钻井方法。
旋转钻井又分为转盘钻井、井下动力钻具钻井、顶部驱动钻井。
特点
1）破岩与清岩相接进行。 2）旋转动力大，转速高，破碎效率高。 3）设备复杂，起下钻繁琐。
2.1 基本概念
旋转钻井技术的发展
(1)概念时期（1901～1920年）：这个时期内开始将钻井和洗井结合在一起， 并使用了牙轮钻头和注水泥固套管技术。Leabharlann .1 基本概念三、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。
钻井方法 分类
人工钻井法 机械顿钻钻井法(冲击钻)
依据：
(3)科学化钻井时期（1948～1968年）：这个时期钻井技术有了迅速发展。 采用了喷射钻井，镶齿、滑动密封轴承钻头，低固相、无固相不分散体 系钻井液及固相控制技术，总结出了影响机械钻速的有关因素，采用了 地层压力检测、井控技术及平衡压力钻井技术。
探井：为探明地下地质情况、获取地下油气资源分布及相应性 质等方面资料而钻的井。
开发井：以开发为目的，为了给已探明的地下油气提供通道所 钻的井，或为了采用各种措施使油气被开采出来所钻的井。
2.1 基本概念
1. 探井：目的是探明地质情况、油气分布及性质等。
1) 地层探井(参数井)：目的是了解地层年代、岩性、厚度、生 储盖组合等，为地球物理解释提供各种参数； 2) 预探井：区域勘探阶段以发现油气藏为目的； 3) 详探井(评价井)：在发现油气构造上，研究油气藏特点(面积 、储量、产能等)为目的。
旋转钻井
靠动力带动钻头旋转，在旋转的过程中对井底岩石进行破 碎，同时循环钻井液以清洁井底的钻井方法。
旋转钻井又分为转盘钻井、井下动力钻具钻井、顶部驱动钻井。
特点
1）破岩与清岩相接进行。 2）旋转动力大，转速高，破碎效率高。 3）设备复杂，起下钻繁琐。
2.1 基本概念
旋转钻井技术的发展
(1)概念时期（1901～1920年）：这个时期内开始将钻井和洗井结合在一起， 并使用了牙轮钻头和注水泥固套管技术。Leabharlann .1 基本概念三、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。
钻井方法 分类
人工钻井法 机械顿钻钻井法(冲击钻)
依据：
钻井与完井工程(第一至第四章)
(a)脆性岩石
(b)塑脆性岩石
(c)塑性岩石
W 硬度： p y A
屈服极限： 0 W0
A
AF 面积OABC 塑性系数：k AE 面积ODE
第二节 岩石的研磨性与可钻性
一、岩石的研磨性
岩石研磨性概念：钻井过程中，钻井工具和岩石产生连续的或间歇的接触
和摩擦，从而在破碎岩石的同时，这些工具本身也受到岩石的磨损而逐渐变钝甚 至损坏。岩石磨损这些材料的能力称为岩石的研磨性。 研磨性磨损是由钻头工作刃与岩石相摩擦的过程中产生微切削、刻划、擦痕等 所造成，属表面磨损。这种研磨性磨损除了与摩擦副材料性的性质（如化学组成和 结构）有关外，还取决于摩擦的类型和特点、摩擦表面的形状和尺寸（如表面粗糙 度）及摩擦面的介质等因素。研磨性磨损是一个十分复杂的问题。
σ σ =σ
1
σ
1
2
3
σ
3
σ
(a)液压作用下的压（拉）试验 （常规三轴试验） σ
1
2
(b)用三个液缸的柱塞进行的 三面压缩试验（真三轴试验） σ
1
σ
σ
2
3
(c)液压作用下的压扭试验
(d)液压作用下的两面柱塞 压缩试验
σ
1
σ
3
（a）压缩试验
（b）拉伸试验
常规三轴试验
P=σ
1
=σ
2
τ
2. 三轴应力下岩石的强度和变形的特点
由岩石可钻性概念和研究方法可知，岩石可钻性会因条件不同，所以实际应用时就有一定 的困难。如果设法固定工作条件，使可钻性指标只反映岩石破碎难易程度，有可能就能克 服应用时的问题，采用微钻头可钻性是行之有效的研究方法。 所谓微钻头岩石可钻性是指在室内固定测试条件下，通过微钻头模拟试验，将所测得 的微钻头指标称之为微钻头岩石可钻性或条件可钻性。我国钻井界目前广泛采用的岩石可 钻性测定仪为华东Ⅲ型微钻头测定仪。测试条件为：钻压W＝889.7牛，转速N＝55转／分， 钻头直径D＝31.75毫米（它是由八片厚2.5毫米硬质合金材料组成的，硬度为HRC ≌ 58）。 实测记录钻孔深度H为2.4毫米所需的时间。测量精度要求控制在测量仪器本身允许的误差 范围以内。 由测量值表示的钻速公式可知，当以钻速作为可钻性指标时，钻进速度V与测量钻进深度 H和钻进时间T之间的表达式为：
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主讲：邹德永， 1~4 章，共30学时， 电话：8392278（H）8392059（O） 管志川 ， 5~6 章，共30学时
钻井工程理论与技术
主要参考Байду номын сангаас：
1.《钻井工艺原理》（上、中、下），石油工业出版社， 刘希圣教授主编。 2.《钻井工艺技术基础》石油大学出版社，王瑞和教授 编著。 3. 《钻井工程》 郝瑞主编（中等专业用书）。 4. 《实用钻井工程》中国石油天然气总公司情报研究所， 徐云英主编。 5. 《喷射钻井理论与计算》石油工业出版社，张绍槐编 著。 6. 《最优化钻井理论基础与计算》石油工业出版社，郭 学增编著。
钻井工程理论与技术
第一章 第二章 第三章 第四章 第五章 钻井的工程地质条件：地层力学特性和压力特性 钻进工具：钻头、钻柱 钻井液：组成、类型、性能、防塌和保护油气层 钻进参数优选：钻压、转速、钻进方程、水力参数 井眼轨道设计及轨迹控制：轨道设计、防斜理论与技术、
定向钻井工艺与技术
第六章 油气井压力控制：地层压力的平衡与控制 第七章 固井与完井：井身结构、套管柱、油井水泥、完井技术 第八章 其他钻井技术及作业：事故处理、取心、套管开窗侧钻