石油工程概论课件_3_钻井

3.4 .4 欠平衡钻井
井底液柱压力< 井底液柱压力<地层压力 常用气体类钻井液（空气、天然气、氮气、 常用气体类钻井液（空气、天然气、氮气、废 气[CO2]）或充气钻井液实现 需要特殊井口防喷装置
§3.2 钻井工艺过程
3.2.1 3.2.2 3.2.3 3.2.4 3.2.5 3.2.5 钻前工程 设备安装 开钻 正常钻进 固井 完井
§3.2 钻井工艺过程
3.2.1 钻前工程 定井位：构造位置、地理位置、测线位置; 定井位：构造位置、地理位置、测线位置 道路勘测：沿途道路、桥梁、洞函的宽度 道路勘测：沿途道路、桥梁、
第3章
石油钻井
§3.1 钻井方法与设备
3.1.1 钻井方法概述
我国是世界上最早钻井的国家， 我国是世界上最早钻井的国家，早在 公元前256年就开始在自贡一带打盐井， 256年就开始在自贡一带打盐井 公元前256年就开始在自贡一带打盐井， 随后是波斯、埃及和欧洲，美国从1806 1806年 随后是波斯、埃及和欧洲，美国从1806年 才开始打井。1844年开始出现旋转钻井 才开始打井。1844年开始出现旋转钻井 英国专利），1845年循环系统问世 ），1845年循环系统问世（ （英国专利），1845年循环系统问世（法 Fauvelle），1850s年代出现单牙轮钻 ），1850s 国Fauvelle），1850s年代出现单牙轮钻 1860年出现金刚石钻头 年出现金刚石钻头。 头，1860年出现金刚石钻头。
及承载能力，通讯，电力 及承载能力，通讯，电力;
基础施工：平井场、打基础（混凝土、 基础施工：平井场、打基础（混凝土、填
石灌浆、水泥预制、木桩、爆扩桩） 石灌浆、水泥预制、木桩、爆扩桩）修泥浆池 及污水池; 及污水池
§3.2 钻井工艺过程
3.2.1 钻前工程
§3.2 钻井工艺过程
3.2.1 钻前工程 基础施工
各种钻头
刮刀钻头 牙轮钻头 PDC钻头 钻头 取心钻头
§3.2 钻井工艺过程
3.4.1 常规钻井
各种钻具 钻头 接头 钻铤 钻杆 扶正器
§3.4 钻井工艺技术
3.4.1常规钻井 常规钻井
制定钻井参数
钻压 （t 或 kPa） ）
根据地层岩性、钻头类型和尺寸确定 根据地层岩性、 由钻铤的部分重量产生
钻达目的井深后，循环泥浆、起钻； 钻达目的井深后，循环泥浆、起钻； 下仪器测井； 下仪器测井； 下套管； 下套管； 注水泥、侯凝。 注水泥、侯凝。
§3.2 钻井工艺过程
3.2.5 固井
2）固井工艺过程
注水泥 下套管
§3.2 钻井工艺过程
3.2.6 完井
即油井完成， 即油井完成，是建井的最后一个环节 钻开产层； 钻开产层； 确定完井方式； 确定完井方式； 安装井底、井口装置。 安装井底、井口装置。
§3.4 钻井工艺技术
3.4 .2 取心钻井
§3.4 钻井工艺技术
3.4 .2 取心钻井
§3.4 钻井工艺技术
3.4 .3 斜井、定向井、分支井 斜井、定向井、
•定向井的目的与用途
§3.4 钻井工艺技术
3.4 .3 斜井、定向井、分支井 斜井、定向井、
•水平井、分支井
§3.4 钻井工艺技术
塔式井架
§3.2 钻井工艺过程
3.2.2 设备安装
A型井架 型井架 塔式井架
§3.2 钻井工艺过程
3.2.2 设备安装
整体搬迁
§3.2 钻井工艺过程
3.2.3 开钻
钻头和钻具准备、 钻井液准备、 挖方井、 钻头和钻具准备 、 钻井液准备 、 挖方井 、 定井口、 挖圆井、 安装导管、 打鼠洞、 定井口 、 挖圆井 、 安装导管 、 打鼠洞 、 连接钻具、下钻； 连接钻具、下钻； 一次开钻、二次开钻、三次开钻 一次开钻、二次开钻、三次开钻… …
§3.1 钻井方法与设备
钻机组成
提升系统
绞车、天车、 主要由绞车、天车、 游车、 游车、大钩和井架组成
§3.1 钻井方法与设备
钻机组成
循环系统
主要由： 主要由：
钻井液泵、 钻井液泵、 管汇、 管汇、 水龙头、 水龙头、 钻具、 钻具、 循环池和 钻井液净化设备组成
§3.1 钻井方法与设备
钻机组成
§3.1 钻井方法与设备
3.1.2 钻井设备简介
1) 钻机分类
按钻井深度分为: 按钻井深度分为
浅井钻机、中深井钻机、 深井钻机、超深井钻机 浅井钻机、中深井钻机、 深井钻机、
（≤1500m） ） （1500～3000m） （3000～5000m） （＞5000m） ～ ） ～ ） ）
按驱动设备分为: 按驱动设备分为
§3.2 钻井工艺过程
3.2.4 正常钻进 正常钻进 起下钻

§3.2 钻井工艺过程
3.2.5 固井
1）固井的目的
巩固井壁，隔离复杂地层； 巩固井壁，隔离复杂地层； 安装井口装置； 安装井口装置； 封隔油、 封隔油、气、水层，防止互窜。 水层，防止互窜。
§3.2 钻井工艺过程
3.2.5 固井
2）固井工艺过程
§3.3 钻井液
3.3.1 钻井液及其功用
3) 钻井液的主要性能
•密度； 密度； 密度 •流变性（粘度、切力）； 流变性（ 流变性 粘度、切力）； •失水造壁性（失水、泥饼）； 失水造壁性（ 失水造壁性 失水、泥饼）； •润滑性、散热性、抑制性 … 润滑性、 润滑性 散热性、抑制性…
§3.3 钻井液
3.3.2 常用钻井液类型
§3.1 钻井方法与设备
3.3.2 钻井液循环系统
主要由： 主要由：
钻井液泵、 钻井液泵、 管汇、 管汇、 水龙头、 水龙头、 钻具、 钻具、 循环池和 钻井液净化设备组成
§3.3 钻井液
3.3.3 钻井液 循环系统
§3.1 钻井方法与设备
3.3.3 钻井液循环系统
钻井液泵、 钻井液泵、循环池
爆扩桩基础
混凝土基础
木桩基础
§3.2 钻井工艺过程
3.2.2 设备安装
设备拆卸、竖井架、安装设备、设备校正、 设备拆卸、竖井架、安装设备、设备校正、 试运行； 试运行； 七字标准： 七字标准：正、平、稳、全、牢、灵、通 五不漏： 五不漏：油、气、水、电、泥浆
§3.2 钻井工艺过程
3.2.2 设备安装
循环系统
§3.1 钻井方法与设备
钻机组成 传动系统
主要由： 主要由：
柴油机、 柴油机、 发电机、 发电机、 电机、 电机、 减速器、 减速器、 离合器和 链条或皮带等组成
§3.1 钻井方法与设备
3.1.2 钻井设备简介 钻机组成
控制系统
主要有：机械控制、电控、气控、液控、 主要有：机械控制、电控、气控、液控、 和混合电液控等5种 种
§3.1 钻井方法与设备
3.1.1 钻井方法概述 顿钻钻井 旋转钻井 新方法
§3.1 钻井方法与设备
最早的钻井方法： 最早的钻井方法：顿钻
§3.1 钻井方法与设备
最早的钻井方法： 最早的钻井方法：顿钻
§3.1 钻井方法与设备
最早的钻井方法： 最早的钻井方法：顿钻
世界上第一口超千米深的盐井。位于自贡市大 世界上第一口超千米深的盐井。 安区长堰塘自内公路一侧。占地1500平方米。 1500平方米 安区长堰塘自内公路一侧。占地1500平方米。主要 建筑有碓房、大车房、灶房、柜房。 建筑有碓房、大车房、灶房、柜房。主要生产设备 有碓架、井架、大车、盐锅、盐仓。 有碓架、井架、大车、盐锅、盐仓。焱海井采用我 国宋代发明的“冲击式顿钻法” 国宋代发明的“冲击式顿钻法”在清道光十五年 （1835）钻凿成。井深达 1001.42米。日喷黑卤万 1835）钻凿成。 1001.42米 余担， 8500立方米 置烧盐锅80余口。 立方米， 80余口 余担，日产天然气 8500立方米，置烧盐锅80余口。 焱海井之钻凿成功， 焱海井之钻凿成功，表明了当时我国在钻并技术方 面居于世界领先地位。 面居于世界领先地位。
§3.1 钻井方法与设备
最早的钻井方法： 最早的钻井方法： 顿钻
§3.1 钻井方法与设备
最早的钻井方法： 最早的钻井方法： 顿钻
§3.1 钻井方法与设备
现代钻井方法： 现代钻井方法： 旋转钻井
§3.1 钻井方法与设备
探索中的钻井新方法： 探索中的钻井新方法： 熔化及气化法 热胀裂法 化学反应法 机械诱导应力法
§3.2 钻井工艺过程
3.2.3 开钻
一次开钻
§3.2 钻井工艺过程
3.2.3 开钻
多次开钻
§3.2 钻井工艺过程
3.2.4 正常钻进
选择和下入钻具； 选择和下入钻具； 按既定的钻井参数循 加钻压、 环 、 加钻压 、 旋转钻 进； 单根” 接 “ 单根 ” 、 循环起 换钻头、 下钻、 钻 、 换钻头 、 下钻 、 继续钻进… 继续钻进 …
机械驱动钻机（ ）、电驱动钻机 机械驱动钻机（MD）、电驱动钻机（ED） ）、电驱动钻机（ ）
按使用地区和用途分为: 按使用地区和用途分为
海洋钻机、浅海钻机、陆地钻机、从式井钻机、 海洋钻机、浅海钻机、陆地钻机、从式井钻机、 连续油管钻机等… 连续油管钻机等 …
§3.1 钻井方法与设备
3.1.2 钻井设备简介
转速（rpm） ）
根据地层岩性和钻头类型确定
排量（l/min） ）
由携带岩屑和工艺要求确定
§3.4 钻井工艺技术
3.4.1常规钻井 常规钻井
喷射钻井工艺 工作原理
将钻井液泵能发出的功 率尽可能多的传递至钻头， 率尽可能多的传递至钻头， 并转换为射流水力能， 并转换为射流水力能，以帮 助破岩与清洗井底。 助破岩与清洗井底。
陆上钻机
§3.1 钻井方法与设备
3.1.2 钻井设备简介