修井工程第一章_绪论
地下工程概论第一章详解
锚喷支护。 应用领域：如有益矿物的开采(采煤等)，运河隧道、地下铁道，上下水道、
地下商业街等，使地下空间利用的范围迅速扩大。
二、利用形态
具体的形态分为五种：
1、人类生存、确保安全为目的，这主要指在地下修建 的生活、生产、储藏、输送、防灾等设施。 2、伴随城市的现代化发展而存在的：上下水道、交通 等； 3、伴随科学发展：地下水电站、工厂、核电站等。 4、 大规模国土有效利用：公路、铁路隧道等 5、防御灾害：防御灾害、防空洞等。
城市地下空间利用发展的重点：办公楼、地下街、地下停车场、交通设施、 通讯设施、上下水道、废异物处理设施、文化设施等。这些设施与地面设施 一起构成了城市的立体空间网络
二、跨海、江、河高速交通通道的基础设施建设，已引起各国政 府的关注。
博斯普鲁斯通海峡架桥
世界重大工程
濹西拿海峡架桥 直布罗陀海峡隧道
东京湾海峡隧道
考虑环境、安全、便利等条件而建设的，上下水道、能源供给、交通 等基础设施，
3、国家水平的设施
从增强国力、促进经济发展，改善和提高人民生活水平出发考虑 的:我国南水北调工程中跨黄（河）输水隧洞；京沪高速铁路越 （长）江隧道,西（安）安（康）线长达18.4km的秦岭铁路隧道
4、 国际水平的设施
英法海峡隧道，勃朗峰隧道（意大利-法国）,联系欧洲共同体的 高速铁路计划，是由南北和东西两条干线构成，总长度达 3000km，全部位于地下100m的水平。
生活设施
住宅 ． ． ． ．
城市设施
生活设施
贮藏设施
办公楼
工厂
能源
地下街
发电设施
粮食
第一章钻井工程地质条件
V
pc
/ n)
log( W /
d
b
)
(1—15)
第一章 钻井的工程地质条件
第一节 地下压力特性
若采用常用公制单位，上式变为
0 . 0547 log
V
pc
d log
n 0 . 0684 W
(1-16)
d
b
式中：Vpc — 机械钻速，m/h； n W d — 转速，r/min； — 钻压，kN； — 钻压指数,无因次。
压力梯度小于9.81kPa／m（即正常地层压力梯度）的是异常低压。 • 产生异常低压的原因 （1） 生产多年而又没有压力补充的枯竭油气层。 （2） 地下水位很低。
2．异常高压（abnormal high pressure）
压力梯度大于10.5千帕／米的是异常高压。
异常高压的形成是多种因素综合作用的结果，这些因素与地质作用、 构造作用和沉积速度有关。目前人们公认的成因有：
Ò ¦
É É Ó Ï ½ Ê ¿ É Ï ¸ É ² Po Ò » µ ±¦ Ò » ¹ ² Ü ó ¡ ´ £
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db — 钻头直径,mm；
修井方案_精品文档
1. 引言本文旨在讨论修井方案，以解决油井在实际生产中可能遇到的问题和需要进行的维护工作。
修井是油井生命周期中非常重要的一环，可以保障井口设施的完好，并提升生产效率。
本文将介绍修井的目的、常见问题和解决方案，为油田工程师和相关专家提供参考。
2. 修井目的修井是为了解决油井中可能出现的各种问题。
主要目的包括：1.恢复井口设施的功能：油井在长期使用过程中可能出现井口设施老化、磨损、损坏等问题，通过修井可以修复和更换这些设施，确保其功能正常。
2.解决井筒问题：油井井筒中可能存在起裂、漏失泥浆、阻塞、孔隙塌陷等问题，通过修井可以清理井筒、修复损坏，并保证井筒通畅。
3.提升油井产能：油井在长时间生产后，可能出现产能下降的情况，通过修井可以采取适当措施，提升油井产能，增加产量。
3. 常见问题和解决方案3.1 井口设施修复井口设施的老化和损坏会影响工业人员的作业效率，需要进行维护和修复。
解决井口设施问题的方案包括：•更换破损设施：当井口设施损坏严重时，需要对其进行及时更换，以确保工作的安全性和连续性。
•磨损设施的修补：对于磨损或损坏程度较轻的设施，可以采取修补措施，如焊接、加固等，延长设施的使用寿命。
3.2 井筒问题解决油井井筒中的各种问题会影响油田生产效率，解决井筒问题的方案包括：•清理井筒：在井筒中存在堵塞、漏失泥浆等情况时，需要进行井筒清理工作，通过钻井工具和压裂技术等手段，清除堵塞物，保证井筒通畅。
•漏失泥浆的修复：井筒漏失泥浆会带来流失损失和环境污染的风险，修复漏失泥浆的方案包括封堵漏油井口、注入修补材料等。
•井筒沉降和孔隙塌陷的处理：井筒沉降和孔隙塌陷会导致井筒破裂和产能下降，通过使用水泥浆封堵或填充剂充填等技术，处理井筒沉降和孔隙塌陷问题。
3.3 提升油井产能油井产能下降会对生产效率产生负面影响，提升油井产能的方案包括：•增加地层压裂：通过注入高压液体或气体，产生压裂效应，扩大地层构造裂缝，提高地层渗透性，从而提升油井产能。
毕业论文-钻井泡沫
毕业论文-钻井泡沫摘要泡沫钻井是一种新的、用于对付特殊的自然地理环境和复杂的地质条件的钻井技术。
它利用均匀稳定的泡沫流体作为钻井时的循环介质，既克服了高密度钻井液体的缺点，同时也克服了雾化及空气钻井的缺点，有效的解决了在干旱缺水地区的钻进难题。
同时由于其密度低，在破碎裂隙发育地层、低压油气层中，得到了广泛地应用。
另外，由于泡沫流上返速度低，对井壁冲刷作用小，因此在易坍塌、胶结性差的地层中，有效地防治了孔内事故的发生，在钻井领域有着越来越广泛的应用。
本文首先介绍了泡沫钻井的钻井泡沫，包括钻井泡沫的的基本概念、基本性能和组成；其次论述了泡沫钻进的基本理论，包括泡沫钻进的工作原理，泡沫钻进的循环方式与灌注方式，钻井设备及钻进中的消泡技术和安全技术；再次介绍了泡沫钻进的钻进工艺参数包括泡沫溶液的浓度、气液比、泡沫质量、钻压、转速、空气量、泡沫灌注量洗井时的注入压力等参数的确定方法以及利用计算机模型计算各流动参数的方法；最后通过小口径金刚石泡沫钻进工程实例来分析泡沫钻井与常规钻井该方法相比较，体现其技术的优越性。
在文章的结语部分，对泡沫钻进的技术要点进行总结，并对其发展前景做了展望。
关键词：泡沫钻井钻井泡沫钻井参数泡沫性能ABSTRACTFoam drilling is a kind of new and used to deal with the special natural geographical environment and complex geological conditions of drilling technology. It use uniform stability of foam drilling fluid as the circulation medium, which overcomes the shortcoming of the liquid density of drilling, but also to overcome the shortcomings of drilling and air atomization, effectively solved the problem of water into the drought. Also because of its low density, the fracture strata, low oil layer, had been used widely. In addition, due to low speed on the flow of foam on wall, small, so the flushing action to collapse, cementation of strata, effectively control the hole accidents in drilling area has more and more widely.This paper firstly introduces the foam drilling, including drilling foam drilling bubble of the basic concepts, basic properties and composition, Then discusses the foam drilling the basic theory, including the working principle, foam drilling cycle and the foam drilling, drilling equipment and pouring into the defoaming technology and safety technology, Introduced the foam drilling again into the process parameters including foam solution concentration, gas and liquid foam, quality, than wob, speed, air volume, foam perfusion measure the well-flushing injection pressure parameters determination method of using a computer model and the calculation method of the parameters of each flow, Finally, throughdrilling engineering examples, the small diamond foam drilling and routine analysis foam drilling method, the comparison of technical superiority. In the article, the key points of foam drilling, and its development prospect.Keywords: foam drilling 、drilling foam 、drilling parameters、 froth performance第一章绪论本章介绍了本文的研究背景，阐述了本文的研究目的和研究意义。
01 第一章 钻井工程
第一章溢流的原因第一节地层的非故意溢流在钻井过程中，由于操作或地层等方面的原因，致使地层流体进入井内，从而导致溢流的发生，我们把这种溢流称之为地层的非故意溢流。
溢流发生时大量的地层流体会进入井眼内，以致必须在井口设备承受一定压力的条件下关井。
在正常钻进或起、下钻作业中，溢流可能在下列条件下发生：1、井内环形空间钻井液静液压力小于地层压力；2、溢流发生的地层具有必要的渗透率，允许流体流入井内；我们不能控制地层压力和地层渗透率。
为了维持初级井控状态必须保持井内有适当的钻井液静液压力。
造成钻井液静液压力降低后都有可能导致地层流体侵入井内。
最普遍的原因是：⑴井眼未能完全充满钻井液；⑵起钻引起过大的抽汲压力；⑶循环漏失；⑷钻井液或固井液的密度低；⑸异常压力地层；⑹下钻速度过快；⑺固井之后环空气体的流动。
一、井眼内未能完全充满钻井液无论什么情况下, 只要井内的钻井液液面下降，钻井液的静液压力就减小，当钻井液静液压力下降到低于地层压力时,就会发生溢流。
在起钻过程中，由于钻柱起出，钻柱在井内的体积减少，井内的钻井液液面下降，从而造成钻井液静液压力的减小。
不管在裸眼井中哪一位置，只要钻井液静液压力低于地层压力，溢流就有可能发生。
在起钻过程中，向井内灌钻井液可保持钻井液的静液压力。
灌入井内的钻井液的体积应等于起出钻柱的体积。
如果测得的灌入体积小于计算的钻柱体积，说明地层内的流体可能进入井内，溢流将会发生。
为了减少由于起钻时钻井液没及时灌满而造成的溢流，在起钻中应该做到以下几点：①计算起出钻具的容积和体积（或查表）；②测量灌满井眼所需要的钻井液体积；③定期把钻井液体积与起出钻具的体积进行比较，并记在起、下钻记录上；④若两种体积不符要立即采取措施。
钻具的体积取决于每段钻具的长度、外径与内径。
尽管体积的数值很容易计算，但是由于有钻杆接头的影响，所以钻具体积表还是比较准确的。
对于大多数普通尺寸的钻杆或钻铤可直接从体积表查出。
第一章第一节钻井施工工序
2)技术要求： ①钻头直径要根据所下表层套管的直径选定。
②钻具结构、钻井参数、水力参数应符合工 程设计要求。 ③表层套管的沉砂口袋不能大于2m
④打完表层，循环钻井液，起钻投测，井斜 小于0.5°
⑤起钻时连续向井内灌满钻井液，提出大方 瓦，起出钻头。
⑥套管下入深度与设计深度误差小于5m ⑦表层套管连接要双钳紧螺纹，剩余螺纹 不超过1牙 ⑧表层套管必需在井口找正固定好后再固 井 ⑨水泥浆必须返出地面，若未返出则要补 注
取心钻井技术：为获取岩心，而采用取心工具 所进行的钻井。 取心钻进过程包括：钻出岩心、保护岩心、 取出岩心三环节。一般需用取心钻头、岩心筒、 岩心爪、扶正器和悬挂装置等部件。 岩心收获率是衡量取心技术水平和取心质量 的一个重要指标。岩心收获率是指实取岩心长 度与取心进尺比值的百分数。 例如：长筒取心钻进40米，实取岩心38米， 问 岩心收获率为多少？
六、钻进
钻进是用一定的破岩工具，不断破碎岩 石加深井眼的过程。 1、一次开钻 2、二次开钻 3、三次开钻 4、钻进操作 5、钻进技术 6、钻进中的特殊情况
1、一次开钻
一次开钻是设备安装完毕后，为下表层 套管而进行的钻井施工。 1) 钻前的准备工作 ①下井钻具及套管要清洗螺纹，检查、丈量、 编号，并记录。 ②挖出圆井和循环沟， 冲(钻)大、小鼠洞， 下好鼠洞管。 ③按设计要求配制好钻井液。 ④接好向井内灌钻井液的管线。 ⑤接好钻头，提出转盘大方瓦，下入钻具。
井架是钻采机械 的重要组成部分。 它在钻井或修井过 程中，用于安放天 车，悬挂游车、大 钩、吊环、吊卡等 机具，以及起下、 存放钻杆、油管及 抽油杆。
钻机井架按整体结构 形式的主要特征可分 为 1、塔形井架 2、前开口井架 3、A形井架 4、桅井架底 座，底座由四根大梁 组成，大梁间的连接 用槽钢拉筋。安装底 座时先把井口中心线 划出来，找好安放底 座的位置，用吊车将 大梁逐件摆上，连接 固定好。
第一章油水井完成第二节井身结构及完井
先期完成法是先下入油层套管再钻开油、气层。 先期完成法又有先期裸眼完成法和衬管完成法之分。 这类完成法的优点是：油、气裸露面积大，油、气 流入井内的阻力小；排除了钻开油、气层时上部地 层的干扰，有利于安全钻开油、气层和采取保护油 气层的措施；压井液浸泡油层的时间短，减少了泥 浆对油、气层的侵害。 其缺点是：必须弄清层位，卡准套管鞋位置；难以 避免油层出砂和井壁坍塌给生产带来的影响等。
（三）技术套管 在表层套管里面下入的一层套管（即表层套 管和油层套管之间）。 作用：主要是为了处理钻进过程中遇到的复 杂情况，如隔绝上部高压油（气、水）层、 漏失层或坍塌层，以保证钻进的顺利进行。
（四）油层套管 油井内最后下入的一层套管称为油层套管， 亦叫完井套管，简称套管。 作用：是封隔住油、气、水层，建立一条封 固严密的永久性通道，保证石油井能够进行 长时期的生产。 油层套管下入深度必须满足封固住所有油、 气、水层。同时，在最下一个油层底部要有 一个足够的沉砂口袋（即由油层底部未射孔 井段套管和井底所组成的筒状结构），以保 证油井能进行长时期的安全生产。
优点；有选择地在油、气层部位射开孔道，而其余 层位仍被油层套管密封住，防止了各个油、气、水 层相互串扰，有利于进行分层采油、分层改造和修 井作业，避免了井壁坍塌对油、气层的影响。这种 方法的适应性强，是我国各油田目前广泛采用的一 种油井完成方法。 缺点：钻井与固井时泥浆对油层的侵害较为严重； 由于射孔孔眼数目，孔径有限，油、气层与井底连 通面积小，油、气流入井内的阻力大；有的射孔成 功率和准确性还不够高；不易防砂；不适用于裂缝 性油、气田等。
第一章井水井完成
第二节井身结构及完井
井巷工程-井巷工程-绪论
2011年10月24日星期 一
2011年10月24日星期一 年 月 日星期一
建议教材及教学参考书
[1] 中国矿业大学主编，《井巷工程》（修订二版），高等学校规划教材， 煤炭工业出版社，1997 [2] 煤炭工业管理局：《煤矿安全工程》，北京，2005 [3]沈季良等，《建井工程手册》第十四卷，煤炭工业出版社，1986 [4] 董方庭等，《井巷设计与施工》，徐州：中国矿业大学出版社，1987 [5] 东兆星，吴士良：《井巷工程》 中国矿业大学出版社，2004 主要学术期刊： 《煤炭学报》、《矿山压力与顶板管理》、《煤炭科学技术》、《建井 技术》等。
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课间休息
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我国井巷施工技术发展概况
建国61年来，我国煤炭工业发展非常快，井巷 建国61年来，我国煤炭工业发展非常快， 61年来 施工技术发展也很迅速，体现在以下几个方面： 施工技术发展也很迅速，体现在以下几个方面： 立井施工中，冻结法、钻井法、沉井法、 （1）立井施工中，冻结法、钻井法、沉井法、 帷幕法施工技术顺利建成了几百对井筒， 帷幕法施工技术顺利建成了几百对井筒，钻井法一 次可钻直径达8米的井筒。 次可钻直径达8米的井筒。 （2）斜井施工中，使用大箕斗、大扒斗、深孔 斜井施工中，使用大箕斗、大扒斗、 爆破、光爆锚喷、激光定向等机械化作业线。 爆破、光爆锚喷、激光定向等机械化作业线。 （3）平巷施工中使用了全断面一次成巷联合掘 进机械作业线（综掘）。 进机械作业线（综掘）。 巷道支护中锚喷技术得到了很大的发展。 （4）巷道支护中锚喷技术得到了很大的发展。
《钻井液工艺学(修订版)》(鄢捷年)第一章绪论PPT课件
• 二、钻井液的循环系统
3
第一章 绪论
• 1.1 钻井液的作用 • 二、钻井液的循环系统 • 泥浆池→泥浆泵→地面管汇→立管→水龙带→水龙头→方
钻杆→钻杆→钻铤→钻头→环空→井口→固控设备→泥浆 池
4
第一章 绪论
• 1.1 钻井液的作用 • 三、钻井液的功能
1、清洗井底，携带岩屑—最基本的功用。
✓ 优点：开始使用简单处理剂，粘土分散，稳定性增强。 ✓ 问题：受化学污染严重。
（4）粗分散泥浆阶段：1942——1965
✓ 优点：抑制性强、抗化学污染、流动性好。 ✓ 问题：颗粒粗、固相含量高、影响钻速。
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第一章 绪论
• 1.3 钻井液发展简史
（5）不分散低固相泥浆阶段：60年代末
✓ 此时人们已经认识到固相是影响机械钻速的主要原因，人 们已经研制成功PAM并发现优质土，为不分散低固相泥浆的 形成打了基础。
5
第一章 绪论
• 1.1 钻井液的作用 • 三、钻井液的功能
1、清洗井底，携带岩屑—最基本的功用。
6
第一章 绪论
• 1.1 钻井液的作用 • 三、钻井液的功能
1、清洗井底，携带岩屑—最基本的功用。
✓ 把岩屑带到地面，保持井底清洁→避免重复钻削；
7
第一章 绪论
• 1.1 钻井液的作用 • 三、钻井液的功能
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第一章 绪论
• 1.2 钻井液的分类
6.盐水钻井液
✓ 用盐水或海水配置而成的。 NaCl >1% ✓ NaCl达到饱和称为饱和盐水泥浆（国内单分）
特点：抑制性强，对油层损害小。
21
第一章 绪论
• 1.2 钻井液的分类
第一章 井身结构设计(3)
第四节 井身结构设计
求在允许压力差16.56MPa的条 件下，中间套管下入深度H2 ：
P 0.00981 (m p min ) H N
16.56 0.00981 ( m 1.08) H N
m
0.00981 1.08 3384 16.56 1.579 g / cm 3 0.00981 3384
第一章 井身结构设计
第五节 生产套管尺寸设计
3、稳产要求
为了能在高含水率下实现稳产 ( 能提供采用大泵高 排液量生产的条件 ) ，就必须要根据今后日产液量 的大小选定泵径、然后确定与之相配套的油管尺寸 和生产套管尺寸。
4、增产措施 如果油井需要压裂投产或今后采用压裂来解堵、增 产，必须设计足够大的生产套管尺寸，以便能下入 较大尺寸的油管以保证能把地层压开。
第一章 井身结构设计
第五节 生产套管尺寸设计
二、生产套管尺寸设计
1、根据人工举升方式确定油管和生产套管尺寸 油管和生产套管尺寸选择的步骤为： 1）预测油井高含水期的日产液量 油井高含水期日产液量主要根据开发设计的单井原油 配产量来预测。高含水期日产液量与配产量 的关系为 ：
QL Q po 1 fw
当量密度 g/cm^3
设计破裂 压力梯度 地层 压力 梯度
H0
444.5mm
地层破裂压 力梯度
H0
137.9mmBiblioteka HsH215.9mm
第一章 井身结构设计
第四节 井身结构设计
（ 2 ）由图及给定的设计系数确定中间套的 下入深度
若按可堵漏成功考虑 : 设计地层破裂压 力梯度时，不考虑两个奇异点的影响，且该 区为非高压油气区，由下式计算设计地层破 裂压力梯度当量密度，即