钻井工程综合复习资料

钻井工程综合复习资料一、钻井工程概述钻井工程是利用深部钻探的机械工程技术，以开采地底或者海底自然资源，或者采取地层的剖面实况，撷取实体样本，以提供实验以取得相关数据资料等。

（一）钻井的目的1.勘探目的寻找地下油气藏，确定油气层的位置、厚度、性质等，为油气田的开发提供依据。2.开发目的建立生产井，将油气从地层中开采出来，输送到地面进行加工和利用。3.其他目的如地热开发、地下水开采、地质研究等。

（二）钻井工程的发展历程钻井技术经历了从简单到复杂、从地面到地下、从浅部到深部的发展过程。早期主要采用人力冲击钻，后来逐渐发展为机械旋转钻。随着科技的进步，出现了各种先进的钻井设备和技术，如定向井、水平井、欠平衡钻井等。

二、钻井设备（一）钻机1.组成部分主要由动力设备、提升系统、旋转系统、循环系统、控制系统等组成。2.工作原理动力设备提供动力，通过传动装置将动力传递给提升系统、旋转系统和循环系统，实现钻机的各项功能。

（二）钻井工具1.钻头根据地层性质和钻井要求选择不同类型的钻头，如刮刀钻头、牙轮钻头、金刚石钻头等。2.钻具包括钻杆、钻铤、接头等，用于传递扭矩和钻压，同时保证钻井液的循环。

三、钻井工艺（一）钻进过程1.钻进方式包括转盘钻进、顶部驱动钻进等。2.钻进参数主要有钻压、转速、排量等，合理选择钻进参数可以提高钻进效率和钻头寿命。

（二）钻井液1.功能具有携带岩屑、冷却润滑钻头、平衡地层压力、保护井壁等功能。2.类型分为水基钻井液、油基钻井液、气体钻井流体等。

（三）固井1.目的封隔井壁与套管之间的环形空间，防止井壁坍塌和油气水层之间的相互窜通。2.固井工艺包括下套管、注水泥、候凝等环节。

（四）完井1.完井方式常见的有裸眼完井、射孔完井、筛管完井等。2.完井作业包括安装井口装置、试油等。

四、定向井与水平井（一）定向井1.定义沿着预先设计的井眼轨道钻出的井。2.轨道类型有二维定向井和三维定向井。3.定向方法常用的有磁性测斜仪、陀螺测斜仪等。

（二）水平井1.定义井眼在油层中延伸较长距离，与油层的夹角接近水平的井。2.优点增加油层裸露面积，提高单井产量。3.水平井钻井技术包括井眼轨迹控制、水平段钻进等。

五、钻井工程中的安全与环保（一）安全1.钻井事故常见的有井喷、卡钻、钻具断落等。2.安全措施加强设备维护、严格操作规程、做好应急准备等。

（二）环保1.钻井废弃物处理对钻井过程中产生的废弃物进行合理处理，减少对环境的污染。2.节能减排采用节能设备和技术，降低能源消耗和环境污染。

六、复习要点（一）名词解释1.钻井工程：利用深部钻探的机械工程技术，以开采地底或者海底自然资源，或者采取地层的剖面实况，撷取实体样本，以提供实验以取得相关数据资料等。2.钻机：主要由动力设备、提升系统、旋转系统、循环系统、控制系统等组成，用于实现钻井作业的机械设备。3.钻井液：具有携带岩屑、冷却润滑钻头、平衡地层压力、保护井壁等功能的流体。4.固井：封隔井壁与套管之间的环形空间，防止井壁坍塌和油气水层之间的相互窜通的作业。5.定向井：沿着预先设计的井眼轨道钻出的井。6.水平井：井眼在油层中延伸较长距离，与油层的夹角接近水平的井。

（二）简答题1.简述钻井工程的目的。答：钻井工程的目的包括勘探目的，寻找地下油气藏，确定油气层的位置、厚度、性质等，为油气田的开发提供依据；开发目的，建立生产井，将油气从地层中开采出来，输送到地面进行加工和利用；其他目的，如地热开发、地下水开采、地质研究等。2.简述钻机的组成部分及其工作原理。答：钻机主要由动力设备、提升系统、旋转系统、循环系统、控制系统等组成。动力设备提供动力，通过传动装置将动力传递给提升系统、旋转系统和循环系统，实现钻机的各项功能。提升系统用于提升和下放钻具；旋转系统带动钻头旋转钻进；循环系统使钻井液循环，携带岩屑、冷却润滑钻头；控制系统控制钻机的各项操作。3.简述钻井液的功能和类型。答：钻井液的功能包括携带岩屑、冷却润滑钻头、平衡地层压力、保护井壁等。类型分为水基钻井液、油基钻井液、气体钻井流体等。水基钻井液成本低、使用广泛；油基钻井液适用于特殊地层；气体钻井流体可实现欠平衡钻井。4.简述固井的目的和工艺。答：固井的目的是封隔井壁与套管之间的环形空间，防止井壁坍塌和油气水层之间的相互窜通。固井工艺包括下套管、注水泥、候凝等环节。下套管将套管下入井内预定位置；注水泥通过套管向井壁与套管之间的环形空间注入水泥浆；候凝使水泥浆凝固，形成坚固的水泥环。5.简述定向井的轨道类型和定向方法。答：定向井的轨道类型有二维定向井和三维定向井。二维定向井的井眼轨道在一个平面内变化；三维定向井的井眼轨道在三维空间内变化。定向方法常用的有磁性测斜仪、陀螺测斜仪等。磁性测斜仪利用地磁场测量井斜角和方位角；陀螺测斜仪利用陀螺仪测量井斜角和方位角，测量精度更高。

（三）论述题1.论述水平井钻井技术的特点和应用。答：水平井钻井技术的特点包括：增加油层裸露面积，提高单井产量；有效开发薄油层、稠油层等特殊油藏；改善油藏流体流动状况，提高采收率。其应用主要体现在以下几个方面：在常规油藏中，可提高油井产能，延长油井寿命；在非常规油藏如页岩气、煤层气等开发中，水平井技术发挥着关键作用，能够实现高效开采；在海上油田开发中，水平井可减少平台数量，降低开发成本。水平井钻井技术也面临一些挑战，如井眼轨迹控制难度大、水平段钻进效率低、完井技术复杂等。但随着技术的不断发展和创新，水平井钻井技术在油气勘探开发中的应用前景将更加广阔。2.论述钻井工程中的安全与环保措施。答：在钻井工程中，安全措施至关重要。要加强设备维护，确保设备正常运行，减少设备故障引发的事故。严格操作规程，操作人员必须经过专业培训，熟悉钻井流程和安全要求。做好应急准备，制定完善的应急预案，配备必要的应急设备和物资，如井控设备、消防器材等，以应对井喷、火灾等突发事故。

环保方面，要重视钻井废弃物处理。对钻井过程中产生的岩屑、泥浆等废弃物进行分类收集和处理，可采用无害化处理技术，如固化、填埋等，减少对土壤