石油大学《钻井新技术》复习资料
石油大学钻井工程试题
第一章4．岩石的硬度也确实是岩石的抗压强度（f ）。
1．一样岩石的弹性常数随围压的增加而增大。
（f ）2．在动载作用下岩石呈现出的强度比静载作用下要大的多。
（ f ）1．什么是井底压差？答：井内液柱压力与地层孔隙压力之差。
3．d c指数法预报异样地层压力的原理答：d c指数法预报异样地层压力的原理是依照机械钻速在正常、异样地层压力的不同，通过计算取得。
表达要紧公式及公式中d c指数与机械钻速之间的关系。
5．岩石的硬度与抗压强度有何区别？答：硬度与抗压强度有联系，但又有专门大区别。
硬度只是固体表面的局部对另一物体压人或侵入时的阻力，而抗压强度那么是固体抗击固体整体破坏时的阻力。
6．什么是各向紧缩效应？答：在三轴应力实验中，若是岩石是干的或不渗透的，或孔隙度小且孔隙中不存在液体或气体时，增大围压那么一方面增大岩石的强度，另一方面也增大岩石的塑性，这两方面的作用统称为“各向紧缩效应”。
第二章73．牙轮钻头是以（ a ）作用为主破岩的钻头。
a.冲击b.切削c.研磨4．已知钻具在泥浆中的总重量为100吨，钻进时需给钻头加压20吨，钻进时大钩负荷应该是80 吨。
4．某井井深2000米，地层压力27.5Mpa,井内钻井液密度为1.18 g/cm3，井底压差为-4.35 Mpa 。
1．论述牙轮钻头的工作原理。
1）牙轮钻头依托牙齿破碎演示，固定在牙轮上的牙齿随钻头一路绕钻头轴线作顺时针方向的旋转运动，成为公转。
（3分）2）同时，牙齿绕牙轮轴线作逆时针方向的旋转成为自转。
钻头在井底的纵向振动，与静载压入力一路形成了钻头对地层演示的冲击、压碎作用。
（2分）3）剪切作用由牙轮钻头的超顶、复锥和移轴三种结构特点引发。
（2分）1．某直井钻至井深L=1600m ，井底地层压力16.4MPa ，泥浆密度ρm =1.1g/cm 3，钻进钻压为W=65kN ，钻柱组成为5”钻杆（外径为d op =127mm 、内径为d ip =110mm 、长L p =1500m ） ＋7”钻铤（外径为d oc =177.8mm 、内径为d ic ＝75mm 、长L c =100m ）组成，已知钻柱的密度为ρ=7.85g/cm 3。
钻井工程复习资料
钻井工程复习资料一、名词解释：1.上覆岩层压力：地层某处上覆岩层压力是指该处以上地层岩石基质和孔隙中流体的总重力所产生的压力。
2.门限钻压：相当于牙齿开始压入地层时的钻压3.静液压力：由液柱自身重力所引起的压力，其大小与液体的密度与液柱的垂直高度或深度有关。
4.地层压力：岩石孔隙中的流体所具有的压力5.地层破裂压力：井下一定深度裸露地层，承受流体的压力是有限的。
当液体达到一定数值时，会使地层破裂，该液体压力被称为地层破裂压力。
6.钻柱的中性点：钻柱上轴向力等于0的点定义为中性点（中和点），中性点分钻杆为两段上面一段钻杆在钻井液中的自重等于大钩悬重，下面一段钻柱在钻井液中的重力等于钻压。
7.钻井液：钻井时，用来清洗井底并把岩屑携带到地面、维持钻井操作正常进行的流体称为钻井液8.比水功率：井底单位面积上的钻头水功率。
9.井斜方位角：在水平投影图上，以正北方位线为始边，顺时针方向旋转到井眼方位线上所转过的角度。
10.井斜角：指井眼方向线与重力线之间的夹角。
11.装置角：以高边方向线为始边，顺时针旋转到装置方向线上所转过的角度，称为造斜工具的装置角。
12.水平井：井斜角达到或接近90°，井身沿着水平方向钻进一定长度的井13.压井：当出现溢流或井喷时，向井内泵入高密度钻井液以恢复和重建井内压力平衡的作业.14.溢流：固体表面吸附物迁移到次级活性中心的现象称为溢流15.欠平衡钻井：井底有效压力小于地层压力，此钻井方式称为欠平衡钻井。
16井身结构：主要包括套管层次和每层套管的下入深度，以及套管和井眼尺寸的配合。
其设计的主要依据是地层压力和地层破裂压力剖面。
二、判断(不确定)1．随着岩石所受围压的增大，岩石表现为从塑性到脆性的转变。
（×）2．进入异常高压地层之后，岩石孔隙度减小，声波速度增大，声波时差减小。
（√）3．岩石强度随围压的增加而减小。
（×）4．复合钻杆柱是一种上部尺寸小，下部尺寸大的组合方式。
《钻井工程》综合复习资料
《钻井工程》综合复习资料一、判断题（正确者填T，否则填F）1．正常压力地层，地层压力梯度随井深的增加而增加。
F2．在深海区域，沉积岩的平均上覆岩层压力梯度值远小于0.0227MPa/m。
T3．一般地讲，岩石随着埋藏深度的增大，其强度增大，塑性减小。
F4．试验测得某岩石的塑性系数为K=1，则该岩石属于脆性岩石。
T5．PDC钻头布齿密度越高，平均钻头寿命越长，但平均钻进速度越低。
T6．钻头压降主要用来克服喷嘴与钻井液之间的流动阻力。
F7．增大钻杆柱内径是提高钻头水功率的有效途径之一。
T8．测段的井斜角越大，其井眼曲率也就越大。
F9．“满眼”钻具组合只能用来防斜和稳斜，不能用来纠斜。
T10．为了有效的提高顶替效率，固井是一般采用层流顶替。
F11．钻进时，在井内泥浆液柱压力大于地层压力的条件下不会发生气侵。
F12．等安全系数法设计套管柱，一般不考虑钻井液浮力的减轻作用。
T13．砾石充填完井的主要目的是防止油层出砂。
T14．钻井液中固相含量越高、分散性越好，机械钻速越高。
F15．轴向拉力的存在使得套管柱的抗外挤强度降低。
T16．液压试验的主要目的为了测定油气层的地层破裂压力。
F17．控制井内钻井液滤失量的最好方法是降低钻井液密度。
T18．某牙轮钻头的轴承结构为“滚柱—滚珠—滚柱—止推”，其中滚珠轴承的主要作用是承受载荷的作用。
T 19．钻柱偏磨严重，说明钻柱在井下的运动形式主要是公转。
F20．钟摆钻具组合纠斜提高稳定器安装高度是最有效的方法。
F21．固井就是由下套管和注水泥两个环节组成的。
T22．当钻遇异常高压地层时dc指数法值突然减小。
T23．钻柱中性点是钻柱上既不受拉也不受压的0轴向力点，该点最安全。
F24．射流对井底的清洗作用和破岩作用取决钻头水功率，与喷嘴出口到井底的距离无关。
F25．使用弯外壳马达定向钻进时，钻进速度越快，造斜率越大。
F26．岩石的塑性系数表征了岩石可变形能力的大小。
《钻井液工艺技术》复习题及答案
《钻井液工艺技术》复习题适用班级：10钻井—1、2、3、4、5班绪论一、选择题：1．下列不属于钻井液组成的是（）dA、分散介质B、分散相C、各种化学处理剂D、各种有用的物质2．一般钻井液属于（）cA、分子分散系B、胶体分散系C、粗分散体系D、全不是3．钻井液按其中流体介质不同可分为多种，不属于此分类系统的是（）dA、水基钻井液B、油基钻井液C、合成基钻井液D、加重钻井液4．下列不属于气体型钻井流体特点的是（）bA、密度低B、有很强的抑制性和抗盐、钙污染的能力C、钻速快D、能有效防止井漏等复杂情况的发生5．钻井液的功用中不包括（）aA、控制在碱性条件下，使某些化学反应进行得更顺利B、携带和悬浮岩屑C、稳定井壁D、平衡地层压力和岩石侧压力E、传递水动力F、冷却和润滑作用G、获取地下信息6、钻井施工对钻井液性能的要求中不包括（）cA、必须与所钻遇的油气层相配伍B、必须有利于地层测试C、必须是单项体系D、必须对钻井人员和环境不产生伤害和污染7．下列说法错误的是（）aA、为了节省成本，尽可能采用自然造浆B、聚合物不分散钻井液产生于20世纪70年代C、新的钻井技术的不断出现，大大推动了钻井液技术的快速发展。
D、欠平衡钻井液技术是钻井液应用技术的发展方向之一二、判断题1.钻井液由分散介质（连续相）、分散相和化学处理剂组成的分散系。
（）a2.胶体分散系目测是澄清均匀的，但实际是多相不均匀体系。
（）a3.钻井液按固相含量不同可分为：低固相钻井液、基本不含固相钻井液。
（）a4.钙处理钻井液是指含有一定浓度Ca2+和分散剂的油基钻井液。
（）b5.气体型钻井流体是以空气或天然气为流体介质或分散有气体的钻井流体。
（）a6.钻井液必须与所钻遇的油气层相配伍，满足保护油气层的要求（）a7.钻井液是“钻井的血液”。
（）a三、填空题*1．钻井液工艺技术是油气钻井工程的重要组成部分。
是实现健康、安全、快速、高效钻井及保护油气层、提高油气产量的重要保证。
中国石油大学(北京)2019春季期末考试_《钻井工程》参考答案
中国石油大学（北京）远程教育学院期末考试《钻井工程》一、名词解释（每小题5分，共20分）1、井斜方位角答：井斜方位角：某测点处的井眼方向线投影到水平面上，称为井眼方位线，或井抖方位线。
以正北方位线为始边，顺时针方向旋转到井眼方位线上所转过角度，即井眼方位角。
注意，正北方位线是指地理子午线沿正北方向延伸线段。
所以正北方位线和井眼方位线也都是有向线段，都可以用矢量表示。
2、硬关井答：发现井涌后，在节流阀关闭的情况下关闭防喷器。
本方法关井最迅速，地层流体侵入井眼最少。
但在防喷器关闭期间，由于环空流体由流动突然变为静止，对井口装置将产生水击作用。
其水击波又会反作用于整个环空，也作用于套管鞋处及裸眼地层。
严重时，可能损害井口装置，并有可能压漏套管鞋处地层及下部裸眼地层。
3.欠平衡钻井答：所谓欠平衡压力钻井，即在钻井过程中允许地层流体进入井内，循环出井，并在地面得到控制。
其主要标志为井底有效压力低于地层压力。
由此可见，采用密度低于1.0g/cm，的钻井液钻井，未必是欠平衡钻井，而在压力系数低于1.0的油气藏进行欠平衡钻井则必须采用低密度钻井液。
实际上欠平衡钻井既可以在低压油气藏进行，只要满足欠平衡压力条件，也可以在较高地层压力且井眼稳定的油气藏进行。
4.岩石的可钻性答：岩石可钻性是岩石抗破碎的能力。
可以理解为在一定钻头规格、类型及钻井工艺条件下岩石抵抗钻头破碎的能力。
可钻性的概念，已经把岩石性质由强度、硬度等比较一般性的概念，引向了与钻孔有联系的概念，在实际应用方面占有重要的地位。
通常钻头选型、制定生产定额、确定钻头工作参数、预浏钻头工作指标等都以岩石可钻性为基础。
二、简答题（每小题10分，共40分）1.钟摆钻具组合的防斜原理答：钟摆钻具原理如图所示。
当钟摆摆过一定角度时，在钟摆上会产生一个向回摆的力Gc，称作钟摆力，Gc=G.sina。
显然，钟摆摆过的角度越大，钟摆力就越大。
如果在钻柱的下部适当位置加一个扶正器，该扶正器支撑在井壁上，使下部钻柱悬空，则该扶正器以下的钻柱就好像一个钟摆，也要产生一个钟摆力。
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AutoTrak闭环轨迹控制工具
结构、原理 第三代改进 工作性能及特点 强化地质及工程测量 应用实例
DOWN LOAD DATA
What Is The AutoTrak System?
The AutoTrak Rotary Closed Loop Drilling
System is an integrated Drilling and Formation Evaluation MWD system that provides precise directional control with continuous drill string rotation.
避免出砂，或者降低出砂几率
出砂量与井眼附近的流体流速成正比。由于水平井的 泻油长度远远大于垂直井的泻油长度，因而水平井井 壁附近的流体流速远远小于直井井壁附近的流体流速
水平井钻井技术
大位移井钻井技术
主要内容
大位移井的基本概念 大位移井在国内外的应用情况 大位移井的关键技术
井壁稳定 轨迹设计 摩阻扭矩分析 钻柱设计 轨迹控制 井眼净化 技术套管下入及保护
钻柱设计
钻具接头的平衡连接技术 采用高摩擦系数的螺纹脂 高扭矩接头 高强度钻杆
大位移井的关键技术（续）
井壁稳定技术
地层坍塌压力、地层压力、地层破裂压力 井壁稳定风险评价 钻井液与地层之间的水化作用 井壁稳定风险评价
井眼净化技术 摩阻扭矩实时监测 技术套管下入及保护
大位移井轨迹控制
藏条件
水平井的分类
中半径水平井
造斜率：6° /30m－20 ° /30m 应用范围：水平位移较大的水平井 钻具组合：常规的钻具组合（弯外壳、导
向钻具组合） 测量工具：常规测量工具（单点、多点、
《钻井与完井工程》复习资料
《钻井与完井工程》复习资料 1、钻井的定义：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。 2、各类井型：
(1) 地质基准井 ＜参考井 ＞:为了了解地层的沉积年代、岩性、厚度、生储 盖层组合，并为地球物理勘探提供各种参数所钻的井。 (2) 预探井 :要紧上为探明油田面积，油水边界线，为油田运算可靠工业 储量提供资料所钻的井。 (3) 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，为油田开发做好预备的井，这种井在油层部位要求全取心。 (4) 生产＜或开发＞井:在已探明储量， 有开采工业价值的油田构造上钻产 油产气井 (5) 注水＜气＞井:为了提升采收率，达到稳产所钻的井。注水注气的要紧 目的是为了给地层提供生产油气所必须的能量。 第二章 井身结构设计 1、井身结构定义：套管层次、套管下入深度以及井眼尺寸 (钻头尺寸 ) 与套管尺寸的配合。 2、三压力：
(1) 地层压力(Formation Pressure) PP:是指作用在岩石孔隙流体(油气 水)上的压力，也叫地层孔隙压力。 (2) 地层破裂压力(Fracture Pressure)P1在井中，当地层压力达到某一值 时会使地层破裂，那个压力称为地层破裂压力。
(3) 地层坍塌压力(Caving Pressure)Pc当井内液柱压力低于某一值时，地 层显现坍塌，我们称那个压力为地层坍塌压力。
Ph 0.00981 H (MPa ) 3、静液柱压力(Hydrostatic pressure)Ph由液柱重力引起的压力。4、上覆岩层压力 P0(Overburden Pressure：) 某处地层的上覆岩层压力 是指覆盖在该地层以上的地层基质 (岩石)和孔隙中流体 (油气水 )的总重力造 成的压力。 5、压力梯度：单位高度 (或深度 )增加的压力值。 6、有效密度 (当量密度 )：钻井液在流淌过程中有效地作用在井内的压 力为有效液柱压力，通过有效压力换算得到的液体密度称为当量密度 (EC D)。 7、DC 指数法推测地层压力的原理：机械钻速随压差的减少而增加。 正常情形下，钻速随井深的增加而减小， Dc 增加，在专门地层压力地层， 钻速增加而 dc 减小。 适用范畴：岩性为泥岩、页岩；钻进过程中的地层压力监测和完钻后 区块地层压力统计分析。 8地层——井内压力系统的平稳： Pf PmE Pc ； PmE Pp(PmE —钻井 液有效液柱压力 ) 9、 井身结构设计的要紧原则： (1)能有效爱护油气层； (2)能幸免产生井 漏、井喷、井塌、卡钻等井下复杂情形 ,为全井安全、优质、快速和经济地 钻进制造条件； (3)当实际地层压力超过推测值使井显现液流时，在一定范 畴内，具有压井处理溢流的能力。 10、 井身结构设计的基础参数： (1) 地质方面的数据： ①岩性剖面及故障提示； ②地层压力梯度剖面； ③地层破裂压力梯度剖面。 (2) 工程数据：①抽汲压力系数 Sw;②兴奋压力系数Sg;③地层压力 安全增值Sf;④溢流条件Sk；⑤压差匀值PN。 11、 套管类型：导管、表层套管、技术套管 (中间套管)、油层套管 (生 产套管 )、尾管。 第三章 钻井液 1、 钻井液的定义：具有满足钻井与完井工程所需要的多种功能的循环 流体。 2、 钻井液的功能： (1) 钻井方面：①清洗井底，携带岩屑；②冷却、润滑钻头和钻柱；③ 形成泥饼，爱护井壁；④操纵和平稳地层压力；⑤悬浮岩屑和加重材料； ⑥提供所钻地层的地质资料；⑦传递水功率；⑧防止钻具腐蚀。 (2) 在爱护储集层方面：①操纵固相粒子类型、含量及级配，防止固相 粒子对油气层通道的堵塞损害；②保持液相与地层的相容性。 3、 钻井液的差不多成分由分散相 +分散介质+化学处理剂组成。各相具 体成分能够是： 分散介质：水 (淡水、盐水、饱和盐水等 )，油(轻质油等 )，气体(空气、 氮气、天然气等 )； 分散相：膨润土 (钠、钙膨润土，有机土，抗盐土等 )，加重材料 (重晶 石、铁矿粉等 )，水，气，油。 处理剂：各种爱护分散体系稳固和调整分散体系性能的化学添加剂。 4、 钻井液要紧类不： (1)水基钻井液：不分散钻井液、分散钻井液、钙 处理钻井液、聚合物钻井液、低固相钻井液、盐水钻井液； (2)油基钻井液； (3) 合成基钻井液； (4)空气、雾、泡沫和充气钻井流体。 5、 粘土胶体化学：在一样胶体化学规律指导下，专门研究粘土胶体的 生成、破坏和物理化学性质的科学。研究意义 :(1)粘土是配浆的基础材料； (2)泥浆是粘土 -水的溶胶 -悬浮体； (3)地层造浆、井壁稳固、储层爱护等均 与地层粘土矿物有关。 6、 常见的粘土矿物：高岭石、蒙脱石、伊利石和绿泥石。 7、 粘土矿物的水化：粘土表面吸附水分子，使粘土表面形成水化膜， 粘土晶格层面间的距离扩大，产生膨胀以至分散的作用。它是阻碍水基泥 浆性能和井壁稳固的重要因素。 8、 钻井液的差不多工艺性能：流变性和失水造壁性。 钻井液的全套性能：流变性、失水造壁性、密度、含砂量、 pH 值、固 相含量和油水含量、膨润土含量、滤液化学性质。 9、 钻井液流变性(rheological properties)：在外力作用下，钻井液流淌 和变形的特性。如钻井液的塑性粘度、动切力、表观粘度、有效粘度、静 切力和触变性等性能都属流变性参数。 10、剪切速率(shear rate)：在垂直于流淌方向上单位距离内流速的增量； 剪切应力(shear stress)：液体流淌过程中，单位面积上抗击流淌的内摩擦力。 11 、粘度 (viscosity) ：钻井液流淌时，固体颗粒之间、固体颗粒与液体 之间、以及液体分子之间的内摩擦的总反映。 阻碍泥浆粘度的差不多因素：粘土含量 (含量大，粘度大 )；土粒的分散 度(增加塑性粘度 )；土粒的聚结稳固状况或絮凝强度 (结构粘度 )；高分子处 理剂的性质、分子量和浓度。 12、 钻井液的静切应力和动切应力： 静切应力：是钻井液静止后形成的凝胶结构强度强弱的反映，从流体 力学观点看，它是钻井液从静止到开始塞流流淌所需要的最小剪切应力。 动切应力：使钻井液开始做层流流淌所必需的最小剪切应力。 13、 触变性：搅拌后泥浆变稀 (切力降低 )，静置后泥浆变稠 (切力升高 ) 的特性。剪切稀释性：表观粘度随剪切速率增大而降低的现象。 14、 钻井液流变性与钻井的关系： (1)阻碍钻井速度； (2)阻碍环空携岩 能力； (3)阻碍井壁稳固； (4)阻碍岩屑与加重物的悬浮； (5)阻碍井内压力兴 奋； (6)阻碍钻井泵压和排量； (7)阻碍固井质量。 15、 钻井液的液相和固相全部进入地层的现象称为漏失，滤失则是指 钻井液中只有液相进入地层的现象。钻井液中的自由水在压差作用下向多 孔性地层滤失渗透的过程叫做失水。失水类型：瞬时失水、动失水、静失 水。在失水的同时，钻井液中的固体物质和固体物质上吸附的少量水滞留 在井壁上形成的胶结物叫泥饼。 16、 失水造壁性与钻井的关系，在钻井过程中如何调剂失水造壁性， 具体措施有哪些？ 泥浆失水过大会引起：水敏性泥岩、页岩的垮塌、缩径；损害油气层。 泥饼厚会引起：上提力增加，甚至发生泥饼卡钻；钻头泥包，使起下 钻压力兴奋增大；阻碍套管下入，固井时不利于水泥与井壁的胶结。 对失水和泥饼的要求：在成本可行的条件下，尽量降低失水并操纵自 由水的性质；泥饼薄、致密、韧性好。 操纵泥浆的失水和造壁性，关键要操纵泥饼的渗透性，而泥饼的渗透 性决定于构成泥饼的粘土及其它颗粒的尺寸、形状与水化程度。 具体措施 使用膨润土，以便形成致密泥饼 加入适量纯碱、烧碱或有机分散剂，提升粘土颗粒的分散度。 加入CMC或其它聚合物，以爱护粘土颗粒，CMC起堵孔作用。 加入极细的胶体粒子。 17、常见的井下复杂情形：漏、塌、喷、卡。
石油行业的油井钻探技术资料
石油行业的油井钻探技术资料石油是世界上最重要的能源之一，而油井的钻探技术在石油行业中起着至关重要的作用。
本文将详细介绍油井钻探技术的相关资料，包括钻井工程的基本原理、设备与工具、钻进过程和钻井液等方面。
一、钻井工程的基本原理钻井工程的基本原理是通过地面钻井设备将钻头送入地下地层，然后通过回转运动和抗压力将钻头钻进岩石中。
钻井工程中必须考虑到地下地层的性质、压力条件、岩石组成和储层等因素，确保钻井成功和石油开采的顺利进行。
二、设备与工具1. 钻井平台：钻井平台是进行钻井作业的基础设施，通常分为陆地钻井平台和海洋钻井平台两种类型。
陆地钻井平台可以是移动式或固定式，而海洋钻井平台则有浮式钻井平台和半潜式钻井平台等不同种类。
2. 钻井控制设备：钻井控制设备包括钻井井架、钻杆、钻柱、钻头、套管和井口设备等。
钻杆和钻柱是连接钻头和地面钻机的设备，起到将转动力传递给钻头的作用。
钻头通过旋转和下压力在地下钻孔中起到切削和打击作用。
3. 钻井液系统：钻井液是钻井过程中的重要部分，具有冷却钻头、清理钻孔碎屑、平衡地下压力、防止井壁塌陷等多种功能。
钻井液通常由水、泥浆和化学添加剂等组成。
4. 流体处理设备：流体处理设备主要包括净化设备和排污设备。
净化设备用于处理和过滤产生的固体废弃物和废水，确保环境保护和健康安全。
排污设备则用于将处理后的废弃物进行合规处理和处置。
三、钻进过程1. 井控：在钻井过程中，必须对钻井液进行有效的井控，以控制地下井底压力和避免井口事故的发生。
井控手段包括通过调节钻井液性质、控制钻井液循环速度、监测井底压力和实施堵漏等方法。
2. 钻头操作：钻头操作是钻井过程中的关键环节，需要钻工根据地下地层情况和钻头性能进行操作。
常见的钻头操作包括正常钻井、侧钻和定向钻井等。
3. 钻井速度：钻井速度是钻井工程中的重要指标，影响着钻井进展和成本。
提高钻井速度需要采取合理的措施，包括选用合适的钻具、改进钻井液性能和优化钻井流程等。
石油钻井工程资料PPT幻灯片
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一、钻井的目的和意义
2. 钻井的类型
根据钻井目的和任务不同，钻井可分为 探井和开发井：
地质普查阶段
探井
基准井 剖面井 构造井
预探井 区域勘探阶段
详探井
生产井 开发井 注入井
检查井
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主要内容
一、钻井的目的和意义 二、钻井的主要程序 三、钻井设备、工具和仪器 四、钻井的发展及趋势 五、钻井关键技术 六、钻井风险 七、钻井取得的成就
传递动力 施加钻压 输送洗井液 延伸井眼等
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三、钻井设备、工具和仪器
2. 钻井工具和仪器
• 动力钻具
螺杆钻具是靠钻井液 流在螺杆钻具的定子和 转子间的容积挤压得到 扭矩和转数。 涡轮钻具则是靠钻井 液流冲击装在涡轮轴上 的转子而得到扭矩和转 数。
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三、钻井设备、工具和仪器 半闭环导向钻井系统
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二、钻井的主要程序
3. 钻井过程
第一次开钻(一开)：从地面钻出较大井眼， 到一定设计深度后下表层套管。
第二次开钻(二开)：从表层套管内用较小一 些的钻头继续钻进，若地层不复杂， 则可钻到目的层后下油层套管完井， 若地层复杂，则下技术套管。
第三次开钻(三开)：从技术套管内再用小一 点的钻头往下钻进。根据情况，或可 一直钻达预定井深，或再下第二层、 第三层技术套管。再进行第四次、第 五次开钻，直到最后钻到目的地层深 度，下油层套管。
钻进 取心 测斜 电测井
钻井 设计
钻进 取心 测斜 电测井
下中 层套 管注 水泥
准备 工程
一 开
试油
候凝 安装 井口
修公路 平场地 打基础
安装 下导管
试车
安全检查
石油钻井知识点范文
石油钻井知识点范文石油钻井是指通过钻孔将钻头钻入地下油藏，将地下原油提取到地表的工艺过程。
石油钻井是矿业工程和石油工业中的一个重要环节，在石油资源勘探和开采中具有重要的作用。
以下是石油钻井的一些关键知识点。
1.钻井工程的目的：石油钻井的目的是为了找到和开采地下的石油和天然气。
钻井工程通常涉及到地质勘探、井控、完井和生产等方面的工作。
2.钻井平台：钻井平台是进行钻井作业的基础设施，可以分为陆上钻井平台和海上钻井平台。
陆上钻井平台通常由钻井井架、护顶设备和钻井机械等组成，而海上钻井平台则需要具备额外的船体稳定和安全设备。
3.钻井液体：钻井液体在钻井过程中起到冷却、润滑、清洁和控制井压的作用。
钻井液体的主要成分包括水、黏土、聚合物和化学添加剂等。
4.钻柱和钻头：钻柱是由许多钻杆连接而成的，钻柱的钻头位于钻柱的底部，用于对地层进行钻孔。
5.钻井方向控制：钻井方向控制是指钻井过程中对井眼方向和井眼轨迹的控制。
钻井方向控制可以通过旋转钻头的方向、施加压力和借助导向工具等方式来实现。
6.钻井井眼：钻井井眼是钻井过程中形成的钻孔，它会随着钻井的深度而逐渐增大。
钻井井眼的直径决定了后续工作的可行性，如井壁的稳定性和套管的安装等。
7.钻探工具：钻探工具是用于进行地质勘探和岩心采集的工具。
其中，岩心钻探是一种常用的技术，可以获取井壁附近的地层样本，用于分析地层特征和石油储量。
8.钻井套管：钻井套管是一种管道，用于支撑钻井井眼以保持其稳定性、避免井壁塌方和控制井压等。
钻井套管通常由多段套管组成，通过钻进和固井等工艺来完成。
9.完井工程：完井是指在钻探完成后对井眼进行固化、完善和配置设备的工程过程。
在完井过程中，需要选择合适的油管、井下泵以及油井阀门等设备。
10.钻井安全：钻井过程中安全是至关重要的。
钻井作业涉及到高压、高温和有毒气体等危险性因素，需要严格遵守安全操作规程，如使用合适的个人防护装备、进行适当的仪器检测和对井口进行防护等。
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石油大学《钻井新技术》复习资料 1 / 9
石工1207《钻井新技术》复习资料 1.1 写出以下名词的解释或定义。（10分） 多分支井钻井：多分支井是指在一口主井眼的底部钻出两口或多口进入油气藏的分支井眼（二级井眼），甚至在从二级井眼钻出三级子井眼。 几何导向钻井：由井下随钻测量工具测量的几何参数：井斜、方位和工具面的数值传给控制系统，由控制系统及时纠正和控制井眼轨迹的钻井工具。 地质导向钻井：用地质准则来设计井眼的位置，对准确钻入油气目的层负责的钻井方式。 套管钻井：使用套管或尾管作为钻柱进行钻进，在一个钻井过程中同时完成钻井与固井作业。 控压钻井：是一种精确控制整个井筒环空压力的钻井技术，能有效解决窄窗口钻井过程中出现的喷、漏、塌、卡等多种复杂情况，避免地层流体侵入井筒，减少井涌、井漏的发生。 泥浆帽钻井（ ）：是液相欠平衡钻井的一种，指环空、节流阀关闭，环空施加重稠的流体（所谓的泥浆帽）而清稀的钻井液通过钻具进入地层实现边漏边钻的一种钻井方式。 1.2根据课程学习对现代钻井技术包含的内容和未来钻井技术发展方向做一简单评述。（10分） 内容：水平井钻井技术、大位移井钻井技术、多分支井钻井技术、旋转导向钻井技术、地质导向钻井技术、小井眼钻井技术、套管钻井技术、柔性管钻井技术、随钻测量钻井技术、钻井信息应用技术、智能钻井技术。 方向:1.钻井技术的发展将以信息化智能化、综合化、现代化为特点，并以实现自动化钻井阶段为目标；2.在世界石油资源的主要地区和复杂地区的工作量将增大，在极地、远海、深层和复杂油气田江钻更多的井；3.钻井技术将按三个层次发展，即成熟技术集成化，在研究技术工业化、高新技术和创新工程加快引入和发展；4.钻井工程的理论研究将更加系统化与成熟。 1.3 根据课程学习分析我国钻井技术发展现状、存在问题和努力方向。（10分） 差距：我国在智能钻井、智能完井、复杂结构井、多分支井、大位移井和柔性管钻井完井等方面几乎还是空白或刚刚起步。钻井信息技术、随钻测量技术和深井技术（尤其是深初探）方面差距较大。水平井的应用还未达产业化的程度。钻井总体差距约为5-10年。 问题：我国钻井技术基本上还是以跟踪为主，创新成果不多。 今后：今后应明确目标、集中攻关、强调研究与开发有自主知识产权的创新工程与技术。应加强钻井理论研究，如钻井预测理论等，面向21世纪钻井技术的发展关键在人才，如何培养为钻井服务的创新人才和胜任国际全球化竞争的队伍迫在眉睫。 1.4 写出十种以上钻井新技术的中、英文名称。（10分） 水平井钻井技术： 大位移井钻井技术： 多分支井钻井技术： 旋转导向钻井技术： 地质导向钻井技术： 欠平衡钻井技术： 小井眼钻井技术： 控制压力钻井技术： 套管钻井技术： 连续管钻井技术： 1.5 写出如下英文缩写词的英文全称和中文含义。（10分） 控压钻井技术 最大储层接触井 随钻地震技术 石油大学《钻井新技术》复习资料 2 / 9 随钻测量技术 随钻测量技术 随钻诊断技术 地质导向 大位移井 旋转钻井系统 无风险钻井技术 2.1 完成一口水平井的设计和施工将包含哪些方面的技术研究工作？（10分） 1.水平经济性：产量、效益、增加可采储量、提高采收率。 2.水平井井位确定布井方案研究：地址要素、长度、泄油面积 3.水平井油藏工程：锥进、产量预测、表皮效应、井网和形状研究 4.水平井设计：剖面设计、钻井参数、井身结构、钻柱组合 5.水平井钻头：钻头漂移、侧面载荷使钻头磨损 6.钻具及摩阻力：摩阻、扭矩计算 7.井身轨迹控制：随钻三维井眼轨迹的动态设计、旋转导向工具、轨迹控制 8.侧钻和取芯技术:套管内侧钻、水平井段取芯 9.随钻测量技术：、、、无磁、有磁测量、低压钻井的信息传输 10.水平井钻井液：井眼净化、井眼稳定性 11.水平井固井技术：套管的下入、套管剧中、选择性固井 12.水平井压裂改造增产技术 13.径向水平井钻井系统 14.水平分支井 2.2 水平井有那几种井眼类型？简述超短半径径向水平井的实现方法（给出原理图）。（10分） 长曲率半径：R》400m,1-2°/10m 中等曲率半径：120-350m,6°/10m 短曲率半径：8-16m,1-10° 超短曲率半径：R《0.3m 方法步骤：1。钻垂直井段至所钻垂深 2.扩眼钻头在垂直井段底部扩展 3.下套管封隔器垂直井段 4.下入造斜工具钻造斜段 5.利用水利射流的冲击作用形成水平段 2.3 简述水平井方位、压裂裂缝走向与地应力的关系。（10分） 水平井方位设计、压裂设计以及开发井网布置时，都应掌握地应力情况，研究地应力有助于发现天然裂缝，预测压裂裂缝的方向，考虑到压裂裂缝方向易于沿最大主应力方向延伸，采用水平井压裂方式开采时，应设计水平井眼与水平最小主应力方向一致，此时压裂裂缝面上的作用力为最小主应力，裂缝导流能力好，而且人工裂缝可与天然裂缝沟通，增加油井波及体积，因而具有较高产能。 2.4简述短半径测钻水平井技术的优点，设计原则 优点：死井复活，改善油藏开采效果，有效开发各类油藏，提高采收率及油井产量，降低综合开发成本，保护环境。 设计原则：利于钻采目的的效益为主原则，利于快速钻井的最小成本，利于开窗及侧钻实施的技术优先，利于优质钻井的第一原则。 2.5如何确定侧钻水平井开窗位置，简述开窗的主要方法 开窗位置确定:(1)对原井油层套管试压，憋压10,30 压力不降为合格；（2）应满足井眼轨迹控制要求；（3）原井井斜、方位角及井眼轨迹有利于侧钻；（4）应避开原井套管接箍和套管扶正器，选在完好的套管本体上；（5）应避开原井事故井段和套管损坏井段；（6）避开复杂坚硬地层，选固井质量好、地层易钻且较稳定的（砂岩）井段； 开窗方法：（1）地锚斜向器开窗：原井套管中下人地锚开窗器，在套管上开出窗口，再用侧向钻具钻出新井眼（2）套管段铣器开窗，将原井眼的一段套管用段铣器铣掉，然后注水泥填井，再用侧钻钻具钻出新井眼。 2.6简述水平井钻井钻导眼的作用和类型特征（绘图并给出解释） 石油大学《钻井新技术》复习资料 3 / 9 作用：校准油层，确保准确入窗。 类型：（1）直井钻穿油层，回填，侧钻打水平，适用于深井、超深井。 （2）稳斜段钻穿油层，再造第二造斜段和水平段，适用于常规井。 （3）斜直井钻穿油层，回填，再按常规水平井设计要求完成水平井钻进，能确保最准确入窗。 2.7简述水平井落雁（机械）封隔器分段压裂的工艺方法和作业程序（最好有结构图做辅助说明） 工艺方法：采用裸眼封隔器分段，投球打开滑套的方式，实现多级压裂完井的一体化。 技术原理：裸眼封隔器、悬挂封隔多功能投球器和完井管柱一体下人；封隔器坐封后起钻杆，下人直井段压裂回接管柱；通过投大小不同的钢球，控制各级滑套打开。 技术特点：裸眼完井，最大限度降低油层污染，多段压裂一次完成，减少作业时间可以实现24段以上压裂改造作业程序：1.井眼处理2.下入套管3，回插生产套管实施压裂4.放喷求产 2.8简述水平井水力喷射分段压裂的工艺原理、方法（作业程序）和特点 答：水力喷射压裂（）是集射孔、压裂、隔离一体化的增产措施，作业过程分为两步： 1．射孔过程：<，不压裂，即套管内泵入加沙流体，专用喷射工具产生高速加沙流体穿透套管、岩石，形成孔眼，射流在孔底产生推进压力，约2~5 2.环空加压：>起裂，即管内和环空间泵入加沙流体，孔眼底部流体压力增高，调整,推进压力增加，超破裂压力起裂，造出单一裂缝，并可使裂缝持续延伸，在这一过程中，射流抽吸引射作用可以强化封隔效果，然后移动作业管柱，同样的方式重复，可以造出多条裂缝，特别适合分段、分层作业无需机械封隔，准确造缝、有效隔离，可一套管柱多段压裂，减少施工风险，降低危害，提高施工可控性。 2.9介绍几种常用的水平井分段压裂方法，简述其工艺流程和特点 1，套管压限流压裂技术：利用射孔位置、射孔数目的优化以及施工参数的变化实施分段压裂。流程：依靠各段射孔数不同产生的节流压差进行限流分段。技术特点：低密度布孔，大排量施工，每段射孔段集中0.5-1m. 2，水力喷砂分段压裂：从连续油管进行喷砂射孔，从套管进行加砂压裂。流程：完成一段压裂后进行填砂分段。特点：分段可靠，每条裂缝需人工控制；需填砂及压后冲砂，时间长，费用高。不适用已射孔的套管井和裸眼井。 3，裸眼机械封隔器分段压裂：采用裸眼封隔器分段，投球打开滑套的方式，实现多级压裂完井的一体化。流程：裸眼封隔器、悬挂封隔多功能投球器和完井管柱一体下人，封隔器坐封后起出钻杆，下人直井段压裂回接管柱，通过投大小不同的钢球通过投大小不同的钢球，控制各级滑套打开。 技术特点：裸眼完井，最大限度降低油层污染，多段压裂一次完成，减少作业时间可以实现24段以上压裂改造。 4，水平井预制滑套分段压裂：完井管柱中预制多级滑套，可用裸眼封隔器分段，也可固井完井分段。流程：压裂时用连续油管下人开关工具打开关闭预制滑套，实现分段压裂。特点：分段数不受尺寸限制，可分任意多段套管压裂，便于提高压裂规模，后期可进行分段控制生产。 3.1什么是大位移井？为什么要钻大位移井？ 答：国际定义：井的水平位移与垂深之比大于2，且航行角大于60度的定向井。国内定义：垂直井深2000米以上，垂直井深与水平位移为1：2以上的井。 钻大位移井的目的和意义：（1）开发海上油气田（2）开发近海油田 （3）用大位移井代替海底井（4）开发不同类型的油气田，提高经济效益（5）开发老油气田（6）保护环境 3.2 水平井和大位移井的突出区别是什么？与常规水平井相比，钻大位移井有哪些技术难题？