钻井作业流程介绍

1、钻井是指利用专门设备、建立地面与地下油井通道的工程，以便 于将地下的油气沿着输送油管道采集到地面，加以利用。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。钻进是以一定压力作用在钻头上，并带动钻头旋转使之破碎地层 岩石，井底岩石被破碎后所产生的岩屑通过循环钻井液被携带到地面 上来钻井过程中，井眼不断加深，所形成井眼的井壁应

2、当稳定，不断 发生复杂情况以保证继续钻进。在钻进中要钻穿各种地层，而各地层 的特点不同，其岩石强度有局有低，有的地层含局压水、油、气等流 体，有的含有盐、石膏、芒硝等成分，这些对钻井液都有不良影响。强度低的地层会发生坍塌，或被密度大的钻井液压裂等复杂情况， 妨 碍继续钻进，这需要下入套管并注入水泥予以封固，然后，用较小的 钻头继续钻出新的井段。每改变一次钻头尺寸（井眼尺寸），开始钻新的井段的工艺叫开钻。一般情况下，一口井的钻进过程中应有几次 开钻，井深和地层情况不同，则开钻次数也不同。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

3、的钻头继续钻进， 若地层不复杂，则可直接钻到目的层后下油层套管完井。 如果地层复 杂，彳艮难用钻井液控制时，则要下入技术套管。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，可一直钻达预定井深或者再下第二次、第三层技术套管。 在进行第四次、第五次开钻，直到最后钻到目的层深度，下油层套管， 进行固井、完井作业。三、固井是在已经钻成的井眼内下入套管，然后在套管与井壁之 间的环形空间内注入水泥浆（在套管的下段部分或者全部环空） 将套 管和地层固结在一起的工艺过程，它可以防止复杂情况以保证安全继 续钻进下一段井眼（对表层、技术套管）或保证顺利开采生产层中的 油气（对油层套管）套管

4、柱的上部在地面用套管头予以固定。共分为以下几方面：钻井的定义：使用一定的破岩工具，不断地破碎井底岩石，加深 井眼的过程。固井与完井井身结构设计是整个钻井设计的基础，也是保证一 口井能顺利钻 进的前提，合理的井身结构可以保证一口井能顺利钻达预定的井深， 能够保证钻进过程的安全，能防止钻进中的产层污染，并能花费最少 的费用。固井是油、气井建井过程中的一个重要环节。固井工程包括包括 下套管和注水泥两个生产过程。下套管就是在已经钻成的井眼中按规 定深度下入一定直径、由某种或几种不同钢级及壁厚的套管组成的套 管柱。注水泥就是在地面上将水泥浆通过套管柱注入到井眼与套管柱 之间的的环形空间中的过程。水泥浆套

5、管柱与井壁岩石牢固地固结在 一起，可以将油气水层及复杂层位封固起来以利于进一步地钻进或开 米。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。井身结构设计是钻井工程的基础设计，它不但关系 到钻井工程的整体效益，而且还直接影响油井的质量和寿命。 因而在 钻井工程设计时首先要科学地进行井身结构设计， 它的主要依据是地 层压力和地层破裂压力剖面。套管的类型：根据功用可分为以下几种类型:序 号套管类型定义作用1表层套管开始下入的最短最浅的一层套管1、在其顶部安装套管头，并通过套管头悬挂和支撑后续各 层套管。2、隔离地标浅水层和浅部复杂地层，使淡水层不受钻井液 污染。2中间套管

6、（技术套管）介于表层套管和生产套 管之间的所有套管。1、隔离不同地层孔隙压力的层系或易塌易漏等复杂地层。 根据需要可以是一层、两层甚至多层。3生产套管钻达目的层后下的最后一层套管1、保护生产层，并给油气从产层流至地面提供通道。4钻井衬管（钻井尾管）作用同中间尾管1、钻井衬管常在已下入一层中间套管后采用，即只在裸眼 段下套管注水泥，套管柱不延伸至井口。2、可以减轻下套管时钻机的负荷和固井后套管头的负荷， 也可节省大量套管和水泥，降低固井成本。套管柱的设计油井套管是优质钢材制成的无缝管或焊接管，两端均加工有锥形螺纹。大多数是用套管接箍连接成套管柱，用于封固井壁的裸露岩石API标准把套管钢级分为H、

7、J、K、N、C、L、P、Q八种共计10级, 要求套管的外径要负荷一定过得尺寸，常用的标准套管外径从114.3mm （41/2in）到502mm（20in）,共有14种，各种套管的壁厚范围 在 5.2116.13mm.套管柱（套管串）通常是由同一外径、相同或不同钢级及不同壁 厚的套管用接箍连接组成的，应符合强度及生产的要求。套管柱下入井中之后要受到各种力的作用。在不同类型的井中或 在一 口井的不同生产时期，套管柱的受力是不同的。套管柱的所受的 基本载荷可分为轴向拉力（白上而下逐渐变小）、外挤压力（白上而 下逐渐变大）及内压力（有效应力白下而上变大）。所以在套管柱设 计时应根据实际情况按照套管柱强

8、度设计方法进行抗拉强度、抗挤强度、抗内压强度校核。另外在定向井的弯曲井段，应考虑弯曲效率增 大了套管的拉力，套管弯曲应力对套管抗拉抗内压强度影响较大，所以在根据井眼情况进行井眼轨迹半径计算和选择套管，使套管的允许弯曲半径小于井眼轨迹半径，保证套管的顺利下入，保证在井的整个 使用期间，作用在套管上的最大应力在允许的范围内。套管的现场使用：下套管技术措施：套管及附件、工具等下井前认真检查外观，通径、丈量、清洗丝 扣，不合格套管严禁下入。按下入次序对套管进行编号、记录套管及附件、工具上钻台时要戴好护丝，严禁碰撞。下入下不附件时，底部6根套管要涂丝扣胶，套管丝扣使用标准 套管螺纹密封脂，以提高套管的密封能力。采用滚轮旋流套管扶正器变滑动摩擦为滚动摩擦，降低下套管阻 力，保证套管居中。套管扶正器加法：主力油层封固段每根套管加1只，其他封固段每2根套管加1只。下套管采用套管钳按API规定的最佳扭矩上扣。严格控制套管下放速度，一般不超过 0.46m/s.下套管中途禁止停顿，根据情况可以在（35m）范围内提放管柱， 以防粘卡，并时刻注意选中变化。下套管操作平稳，严禁猛刹、猛放。 下放套管遇阻时，一般控制下压载荷不超过井下套管负重的 60%,上 提时，保持最