石油钻井工艺流程.ppt

1、第二章钻井施工工艺，目录，第三章钻井地质基础，第一章石油钻井概论，第四章钻井技术，第五章固井和完井，第六章井口手工工具，第七章钻头，第八章下井钻井工具，第九章钻井修订器，第十章井下复杂情况和事故处理，第一章石油钻井概论钻井方法，就是在地面以下岩层钻孔石油钻井现场使用的钻井方法主要有隧道钻井法和旋转钻井法。 目前普遍使用的是旋转钻井法，第一章石油钻井概论，旋转钻井法包括地面回转盘旋转钻井法和井底动力钻井工具旋转钻井法。 旋转钻井法原理：第一章石油钻井概论，石油气井类型1，供水井深度划分供水井类型2，钻井目的划分供水井类型1，探井：其目的主要是通过钻井弄清地质情况，获得地下地层石油气资源分布和响应

2、性等方面的供水井。 他包括地质探井、地层探井、预探井、祥探井、评价井等。 2 .开发井：以开发为目的，为明确的地下石油气提供通道或采取各种措施开采石油气而挖掘的供水井。 一般包括浅生产井、生产井、注水井和化验资料井。目录、第二章钻井工程、第三章钻井地质基础、第一章石油钻井概论、第四章钻井技术、第五章固井和完井、第六章井口手工工具、第七章钻头、第八章下井钻井工具、第九章钻井修订器、第十章井下复杂情况和事故处理、第二章钻井工程云同步，密切联系着多柱计程仪； 施工的全过程相当复杂。 各供水井的完成包括开凿前工程、开凿工程、完工作业3个阶段。 每个工程阶段都有一系列的施工工序。 其主要工程一般包括定井

3、位、道路测量、基础工程、安装井架、搬家、安装设备、一次开凿、二次开凿、挖掘、更换钻孔、下钻孔、精加工供水井、电气测量、下套管、固供水井作业等钻探机安装、水通讯、钻探机运输、挖掘物资、 钻井前检验、开采前检验、开采前检验、开采前检验、开采前检验、开采前检验、开采前检验、开采前检验、开采前检验、开采前检验、开采前检验、开采前检验、开采前检验、开采前检验、开采前检验、开采前检验、开采前检验、开采前检验、开采前检验、开采前检验、开采前检验其中，钻前工程是指开钻前的准备工程。 其内容包括：井位测量、水源落实、道路建设、基础工程、井位安装、钻探机转移和安装、土工施工、水、电、通讯线路铺设和防冻保温设施安装

4、、钻探机和材料准备、井口准备(包括下导管和鼠洞)。 工程联系如下：第二章开挖工程、安装防冻保温设施、测量供水井位置、建造道路、供水井场、排水、基础工程、供水井架安装、钻探机转移、对位、钻探机、材料、手工工具根据筹备地质和工程设施的要求，这段时间可以是一次开钻、二次开钻，也可以是挖掘工程的具体内容有挖掘(挖掘)、挖掘核心、供水井供水井、供水井墙核心、中途固定供水井等。一般的正常工程有：第二章钻井工程、一次钻井、下表层管、技术管固井、表层管固井、二次钻井、供水井、井壁取芯、下技术管、三次钻井、达到目的层的完井方法有四种：裸眼完井：指石油气层井段无法用下管封闭的完井方法孔完井：石油气是一种油层管通过

5、石油气层的底部，用固供水井封闭石油气层，并用孔器通过石油气层的供水井段管和水泥环，石油气流入供水井的完井方法。 钻孔完井：在石油气层钻孔后，将带孔(或缝隙)的套管向下到石油气层的底部，在石油气层以上的钻孔中注入水泥进行密封的完井方法。 衬管完井：是钻至石油气层顶部、下油层管，用水泥封闭，再用小钻头钻进石油气层，并钻孔(或缝)的衬管完井方法，第二章钻孔施工工序，完井工程是按照施工设施修订规定的完井方法施工的过程(本课只对一般正常孔完井程序。 完井工程阶段的作业顺序有完井电气测量、井壁采芯、油层管固井、试压、测量音幅、装井口装置等。 一般正常工程包括：第二章钻井工程、完井电气测量、井壁取芯、装井口

6、装置、通井、下油层茄克衫、油层固井注水泥等待凝固、测声宽度试验压、资料报告交井、片计程仪、第二第五章固井和完井、第六章井口手工工具、第七章钻头、第八章下井钻头、第九章钻井修订器第十章井下复杂情况和事故处理；第三章钻孔地质基础；第三章钻孔地质基础知识；钻孔地质研究对象：钻孔是石油天然气勘探与开发的主要手段。 因为石油和天燃气都埋藏在地下不同深度的岩石中，所以挖掘地质研究的对象是我们挖掘的岩石。 地球的构造地球的内部构造：从外向内由地壳、外套膜、地核三部分组成。 地壳厚度一般为3040km，石油钻井深度在地壳深度范围内。第三章钻井地质基础知识，地壳中的岩石分类：根据成因分为岩浆岩、沉积岩和变质岩3

7、类。 1岩浆岩：高温高压下岩浆从地层深处侵入或喷出到地表凝结而成的岩石。 其特征主要有花岗石、玄武岩等，无层理，块状。 2、沉积岩：地壳表层条件下主要是母岩(即岩浆岩、变质岩和早期形成的沉积岩)风化产物，是运输沉积后经过成岩作用而形成的岩石。 常见的沉积岩有泥岩和页岩、砂岩、砾岩、石灰岩等。 石油生成于沉积岩的空隙、裂缝、溶洞，大部分集中。 3、变质岩：随着物理化学环境的变化，早期形成的岩浆岩沉积岩在固体状态下再次发生本质变化而形成的岩石。 常见的变质岩是大理岩和片麻岩。第三章钻井地质基础知识和主要沉积岩介绍： 1、泥岩和页岩：粘土类沉积物依靠成岩作用形成泥岩。 薄片状泥岩称为页岩，含石油沥青

8、丰富的页岩称为页岩。 2、砂岩：砂粒(0.012mm )通过胶结物胶结形成砂岩。 胶着物有硅质、钙元素质、铁元素质、泥质等。 砂岩一般有空隙，可以储藏油、瓦斯气体、水。 岩石的空隙率：岩石的空隙体积和岩石的总体积之比。 空隙率大、渗透性好的砂岩是好的石油气储层。 3、砾岩：砂粒(2mm )通过胶结物胶结形成砾岩。 4、石灰岩：主要是碳酸钙元素沉积的岩石。 裂缝和溶洞发育的石灰岩也是很好的石油气储层。 第三章钻井地质基础知识、岩石的机械性质：岩石在外力的作用下，从变形到破碎过程中表现出的力学性质称为岩石的机械性质。与石油钻井有关的岩石机械性质主要有： 1、岩石强度：指岩石抵抗外力破坏的能力。 岩

9、石的强度与岩石的孔隙率及构成岩石的物质成分有关，孔隙率越大，强度越小的矿物成分的硬度越高，岩石的强度越大。 2、岩石硬度：指岩石抗压的极限强度。 岩石的硬度与孔隙率、成岩矿物成分及胶结物的性质有关。 胶着物的强度一般被认为是硅质、铁元素质、钙元素质、泥质。 3、岩石的塑性：指岩石在受外力破碎前永久变形的性质。 塑性岩石可以采用切削破碎方式。 4、岩石的抛光性：岩石磨损钻头的能力。 石灰岩、黏土板、黏土板抛光性小的石英砂岩、粗中粒花岗石、燧石抛光性大。 5、岩石可钻性：在一定条件下，不易进入岩石的程度。 与岩石的机械性质、破岩方式、钻井参数、钻井液性能、井底冲刷程度等因素有关。 第三章钻井地质基

10、础知识、岩石性质对钻井的影响：岩石性质对钻井作业的影响分为两个方面：岩石机械性质对钻井作业的影响和岩石化学性质对钻井作业的影响。 这些个两个因素相互作用或单独影响钻井速度和进尺，包括钻井过程中发生供水井泄漏、井喷、供水井塌陷、钻孔等复杂情况的钻井液污染等。 分别为1、粘土岩层：钻孔速度快，但由于水合膨胀，井眼缩小，用泥包钻头表现。 2、砂岩层：砂岩层由于具有较好的渗透性，井壁容易形成较厚的泥饼，引起附着钻孔。 3、砾岩层：进入，易踢，钻孔和井壁易坍塌，钻孔、钻孔疲劳易破损。 4、地层软硬交错：易发生供水井倾斜。 5、岩层中的可溶性盐：如遇石膏层、盐岩石层等，岩层中大量的钙元素络离子、碳酸络离子

11、及重金属络离子对泥浆性能造成破坏。 第三章钻探地质基础知识、地层沉积顺序：在地球历史发展的各个阶段，在地球表面形成了相应的地层。 通常，后形成的地层总是复盖在先形成的地层之上，越往上的地层年代越年轻。 我们开采的目的是在地层中寻找石油气储藏和其他矿床，因此必须对地层的沉积顺序有一定的了解。 介绍了松辽盆地地层的沉积顺序：挖掘松辽盆地地层的沉积顺序表、黑帝庙油层、萨尔图油层、葡萄花油层、高台油层、扶佑油层、杨大城子油层、第三章地质基础知识，石油气储藏的基本特性：挖掘任务是挖掘岩层而地下相对丰富且有经济价值的石油和各自的石油气储藏是一定的因此，每个石油气储藏都有各自的特征，但一般来说，构成一个石油

12、气储藏必须具备以下三个基本要素。 储层是储存石油气的地方。 储层内的流体包括石油、天燃气和地层水。 大部分的石油气储藏都是水和石油气共生，它们的关系非常密切。 围墙是能够在储层中捕获石油气的“天然容器”，是保持石油气不散失的重要条件。 围栏是形成油瓦斯气体贮藏的必要条件之一。 第三章钻井地质基础知识，石油1 )化学组成石油是成分非常复杂的天然有机化合物的混合物，其主要成分为液态烃。 2 )物理色石油颜色多样，一般为黄褐色鹅黄色暗绿色，也有白色淡红色等。 颜色取决于石油的化学成分，一般轻油颜色浅，重质油颜色深。 比重石油20点的重量和同体积4的纯水重量之比称为石油的比重，一般用表示。 石油的比重

13、变化很大，一般在0.751.0之间，个别的大于1或小于0.75。 黏性系数石油的黏性系数由石油的化学成分和温度、压力决定。温度升高时石油黏性系数降低，压力增加时黏性系数增大，石油中的轻质油成分增加，黏性系数降低。 石油黏性系数因油田和油层而发生了很大的变化。 第三章钻井地质基础知识，石油2 )物理性质溶解性石油不溶于水而溶于有机溶剂的性质称为溶解性。 石油溶于氯元素仿生、四氯化碳、苯、石油精等。 发热值石油的发热值大，根据化学成分的不同，发热值也不同。 一般来说，烷烃类石油与环烷类烃、芳香烃类石油相比，发热值高，与其他燃料相比，石油发热值高。 荧光性石油在受到紫外辐射照射时，具有特殊的“光”特

14、性，被称为荧光性。 大部分的石油都有荧光性。 只有轻型汽油和残奥翅蜡是例外。 旋光度石油具有旋转偏振面的特性，被称为旋光度。 因为只有有机化合物具有旋光度，所以石油的旋光度是石油有机成因说的有势力依据之一。 由于冻结点温度下降，从液态石油开始凝固成固态时的温度叫做冻结点。 石油冻结点的高低与石油中重质成分的含量有关，尤其与残奥石蜡含量有关，残奥石蜡含量多，冻结点高，而石油中轻质成分含量高，冻结点低。 各地石油冻结点的变化范围在-5030之间。目录，第二章钻井工程，第三章钻井地质基础知识，第一章石油钻井概论，第四章钻井技术，第五章供水井控制技术，第六章固供水井和完井，第七章井口手工工具，第八章钻

15、机和下井钻机，第九章钻井修订器，第十章供水井下的复杂情况和事故处理，第十章供水井下的复杂情况和事故处理一、 定向供水井钻井技术：三、水平供水井钻井技术：第四章着重介绍钻井技术，防斜打直供水井技术：石油钻井总能强调快速、优质。 快意味着进入的速度快。 优质，主要指供水井质量的优质。 测量供水井质量非常重要的指标之一是供水井的倾斜。 井斜的基本概念：一般来说，下井身轴线与铅垂线之间存在一定的偏差，这种偏差称为井斜。 “直井钻井技术”，第四章钻井技术，井斜的危害： 1、对勘探工作的影响：井斜增大会导致井深误差，导致地质资料不真实，地质工作得出错误的结论，忽略了石油气层。 如果供水井的倾斜度过大，则供

16、水井的眼睛会偏离设定修正供水井的位置，扰乱石油气田的开发方案，降低采收率。 2 .对挖掘工作的影响：如果供水井过大，钻柱在狗腿的供水井段旋转时产生大的弯曲交变应力，容易引起钻柱的疲劳破坏在狗腿的供水井段拉出牛鼻子槽，会使钻柱很难或很难向下钻；对云同步造成严重的狗腿下管作业和固供水井质量3，也可能影响采油工艺：供水井倾斜过大会影响供水井下分层开采和注水作业，并导致抽油机供水井出现油管和抽油机杆磨损和折断。 “直井钻井技术”，第四章钻井技术，井斜的原因：影响井斜的原因有很多，如地质条件、钻井结构、钻井技术措施、操作技术及设备安装质量，在上述因素中，地质条件和钻井结构对井斜的影响最大。 1地质条件因素一般有地层的倾角、层理及方向、岩石的层状构造、各向异性现象、岩性肝硬化交织和断层等。 其中起重要作用的是地层倾斜角，其他因素对井斜的影响与地层倾斜角密切相关。 倾斜地层对井斜的影响岩性的软硬对井斜的影响地层的各向异性现象对井斜的影响，“直井钻井技术”，第四章钻井技术，第二章，下部钻井技术的弯曲对井斜的影响：下部钻井工具因钻井压力而弯曲是引起井斜的另一个原因，其弯曲程度越严重(2)、下部钻头弯曲，钻压改变了作用方向，引起了井斜的横向偏移力。 3、其他因素对供水井倾斜的影响：包括设备安装质量差、钻井操作水平不高以及防倾斜措施不当等，应使供水