钻井基础知识专题培训课件
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三、 轨迹测量及计算
1.测斜方法及测斜仪简介
1).测量内容
井深Dm、井斜角α 、方位角φ
2).测斜仪分类
照像测斜仪多 单点 点测 测斜 斜仪 仪
磁性测斜仪电子测斜仪多 单点 点工 工作 作方 方式 式
随钻测斜仪无 有线 线随 随钻 钻
单点陀螺
陀螺测斜仪电 多子 点陀 陀螺 螺
3).测斜仪结构
地面记录陀螺
造斜点
稳斜井段
垂
α-井斜角
深α
实际井筒轨迹
计划井筒轨迹
靶区
水平位移
N 北
β
井口
•什么是定向井？
定向井水平投影图
β-方位角
实际轨迹
靶点
设计轨迹
E东
定向井水平投影
条件的限制
•建筑物 •河流 •海洋 •地下油藏要求
•为什么要钻定向井？
二、 井眼轨迹的基本概念
1.轨迹的基本参数
测量方法：非连续测量，间断测量。“测段”，“测点”。 井深、井斜角和井斜方位角----轨迹的三个基本参数。 (1) 井深（或称为斜深、测深）
φi-φi-1>180°时， Δφi=φi-φi-1-360° φc=(φi+φi-1)/2-180°
φi-φi-1<-180°时，Δφi=φi-φi-1+360° φc=(φi+φi-1)/2+180°
b
a
3、轨迹计算方法
1.测点坐标值计算公式
Di Di1 Di
LPi LPi1 LPi
跟踪控制
☆ 从造斜结束，到钻完全井，都属跟踪控制阶段。 ☆ 一般用转盘钻+扶正器组合进行增、稳、降钻进。 ☆ 当井斜偏差较大时，用动力钻具强力增斜或降斜。 ☆ 当出现方位偏差时，用动力钻具扭方位。
《钻井基础知识》课件
定向钻进技术
定向钻进技术是一种在钻井过程中 控制井眼轨迹的技术
定向钻进技术可以应用于各种地质 条件下的钻井作业
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定向钻进技术可以减少钻井成本， 提高钻井效率
定向钻进技术可以提高钻井的安全 性和环保性
油气层保护与储层改造
油气层保护的重要性与技术措施
油气层保护 是钻井作业 中的重要环 节，直接影 响到油气资 源的开发和 利用。
钻井液的性能参数与维护处理
密度：影响钻井液的悬浮能力、流动性和 稳定性
粘度：影响钻井液的润滑性、携砂能力和 剪切力
滤失量：影响钻井液的失水量和泥饼质量
固相含量：影响钻井液的稳定性和流动性
维护处理：定期检测钻井液的性能参数， 及时调整和维护，确保钻井液的性能稳 定和钻井作业的安全高效。
钻进工艺技术
钻井平台：用于支撑钻井设 备，提供工作空间
钻井液
钻井液的组成与性质
组成：主要由水、泥浆、 添加剂等组成
性质：具有润滑、冷却、 清洗、保护等作用
作用：保持井壁稳定，防 止井壁坍塌
影响因素：温度、压力、 粘度等
钻井液的分类与选择
水基钻井液：以水为主要成分，适用于浅层地层 油基钻井液：以油为主要成分，适用于深层地层 合成基钻井液：以合成材料为主要成分，适用于特殊地层 选择原则：根据地层性质、钻井深度、钻井速度等因素选择合适的钻井液类型
油气井寿命
水力压裂技术及应用
水力压裂技术：通过高压泵将液体注入地层，使地层产生裂缝，从而提 高油气产量 应用领域：广泛应用于油气开采、地热开发等领域
技术特点：高效、环保、安全
应用实例：美国页岩气革命、中国页岩气开发等
石油钻井工程基础知识ppt
VS
地质灾害防治
通过地质调查和监测等方法，及时发现和 预测地质灾害，采取相应的防治措施，如 加固、搬迁等，以保障人民生命财产安全 。环境保护 Nhomakorabea新能源开发
环境保护
在石油钻井工程中重视环境保护，采取环 保措施，减少对环境的污染和破坏。
新能源开发
在石油钻井工程中积极探索和开发新能源 ，如地热能、太阳能等，推动能源结构的 多元化发展，降低对传统能源的依赖。
石油钻井工程基础知识
2023-10-27
目 录
• 石油钻井工程概述 • 石油钻井工程基本技术 • 石油钻井工程应用领域 • 石油钻井工程发展趋势与挑战 • 石油钻井工程实例分析
01
石油钻井工程概述
石油钻井工程定义与特点
定义
石油钻井工程是一门通过钻探技术手段，在地下寻找、开发、评估和管理石 油和天然气资源的过程。
总结词
该项目利用钻井工程技术成功开发了新能源，为可持续发展做出了贡献。
详细描述
该项目通过地热钻井工程技术，开发了地热资源，为新能源开发提供了新的 途径。同时，通过合理的地热利用和环境保护相结合，实现了可持续发展的 目标。
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THANKS
泥浆泵
泥浆泵是钻井液循环系统 中的核心设备，用于提供 高压泥浆。
钻井液与泥浆处理技术
钻井液
钻井液是用于维持地层稳定、润滑钻具、携带岩屑等作用的循环流体。
泥浆处理
泥浆处理包括净化、稀释、调配等操作，以确保泥浆性能符合钻井要求。
钻井工程设计技术
地质设计
根据地质资料，设计钻井 的深度、方位和倾斜度。
工程设计
油气田勘探与开发
油气田勘探
通过地质调查、地球物理勘探 等方法寻找油气资源，确定油
石油钻井基本知识(地质监督班)PPT课件
地质监督需要实时收集钻井过程中的 各种地质资料，包括岩屑、岩心、井 壁取心、录井数据等。
对收集到的地质资料进行整理、分析 ，建立详细的地质剖面图、构造图和 地层对比图，为后续钻井作业提供准 确的地质信息。
钻井液性能监控与调整建议
地质监督需要密切关注钻井液的性能 变化，包括密度、粘度、失水量等关 键指标，确保钻井液满足地质工程需 求。
优化钻井液配方
加强固控设备使用
通过调整钻井液中各种处理剂的加量，优 化钻井液的流变性、滤失性和润滑性等性 能。
使用高效的固控设备，如振动筛、除砂器 、除泥器等，及时清除钻井液中的无用固 相，保持钻井液性能稳定。
复杂情况下钻井液处理措施
井漏处理 遇到井漏时，可通过提高钻井液 密度、使用堵漏材料等措施进行 处理，确保井壁稳定和井控安全。
石油钻井基本知识(地质监督班 )ppt课件
目录
• 钻井基本概念与原理 • 地质监督在钻井过程中的职责 • 井身结构与钻头选型 • 钻井液性能参数及优化方法 • 固井技术要点与评价标准 • 现场案例分析：成功解决复杂问题经验分
享
01 钻井基本概念与原理
钻井定义及作用
钻井定义
钻井是利用机械设备，从地面钻 穿岩石层，获取地下实物资料， 以及开发石油、天然气等资源的 技术手段。
参与钻井液处理剂的选型与用量决策， 协助优化钻井液配方，降低钻井成本。
根据地层变化和钻井液性能监测结果， 及时向钻井工程师提出调整钻井液性 能的建议，确保钻井作业的安全和效 率。
03 井身结构与钻头选型
井身结构设计原则及实例分析
设计原则
安全、经济、高效
实例分析
某油田井身结构设计案例，包括地层特性、井深、井径、套管程序等
对收集到的地质资料进行整理、分析 ，建立详细的地质剖面图、构造图和 地层对比图，为后续钻井作业提供准 确的地质信息。
钻井液性能监控与调整建议
地质监督需要密切关注钻井液的性能 变化，包括密度、粘度、失水量等关 键指标，确保钻井液满足地质工程需 求。
优化钻井液配方
加强固控设备使用
通过调整钻井液中各种处理剂的加量，优 化钻井液的流变性、滤失性和润滑性等性 能。
使用高效的固控设备，如振动筛、除砂器 、除泥器等，及时清除钻井液中的无用固 相，保持钻井液性能稳定。
复杂情况下钻井液处理措施
井漏处理 遇到井漏时，可通过提高钻井液 密度、使用堵漏材料等措施进行 处理，确保井壁稳定和井控安全。
石油钻井基本知识(地质监督班 )ppt课件
目录
• 钻井基本概念与原理 • 地质监督在钻井过程中的职责 • 井身结构与钻头选型 • 钻井液性能参数及优化方法 • 固井技术要点与评价标准 • 现场案例分析：成功解决复杂问题经验分
享
01 钻井基本概念与原理
钻井定义及作用
钻井定义
钻井是利用机械设备，从地面钻 穿岩石层，获取地下实物资料， 以及开发石油、天然气等资源的 技术手段。
参与钻井液处理剂的选型与用量决策， 协助优化钻井液配方，降低钻井成本。
根据地层变化和钻井液性能监测结果， 及时向钻井工程师提出调整钻井液性 能的建议，确保钻井作业的安全和效 率。
03 井身结构与钻头选型
井身结构设计原则及实例分析
设计原则
安全、经济、高效
实例分析
某油田井身结构设计案例，包括地层特性、井深、井径、套管程序等
钻井课件ppt
欠平衡钻井技术
欠平衡钻井技术是指在钻井过程中，通过控制钻井液压力，使地层压力 高于钻井液柱压力，从而在钻头处形成负压，有利于提高钻速和保护油 气层的钻井技术。
欠平衡钻井设备
欠平衡钻井设备包括旋转控制头、液气分离器和注氮装置等，用于控制 钻井液压力和分离气体。
03
欠平衡钻井技术的应用
环境保护
在钻井过程中，采取有效措施减少对环境的污染和破坏，如控制 噪音、减少废水和废气的排放等。
资源利用
合理利用资源，提高钻井效率，降低能耗和资源消耗。
可持续发展
遵循可持续发展的原则，确保钻井工程的长期效益和社会责任。
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工程设计
总结词
工程设计是根据地质设计和其他相关资 料，制定出具体的钻井工程方案和施工 计划。
VS
详细描述
工程设计是钻井工程的关键环节，它涉及 到钻井设备选择、钻井工艺确定、钻井液 体系选择、钻头类型选择、钻井参数优化 等多个方面。在工程设计中，需要充分考 虑地质条件、工程要求、安全环保等因素 ，制定出科学、合理、可行的钻井工程方 案和施工计划。
钻井液设计
总结词
钻井液设计是根据地质设计和工程设计的要求，选择合适的钻井液体系和配方，以满足 钻井工程的需要。
详细描述
钻井液是钻井工程中的重要组成部分，它具有携带岩屑、平衡地层压力、冷却钻头等作 用。在钻井液设计中，需要根据地质条件和工程要求，选择合适的钻井液体系和配方， 以满足钻井工程的需要。同时，还需要对钻井液的性能进行监测和控制，以确保钻井工
钻井课件
contents
目录
• 钻井基础知识 • 钻井工艺流程 • 钻井设备与工具 • 钻井工程设计 • 钻井工程实践 • 钻井工程管理与安全
《钻井工程综合培训》PPT课件
3.各岗位要密切配合，严格操作规程；
4.修理时挂好警示牌，摘掉离合器并关闭气源开关。
削减措施
ppt课件
20
内钳工岗位的风险识别和削减措施
——起下钻
1.打钳子时，头部不及时躲开对方的钳头，钳头松开后可能打伤头部；
风险识别 2.钳尾绳拉紧后不躲开，一旦钳子松开可能打伤；
3.操作液气大钳，在液气大钳接近钻杆时把手伸进去调节钳头颚板把 手夹伤；
风险识别 板，可能把手夹伤；
4.站位不合适或配合不好，可能把人夹到液气大钳和钻杆中间； 5.把手放在转动的液气大钳上，可能把人带动而致人受伤； 6.起下钻，开吊卡活门过猛，容易把手碰伤。
ppt课件
风险识24
外钳工岗位的风险识别和削减措施
削减措 施
——起下钻
1.检查好吊钳、吊卡、液气大钳；
削减措施 2.起钻检查钻具，注意指重表变化情况及钻具起升位置，及时提 醒司钻，防止上顶下砸；
7. 气动绞车吊钩必须栓保险绳，严防吊物脱落伤人；
8.正确使用各类工具，防止夹手ppt课夹件脚现象。
13
场地工岗位的风险识别和削减措施
——钻进
1.滚、排放钻杆、套管过程中把人碰伤、砸伤，撬杠伤害；
风险识别 2.钻杆、套管上钻台过程中站立位置不对可能碰伤、砸伤；
3.不按操作规程操作，钻杆、套管上钻台可能碰伤、砸伤； 4.摊钻杆时用手去扒，钻杆滚下来后容易把手夹伤；
2.上井架不挂登梯助力器，可能导致人体高空坠落而致人伤亡； 3.下井架不挂防坠落装置，导致人体高空坠落而致人伤亡；
2.换灯时挂好警示牌，必须有人监控，防止触电；
3.高空作业时必须按照规定系好安全带（2米以上必须使用安全 带），防止坠落；
4.高空作业所使用工具必须栓好保险绳，与自己身体连接，防止
钻井现场安全培训教材PPT(共 97张)
JSA与人的知识、经验密切相关，如果没有相关知识经验很 有可能无从下手，往往需要老员工带着新员工JSA，而且参 与JSA的人应覆盖相关各专业
举例说明：清洗泥浆罐作业
场景设置：
开钻前需重新配浆，根据甲方钻井监督指令，钻井 队白班队伍需对1号泥浆罐进行入罐清洗作业（罐内 原有泥浆大部分已抽排到4号罐，仅剩少量残存泥浆 ），钻井队白班带班队长将此任务安排给副司钻任某 某及3名场地工杜某、王某、陈某。
验标定，发现疑似偏差
的情况也应及时标定。
b. 气体检测应由经过培训
合格取证有资质的人员
进行，根据规定持续或
间歇性抽点检测。
c. 某些现场气体检测仪属
于常用劳保用品需随身
携带，如川东北高含硫
天然气项目。
2）自携式正压空气呼吸器(SCBA):
自携式正压空气呼吸器是在有毒有害缺氧窒息等异常作业环境
下用于保护作业人员正常呼吸或预防中毒窒息情况发生的劳保
c. 长管越长阻力越大，当管长大于10米 时应安装送风机以减小呼吸阻力。
3）五点式双钩安全带、生命线: 五点式双钩安全带主要用于高处作业时防坠落。
a. 安全带应为双钩，在高处移动时双 钩可交替使用，确保任何时候至少 有一个钩在作用。
b. 安全带应为五点式，既两肩、腰、 两腿共五个着力点，这样可有效将 冲击力平均分布在躯体。
钻井现场安全培训
讲师 施鹏
目录
一、个人劳保佩戴及相关安全设施
钻完井现场劳保用品分为常用劳保用品和特殊劳保用品两 类，工帽、工服、工鞋等属于常用劳保用品，五点式双钩安全 带、自携式正压空气呼吸器等属于特殊劳保用品。
1.常用劳保用品： 常用劳保用品是使用频率较高的日常个人劳动保护用品，
最常见的是工帽（安全帽）、工服、工鞋、手套，但在不同环 境的作业现场还包括其它一些常用劳保用品，如西北某些省份 的野外作业现场蚊虫肆虐、太阳紫外线照射强烈，防蚊帽、防 晒霜也属于常用劳保用品。某些高含硫井现场硫化氢气体检测 仪也是常用劳保用品。
举例说明：清洗泥浆罐作业
场景设置：
开钻前需重新配浆，根据甲方钻井监督指令，钻井 队白班队伍需对1号泥浆罐进行入罐清洗作业（罐内 原有泥浆大部分已抽排到4号罐，仅剩少量残存泥浆 ），钻井队白班带班队长将此任务安排给副司钻任某 某及3名场地工杜某、王某、陈某。
验标定，发现疑似偏差
的情况也应及时标定。
b. 气体检测应由经过培训
合格取证有资质的人员
进行，根据规定持续或
间歇性抽点检测。
c. 某些现场气体检测仪属
于常用劳保用品需随身
携带，如川东北高含硫
天然气项目。
2）自携式正压空气呼吸器(SCBA):
自携式正压空气呼吸器是在有毒有害缺氧窒息等异常作业环境
下用于保护作业人员正常呼吸或预防中毒窒息情况发生的劳保
c. 长管越长阻力越大，当管长大于10米 时应安装送风机以减小呼吸阻力。
3）五点式双钩安全带、生命线: 五点式双钩安全带主要用于高处作业时防坠落。
a. 安全带应为双钩，在高处移动时双 钩可交替使用，确保任何时候至少 有一个钩在作用。
b. 安全带应为五点式，既两肩、腰、 两腿共五个着力点，这样可有效将 冲击力平均分布在躯体。
钻井现场安全培训
讲师 施鹏
目录
一、个人劳保佩戴及相关安全设施
钻完井现场劳保用品分为常用劳保用品和特殊劳保用品两 类，工帽、工服、工鞋等属于常用劳保用品，五点式双钩安全 带、自携式正压空气呼吸器等属于特殊劳保用品。
1.常用劳保用品： 常用劳保用品是使用频率较高的日常个人劳动保护用品，
最常见的是工帽（安全帽）、工服、工鞋、手套，但在不同环 境的作业现场还包括其它一些常用劳保用品，如西北某些省份 的野外作业现场蚊虫肆虐、太阳紫外线照射强烈，防蚊帽、防 晒霜也属于常用劳保用品。某些高含硫井现场硫化氢气体检测 仪也是常用劳保用品。
石油钻井基础知识 PPT
绞车、转盘常的组成部分有：钻头、钻铤、钻杆、稳定器、专用
接头及方钻杆。钻柱的基本作用是：(1)起下钻头；(2)施加钻压； (3)传递动力；(4)输送钻井液；(5)进行特殊作业：挤水泥、处理 井下事故等。
四、钻井液的性能及作用 钻井液是钻井的血液，其主作用是：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)为井下钻具传 递动力。
十、喷射钻井 喷射钻井是利用钻井液通过喷射式钻头喷嘴时，所产生的高速
射流的水力作用，提高机械钻速的一种钻井方法。
十一、影响机械钻速的因素 (1) 钻压、转速和钻井液排量； (2) 钻井液性质； (3) 钻头水力功率的大小； (4) 岩石可钻性与钻头类型。
十二、钻井取心工具组成 (1)取心钻头：用于钻取岩心；(2)外岩心筒：承受钻压、传递
八、预测和监测地层压力的方法 (1)钻井前，采用地震法；(2)钻井中，采用机械钻速法，d、
dc指数法，页岩密度法；(3)完井后，采用密度测井，声波时差测 井，试油测试等方法。
九、钻井液静液压力在钻井中的变化 静液压力，是由钻井液本身重量引起的压力。钻井中变化，岩
屑的进入会增加液柱压力，油、气水浸会降低静液压力，井内钻井 液液面下降会降低静液压力。防止钻井液静液压力变化的方法有： 有效地净化钻井液；起钻及时灌满钻井液。
二十二、卡钻及造成原因 卡钻就是在钻井过程中因地质因素、钻井液性能不好、技术
措施不当等原因，使钻具在井内长时间不能自由活动，这种现象 叫卡钻。主要有黏附卡钻、沉砂卡钻、砂桥卡钻、井塌卡钻、缩 径卡钻、泥包卡钻、落物卡钻及钻具脱落下顿卡钻等。
二十三、处理卡钻事故的方法 (1) 泡油解卡； (2) 使用震击器震击解卡； (3) 倒扣套铣； (4) 爆炸松扣； (5) 爆炸钻具侧钻新眼等。
接头及方钻杆。钻柱的基本作用是：(1)起下钻头；(2)施加钻压； (3)传递动力；(4)输送钻井液；(5)进行特殊作业：挤水泥、处理 井下事故等。
四、钻井液的性能及作用 钻井液是钻井的血液，其主作用是：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)为井下钻具传 递动力。
十、喷射钻井 喷射钻井是利用钻井液通过喷射式钻头喷嘴时，所产生的高速
射流的水力作用，提高机械钻速的一种钻井方法。
十一、影响机械钻速的因素 (1) 钻压、转速和钻井液排量； (2) 钻井液性质； (3) 钻头水力功率的大小； (4) 岩石可钻性与钻头类型。
十二、钻井取心工具组成 (1)取心钻头：用于钻取岩心；(2)外岩心筒：承受钻压、传递
八、预测和监测地层压力的方法 (1)钻井前，采用地震法；(2)钻井中，采用机械钻速法，d、
dc指数法，页岩密度法；(3)完井后，采用密度测井，声波时差测 井，试油测试等方法。
九、钻井液静液压力在钻井中的变化 静液压力，是由钻井液本身重量引起的压力。钻井中变化，岩
屑的进入会增加液柱压力，油、气水浸会降低静液压力，井内钻井 液液面下降会降低静液压力。防止钻井液静液压力变化的方法有： 有效地净化钻井液；起钻及时灌满钻井液。
二十二、卡钻及造成原因 卡钻就是在钻井过程中因地质因素、钻井液性能不好、技术
措施不当等原因，使钻具在井内长时间不能自由活动，这种现象 叫卡钻。主要有黏附卡钻、沉砂卡钻、砂桥卡钻、井塌卡钻、缩 径卡钻、泥包卡钻、落物卡钻及钻具脱落下顿卡钻等。
二十三、处理卡钻事故的方法 (1) 泡油解卡； (2) 使用震击器震击解卡； (3) 倒扣套铣； (4) 爆炸松扣； (5) 爆炸钻具侧钻新眼等。
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循环系统→流程
泥浆通过立管经水龙带进入钻柱
泥
浆
泥浆泵
经
井
眼
环
排出管线
空
(至立管)
流
泥浆回
回
流管线
泥 浆
水龙带
池
立管
循环系统→分离装置
现代钻井系统组成
5.井控系统
现代钻井系统组成
5.井控系统
防喷器产品
闸板防喷器 环形防喷器
分流器
旋转防喷器
电缆防喷器 带压井作业装置
防 1) 喷密器封钻可具实现的功口防喷能：
泥浆功能：
1、悬浮和携带钻屑 2、润滑和冷却钻具 3、稳定井壁 4、平衡地层压力 5、发挥水力效能 6、传递动力
现代钻井系统组成
钻井液的性能主要有：(1)密度；(2)粘度；(3)屈服
值；(4)静切力；(5)失水量；(6)泥饼厚度；(7)含砂量；(8) 酸碱度；(9)固相、油水含量。
现代钻井泥系浆统泵组将泥成浆打入循环管线
柴油机带动发电机发电 后，驱动各循环罐上的 用电设备（生活区用电） 进行工作。
电力传输动力系统
现代钻井系统组成
1.动力系统
联动机构通过皮带传递动 力，带动泥浆泵工作。
几台发动机的链条及 齿轮组装在金属盒内
机械传输动力系统
现代钻井系统组成
2.提升系统
不论钻井平台是以 电能还是机械传输动 力，目的都是为了钻 井，所以提升系统必 不可少。一般提升系 统由绞车、滚筒、井 架、天车、游车和钢 丝绳组成。
提升系统→死绳锚| 游车| 水龙头|大钩
现代钻井系统组成
3.旋转钻进装置
水龙头 方钻杆 转盘 钻柱 钻头
现代钻井系统组成
游车下部的大钩正 在锁住水龙头提环
司钻控制转盘进行旋转 钻进
旋转装置
现代钻井系统组成
旋转装置
钻杆与钻铤
转动的转盘与方钻杆
现代钻井系统组成
旋转装置
游车正把钻铤下入井内(钻 铤较钻杆重，可施加钻压)
1835年在四川自贡钻成世界上第一口超千 米深井（1001.42米）— 兴海井，到1997， 累计开采天然气1.4亿m3。
1859年，美国 E.H.Drake 在宾夕法尼亚 用钢绳冲击钻钻出第一口石油井（21.64m)。
1878年，福建巡抚丁日昌从美国购买一部 钻机，在台湾苗栗油矿钻成第一口油井。 钻到120米，石油“滚滚而出”，日产油1.5T。
1907年，山西巡抚曹鸿引进日本钻机，在 陕北延长钻成延1井，井深81米，日产油1T。
西方早期钢绳钻机
石油钻井发展简史
2. 旋转钻钻井时期（1901年以后）
1900年，德国发明旋转钻井（转盘钻）。 1936年，国民政府引进德国四套旋转钻机。 1937年，在四川巴县开钻巴1井，1939年11
月钻至1420米完钻。
石 大位移井 开窗侧钻井
提纲
一.钻井的概念
二.现代钻井系统组成
三.钻井流程 四.固井施工流程 五.完井技术
二、现代钻井系统组成
动力系统 提升系统 旋转系统 循环系统 井控系统
现代钻井系统组成
1.动力系统
柴油机(黄色) 通过联动机将 动能传递给转盘和泥浆泵
钻井基础知 识
提纲
一.钻井的概念
二.现代钻井系统组成 三.钻井流程 四.固井施工流程 五.完井技术
一、钻井基本概念
钻井:利用钻机设备（顿钻钻机或 旋转钻机）和工具（钻头、钻柱 等），在地下钻出具有一定深度 的圆柱形井眼的工程。以达到勘 探和开发地下资源的目的。（世 界最深油井是1992年Soviet Union 钻成，钻井深度12260m）
钻工正在对 扣连接管柱
现代钻井系统组成
旋转装置
→钻头
取
芯
钻
头
PDC钻头
牙 轮 钻 头
现代钻井系统组成
4.循环系统 泥浆泵 泥浆池 立管 水龙带 钻柱 分离装置
加重装置
泥浆泵
水龙带 水龙头
立管 排出管线
方钻杆
废水池
泥浆振动筛 泥浆池
钻柱 环空
钻屑下滑
钻铤 井眼
钻头
现代钻井系统组成
循环系统
→循环介质
快绳
旋 转 滚筒 钻 井 平 台 提 升 系 统
天车 死绳
钻绳 游车
大钩
绞车
死绳锚
存储滚筒
2.提升系统
绞车由带钢丝绳的滚筒、 猫头轴、离合器、换向齿 轮-链条及刹车装置组成
猫头分为摩擦式猫 头和自动猫头
提升系统→绞车与猫头
2.提升系统
提 升 系 统 ↓ 天 车| 游 车| 钢 丝 绳
2.提升系统
石油钻井的目的与任务
石油钻井目的及任务：探明含油气构造，开发油气田
普查 详查 区域勘探 油田勘探 油田开发
了解全区区域地质概况，划分构造 单元，初步确定可能含油气层系。
详细研究确定油气聚集带，找出可 供钻探的区域构造。
研究区域的地质构造及含油气远景， 发现工业油气藏（0.3~5t/d）。
探明油田边界和面积，算准储量， 提供油藏全部资料，开辟试验区。
钻井工程：是指利用专业设备和 技术，按《设计》要求，有控制 的钻出合格的油气生产通道的工 艺过程。
石油钻井发展简史
1. 顿钻钻井时期（1901年以前）
1521年，我国在嘉定（乐山）用竹绳冲击 钻钻出第一口油井。
《蜀中广记》：国朝（明） 正德末年，嘉州开盐井，偶 得油水，可以照夜，其光加 倍，沃之以水，则焰俞甚， 扑之以灰则灭…….
2) 强行起下钻 器
3) 悬挂钻具
组
4) 手动、液动锁紧闸板
5) 用作分流系统
6) 可以剪断钻具
5.井控系统
节流管汇：
由一系列特殊 的、可远程控制 的管线组成，用 井口防喷器组关 井后，司钻可以 通过它释放井底 压力，不至于造 成井下失控。
（1）概念时期（1901~1920） （2）发展时期（1920~1948） （3）科学化钻井（1948~1969） （4）自动化钻井（1969~ ）
钻井发展趋势
国内外近年来发展 的主要钻井技术
水平井 大位移井 小井眼钻井 欠平衡钻井 顶部驱动 连续油管钻井 随钻测量/地质导向 自动化（闭环）钻井
未来的钻井研究项目 高效钻井的专业系统 激光钻井和射孔技术 海上作业能量供应综合系统 井壁稳定性研究 钻井废物管理 固井新材料
油气开采、补充能量、井网调整
基准井 参数井
构造井
预探井
（野猫井）
详探井 评价井 资料井
油 气井 、
注水井 调整井
石油钻井的种类
把钻井按钻井的目的进行分类：
区域普查井 ：基准井,剖面井, 参数井,构造井 探井：预探井、详探井,边探井 开发井：生产井（油井、气井）,
注入井（注水井,注气井） 特殊用途井：检查井、观察井、调整井、 救援井等。
泥浆通过立管经水龙带进入钻柱
泥
浆
泥浆泵
经
井
眼
环
排出管线
空
(至立管)
流
泥浆回
回
流管线
泥 浆
水龙带
池
立管
循环系统→分离装置
现代钻井系统组成
5.井控系统
现代钻井系统组成
5.井控系统
防喷器产品
闸板防喷器 环形防喷器
分流器
旋转防喷器
电缆防喷器 带压井作业装置
防 1) 喷密器封钻可具实现的功口防喷能：
泥浆功能：
1、悬浮和携带钻屑 2、润滑和冷却钻具 3、稳定井壁 4、平衡地层压力 5、发挥水力效能 6、传递动力
现代钻井系统组成
钻井液的性能主要有：(1)密度；(2)粘度；(3)屈服
值；(4)静切力；(5)失水量；(6)泥饼厚度；(7)含砂量；(8) 酸碱度；(9)固相、油水含量。
现代钻井泥系浆统泵组将泥成浆打入循环管线
柴油机带动发电机发电 后，驱动各循环罐上的 用电设备（生活区用电） 进行工作。
电力传输动力系统
现代钻井系统组成
1.动力系统
联动机构通过皮带传递动 力，带动泥浆泵工作。
几台发动机的链条及 齿轮组装在金属盒内
机械传输动力系统
现代钻井系统组成
2.提升系统
不论钻井平台是以 电能还是机械传输动 力，目的都是为了钻 井，所以提升系统必 不可少。一般提升系 统由绞车、滚筒、井 架、天车、游车和钢 丝绳组成。
提升系统→死绳锚| 游车| 水龙头|大钩
现代钻井系统组成
3.旋转钻进装置
水龙头 方钻杆 转盘 钻柱 钻头
现代钻井系统组成
游车下部的大钩正 在锁住水龙头提环
司钻控制转盘进行旋转 钻进
旋转装置
现代钻井系统组成
旋转装置
钻杆与钻铤
转动的转盘与方钻杆
现代钻井系统组成
旋转装置
游车正把钻铤下入井内(钻 铤较钻杆重，可施加钻压)
1835年在四川自贡钻成世界上第一口超千 米深井（1001.42米）— 兴海井，到1997， 累计开采天然气1.4亿m3。
1859年，美国 E.H.Drake 在宾夕法尼亚 用钢绳冲击钻钻出第一口石油井（21.64m)。
1878年，福建巡抚丁日昌从美国购买一部 钻机，在台湾苗栗油矿钻成第一口油井。 钻到120米，石油“滚滚而出”，日产油1.5T。
1907年，山西巡抚曹鸿引进日本钻机，在 陕北延长钻成延1井，井深81米，日产油1T。
西方早期钢绳钻机
石油钻井发展简史
2. 旋转钻钻井时期（1901年以后）
1900年，德国发明旋转钻井（转盘钻）。 1936年，国民政府引进德国四套旋转钻机。 1937年，在四川巴县开钻巴1井，1939年11
月钻至1420米完钻。
石 大位移井 开窗侧钻井
提纲
一.钻井的概念
二.现代钻井系统组成
三.钻井流程 四.固井施工流程 五.完井技术
二、现代钻井系统组成
动力系统 提升系统 旋转系统 循环系统 井控系统
现代钻井系统组成
1.动力系统
柴油机(黄色) 通过联动机将 动能传递给转盘和泥浆泵
钻井基础知 识
提纲
一.钻井的概念
二.现代钻井系统组成 三.钻井流程 四.固井施工流程 五.完井技术
一、钻井基本概念
钻井:利用钻机设备（顿钻钻机或 旋转钻机）和工具（钻头、钻柱 等），在地下钻出具有一定深度 的圆柱形井眼的工程。以达到勘 探和开发地下资源的目的。（世 界最深油井是1992年Soviet Union 钻成，钻井深度12260m）
钻工正在对 扣连接管柱
现代钻井系统组成
旋转装置
→钻头
取
芯
钻
头
PDC钻头
牙 轮 钻 头
现代钻井系统组成
4.循环系统 泥浆泵 泥浆池 立管 水龙带 钻柱 分离装置
加重装置
泥浆泵
水龙带 水龙头
立管 排出管线
方钻杆
废水池
泥浆振动筛 泥浆池
钻柱 环空
钻屑下滑
钻铤 井眼
钻头
现代钻井系统组成
循环系统
→循环介质
快绳
旋 转 滚筒 钻 井 平 台 提 升 系 统
天车 死绳
钻绳 游车
大钩
绞车
死绳锚
存储滚筒
2.提升系统
绞车由带钢丝绳的滚筒、 猫头轴、离合器、换向齿 轮-链条及刹车装置组成
猫头分为摩擦式猫 头和自动猫头
提升系统→绞车与猫头
2.提升系统
提 升 系 统 ↓ 天 车| 游 车| 钢 丝 绳
2.提升系统
石油钻井的目的与任务
石油钻井目的及任务：探明含油气构造，开发油气田
普查 详查 区域勘探 油田勘探 油田开发
了解全区区域地质概况，划分构造 单元，初步确定可能含油气层系。
详细研究确定油气聚集带，找出可 供钻探的区域构造。
研究区域的地质构造及含油气远景， 发现工业油气藏（0.3~5t/d）。
探明油田边界和面积，算准储量， 提供油藏全部资料，开辟试验区。
钻井工程：是指利用专业设备和 技术，按《设计》要求，有控制 的钻出合格的油气生产通道的工 艺过程。
石油钻井发展简史
1. 顿钻钻井时期（1901年以前）
1521年，我国在嘉定（乐山）用竹绳冲击 钻钻出第一口油井。
《蜀中广记》：国朝（明） 正德末年，嘉州开盐井，偶 得油水，可以照夜，其光加 倍，沃之以水，则焰俞甚， 扑之以灰则灭…….
2) 强行起下钻 器
3) 悬挂钻具
组
4) 手动、液动锁紧闸板
5) 用作分流系统
6) 可以剪断钻具
5.井控系统
节流管汇：
由一系列特殊 的、可远程控制 的管线组成，用 井口防喷器组关 井后，司钻可以 通过它释放井底 压力，不至于造 成井下失控。
（1）概念时期（1901~1920） （2）发展时期（1920~1948） （3）科学化钻井（1948~1969） （4）自动化钻井（1969~ ）
钻井发展趋势
国内外近年来发展 的主要钻井技术
水平井 大位移井 小井眼钻井 欠平衡钻井 顶部驱动 连续油管钻井 随钻测量/地质导向 自动化（闭环）钻井
未来的钻井研究项目 高效钻井的专业系统 激光钻井和射孔技术 海上作业能量供应综合系统 井壁稳定性研究 钻井废物管理 固井新材料
油气开采、补充能量、井网调整
基准井 参数井
构造井
预探井
（野猫井）
详探井 评价井 资料井
油 气井 、
注水井 调整井
石油钻井的种类
把钻井按钻井的目的进行分类：
区域普查井 ：基准井,剖面井, 参数井,构造井 探井：预探井、详探井,边探井 开发井：生产井（油井、气井）,
注入井（注水井,注气井） 特殊用途井：检查井、观察井、调整井、 救援井等。