石油机械专业基础知识(免券下载)

1.钻井工艺、设备及钻井新技术
1.6 完井 射孔与裸眼复合完井——有的厚油层虽然适合裸眼完井，
但上部如有气顶、水层或需要分层开发的油层时，也可将技术 套管下过油层界面，使其封隔油层上部，然后再对下部油层进 行裸眼完井，开采期间有必要时，再射开其中已封隔的上部含 油层段。
1.钻井工艺、设备及钻井新技术
根据钻井的目的层深度和地表状况而定，一般为上百米甚 至上千米。
油层套管——用以保护生产层，提供油气生产通道。下深 位置由目的层位置及完井方式而定。
技术套管——位于表层套管内的套管。主要用来封隔不同 压力层系或易漏、易塌、易卡等井下复杂地层。可以是一层、 两层或更多层（深井、超深井、地质情况复杂）。
井身结构——指下入一口井的套管层数、尺寸、规格、长 度以及各层套管相应的钻头直径和钻进深度、各层套管外的水 泥上返高度等等。
大采收率的目的。
11 C
1.钻井工艺、设备及钻井新技术
1.7 钻井液 常用的钻井液为泥浆。
钻井液的壁、冷却钻头、平衡底层压力等。
气体——气体钻井（欠平衡钻井） 泡沫——泡沫钻井（欠平衡钻井）
喷射钻井——钻井液通过具有特殊形状和结构的小尺寸喷 嘴，形成高速钻井液射流，直接射向井底，帮助钻头破碎岩石 ，并清除井底岩屑。
下钻—正常钻进—接单根—起钻—换钻头—下钻。
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1.4 钻具组合 裸眼完井——指根据地质条件与井身结构、钻具来源等决
定钻井时采用何种规格的钻头、钻铤和钻杆、方钻杆配合起来 组成钻柱。
作用：(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。
下套管类似于下钻，但在井口要 使用一些专用工具，如在套管柱上要 加引鞋、套管鞋、回压阀、阻流环、 扶正器等附加装置。
1.钻井工艺、设备及钻井新技术
1.5 固井 注水泥流程： 下套管至预定深度→装水泥头、循环泥浆、接地面管线→
打隔离液→注水泥→顶胶塞→替泥浆→碰压→注水泥结束、候 凝。
1.钻井工艺、设备及钻井新技术
1.6 完井 完井是钻井工程的最后环节。 完井——固井后，油层被水泥和套管封固着，必须设法使
油气层与井筒沟通。 射孔完井——在油层套管内下入射孔枪，发射子弹射穿套
管、水泥环和油层，使油层通过这些弹孔孔道与油井相连；
1.钻井工艺、设备及钻井新技术
1.6 完井 射孔完井——在油层套管内下入射孔枪，发射子弹射穿套
1.钻井工艺、设备及钻井新技术
1.3 钻进 钻井是进行钻井生产取得进尺的唯一过程。 全井钻井过程的主要工序为：
❖ 第一次开钻，下表层套管； ❖ 第二次开钻，从表层套管内用小一些的钻头往下钻进；
如地层情况不复杂，可直接钻到预定井深完井；若遇到复 杂地层，用泥浆难以控制时，便要起钻，下技术套管（中间套 管）；
石油钻井与机械 基本知识
中国石油勘探开发研究院
2011.10.14
石油设备范畴
石油钻井设备； 采油设备； 油气集输设备（地面工程或海洋工程）； 压裂酸化设备； 修井设备； 注水注气设备等。
汇报提纲
1.钻井工艺、设备及钻井新技术 2.海洋石油钻井工程技术 3.海洋油气田开发概况及我国的石油战略
1.钻井工艺、设备及钻井新技术
管、水泥环和油层，使油层通过这些弹孔孔道与油井相连；
1.钻井工艺、设备及钻井新技术
1.6 完井 射孔完井
常规射孔压实带示意图
高能复合射孔对压实带的破除
常规射孔与高能复合射孔对比
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1.6 完井 裸眼完井——油层不封固，直接与油井相连； 渗流面积大，油流阻力小，井底易坍塌。
❖ 第三次开钻，从技术套管内用小一些的钻头继续钻进。 依上述同样道理，或可一直钻达预定井深，或再下第二层
套管，再进行第四次、第五次开钻。最后，钻完全井深，下油 层套管，进行固井完井作业。
1.钻井工艺、设备及钻井新技术
1.3 钻进
表层套管——封隔地表浅水层及浅部疏松和复杂地层；安 装井口、悬挂和支撑后续各层套管。
1.6 完井 割缝衬管及复合完井
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A
1.6 完井 直裸眼井分层改造一体化完井——
下入：一只或几只遇油膨胀封隔器
分层压裂滑套
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永久封隔器（或悬挂器）
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B
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等完井工具对该井裸眼井段实现分层设
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置，满足分多层独立进行酸压改造，以
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达到不同储集类型储层都有产能贡献增
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1.4 钻具组合
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1.4 钻具组合
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1.4 钻具组合
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1.5 固井 固井就是向井内下入一定尺寸的
套管串，并在其周围注入水泥浆，把 套管固定在井壁上，避免井壁坍塌。
固井工作包括：套管柱设计、下 套管、注水泥。
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1.3 钻进
接单根——在钻进过程中，随着岩石的破碎，井眼在不断加深 ，因此钻柱也需要及时接长。钻柱主要由钻杆组成，每当井眼 加深了一根钻杆的长度时，就向钻柱中接入一根钻杆，此过程 叫做接单根。 起钻——需要更换钻头时，便将井中的钻柱全部起出。
❖ 将方钻杆-水龙头置于大鼠洞中； ❖ 将钻杆按立根（2-3根钻杆的整体）卸开； ❖ 更换钻头。 下钻——更换钻头后，将立根连接起来，最后连接方钻杆-水龙 头。 钻进作业大循环——
显著提高钻头进尺（软地层50~100%，硬地层13~28%） 显著提高机械钻速（软地层15~30%，硬地层14~21%）
1.钻井工艺、设备及钻井新技术
1.8 常见钻井事故 井漏——当井眼中泥浆液柱压力大于地层压力时，就会引
起泥浆漏失。 造成井漏的更具体的原因可能有： 钻遇疏松地层，开泵过猛而憋漏； 钻遇渗透性地层（砂岩）发生渗透性漏失； 钻遇地层断裂带（石灰岩大溶洞）发生井漏。
1.1 钻井方法 钻井就是从地面钻一孔道直达油气层。 破碎岩层； 取出岩屑，继续钻进
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1.1 钻井方法
1.钻井工艺、设备及钻井新技术
1.1 钻井方法
1.钻井工艺、设备及钻井新技术
1.2 钻前准备 钻井工程的第一道工序。主要包括：
❖ 修公路 ❖ 平井场、打水泥基础 ❖ 钻井设备搬运、安装 ❖ 井口准备 ❖ 备足钻井所需要的各种工具、器材