钻完井概述
钻井与完井工程完整课件超值
01
随着人工智能和机器学习的发展，自动化钻井技术将进一步提
高钻井效率和安全性，降低人工操作风险。
智能完井技术
02
利用传感器、远程监控等技术实现智能完井，实时监测油藏动
态，提高采收率。
新型钻井液与完井液
03
研发更高效、环保的钻井液与完井液，降低对环境的污染，提
高钻井作业的可持续性。
环保要求对行业的影响
作用
用于保护油气层、防止地层坍塌、携 带岩屑、降低摩擦阻力等，同时对油 气层的渗透性和产能有重要影响。
完井工艺流程
钻孔准备
钻孔设计、钻孔定位、钻孔开钻等。
钻孔施工
钻进、取芯、测井等。
完井作业
下套管、注水泥浆、射孔、排液等。
后期处理
试压、检测、维护等。
完井过程中的问题与处理
问题
包括井壁坍塌、地层出砂、油气层污染等。
03
完井工程概述
完井工程定义与特点
完井工程定义
完井工程是石油工业中钻井工程的最后一个阶段，涉及到完 成井筒的钻探和完成油气井的装备，为油气开采和生产做好 准备。
完井工程特点
完井工程具有系统性和复杂性，涉及多个专业领域，包括钻 井、地质、油藏、采油、机械、电子等。同时，完井工程需 要适应各种复杂的地质和工程条件，确保油气井的长期稳定 生产和安全。
钻井与完井工程 完整课件
目录
• 钻井工程概述 • 钻井工艺与技术 • 完井工程概述 • 完井工艺与技术 • 钻井与完井工程案例分析 • 钻井与完井工程未来发展展望
01
钻井工程概述
钻井工程定义与特点
总结词
钻井工程是石油天然气勘探开发中的重要环节，具有高风险、高投入、高技术 含量的特点。
钻井与完井工程 陈平
钻井与完井工程简介钻井与完井工程是油气田开发过程中的关键步骤之一。
钻井是指通过井筒从地表一直钻入地下地层，以获取油气资源或者水源；完井是指在钻井完成后进行井筒封堵和装备安装等工序。
本文将介绍钻井与完井工程的一般步骤和主要设备。
钻井工程钻井步骤钻井过程一般包含以下步骤：1.井址筛选：选择适宜的井址，考虑地质条件、地表环境等因素。
2.钻井设计：根据油田地质情况、目标层位、井口设备等，设计合理的钻井方案。
3.井斜测量与平衡：在井斜段进行位移、倾角和方位的测量，并调整井斜角度和方位，保持钻井平衡。
4.钻井液循环：通过钻井液的循环，冷却钻头，清除井底屑渣，维护井壁稳定。
5.钻井井壁稳定：通过钻井液防止井壁塌陷，保证钻井安全。
6.钻井工具下入和取出：将钻具下入井口或取出井口的过程，包括下钻、吊卸和泥浆循环等。
7.钻井井眼处理：在钻进过程中，对井眼进行必要的处理，以确保井筒质量。
8.油藏测试：在到达目标层位后，进行测试以获得油气储量、渗透率等相关信息。
9.套管下入：在钻完目标层位后，将套管下入井筒中，保护井壁和井筒。
钻井设备在钻井过程中，需要使用多种设备来完成各个步骤的工作。
以下是一些常见的钻井设备：1.钻台：用于支撑钻井作业的平台，包括井楼、井口工作区、钻井设备操控区等部分。
2.钻柱：由钻杆和钻铤组成的钻具，用于传递轴向力和旋转动力。
3.钻头：位于钻柱底部，用于切削岩石层，通常由一组合金牙组成。
4.钻井液系统：包括钻井液搅拌箱、钻井液泵等设备，用于循环输送钻井液，冷却钻头，清除废弃物等。
5.钻井液清洁系统：用于过滤和净化钻井液，保证其质量和性能。
6.钻井控制系统：通过控制钻井液压力和流量，控制钻进速度和井筒稳定。
7.钻井测量仪器：包括井斜仪、方位仪、位移计等，用于测量井斜与方位，并提供导航信息。
8.套管：用于加固井壁和井筒，保证钻井安全，通常包括套管、套管鞋等部分。
完井工程完井步骤完井过程一般包含以下步骤：1.防喷器安装：在井口安装防喷器，预防可能的井喷事故。
钻完井工程方案
钻完井工程方案一、工程概述本钻井工程位于山东省胶东油田，地处东营市北部，是一处新近发现的含油气富集区，地质条件复杂，存在一定难度。
该钻井工程的目标是钻探并开发一口油气井，为胶东油田的增储增产做出贡献。
二、工程设计1. 井位选址根据地质勘探数据以及地质地貌特征，确定了井位选址。
考虑到地下油气分布及地层构造特征，选择了优越的井位。
2. 井眼类型本钻井工程采用直井眼设计。
由于地质条件较为复杂，需要在井眼设计中考虑地层构造、岩性特征和裂缝发育情况。
3. 钻具设计本工程选用优质的钻具，确保在复杂地质条件下的稳定性和可靠性。
钻头选用硬质合金钻头，提高了钻井速度和穿透力。
4. 钻井液设计针对地质情况，设计了适宜的钻井液。
考虑到地层岩性和井深，确定了不同井段所需的不同类型的钻井液。
5. 钻井方法本钻井工程采用立管法钻井。
在地质条件较差的井段，采用了定向钻井技术，提高了钻井成功率。
6. 安全环保在钻井工程中，注重环境保护和安全生产。
对于钻井排水、废弃物处理等环保问题，采取了有效的措施，确保环境和生态的安全。
三、施工方案1. 钻井前工作1.1 设备检查在钻井前，对各类施工设备、机械进行了仔细的检查和维修，并确保设备和机械的良好状态。
1.2 人员培训对参与钻井工程的施工人员进行了培训。
包括地质构造、井眼设计、钻具使用等知识的培训，提高了工作人员的技术水平。
2. 钻井施工2.1 钻井液的注入根据地层特征和钻井液设计方案，注入了相应的钻井液，并监测了其性能参数，确保了井壁的稳定和对岩屑的有效清除。
2.2 钻头的使用对钻头的使用进行了监控和调节，根据不同的地质条件进行了适时的更换，确保了钻井的顺利进行。
2.3 井眼测量和定向钻井通过测量井眼轨迹和地层特征，进行了定向钻井操作，确保了井眼的方向和位置的合理安排。
2.4 完井工作在井眼钻到设计深度后，进行了井眼的清洗和完井作业，有效的保障了井口结构的完整和井眼的稳定。
四、项目管理1. 质量管理在钻井工程中实行了严格的质量管理制度，确保了工程的施工质量。
水平井钻井完井关键技术解析
水平井钻井完井关键技术解析摘要：本文阐述了水平井钻井完井的重要性，介绍了水平井钻井完井的四项关键技术，同时提出了水平井底水脊进、低渗底层分段压裂完井两个技术难点及未来研究方向建议。
关键词：水平井；钻井；完井技术1水平井钻井完井技术概述1.1水平井钻井完井技术简介水平井完井技术于20世纪80年代开始用于石油工业勘探开采领域，我国于20世纪90年代引进、推广、应用，为我国提高油气开采效率和开采质量发挥了巨大的作用。
完井作业作为钻采过程的最后一道工序，同时又是采油的开始，为国内外油气田开采带来了巨大的社会效益和经济效益。
水平井完井技术是指水平裸眼井在钻井时，一旦达到设计井深，就应具有以一定结构将井底和油层联通的工艺过程，这样建立起来的水平井能为油层提供更多关于油层储藏的信息，对丰富人们对油藏的认识具有极大的作用。
1.2水平井钻井完井的重要性水平井完井是建立在对油、气储集层的地质结构、储油性质、岩石力学性质和流体性质分析的基础上，研究井筒和生产层的联通关系，追究在井底建立有全井最小的油气流阻力，使一口井有最大的油气产量和最长的寿命这一目标，从而达到一口井有最大开采效益。
它是钻井工作最后一个重要环节，又是采油工程的开端，与以后采油、注水及整个油气田的开发紧密相连。
而油井完井质量的好坏直接影响到油井的生产能力和经济寿命，甚至关系到整个油田能否得到合理的开发。
2水平井钻井完井关键技术我国目前常用的水平井完井关键技术主要有四种，即砾石充填完井技术、射孔完井技术、裸眼完井技术、割缝衬管完井技术。
2.1砾石充填完井技术随着应用油藏类型的增多，在绝大多数油田开发的不同阶段，对于地层砂分选性差、泥质含量高的砂岩油藏，往往容易造成滤砂管堵塞或出砂。
这种情况主要采用管内砾石充填防砂技术和水平井裸眼砾石充填防砂完井技术。
其技术方案是精密复合滤砂管裸眼完井，管外进行逆向砾石充填。
该技术水平段采用逆向环空充填，工艺简便，安全性高；双精度结构的防砂筛管，可抗堵塞。
钻井工程完井总结汇报
4.33
1.15
2
40
60
32
12
14
HJT537GK 215.9
15
HJ517G
215.9
江钻 江钻
33*3 33*3
营城组 营城组
3009.63
3166.00
156.3 7
120.58
1.30
1
200
3166
3209.00 43.00 34.17
1.26
1
200
85
36
15
80
36
15
16
HJT537GK 215.9
0.98
2
200
80
36
16
17
HJT537GK 215.9
18
HJT537GK 215.9
19
HJT537GK 215.9
19a HJT537GK 215.9
江钻 江钻 江钻 江钻
33*3 33*3 33*3 33*3
营城组 营城组 营城组 营城组
3315
3446.00
131
130
1.01
1
200
登娄库组
600.00 1021.00 1920.00
1021.00 1920.00 2021.00
14*6 33*3 33*3 33*3
登娄库组 2021.00 2116.00 登娄库组 2116.00 2231.00 登娄库组 2231.00 2344.00 登娄库组 2344.00 2465.00
江钻
33*3
营城组
3209
3241.42 32.42 27.33
1.19
1
200
4.钻井与完井
48
10
四、钻井世界纪录
最大井深：12226m（俄罗斯）
最大单只钻头进尺：2134m(PDC钻头8 ½英寸/ 21.59cm）
最高温度、压力：温度200℃，压力110MPa 最长的连续取心：128m 最大水平位移：11278m(垂深1637m)
48
11
§4.2 旋转钻井系统的基本构成
又称为转盘钻井，其是从顿钻钻井 演变而来的。 地面钻具转动带动井下钻头转动， 钻头转动时就可破碎岩石，破碎了的 岩屑被泥浆泵泵入井内的泥浆循环带 到地面。 连续钻进，速度快，冲击+切削； 地面驱动地下钻头转动，浪费功率。
48
7
（2）井下动力钻具钻井
这是旋转钻井的又一种 方法，这种方法钻井就是在 钻柱下边接上井下动力钻具， 其他的和转盘钻井一样。
钻头转动不是靠转盘而 是靠井下动力钻具带动。因 此大部分钻具不转动，节省 了大量功率，磨损小、使用 寿命长。 井下动力钻具包括涡轮 钻具和螺杆钻具 该方法主要用于钻定向 井、丛式井和水平井。
48 8
钻井方法总结
井口是敞开的，无控制装臵；
常 用 钻 井 方 法
顿钻钻井(冲击钻井)
钻井是间断的，进展慢； 适用于浅层低压油气井。
48
15
聚晶金刚石 复合片钻头
钻头尺寸
4¾ in(12.06cm) 5 7/8 in(14.92cm) 6½ in(16.51cm) 7 7/8 in(20.00cm) 8½ in(21.59cm) 9 ½ in(24.13cm) 10 5/8in(26.98cm) 12¼ in(31.11cm) 14¾ in(37.46cm) 17½ in(44.45cm) 20 in(50.80cm) 26 in(66.04cm)
石油开发中的钻井与完井技术
石油开发中的钻井与完井技术石油是现代工业的重要能源之一，其产量和供给对于国家经济发展起着至关重要的作用。
在石油开发的过程中，钻井与完井技术是非常关键的环节。
本文将介绍钻井与完井技术在石油开发中的作用，以及一些常见的技术和工具。
一、钻井技术钻井是通过使用钻头和钻杆将钻井液注入到地下岩石中，将岩石钻孔并创建井眼的过程。
钻井技术在石油开发中扮演着至关重要的角色。
首先，钻井技术是用于确定石油储量和质量的重要手段。
通过钻井取得地下钻井样品，可以进行岩心分析和地质勘探，从而确定石油的地质特征和储量。
其次，钻井技术是开展后续工作的基础。
完成钻井之后，可以进行测井、固井、完井等工作，实现石油的有效开采。
在钻井过程中，需要使用一系列的钻井工具和设备。
其中，钻头是最重要的工具之一，它由一系列刀齿或切削结构组成，可以钻入地下岩石。
此外，还需要钻杆、钻井液、钻井曲线记录仪等工具和设备来支持钻井操作。
钻井液在钻井过程中有多种功能，包括冷却钻头、稳定井壁、携带岩屑等。
二、完井技术完井技术是在钻井完结之后进行的工艺，它包括测井、固井和井下作业等。
完井技术的目的是保证井筒的安全和石油的有效开采。
测井是利用一系列的测井仪器测量地下岩石的物理性质和石油的产量来评估井眼的情况。
测井可以帮助石油工程师了解储层的特征和石油的可采性，为后续的生产作业提供重要依据。
固井是通过将水泥浆注入到井筒中，填补井眼空隙并固定套管的过程。
固井可以保护井壁、防止漏失以及隔离各地层。
同时，固井还可以提供井筒稳定和增强井身强度的效果。
井下作业是井筒中进行的一系列作业，包括修井、压裂、抽油和增注水等。
井下作业的目的是增强石油产量、改善流体的流动性，以及延长油井的使用寿命。
三、常见技术与工具1.方向钻井技术：方向钻井技术允许地下井眼不仅能够垂直而且能够以一定角度定向，这对于开采较难储层或进行油气藏勘探非常有用。
方向钻井技术可以追随地质目标和达到更高的产量。
2.水平井技术：水平井技术是在地下岩石中钻探水平部分的过程。
完井方法类型及其特点
完井方法类型及其特点
钻井方法作为采油气行业的基础工艺，在各类采油气项目中扮演着极其重要的
角色，因此钻井工艺的合理选择和安全施工对采油气项目的经济效益有着决定性的作用。
目前在工业界，主要有5种钻完井方法，分别是全钻井法、整经法、纵穿法、边穿法以及折线法，其中各种钻完井方法的应用均需根据具体钻井项目以及当地井位特点而定。
我们将对每种钻井完井方法进行详细分析介绍。
首先、全钻井法，也叫闭口法或者持久法，是采油气行业最为常用的一种钻完
井工艺。
该钻完井方法的特点是钻头一路下穿井斜，基本无缝隙，具有采收率高、施工效率快的特点。
接着、整经法是应用较为普遍的一种钻完井方法。
由于这种钻完井工艺的特殊性，可以使钻头反复折线，既将合理的缝隙留在井壁上，又能在较短的时间内完成钻井施工，因此采收率较高。
此外、边穿法比较适合钻头完全能够通过当地岩层的紧折井项目，该钻完井工
艺的优势在于能够将钻头穿入岩层的较深处，保证排采遍地，另外，也可以有效节省钻井时间，使井能及时投入生产。
再者、纵穿法因其施工效果好而得到广泛使用，该钻完井方法可以使钻头一直
下穿井斜，另外，不妨碍探测仪表的照射，能够使钻头一路下穿井斜，从而节省钻井时间。
最后、折线法最终能将井底达到预定位置，并且具有易于施工、效率高、安全
可靠的优点，因此在采油气行业有着广泛的应用。
综上所述，以上5种钻井完井方法各有运用范围，合理的选择钻完井工艺，钻
井项目才能获得预期的经济效益和安全性。
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考克
钻井设计
地质设计： 构造、井口坐标、目的层、岩性描 述、地质录井
工程设计： 钻井设备、井身结构、钻头设计、钻柱设计、泥浆设计 、水力参数设计、套管强度设计、井口装置、钻井施工 措施
一口井钻井过程
钻前工程 钻井设施动员 钻井工程 一开、固表层套管、二开、固技术套管、三开、钻至 完钻井深、完井电测、固油层套管 完井工程
钻井新技术
水平井钻井技术（Horizontal well)
水平井是提高开发效益的有效手段。其优点包括提高 单井产量，减小水锥和气锥，已经在全国各大油田进 行了推广应用。
大位移井：测深/垂深>2的井
应用范围
海上钻井平台 海边开采近海油藏 环境保护要求特别严格的地区
设备
顶驱 大尺寸钻杆 改进钻机，增大钻机负荷 可变径稳定器 先进的随钻测量系统
油气钻井类型
详探井－在已证实有工业开采价值的油田上，为确定 油层参数，查明油田地质特性，为油田开发做好准备 的井，这种井在油层部位要求全取心。
生产（开发）井－在已探明储量，有开采工业价值的 油田构造钻产油气井。
注水（气）井－为了提高采收率，达到稳产所钻的井
钻井工程技术的发展
概念时期（1900-1920）钻井和钻井液配套,牙轮钻头,下套管水泥封固 发展时期（1920-1948）使用大功率钻机 科学化钻井时期（1948-1968）喷射钻井技术（水射流理论）
钻井新技术
负压钻井技术(Underbalanced Drilling) 钻井过程井内压力小于地层压力一定值的钻井过程 设备： 旋转防喷器、井内流体的地面多级分离器、惰性气 体发生器 优点：
及时发现和保护油气层 提高机械钻速，降低钻井成本
完井
完井（well completion） 钻井工程的最后环节。在石 油开采中，油、气井完井包括钻开油层，完井方法的 选择和固井、射孔作业等。对低渗透率的生产层或受 到泥浆严重污染时，还需进行酸化处理、水力压裂等 增产措施，才能算完井。
井架（derrick) 绞车（draw works) 钢丝绳 (wire rope) 天车（Crown) 游动滑车 (traveling Block) 大钩 （Hook)
循环系统（Circulating System)
泥浆泵（pump) 立管(standpipe) 水龙头(swivel) 方钻杆(kelly) 钻柱(drill stem) 钻头(bit) 环空(annulus)
钻完井概述
钻井工程所包含的内容
钻井工程概述 岩石力学 钻头，钻柱，泥浆 喷射钻井，优化钻井，防斜技术，定向钻井 油气井压力控制 固井 完井
钻井定义、目的
定义 利用机械设备，将地层钻成具有一定深度的园柱形孔眼 的工程。
目的 确切了解地下地质情况，正确判断储油构造，为油田开 发方案提供第一手资料。钻井过程中，可以通过岩屑录 井、取心、电测得到地层分层、岩性、岩石的物理化学 性质、含油气情况。 开采油气，提高油气采收率形成油气到地面通道油田开 采后期钻注水或注气井。
旋转系统(Rotating system)
转盘 (Rotary Table) 转盘方补心 （Master Bushing) 方补心 (kelly Bushing) 方钻杆 (kelly) 钻柱 (drill string) 钻头 (bit)
旋转系统-井下部分
钻头
钻杆
起升系统(Hoisting system)
井身结构
oil zone
保护井口，加固表层，给防喷器的安 装提供平台，隔离水，砂，浅层气
对井眼中间井段的易塌、易漏、高 压、含盐等地层,起到隔离地层和保 护井身
油气到地面的通道，把油气与全部 地层隔绝，保证油气压力不泄漏
钻井新技术
深井超深井技术（Deep well Drilling)
高温高压的钻井液技术 高温高压的固井技术 深井钻柱、套管柱强度设计 深井提高钻速技术 深井井斜控制技术
油气钻井类型
以目标分类： 基准井（参考井） 预探井 详探井 生产（或开发）井 注水（气）井
油气钻井类型
基准（或参数）井－为了获得全部地层剖面资料并兼 探石油。一般情况要求全取心，这种井钻得较深，要 钻穿经过地震勘探设计所需的全部沉积岩。
预探井－主要上为探明油田面积，油水边界线，为油 田计算可靠工业储量提供资料。
完井方式的选择
为什么对完井方式要进行选择？ (1) 地层能量的充分利用
油气从地层井底的渗流过程 中，需要克服各种渗流阻力， 这就必然要消耗地层的能量。 这种消耗体现在井眼周围的压 力降低上。
完井方式的选择
钻井设施-旋转钻机
动力系统 Байду номын сангаас转系统 提升系统 循环系统 井控系统
动力系统(Power system)
柴油机 (diesel engine) 发电机 (generator) 传动机构 (compound)
机械传动 (Mechanical Power Transmission)
柴油机-电传动 (electric Power Transmission)
地层压力检测技术 井控技术平衡压力钻井技术
自动化钻井时期（1968－目前）自动化钻机
井口自动化工具 钻井参数自动测量 计算机在钻井工程中应用 最优化钻井技术
海洋钻井平台
平台类型
Land Rigs
Barges
Tender Assisted
Drillship Semisubmersible
Jack-up
出口管线(discharge line) 震动筛shale shaker 除气器(de-gasser) 除砂器(de-sander) 除泥器(de-silter) 泥浆罐 (mud tank)
循环系统（Circulating System)
泥浆漏斗
泥浆泵
水龙带
泥浆池 回流管线
游车 钻杆
振动筛
井下环空
泥浆泵
振动筛
井控系统（The well Control)
旋转防喷器（Rotating BOP) 闸板防喷器（Ram BOP）全封，半封，变径，剪切 环型防喷器（Annular BOP）（万能，挤压橡胶） 方钻杆旋塞（Kelly cock）（考克） 压井管汇（choke manifold）
旋转式防喷器