钻 井 工 程 概 论 课程要求： 考核方式：   第一章  基本知识 1.1 1、钻柱由哪几部分连接组成？常用钻头分类？ 2、钻进过程有哪几个工艺环节？ 3、名词解释：接单根;起下钻;固井;完井;丛式井;洗井? 4、洗井液的主要功用？ 5、完井的基本方法有哪些？ 6、钻井过程中产生的主要环境问题有哪些？ 4.1钻井的基本方法 4.1钻井的基本方法 4.1钻井的基本方法 4.1钻井的基本方法 4.1钻井的基本方法 4.2常用钻井设备、工具和材料             ——转盘旋转钻井 max.book118.com 地面设备 max.book118.com 地面设备 max.book118.com   钻    具 max.book118.com   钻    头 max.book118.com   钻    头 max.book118.com   钻    头 max.book118.com   洗  井  液 4.3钻井工艺技术  ——转盘旋转钻井法     4.打基础     为了钻进过程设备不下沉，钻井设备下部要打基础，轻型钻机可使用活动基础，重型钻机使用的基础要在现场用混凝土浇灌。    5.供水、供电、通讯     6.安装井架、安装设备  4.3钻井工艺技术 4.3钻井工艺技术 4.4特殊钻井 4.4特殊钻井     1.定井位    根据地质或生产的需要确定井底位置，作出设计。多数井的井身轴线按铅垂线设计，若井口位置和井底位置在同一垂线上，这种井称为直井；若井口和井底位置不在同一垂线上，这就是定向井。     2.修公路     3.平井场：井场的大小随钻机而异。           max.book118.com 钻前准备 max.book118.com 钻前准备 1.钻进    钻头上连接着钻柱，用钻柱带动钻头旋转以破碎岩石，井就会逐渐加深。    钻进时用足够的压力把钻头压到井底岩石上，使钻头刃部吃入岩石中。加到钻头上的压力叫钻压。  max.book118.com 钻进过程 2.洗井    在钻柱转动的同时，泥浆泵将洗井液泵入钻柱内部。流经钻柱内孔和钻头喷嘴的洗井液冲击井底，随时将井底岩屑清洗、携带到地面，这一过程称之为洗井。    钻屑在地面上从泥浆中分离出来并被清除掉称为除砂。清除了钻屑的泥浆再被注入井中重复循环使用。   max.book118.com 钻进过程           3.接单根    随着岩石的破碎，钻柱逐渐地下落，方钻杆也缓缓进入转盘，直至方钻杆完全落入转盘内，这时一个钻杆长度不能再向深钻，必须增加钻柱长度才行，这种接长钻杆的工作叫做接单根。    4.3钻井工艺技术  max.book118.com 钻进过程  4.起、下钻     如钻头己被磨损，应将井内钻柱全部起出，另换新钻头再钻，起出钻柱的工作叫做起钻，下入钻柱的工作叫下钻，总称为起、下钻。     起钻时把钻柱分作立根卸开。一个立根由3个单根钻杆连在一起组成，将它立在钻台内靠在井架上特定的位置。下钻时再依次一个立根一个立根地下入井内。      起下钻是转盘旋转钻井工作中最主要的操作。  4.3钻井工艺技术  max.book118.com 钻进过程     固井就是在井眼内下入套管柱，在套管柱与井壁环形空间注入水泥进行封固。即下套管、注水泥作业。     固井的目的：①加固井壁（防止浅处井壁塌陷）；     ②隔离钻井中的油、气、水层（防止开采时层间相互干扰）。     一口井从开始到完成，常需下入多层套管并注水泥，即需进行数次固井作业。  max.book118.com 固井 4.3钻井工艺技术 首先用大钻头钻一小段井眼 然后将钢制的套管下入井中，并注入水泥进行封固，防止井眼塌陷。 0’ 200’  max.book118.com 固井 下一步，用一个小一些的钻头在第一个套管内部开钻，并在套管的底部钻出一个新的井眼。 200’ 0’ 500’ 然后在这个新的井眼中也下套管，并用水泥固定。 如前，再钻一个更小的井眼。 再下相应的套管，并用水泥固定。 用这种方法，井眼分段钻进，直到目标储层被钻穿。    举例：一口4000m的深井，设计下三层套管，其目的和实施步骤是：    第一层为表层套管，下深100-300m左右，目的是用以封住这一井段的粘土层、流沙层、砾石层及水层，并在表层套管井口安装防止井喷的装置。    第二次开钻后，改用小于表层套管直径的钻头，往下钻至2000-3000m处再停钻，下入第二层套管，称之为技术套管。目的是用以封固易塌层和高压水层。    第三次开钻后，改用更小的钻头，一直钻到目的层以下，最后下入第三层套管，称为油层套管，目的是为试油和今后采油气创造条件。     ——对目标区域进行测井。 测井是用电缆将设备下到井下，记录岩石的物理属性，如电阻，孔隙度，密度，放射性，孔隙压力等。 目标储层被钻穿后，必须确定目标储层是否含有油气。    通过观察测井记录，如果发现地层有油：进行完井； 如果没有油：把井封堵抛弃。 砂 页岩 粉砂岩 页岩 粉砂岩 白云石 页岩 伽马射线 200’       500’            3000’ 电阻抗 孔隙度 看似是很好的砂岩 好阻抗， 可能是油气 差阻抗，可能是水 差孔隙度 好孔隙度 差阻抗，可能是水 差孔隙度 差孔隙度 }应在这一段进行完井。 根据显示，这里是很干净的砂岩，具有很好的孔隙度和阻抗。 好孔隙度 好孔隙度 好孔隙度 伽马射线 200’       500’            3000’ 电阻抗 孔隙度 看似是很好的砂岩 好阻抗， 可能是油气 差阻抗，可能是水 差孔隙度 好孔隙度 差阻抗，可能是水 差孔隙度 差孔隙度 若测井结果很好，则在生产层段下最后一层套管, 用水泥固定。   不同类型的油气藏，采用的完井方法是不同的。对各种完井方法的要求是： （1）有效地封隔油气水层，防止各层之间互相干扰； （2）使油气层与井底有效的连通起来，减少油气流入井的阻力； （3）能防止油气层井壁坍塌和油层出砂的影响，保证油气井长期稳定生产； （4）能为今后的井下修井作业和增产措施（注水、压裂、酸化）提供方便； （5）工艺简单，完井速度快，成本低。  max.book118.com 完井 完井就是将井底与油气层连通的工作。 ①射孔完井    射孔完井方法是目前国内外使用最为广泛的一种完井方法。    钻开油气层后，下油层套管至生产层底部进行固井，然后下入专门射孔器在油气层部位射孔，射孔弹射透套管和水泥环进入地层。射孔后，油气就会通过这些孔道流入井眼内，再从井眼底部流至地面。 完井方法一般分为射孔完井和裸眼完井两大类。  max.book118.com 完井 优点：能够封油、气、水层，防止互相窜扰，有利于分层试油、分层开采、分层增产等工艺，能防止井壁坍塌。  缺点：在钻井和固井过程中洗井液和水泥易损害油气层；    射孔数目和射孔深度有限，加上射孔穿透能力小，使油气与井眼连通不好，影响油气井产量。 ①射孔完井  max.book118.com 完井   裸眼完井法：就是将套管下到油气层顶部，然后钻开油气层，油气层钻完后，不再下套管，使油气层部位裸露而完井。    方法优点：油层全部裸露，没有任何遮挡的直接与井底相通，油层渗滤面积大，油气流入井内的阻

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