钻井方法简介
现场地质录井知识
接头：连接不同尺寸的钻具。分为内平式、贯眼式和正规式三种，用 1、2、3三个数字表示。例：430 X 521，百位数上的4和5表示接头尺寸， 十位数上的3表示正规式，2表示贯眼式，个位数上的0和1表示扣型（母 扣或公扣）
现场地质录井
二、各种录井方法介绍
① 钻时录井 “钻时”是指每钻进一定厚度的岩层所需要的时间，通常以“分 /米” 或“分/0.5米”来表示。 一般讲，在钻井措施（包括钻压、转数、排量、钻头等外部条件）相 同的情况下，钻进速度（或钻时大小）的差别在一定程度上反映不同岩性 的特征。 因此，在钻进的过程中，要记下来每钻一米（或半米等）所需要的时 间，并把记录下来的数据按井的深度绘成钻时曲线，作为研究地层的一项 资料，这就是钻时录井。由于钻时录井既简便又及时，而且还能帮助工程 人员掌握钻头的使用情况，所以应用比较广泛。
现场地质录井
2、整米方入 为了便于记录和使用，钻时录井要记录井深为整米数（如1000米-1001 米，。。。。）时的钻时。当井深为整米数时的方入称为“整米方入”。 整米方入一个单根变化一次，故每换一个单根就应算一次。 计算公式： ∵ 整米井深=钻具总长+整米方入 ∴ 整米方入=整米井深—钻具总长 举例： 已知井深为499.50米，钻具总长为495.12米，设计井深500米开始录井 ，求开始记录钻时的整米方入及方钻杆打完（长11.70米）后接入新单根（ 长9.60米）时的整米方入。 开始录井时整米方入=500-495.12=4.88米 方入由4.88米至5.88米所用的时间，即为井深由500米至501米的钻时（ 分/米）。 接入单根时井深=495.12+11.70=506.82 钻具总长=495.12+9.60=504.72米 整米方入=506—504.72=1.28米 方入由1.28米至2.28米所用的时间，即为井深由506米至507米的钻时。 或者是用方钻杆打完时的整米方入减去新接单根长度，也可求得整米方 入，即10.88—9.60=1.28米。
油气钻井方法及工艺
油气钻井方法及工艺简介油气钻井是石油工业中一项重要的技术，用于开发和提取地下储层中的油气资源。
本文将介绍油气钻井的方法和工艺。
钻井方法传统旋转钻井传统旋转钻井是目前常用的一种钻井方法。
它主要包括以下步骤：1.设置井口设备：包括井口防喷器、井口护栏等设备，以确保钻井安全。
2.钻井竖井段：用钻孔设备对陆上或水下井口竖井段进行钻探，以达到设定的井深。
3.钻井斜井段：通过使用导向工具和测斜仪，将钻孔转向设定的方向，并继续钻井。
4.钻井水平井段：在达到设定的钻井深度后，使用钻井设备进行水平钻井，以扩展井底面积和增加油气产量。
5.钻井侧钻井段：在特定井深处，可以进行侧钻，以进一步增加油气产量。
非旋转钻井非旋转钻井是一种相对较新的钻井方法，它通过利用液压和震动力来实现钻井作业。
与传统旋转钻井相比，非旋转钻井具有以下优点：•钻速更快：由于不需要旋转钻头，非旋转钻井可以通过液压和震动力迅速进行钻井作业，从而提高钻速。
•破碎效果更好：非旋转钻井产生的液压和震动力能够更好地破碎地层，从而提高油气产量。
•钻井过程稳定性更高：非旋转钻井由于不需要旋转钻头，钻井过程更加稳定，减少了井眼塌陷等问题。
钻井工艺钻井液的选择在油气钻井过程中，钻井液是非常重要的一个环节。
钻井液在钻井过程中起到了以下几个作用：•冷却和润滑钻头：钻井液可以冷却和润滑钻头，以确保钻头的正常工作。
•清洗井眼：钻井液能够带走岩屑等固体颗粒，使井眼保持干净，减少钻头卡钻的风险。
•控制地层压力：钻井液可以在一定程度上控制地层压力，减少井喷事故的发生。
常用的钻井液包括水基钻井液、油基钻井液和气体钻井液等。
根据实际情况和需求，选择适合的钻井液非常重要。
钻井管柱的设计钻井管柱在油气钻井中起到了支撑钻头和输送钻井液等作用。
合理设计钻井管柱可以提高钻井效率和安全性。
在钻井管柱的设计中需要考虑以下因素：•井深和井压：根据井深和井压确定钻井管柱的长度和强度，以确保能够承受井底的压力。
定向井(水平井)钻井技术概述
测量方式
氢氟酸测斜仪，机械式罗盘的电测井方法。
多种引进的有线随钻测斜系统投入工业使用和发展了电子测量系统及陀螺测量系统
发展了无线随钻测斜系统,引进了带地质参数的MWＤ系统
定向井钻井水平
简单的单口定向井、水平井位移小，精度低
钻成大量高难度定向井、大组丛式井、多目标井、套管定向开窗井、水平井也从大半径水平井发展到了中半径水平井
定向井首先是从美国发展起来的,在十九世纪后期,美国的旋转钻井代替了顿钻钻井。当时没有考虑控制井身轨迹的问题,认为钻出来的井必定是铅垂的,但通过后来的井筒测试发现,那些垂直井远非是垂直的。并由于井斜原因造成了侵犯别人租界而造成被起诉的案例。最早采用定向井钻井技术是在井下落物无法处理后的侧钻。早在1895年美国就使用了特殊的工具和技术达到了这一目的。有记录定向井实例是美国在二十世纪三十年代初在加利福尼亚享廷滩油田钻成的。
钻成位移过万米的大位移井
径向水平井可在0．3米之内完成增斜过程
我国定向井钻井技术发展情况
(表二)
年代
内容
60年代
80年代
90年代
剖面设计及轨
迹计算方法
设计采用查表法、图解法等精度不高的方法
发展了曲率半径法，最小曲率半径法等多种更为精确的轨迹计算和设计方法，编制了能进行轨迹预测和防碰扫描的计算机软件包。
第一口救援井是1934年在东德克萨斯康罗油田钻成的。救援井是指定向井与失控井具有一定距离,在设计和实际钻进让救援井和失控井井眼相交，然后自救援井内注入重泥浆压死失控井。
目前最深的定向井由BP勘探公司钻成,井深达1０,654米;
水平位移最大的定向井是BＰ勘探公司于己于199７年在英国北海的ＲｙtｃhＦａｒｍ油田钻成的M1１井,水平位移高达１，011４米。
钻井方法简介
钻井方法简介（不同工具不同工艺）一、顿钻钻井法我国古代发明，冲击破岩方式，钢绳冲击钻机，捞砂筒捞岩屑，间歇钻进，效率低，井内压力无法控制。
目前仍有少数地区用来打直井。
二、旋转钻井法（现代钻井的主要方法）冲击、挤压、剪切等多种破岩形式，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，连续钻进，效率高1、地面动力转盘旋转钻井法，钻柱旋转，世界各国广泛采用（我公司目前使用的方法之一）2、顶部驱动旋转钻井3、井底动力钻具旋转钻井法，钻柱不旋转。
减少能耗和钻柱事故。
A、涡轮钻具，特别适用于定向井和从式井，原苏联、罗马尼亚等国家采用的基本的钻井方法。
新技术：多节涡轮钻具，低速大扭矩涡轮钻具、带减速器的涡轮钻具等特点：钻速高，钻具止推轴承寿命短，降低常规牙轮钻头使用寿命与聚晶金刚石切削片PDC钻头匹配，可适应高温高速钻井定向造斜过程中的工艺简单，起下钻次数少B、螺杆钻具，适用于打定向井、水平井和丛式井，目前使用最普遍的井下动力钻具（我公司目前常用的钻井方法之一）C、电动钻具特点：便于操控电机结构复杂，工作条件复杂，检查电路故障和换钻头都不方便三、射流钻井法，小孔径的水平井，近十多年发展的，美国加拿大钻了数千口水平井。
垂直井、大井眼井试验中。
优点：设备简单水力能，无能量转换损耗钻柱、钻头不旋转，减少钻柱事故的发生，提高钻头寿命方便随钻测量和控制四、其他（研究和发展中）激光钻井电子束射流钻井岩石融化和气化钻井化学钻井等目前较新的钻井技术：–定向井、水平井、大位移井技术–分支井技术–深井（4500～6000m）、超深井(6000m～9000m）特超深井（9000m以上）–深海钻井–欠平衡钻井技术–小井眼钻井技术–地质导向钻井技术–挠性连续管钻井技术。
石油钻井安全技术(一)钻井工程简介
石油钻井安全技术（一）钻井工程简介为了寻找油气储藏，除了采纳地球物理勘探方法进行勘探外，还必须钻各种探井，为制定开发方案提供具体的资料。
为了开采石油和天然气，要按照油气田的开发方案钻一批生产井和注水井。
在油田的生产过程中，还要钻一些观察井和加密井。
钻井工程是指在初步探明油、气、水储藏状况后，通过钻具(钻头、钻杆、钻铤等)对地层钻孔，然后用套管联接并向下延伸到油、气、水层的过程。
钻井按照施工目的的不同，分为探井和开发井。
探井包括地质井、参数井、预探井、评价井等；开发井包括采油井、采气井、注水(气)井以及调整井、检查研究井、扩边井等。
最古老的钻井方法是冲击钻井法，简称顿钻。
由于这种钻井方法的效率极低，现在已经被旋转钻井所代替。
旋转钻井法是用金属钻杆带动钻头旋转来破碎岩石的一种钻井方法。
它通常使用转盘钻机，由转盘通过方钻杆来带动钻杆和钻头旋转。
目前世界上绝大部分钻井工作量是由旋转钻井法完成的。
现在，也有部分钻机已经开始使用井底动力发动机(主要有涡轮钻具和螺杆钻具两种)，又称井底动力机钻井法。
另外，世界上还有井底发动机与柔性钻杆配合钻井法，但使用极少。
我国石油钻井从1949年建国开始到现在50多年间，经历了组建(1949～1957年)、发展(1958～1977年)和提升(1978年到现在，也叫做钻井提升时期)三个时期。
目前，已经具备了较高的钻井技术水平。
21世纪世界钻井发展的趋势是向自动化、智能化钻井发展，我国将重点发展旋转导向钻井技术、超深井钻井技术、大位移钻井技术、提升老油田产量的各类型钻井技术和强化钻井基础理论研究，强化钻井装备的更新改造技术，并在推广和应用先进的企业管理方法方面做出努力。
一、钻井制定与井场布置(一)钻井制定所有的井都要进行钻井制定。
钻井制定的基本内容包括地质制定、工程制定、进度制定和费用预算四个部分。
钻井制定要本着“科学、安全、经济、环保〞的原则来进行。
地质制定应提供钻探目的和要求、地层孔隙压力、破裂压力、岩性特征、地层剖面、故障提示等资料，并提供邻井的油、气、水显示和复杂状况资料，注明含硫化氢地层深度和估计含量。
定向井水平井钻井技术-简介
1. 地面定向法(定向下钻法) Nhomakorabea十字打印法：
1) 事先在每根要使用的钻杆公母接头上， 扁錾打上“十”字钢印；要注意两个钢 印必须处在同一条母线上； 2) 下钻过程中测量每两个单根连接处的钢 印偏差角度，上相对于下顺时针为正， 逆时针为负，进行详细记录；
3) 下完钻后，将所有偏差值相加即得到最 上面钢印与造斜工具面的偏差角度，若 为正说明钢印在工具面的顺时针方向某 角度处，若为负说明钢印在工具面的逆 时针方向某角度处， 。
• (2) 计算水平距离的加权平均值JJ：
n 1
1 1 1 J i ( Li 1 Li 1 ) J1 ( L2 L1 ) J n ( Ln Ln 1 ) 2 2 2 JJ i 2 Ln L1
• (3) 轨迹符合率的计算：
实钻井眼轨迹
靶区
水 平 位 移
N
北
β-方位角 实际轨迹 靶点
β
设计轨道
E东
• 测点的井眼方向和测段的段长
L L2 L1
et cos1 eH sin 1 cos1 eN sin 1 sin 1 eE
• 井眼轨迹的其他参数：
– – – – 垂深(H)、N坐标(N)、E坐标(E) 水平长度(S)和水平位移(A) 平移方位角(β)和视平移(V) 井眼曲率(K)
（4）邻井距离扫描图的绘制
原理：
1) 寻找最近测点
• • 两口井都要有测斜资料。 从基准井出发，寻找基准井上每一个测 点与被扫描井距离最近的测点。
•
由于每个测点在空间的坐标位置是已知
的，所以可以计算基准井上某一点（M） 到被扫描井上每一点的距离，然后进行 比较，找出最近测点。
旋转导向钻井技术介绍
•1993年，意大利AGIP公司与美国BakerHughes INTEQ公司合作
在早期的垂直钻井系统(VDS)和直井钻井装置(SDD)基础上研制
了旋转闭环系统(RCLS)。
Triple Combo
Non Rotating
•199S7le年ev注e 册为AutoTrak，正式推向市场 。
• 用连续旋转钻井方式钻成理想的井斜和方位，既可以精确地按照
Magnitude
12
（1）AutoTrak RCLS系统
整体设计
①非旋转固定套筒上装有能够单独操作的、可调的导向筋，导向筋 可以在钻头上形成侧向力，以便进行造斜或保持现在的井眼轨迹；
②井下计算机和传感器可连续监测和控制相对于下步目标的当前井 眼轨迹，地面与地下的实时双向通信联系。
13
Control principle two way communication
静态偏置式：偏置导向机构在钻进过程中不与钻柱一起旋转，从 而在某一固定方向上提供侧向力。
调制式：偏置导向机构在钻进过程中与钻柱一起旋转，依靠控制 系统使其在某一位置定向支出提供导向力。
旋转导向钻井系统的工 作机理都是靠偏置机构 (Bias Units)偏置钻 头或钻柱而产生导向。
两种偏ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ工作方式对比
5
2、旋转导向钻井系统分类
（3）综合考虑导向方式和偏置方式分类
静态偏置推靠式： Baker Hughes Inteq公司AutoTrak RCLS。 动态偏置推靠式（调制式）： Schlumberger Anadrill公司
PowerDrive SRD。 静态偏置指向式：Halliburton Sperry-sun公司Geo-Pilot系统。
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。
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钻井方法简介
（不同工具不同工艺）
一、顿钻钻井法
我国古代发明，冲击破岩方式，钢绳冲击钻机，捞砂筒捞岩屑，间歇钻进，效率低，井内压力无法控制。
目前仍有少数地区用来打直井。
二、旋转钻井法（现代钻井的主要方法）
冲击、挤压、剪切等多种破岩形式，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，连续钻进，效率高
1、地面动力转盘旋转钻井法，钻柱旋转，世界各国广泛采用（我公司目前使用的方法之一）
2、顶部驱动旋转钻井
3、井底动力钻具旋转钻井法，钻柱不旋转。
减少能耗和钻柱事故。
A、涡轮钻具，特别适用于定向井和从式井，原苏联、罗马尼亚等国家采用的基本的钻井方
法。
新技术：多节涡轮钻具，低速大扭矩涡轮钻具、带减速器的涡轮钻具等
特点：钻速高，钻具止推轴承寿命短，降低常规牙轮钻头使用寿命
与聚晶金刚石切削片PDC钻头匹配，可适应高温高速钻井
定向造斜过程中的工艺简单，起下钻次数少
B、螺杆钻具，适用于打定向井、水平井和丛式井，目前使用最普遍的井下动力钻具（我公
司目前常用的钻井方法之一）
C、电动钻具
特点：便于操控
电机结构复杂，工作条件复杂，检查电路故障和换钻头都不方便
三、射流钻井法，小孔径的水平井，近十多年发展的，美国加拿大钻了数千口水平井。
垂直井、大井眼井试验中。
优点：设备简单
水力能，无能量转换损耗
钻柱、钻头不旋转，减少钻柱事故的发生，提高钻头寿命
方便随钻测量和控制
四、其他（研究和发展中）
激光钻井
电子束射流钻井
岩石融化和气化钻井
化学钻井等
目前较新的钻井技术：
–定向井、水平井、大位移井技术
–分支井技术
–深井（4500～6000m）、超深井(6000m～9000m）特超深井（9000m以上）
–深海钻井
–欠平衡钻井技术
–小井眼钻井技术
–地质导向钻井技术–挠性连续管钻井技术。