钻井技术基础

合集下载

钻井基础知识1

钻井基础知识1

钻井知识基础一、井身结构设计1、井身结构包括:(1)一口井的套管层次;(2)各层套管的直径和下入深度;(3)各层套管相应的钻头直径和钻进深度;(4)各层套管外的水泥上返高度等。

2、确定井身结构尺寸:一般由内向外依次进行,先确定生产套管尺寸,再确定下入生产套管的井眼尺寸,然后确定中层套管尺寸…….3、套管与井眼间隙:过小,小套管困难,固井质量难保证,过大,不经济一般大于10mm。

如17-1/2与13-3/8间隙为52.3mm,12-1/4与9-5/8间隙33.3mm。

目前套管尺寸从4-1/2到20共14种尺寸规格,每中尺寸规格又分多种钢级和壁厚。

目前见到的钻头尺寸从4-5/8到26共23种尺寸。

4、套管柱类型:导管(引导一开钻井液),表层套管(安装井口,继续钻井,悬挂以后各层套管),技术套管(封隔不同的压力层,保护生产套管),生产套管,尾管,组合套管,异径套管。

5、井口安装过程(1)一开钻井、下套管、固井、(候凝?)、导管打孔放浆、割导管、掉起、焊环形钢板(内圈不焊)、初凝、放浆、割套管(2)吊装套管头,底盘焊接(内外),安装井口。

(3)二开钻进,下套管,固井,上提防喷器组(固定在大梁上,提前松套管头螺栓),放好套管挂,上提套管,放挂下落,下放套管(坐挂),割套管,甩防喷器。

安装套管头,安装防喷器。

某井井身结构图二、各次开钻井口第1次开钻第2次开钻套管头结构卡瓦式。

第3次开钻1、通常的组成部分有:方钻杆:在钻柱的最上端,用于传递扭矩,有四方钻杆,六方钻杆(四方比六方允许有更大的间隙,六方传递的平稳性更好,欠平衡,且原管更小(172,150)。

钻杆:钢级:D55、E75、X95,G105,S135,V,最小屈服强度psi=6890pa≈0.007Mpa,尺寸:2-3/8,2-7/8,3-1/2,4,4-1/2,5,5-1/2,(6-5/8)加重钻杆:用在钻杆与钻铤间,缓和刚度变化,代替钻铤(小井眼,水平井,减少扭矩,卡钻)。

钻井技术员成长之路(定向井基础)

钻井技术员成长之路(定向井基础)

序言:在上一集里,我们介绍了钻具组合和喷嘴的安装及造成的压力降,也拿出了一些技术员的经验。

如果同一口井,一个深度,同样的泵在钻头(14*15*16)+螺杆+一根钻铤+上部钻具组合的情况下,开泵循环有16Mpa的压力,而后钻头卸去喷嘴,甩掉螺杆和钻铤就接上部钻具在同一个井深,同一个泵,同种泥浆性能下开泵循环却只有13Mpa,请问那3个Mpa从哪来的?那么螺杆造成了压降会使钻头的压降忽略不计吗?请同学,朋友们思考一下!今天这一集,我们主要介绍定向方面的一些知识,很浅显,仅用于现场的操作。

正文一.井口操作我们经常碰见的井大都是定向井,就算有直井,也会打偏而定向纠偏。

那么在打一口定向井,或者水平井时,对直井段的要特别注意,必须要加以控制。

参看资料1中对3000米内,地层倾角大于30度的井有水平位移的要求,一般可以通过单点测斜来获得当前井斜,方位的数据。

在起钻前把多点从钻柱内投到靠进钻头处,然后在起钻过程中利用每起一个立柱静止卸口的时间进行测量和记录。

也就是说每上提一柱,司钻在本子上记录当前时间。

起钻完后将一起把记录本和仪器送到定向服务中心做数据分析来了解当前井的轨迹,如果需要提前下入定向仪器纠偏,会打电话联络什么时候上定向的仪器和人员。

井下定向法是先用正常下钻法将造斜工具下到井底,然后从钻柱内下入仪器测量工具面在井下的实际方位;如果实际方位与预定方位不符,亦可在地面上通过转盘将工具面扭到预定的定向方位上。

在定向组合钻具入井时,我们经常看见定向工程师在井口量角差。

这个角差是有螺杆上的高边方向线和定向接头上的定向键组成。

上图中的红圈里的线就是螺杆的高边线,它是弯螺在井下定向时所钻进的方向。

上图为定向仪器乘载的定向接头的结构图。

上图的上面的钻具为螺杆,下图将定向接头的定向键和高边方向线平移到同一个平面来计算角差。

从高边顺时针旋转到顶直接头键的位置,用直尺量是多少,在量出一圈的周长,则可以算出角差是多少度,在司钻显示器和轨迹控制软件上所显示的出的工具面是已经把角差带入后计算好的。

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

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。

钻井工艺流程

钻井工艺流程

钻井工艺流程钻井是一项基础性的工程技术,用于地下资源勘探和开采。

钻井工艺流程是指在钻井过程中所采用的一系列工艺步骤和操作方法。

下面将对钻井工艺流程进行详细的介绍。

首先,钻井工艺流程的第一步是确定钻井的目的和区域。

根据勘探或开采的需要,确定钻井的深度和位置,并制定相应的钻井方案。

第二步是选择钻井设备。

根据井深、井径和岩性等因素,选择合适的钻井设备,包括钻井机、钻头、钻杆等。

第三步是钻进。

首先,使用钻机将钻头送入井口,并用适当的方法固定在井口上。

然后,通过旋转钻杆和钻头的方式,将钻头逐渐沿井壁钻入地下。

在钻进过程中,钻头会遇到各种不同的地层。

当遇到较硬的地层时,可以采用旋转钻井和循环泥浆冲洗的方法来钻进。

当遇到较软的地层时,可以采用冲击钻井和快速冲洗的方法。

第四步是钻井液循环。

钻井液是一种重要的钻屑运输工具,同时也具有冷却钻头、控制井壁稳定等功能。

在钻进过程中,钻井液通过钻杆进入井底,然后经过井壁出口排出井口。

第五步是井壁防护。

在钻进过程中,为了保持井壁的稳定,防止井壁塌陷和井涌等事故的发生,需要采取相应的措施。

常见的井壁防护方法包括套管支撑和注浆。

第六步是测井。

在钻井过程中,需进行一系列的测井操作。

测井可以提供有关地层的物理和化学特性的信息,如井深、井径、岩性、含油含气层的位置和性质等。

第七步是固井。

固井是指将水泥浆注入井外的井壁中,以加固井壁,防止井壁塌陷和井涌的现象发生。

同时,固井还可以防止地下水和油气的相互干扰。

最后,进行油气测试。

在钻井完成后,需要进行油气测试,以了解地下油气的产能、含量和利用效益等。

油气测试可以通过人工提钻液和使用钻井液测试机等方法进行。

总结来说,钻井工艺流程包括确定钻井目的和区域、选择钻井设备、钻进、钻井液循环、井壁防护、测井、固井以及油气测试等步骤。

钻井工艺流程的具体操作方法和工艺参数会根据不同的地质条件和钻井目的进行调整和优化,以实现高效、安全的钻井作业。

定向钻技术规程

定向钻技术规程

定向钻技术规程
定向钻技术是一种通过特殊工具和设备控制钻杆方向的钻井技术。

其主要目的是在井眼质点的基础上按照设计要求进行定向钻井,并最终达到确定的地层目标。

定向钻井技术规程是制定了针对定向钻井工作的一系列规范和参数,以保证钻井作业的安全和效率。

以下是一些常见的定向钻井技术规程:
1. 定向设计规程:确定井斜、方位、井深和倾角等参数,包括井筒测量、测斜和方位工具的选择和使用。

2. 定向测量规程:确定井斜、方位和井深等测斜仪和方位工具的测量方法和精度要求。

3. 定向控制规程:确定钻井工程师和定向操作人员如何根据测量结果进行调整和控制钻杆方向,包括调整钻井液性质和钻速等。

4. 定向井段规程:针对特定的定向井段,如水平段、直井段和斜井段,制定相应的技术规范和施工要求。

5. 定向井口设备规程:确定定向钻井过程中,井口设备的要求和安装方式,如钻杆、钻头和测斜仪等。

6. 定向问题应对规程:针对定向钻井过程中可能出现的问题,如钻失、偏斜、起桩等,制定相应的应对措施和规范。

定向钻井技术规程的制定是为了保证定向钻井作业的顺利进行,并达到预期的地质目标。

合理的技术规程可以提高钻井作业的安全性和效率,减少钻井成本和风险。

《定向井的基础知识》课件

《定向井的基础知识》课件

定向井的钻井液
定向井钻井液是定向井钻井过程中的循环介质,它能够起到冷却、润滑、携带岩 屑等作用,同时对钻头和井壁起到保护作用。
定向井钻井液通常由水、油、化学添加剂等组成,具有较低的摩擦系数、良好的 携岩能力和防塌性能等特点。
定向井的钻井工具
定向井钻井工具包括弯接头、无磁钻铤、稳定器等,它们能 够协助定向井钻头实现钻进过程中的定向控制。
安全性原则
轨道设计应确保钻井施工的安 全,避免因设计不当导致的井 眼坍塌、卡钻等事故。
环保原则
轨道设计应尽量减少对环境的 破坏,合理利用资源,保护生
态环境。
定向井轨道设计的参数
01
02
03
04
井口坐标
井口位置的经度、纬度、高程 等参数。
井底坐标
井底位置的经度、纬度、深度 等参数。
井眼轨迹
包括井眼的起点、终点、方向 、倾斜角、弯曲度等参数。
பைடு நூலகம் THANKS
感谢观看
随着技术的不断进步和应用领域的拓展,定向井技术 将不断向智能化、高效化和环保化方向发展。
01
03
定向井技术将更加注重环保和可持续发展,采用更加 环保的钻井技术和材料,减少对环境的负面影响,为
油气产业的可持续发展做出贡献。
04
定向井技术将与人工智能、大数据等先进技术相结合 ,实现更加智能化和自动化的钻井过程,提高钻井效 率和安全性。
ABCD
测斜施工
在钻孔施工过程中,定期进行测斜施工,了解钻 孔的角度变化情况。
纠偏施工
在进行纠偏措施后,进行纠偏施工,对钻孔进行 修正,使其符合设计要求。
定向井的完井施工
完井施工准备
完成钻孔施工后,进行完井施工准备, 包括设备撤离、场地清理等工作。

定向井及水平井基础知识介绍

定向井及水平井基础知识介绍

定向井及水平井基础知识介绍概述在石油勘探与开发中,为了更有效地获取地下资源,定向井和水平井技术日益被广泛应用。

本文将介绍定向井和水平井的基础知识,包括定义、优势、应用领域和技术特点等内容。

定向井的定义和优势定向井是指在垂直井的基础上,在一定深度范围内以一定倾角钻孔,旨在钻探具有特定目标的井筒。

与传统垂直井相比,定向井有以下优势: - 可钻入地下难以进入的地质层; - 可减少钻井长度,降低成本; - 可提高油井产能; - 可通过改变井眼轨迹实现水平产量。

定向井的应用领域定向井技术在石油勘探与生产中有着广泛的应用,主要包括以下几个领域: 1.增产:通过定向井技术,可达到增加油井产能的目的,提高石油开采效率。

2. 增储:将定向井开入储层可增加有效储集层面积,提高储层有效厚度。

3. 保护环境:通过定向井技术可以减少地表受到的损害,降低对环境的影响。

定向井的技术特点定向井技术具有以下技术特点: 1. 井眼轨迹可以根据地质条件和开采需求调整,灵活性高。

2. 需要精准的测量和导向技术,以确保井眼轨迹的准确性。

3. 钻井难度较大,需要高级的钻井设备和技术支持。

4. 通常需要配合水平井技术,实现更有效的油井开采。

水平井的定义和优势水平井是指在总长度相对较长、倾角相对较小的井筒中的一段呈水平或近水平方向前行的油气井。

与垂直井相比,水平井有以下优势: - 可以在储层中水平方向上穿过多个裂缝或孔隙,提高采收率。

- 可以减缓井底流体速度,减少持液力,降低油井产能。

- 可以有效控制油井生产,避免地层压力过快下降。

水平井的应用领域水平井技术主要应用于以下几个领域: 1. 大垂深气藏开发:通过水平井技术,可以有效提高气藏的采收率。

2. 高含水期油田的开发:水平井技术有助于提高油田的开发效率。

3. 多重边际储层的解决:适用于有多层油气藏交错分布的地质构造。

水平井的技术特点水平井技术具有以下技术特点: 1. 需要精确的测量和控制技术,以确保水平段的准确布置和有效开发。

钻探工操作培训课件

钻探工操作培训课件

钻探工操作培训课件钻探工操作培训课件随着石油和天然气资源的日益枯竭,深水钻探等复杂环境下的石油勘探和开采成为当今石油行业的重要挑战。

而钻探工作作为石油勘探和开采的核心环节,对于钻井设备的操作熟练程度和安全意识的提高至关重要。

因此,钻探工操作培训课件的编制和使用变得越来越重要。

一、课件的编制目的钻探工操作培训课件的编制目的在于提供一种系统的、易于理解和掌握的学习工具,以帮助钻探工人员掌握必要的知识和技能,提高工作效率和安全意识。

通过培训课件的使用,钻探工人员可以更好地理解和掌握各种钻探设备的操作原理和步骤,从而提高操作技术和工作质量。

二、课件内容的安排1. 钻探工作基础知识在钻探工作操作培训课件的开头,可以安排一些基础知识的介绍,包括石油勘探和开采的基本概念、钻井设备的分类和组成部分等。

这些基础知识的介绍可以帮助钻探工人员对整个钻探过程有一个整体的了解,为后续内容的学习打下基础。

2. 钻井设备的操作原理和步骤接下来,可以详细介绍各种钻井设备的操作原理和步骤。

例如,钻头的选择和安装、钻柱和钻杆的组装和拆卸、钻井液的配制和循环等。

通过对这些操作原理和步骤的介绍和演示,钻探工人员可以更好地理解和掌握各种设备的使用方法,提高操作技术和效率。

3. 钻探现场的安全措施在钻探工作中,安全意识和安全措施的重要性不言而喻。

因此,在培训课件中应该加入一些关于钻探现场安全措施的介绍,包括个人防护装备的使用、现场安全规范的遵守等。

通过对这些安全措施的介绍和演示,钻探工人员可以增强自己的安全意识,降低工作风险。

4. 钻探故障排除和维护钻井设备在使用过程中难免会出现一些故障,因此,钻探工人员需要具备一定的故障排除和设备维护的能力。

在培训课件中,可以加入一些关于钻探设备故障排除和维护的内容,包括常见故障的识别和解决方法、设备的日常维护等。

通过对这些内容的学习,钻探工人员可以更好地应对设备故障,提高工作效率。

三、课件的设计原则1. 简洁明了钻探工操作培训课件的设计应该简洁明了,避免过多的文字和复杂的图表。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

钻井技术基础概述经过石油工作者的勘探会发现储油区块 , 利用专用设备和技术,在预先选定的地表位置处,向下或一侧钻出一定直径的圆柱孔眼,并钻达地下油气层的工作,称为钻井。

在石油勘探和油田开发的各项任务中,钻井起着十分重要的作用。

诸如寻找和证实含油气构造、获得工业油流、探明已证实的含油气构造的含油气面积和储量,取得有关油田的地质资料和开发数据,最后将原油从地下取到地面上来等等,无一不是通过钻井来完成的。

钻井是勘探与开采石油及天然气资源的一个重要环节,是勘探和开发石油的重要手段。

石油勘探和开发过程是由许多不同性质、不同任务的阶段组成的。

在不同的阶段中,钻井的目的和任务也不一样。

一些是为了探明储油构造,另一些是为了开发油田、开采原油。

为了适应不同阶段、不同任务的需要,钻井的种类可分为以下几种。

基准井:在区域普查阶段,为了了解地层的沉积特征和含油气情况,验证物探成果,提供地球物理参数而钻的井。

一般钻到基岩并要求全井取心。

剖面井:在覆盖区沿区域性大剖面所钻的井。

目的是为了揭露区域地质剖面,研究地层岩性、岩相变化并寻找构造。

主要用于区域普查阶段。

参数井:在含油盆地内,为了解区域构造,提供岩石物性参数所钻的井。

参数井主要用于综合详查阶段。

构造井:为了编制地下某一标准层的构造图,了解其地质构造特征,验证物探成果所钻的井。

探井:在有利的集油气构造或油气田范围内,为确定油气藏是否存在,圈定油气藏的边界,并对油气藏进行工业评价及取得油气开发所需的地质资料而钻的井。

各勘探阶段所钻的井,又可分为预探井,初探井,详探井等。

资料井:为了编制油气田开发方案,或在开发过程中为某些专题研究取得资料数据而钻的井。

生产井:在进行油田开发时,为开采石油和天然气而钻的井。

生产井又可分为产油井和产气井。

注水(气)井:为了提高采收率及开发速度,而对油田进行注水注气以补充和合理利用地层能量所钻的井。

专为注水注气而钻的井叫注水井或注气井,有时统称注入井。

检查井:油田开发到某一含水阶段,为了搞清各油层的压力和油、气、水分布状况,剩余油饱和度的分布和变化情况,以及了解各项调整挖潜措施的效果而钻的井。

观察井:油田开发过程中,专门用来了解油田地下动态的井。

如观察各类油层的压力、含水变化规律和单层水淹规律等!它一般不负担生产任务。

调整井:油田开发中、后期,为进一步提高开发效果和最终采收率而调整原有开发井网所钻的井(包括生产井、注入井、观察井等)。

这类井的生产层压力或因采油后期呈现低压,或因注入井保持能量而呈现高压。

在整个油田的开发中,有勘探、建设、生产几个阶段,各阶段彼此互有联系,而且都需要进行大量钻井工作!高质量、快速和高效率地钻井是开发油田的重要手段!==钻机八大系统==钻机是在石油钻井过程中,带动钻具向地层钻进的一系列机械设备的总称,又叫钻探机。

大家常见在耸立在大地上巍峨的井架,只是钻机一部分,下边大家一起来学习钻机八大系统!石油钻机概念钻机是在石油钻井过程中,带动钻具向地层钻进的一系列机械设备的总称,又叫钻探机。

主要作用是带动钻具破碎井底岩石,下入或提出在井内的钻具等。

钻机八大系统钻机一般有八大系统(起升系统、旋转系统、钻井液循环系统、传动系统、控制系统和监测显示仪表、动力驱动系统、钻机底座、钻机辅助设备系统),要具备起下钻能力、旋转钻进能力、循环洗井能力。

其主要设备有:井架、天车、绞车、游动滑车、大钩、转盘、水龙头(动力水龙头)及钻井泵(现场习惯上叫钻机八大件)、动力机(柴油机、电动机、燃气轮机)、联动机、固控设备、井控设备等。

起升系统为了起升和下放钻具、下套管以及控制钻压、送进钻具,钻具配备有起升系统。

起升系统包括绞车、辅助刹车、天车、游车、大钩、钢丝绳以及吊环、吊卡、吊钳、卡瓦等各种工具。

起升时,绞车滚筒缠绕钢丝绳,天车和游车构成副滑轮组,大钩上升通过吊环、吊卡等工具实现钻具的提升。

下放时,钻具或套管柱靠自重下降,借助绞车的刹车机构和辅助刹车控制大钩的下放速度。

在正常钻进时,通过刹车机构控制钻具的送进速度,将钻具重量的一部分作为钻压施加到钻头上实现破碎岩层。

旋转系统旋转系统是转盘钻机的典型系统,其作用是驱动钻具旋转以破碎岩层,旋转系统包括转盘、水龙头、钻具。

根据所钻井的不同,钻具的组成也有所差异,一般包括方钻杆、钻杆、钻铤和钻头,此外还有扶正器、减震器以及配合接头等。

其中钻头是直接破碎岩石的工具,有刮刀钻头、牙轮钻头、金刚石钻头等类型。

钻铤的重量和壁厚都很大,用来向钻头施加钻压,钻杆将地面设备和井底设备联系起来,并传递扭矩。

方钻杆的截面一般为正方形,转盘通过方钻杆带动整个钻柱和钻头旋转,水龙头是旋转钻机的典型部件,它既要承受钻具的重量,又要实现旋转运动,同时还提供高压泥浆的通道。

循环系统为了将井底钻头破碎的岩屑及时携带到地面上来以便继续钻进,同时为了冷却钻头保护井壁,防止井塌井漏等钻井事故的发生,旋转钻机配备有循环系统。

循环系统包括钻井泵,地面管汇、泥浆罐、泥浆净化设备等,其中地面管汇包括高压管汇、立管、水龙带,泥浆净化设备包括震动筛、除砂器、除泥器、离心机等。

钻井泵将泥浆从泥浆罐中吸入,经钻井泵加压后的泥浆,经过高压管汇、立管、水龙带,进入水龙头,通过空心的钻具下到井底,从钻头的水眼喷出,经井眼和钻具之间的环行空间携带岩屑返回地面,从井底返回的泥浆经各级泥浆净化设备,除去固相含量,然后重复使用。

动力设备起升系统、循环系统和旋转系统是钻机的三大工作机组,它们协调工作即可完成钻井作业,为了向这些工作机组提供动力,钻机需要配备动力设备。

钻机的动力设备有柴油机、交流电机、直流电机。

柴油机适应于在没有电网的偏远地区打井,交流电机依赖于工业电网或者是需要柴油机发出交流电,直流电机需要柴油机带动直流发电机发出直流电,目前更常用的情况是柴油机带动交流发电机发出交流电,再经可控硅整流,将交流电变成直流电。

传动系统传动系统将动力设备提供的力和运动进行变换,然后传递和分配给各工作机组,以满足各工作机组对动力的不同需求。

传动系统一般包括减速机构、变速机构、正倒车机构以及多动力机之间的并车机构等。

由柴油机直接驱动的钻机多采用统一驱动的形式,传动系统相对复杂,由交直流电动机驱动的钻机多采用各机组单独或分组驱动的形式,传动系统得到了很大的简化。

控制系统为了保证钻机的三大工作机组协调的工作,以满足钻井工艺的要求,钻机配备有控制系统。

控制方式有机械控制、气控制、电控制和液控制等。

目前,钻机上常用的控制方式是集中气控制。

司钻通过钻机上司钻控制台可以完成几乎所有的钻机控制:如总离合器的离合;各动力机的并车;绞车、转盘和钻井泵的起、停;绞车的高低速控制等。

井架和底座井架和底座用来支撑和安装各钻井设备和工具、提供钻井操作场所。

井架用来安装天车、悬挂游车、大钩、水龙头和钻具,承受钻井工作载荷,排放立根;底座用来安装动力机组、绞车、转盘、支撑井架,借助转盘悬持钻具,提供转盘和地面之间的高度空间,以安装必要的防喷器和便于泥浆循环。

辅助设备为了保证钻井的安全和正常进行,钻机还包括其他的辅助设备,如防喷器组,为钻井提供照明和辅助用电的发电机组,提供压缩空气的空气压缩设备以及供水、供油设备等。

==钻头==钻头是石油钻井中,用来破碎岩石形成井眼的工具,其工作性能的好坏将直接影响钻井质量、钻井效率和钻井成本。

钻头分类按类型可分为刮刀钻头、牙轮钻头、金刚石钻头和PDC钻头等四种;按功用分为全面钻进钻头、取心钻头和特殊工艺用钻头(比如扩眼钻头、定向造斜钻头等)。

刮刀钻头刮刀钻头是旋转钻井使用最早的一种钻头,从十九世纪开始采用旋转钻井方法的时候就开始使用这种钻头,而且直到现在某些油田仍在使用。

这种钻头主要用在软地层和粘软地层,具有很高的机械钻速和钻头进尺。

刮刀钻头最大的优点是结构简单,制造方便,成本低,各油田可自行设计和制造。

1)刮刀钻头的结构刮刀钻头由钻头体、刮刀片、分水帽和喷嘴四部分组成。

钻头体是刮刀钻头焊接刮刀片和分水帽的本体,采用中碳钢材料加工而成。

下端焊接刮刀片和分水帽,上端车有丝扣和钻柱连接。

刮刀片又称刀翼,是刮刀钻头主要工作部件。

2)刮刀钻头工作原理刮刀钻头以切削方式破碎岩石。

刮刀钻头在软的塑性地层工作时,其切削过程类似于刀具切削软金属。

刀片在钻压的作用下吃入地层,与此同时刀刃前面的岩石在扭转力的作用下不断产生塑性流动,井底岩石被层层剥起。

刮刀钻头钻进脆性较大的地层时,破碎岩石的过程则分为碰撞、压碎及小剪切和大剪切三个阶段:•碰撞:刃前岩石破碎后,岩石对刀片的扭转阻力减小,刀片向前推进,碰撞刃前岩石;•压碎及小剪切:刀片在扭转力作用下压碎前方的岩石,使其产生小剪切破碎;•扭转力增大:刀片继续挤压前方岩石,当扭转力增大到极限值时,岩石沿剪切面产生大剪切破碎,然后扭转力突然减小。

•碰撞、压碎及小剪切、大剪切这三个过程反复进行,形成刮刀钻头破碎塑脆性岩石的全过程。

3)刮刀钻头的正确使用刮刀钻头适用于软地层和粘软地层。

钻进时需要适当控制钻压与转速,注意防斜、防蹩、防止刀翼断裂。

由于刮刀钻头在软地层中的机钻速较快,岩屑量较大,宜采用大排量钻进,充分清洗井底和冷却钻头。

刮刀钻头钻进时,刀翼外侧线速度较高,磨损速度较快,钻头容易磨损成锥形,此时要特别注意防斜和防止井径缩小。

牙轮钻头从1909年第一只牙轮钻头问世后,牙轮钻头便在全世界范围内得到了最广泛的应用。

三牙轮钻头是目前旋转钻井作业中使用地最普遍的钻头。

这种类型的钻头具有不同的牙齿设计和轴承结类型,因此能够适应各种类型地层。

在钻井作业中,根据所钻地层性质正确选用合适结构的牙轮钻头,就可获得令满意的钻进速度和钻头进尺。

1)三牙轮钻头的基本结构•钻头本体:有三片牙掌组装焊接在一起,上部有连接丝扣。

•牙轮:由牙轮体和牙齿组成锥形的金属体。

牙齿分铣齿和镶齿两种类型•轴承及其储油密封装置•喷嘴2)牙轮钻头的工作原理牙轮钻头在井底工作时,钻头整体围绕钻头轴线旋转称之为公转,三个牙轮则依其自己的轴线在井底滚动称之为自转。

钻头承受的钻压通过牙齿作用在岩石上,使岩石破碎(压碎作用)。

牙轮在滚动过程中,以单齿、双齿交替接触井底,牙轮中心的位置忽高忽低,使钻头产生纵向振动。

这种纵向振动使钻柱不断压缩与伸张,下部钻柱把这种周期性变化的弹性变形能通过牙齿转化为对地层的冲击作用力用以破碎岩石。

这种冲击、压碎作用是牙轮钻头破碎岩石的主要方式。

牙轮钻头除了对井底岩石产生冲击、压碎作用外,还对井底岩石产生剪切作用。

牙轮在井底滚动的同时还产生牙齿对井底的滑动,牙齿的滑动对井底岩石形成剪切作用,像刮刀钻头那样刮削井底。

牙齿的滑动主要是由牙轮的超顶、副锥和移轴布置引起的。

牙轮的超顶布置复锥牙轮引起切线方向的滑动,牙轮的移轴布置则引起轴向方向的滑动。

相关文档
最新文档