《石油工业概论》教案-直井防斜技术 教案

授课章节项目/任务钻井施工过程钻进工程/一次开钻授课方式理论课eq\o\ac(□,√)实践课□理实课□其他□授课次数第次授课内容直井防斜技术计划课时2教学目标与要求知识目标：掌握井斜的原因及危害；熟悉直井防斜技术。能力目标：能够利用防斜技术预防和处理井斜。素质目标：能够独立分析问题、解决问题。教学重点与难点重点：井斜的原因及危害难点：直井防斜技术处理方法：以案例驱动，激发学生学习兴趣；依据钻井工程设计资料、图片、案例等方法处理重难点问题教学资源多媒体教室、资源库和在线课平台、现场资料和专业技术标准等教学过程主题/任务/活动教学方法/教具时间分配导课案例驱动/现场案例10min井斜的原因及危害案例驱动/现场案例40min直井防斜技术案例驱动/现场案例40min总结讲解10min作业/技能训练分析直井防斜的技术都有哪些？。教学评估课前任务评估、课前测验、课堂表现、小组评价、课堂测验、课后作业等。教研室主任签名：年月日教学设计导课：直井防斜工艺技术大家好，本节课我们学习直井防斜工艺技术。井斜是钻井工作中较为普遍的问题，不仅影响勘探开发和钻井施工，而且还会影响采油生产。一般情况，实钻井眼轨迹总是要偏离设计轨道的，要想控制井眼绝对不斜是不可能的，问题在于能否清楚井斜发生的原因，采用合理的工具及措施，控制井斜的角度或井眼曲率在一定范围之内，直接关系到钻井的成败。首先学习井斜的原因。（一）井斜的原因影响井斜的因素很多，如地质条件、钻具结构、钻进技术措施、操作技术及设备安装质量等。其中地质条件和钻具下部结构对井斜的影响最大。１地层因素的影响影响井斜的地层因素包括地层倾角、层状结构、各向异性、岩性软硬交替及断层等。１）倾斜层状地层对井斜的影响在倾斜的层状地层中钻进时，由于在层面交界处的岩石不能长时间支持钻压而趋向沿垂直层面发生破碎，因而井眼下倾一侧的层面上形成小斜台，如图所示。２）地层的各向异性的影响。平行于层理方向的岩石强度大，破碎比较困难，而垂直于层理方向比较容易进行。所以，当钻头在地层中钻进时，就会沿着阻力最小的方向前进，如图所示。３）岩性软硬交错对井斜的影响即使地层倾角很小，甚至绝对是水平层理的，也会由于岩性的变化、软硬交错而引起井斜。如图所示。２下部钻柱弯曲对井斜影响下部钻具就是靠近钻头的那部分钻具，称作“底部钻具组合”。下部钻具的弯曲和倾斜将产生两个后果：一是引起钻头偏斜（相对于井眼轴线），在井底形成不对称切削，如图所示３其他因素（１）钻机安装质量。在安装设备时，天车、游车和转盘三点不在一条铅垂线上，或转盘安装不平而引起钻具一开始就倾斜等。（２）使用了弯钻具。（３）钻压控制不好。（４）井眼扩大。上述三个原因中，地质原因是客观存在的，是无法改变的，钻具原因则可人为控制。在这方面人们设计了许多种防斜钻具组合，最常见的就是满眼钻具组合和钟摆钻具组合。我们已经了解了井斜发生的原因，如果在钻直井过程中发生井斜，如何来预防和控制井斜呢？我们一起来学习直井防斜的工艺技术。（二）直井防斜工艺技术1首先，充分了解和掌握地层特性因为地层因素是影响井斜的因素，所以充分了解和掌握所钻地区和井的地层特性是非常重要的，尤其是井斜问题严重的地区，如果忽视这一最基本的因素，往往导致井斜控制的失败，从而造成严重的后果。在做钻井工程设计时，应充分了解各地层倾角大小和岩性状况，各层段造斜能力的大小，这是制定合理的防斜工艺措施的基础。２其次，合理的井斜控制计划在钻井设计中，应根据地层特性和地质设计对井斜的要求等，作出分井段的井斜控制设计，它包括井段的允许最大全角变化率和最大井斜角。在满足井斜控制标准要求的前提下，一方面力求井斜趋势稳定，避免井斜加剧和频繁的增减变化。另一方面要尽力满足解放钻压的要求，以利于提高钻速。３最后，采用合理的下部钻具组合钻直井的两种基本的下部钻具组合是满眼钻具和钟摆钻具。满眼钻具组合一般是由几个外径与钻头直径相近的稳定器（３～５个）与一些外径较大的钻铤组成，用于防斜和稳斜。钟摆钻具组