钻井工程课件.ppt

1、,钻井工程课件,渤海石油职业学院,主讲教师 于久远,钻井工程课件主要内容,第一章 钻头：刮刀钻头、牙轮钻头、PDC钻头、金刚石钻头 第二章 钻柱：作用与组成、工作 状态与受力分析、设计 第三章 钻进技术： 直井防斜技术 、 井斜的控制方法 、 钻进过程中各参数间的基本关系、 钻进参数优选、 水力参数优化设计 第四章 取心：概述 、取心工具组成及类型、 常规取心工艺、密 闭取心、 保压密闭取心、 定向取心 第五章 固井 ：井身结构、套管柱、油井水泥 第六章 完井技术： 钻开储集层、完井方法、完井井口装置 第七章：钻井事故处理 于久远 电话(H) 0317-276554

2、3 （O）,钻井工程课件,作者简介： 于久远 男 49岁 渤海石油职业学院石油工程系钻井教研室教师。 85年7月毕业于华北石油职工大学石油工程专业。 85年7月87年3月钻井四公司32715钻井队任实习技术员。 87年3月96年7月在华北石油技工学校从事钻井工程理论 与钻井实习教学。 88年3月2004年9月从事钻井井控技术培训工作。 2004年10月取得教师任职资格证并从事钻井井控技术培训 工作。 2005年9月渤海石油职业学院从事钻井工程理论与钻井实习 教学。,钻井工程课件,主要参考书： 1.钻井工艺原理（上、中、下），石油工业出版社，刘希圣教授主编。 2.钻井工程理论与技术石油大学出版社

3、，陈庭根与管志川教授编著。 3. 钻井工程 郝瑞主编（中等专业用书）。 4. 喷射钻井理论与计算石油工业出版社，张绍槐编著。 5. 钻井工程石油工业出版社，何庆庞编著。,石油钻井概述 钻井技术的发展 钻井施工工序 目前钻井技术的现状 本章需要4学时,绪 论,钻井工程课件,一、石油钻井概述,1石油钻井的概念 所谓石油钻井是指利用专用设备和技术，在预先选定的地表位置处，向下或一侧钻出一定直径的孔眼，一直达到地下油气层的工作。,绪论 石油钻井概述,2石油钻井的种类 （1）把钻井按钻井的目的进行分类： 区域普查井 ：基准井、剖面井、 参数井、构造井 探井：预探井、详探井、边探井 开发井：生产井（油井、

4、气井）、 注入井（注水井、注气井） 特殊用途井：检查井、观察井、调整井、 救援井等。,一、石油钻井概述,绪 论 石油钻井概述,基准井：在区域普查阶段，为了了解地层的沉积特征和 含油气情况、验证物探成果而钻的井。 剖面井：是为了研究地层岩性、岩相变化，为寻找含油 气构造而钻的井。 参数井：为了解区域构造，提供岩石物性参数而钻的井。 构造井：为了了解地质构造特征、验证物探成果，并编 制地下某一标准层的构造图。 探井：为了确定油气藏是否存在及其埋藏位置（预探 井），对油气藏进行工业评价及取得油气开发所需 的地质资料（详探井），圈定油气藏边界及其储量 （边探井）。,一、石油钻井概述,绪 论 石油钻井概

5、述,生产井：在进行油田开发时，为开采石油和天然气而 钻的井。 注入井：开发后期为了提高采收率及开发速度，而对 油田进行注水注气以补充和合理利用地层能 量所钻的井。 检查井：油田开发到某一含水阶段，为了搞清各油层 的压力和油、气、水分布状况，剩余油饱和 度的分布和变化情况， 观察井：油田开发过程中专门用来了解地下动态的井 调整井：油田开发中后期，为进一步提高开发效果和 最终采收率，而调整原有开发井网所钻的井。 救援井：为了救援而钻的井。,一、石油钻井概述,绪 论 石油钻井概述,（2）把钻井按井斜角不同分类： 直井、定向井、水平井 直井：井口与井底在同一条铅垂线上 定向井：沿着预先设计的井眼轨迹钻

6、达目的层，井口 与井底不在同一条铅垂线上。 水平井：沿着预先设计的井眼轨迹以井斜角85的角度进入目的层。 （3）把钻井按井深不同分类： 浅井 H6000m9000m,一、石油钻井概述,绪 论 石油钻井概述,1、钻井的发展史 2100多年前，中国就开始了钻井，应用的是顿钻钻井方法，这是在四川自贡，目的是为了获得地下的盐。 1521年钻盐井偶得石油，这是我国的第一口油井。 1835年在四川钻成了一口天然气井兴海井，井深达1200m，是当时世界上最深的井 到1820年，及鸦片战争前夕，钻井深度突破1000米，中国第一口油井在陕西延长油矿。目前日产量还有200公斤 美国1859年8月在宾夕法尼亚洲泰特

7、斯维尔小镇才打了一口20m深的油井，也就是所谓的世界上的第一口油井； 前苏联在1863年才打出20m深的井。,二、钻井技术的发展,绪 论 钻井技术的发展,2钻井方法的发展 （1）人工掘井：1521年之前 （2）人力冲击钻：15211835年，是靠人力、捞砂筒、特殊钻头、悬绳、游梁等来完成的。 实际上是利用了杠杆原理及自由落体的下落冲击作用来钻井的。,二、钻井技术的发展,绪 论 钻井技术的发展,特点是： 1）破岩与清岩相间进行。 2）冲击力小，破碎效率低。 3）设备简单，起下钻方便。,（3）机械顿钻（冲钻）： 18591901年 优点： 设备简单； 起下钻方便。 缺点： 靠冲击作用破岩，钻头功率

8、小，破岩效率低，钻井速度慢； 破岩和清岩相间进行。,支架,游梁,悬绳,井壁,钻头,井底,二、钻井技术的发展,绪 论 钻井技术的发展,（4）旋转钻：1901年发展起来的。 旋转钻井是靠动力带动钻头旋转，在旋转的过程中对井底岩石进行破碎，同时循环钻井液以清洁井底的钻井方法。 旋转钻井又分为转盘钻井、井下动力钻具钻井、顶部驱动旋转钻井。 特点是： 1）破岩与清岩相接进行。 2）旋转动力大，转速高，破碎效率高。 3）设备复杂，起下钻繁琐。,二、钻井技术的发展,绪 论 钻井技术的发展,3旋转钻井技术的发展 （1）概念时期（19011920年）：这个时期内开始将钻井和洗井结合在一起，并使用了牙轮钻头和注水

9、泥固套管技术。 （2）发展时期（19201948年）：这个时期牙轮钻头、固井工艺、钻井液等得到进一步发展，同时出现了大功率钻井设备。 （3）科学化钻井时期（19481968年）：这个时期钻井技术有了迅速发展。采用了喷射钻井，镶齿、滑动密封轴承钻头，低固相、无固相不分散体系钻井液及固相控制技术，总结出了影响,二、钻井技术的发展,绪 论 钻井技术的发展,二、钻井技术的发展,机械钻速的有关因素，采用了地层压力检测、井控技术及平衡压力钻井技术。 （4）自动化钻井时期（1968现在）：发展了钻井参数自动检测、综合录井、随钻测量技术等计算机技术在钻井工程中的应用；发展了优化钻井、井口机械化自动化工具、自动

10、化钻机、井眼轨迹遥控及自动闭环控制技术等新技术、新工艺及新设备。,绪 论 钻井技术的发展,三、钻井施工工序,定井位 道路勘察 基础施工 安装井架（塔型井架） 搬家 安装设备,7. 一次开钻 二次开钻 钻进 起钻 换钻头 下钻,13.完井电 测 14.下套管固井,钻前施工,钻井施工,完井施工,绪 论 钻井的基本工艺过程,绪 论 钻井的基本工艺过程,一开钻进,下表层 套管,注水泥 施工,安装井口防喷器,井口防 溢管,钻井液 出口,绪 论 钻井的基本工艺过程,二开钻进施工,三开钻进施工,井身结构,钻井范围： 井眼直径：100mm500mm 井的垂直深度；12262米（前苏联科拉半岛上的SC3井），我国在江苏省东海县毛北镇正在打一口预计井深5000米的科探井。 井的水平位移：一万米以上（正在准备12000米、14000米水平位移的井）,四、目前钻井技术现状,绪 论 目前钻井技术现状,目前较新的钻井技术： 定向井、水平井、大位移井技术 分枝井技术 深井（45006000m）、超深井(6000m9000m）特超深井（9000m以上） 深海钻井 欠平衡钻井技术 小井眼钻井技术 地质导向钻井技术 挠性连续管钻井技术,四、目前钻井技术现状