石油鉆井基本知識(地質監(jiān)督班)

1、石油鉆井基礎知識石油鉆井基礎知識石油鉆井基礎知識石油鉆井基礎知識石油鉆井基礎知識石油鉆井基礎知識一、一、鉆頭鉆頭鉆頭主要分為：刮刀鉆頭；牙輪鉆頭；鉆頭主要分為：刮刀鉆頭；牙輪鉆頭；金剛石鉆頭；硬質合金鉆頭；特種鉆頭等。金剛石鉆頭；硬質合金鉆頭；特種鉆頭等。衡量鉆頭的主要指標是：鉆頭進尺和機械衡量鉆頭的主要指標是：鉆頭進尺和機械鉆速。鉆速。石油鉆井基礎知識石油鉆井基礎知識二、鉆機八大件二、鉆機八大件鉆機八大件是指：井架、天車、游鉆機八大件是指：井架、天車、游動滑車、大鉤、水龍頭、絞車、轉盤、動滑車、大鉤、水龍頭、絞車、轉盤、泥漿泵。泥漿泵。石油鉆井基礎知識石油鉆井基礎知識三、鉆柱組成及其作用三、

2、鉆柱組成及其作用 鉆柱通常的組成部分有：鉆頭、鉆鋌、鉆柱通常的組成部分有：鉆頭、鉆鋌、鉆桿、穩(wěn)定器、專用接頭及方鉆桿。鉆柱鉆桿、穩(wěn)定器、專用接頭及方鉆桿。鉆柱的基本作用是：的基本作用是：(1)(1)起下鉆頭；起下鉆頭；(2)(2)施加鉆施加鉆壓；壓；(3)(3)傳遞動力；傳遞動力；(4)(4)輸送鉆井液；輸送鉆井液；(5)(5)進行特殊作業(yè)：擠水泥、處理井下事故等。進行特殊作業(yè)：擠水泥、處理井下事故等。石油鉆井基礎知識石油鉆井基礎知識四、鉆井液的性能及作用四、鉆井液的性能及作用 鉆井液的性能主要有：鉆井液的性能主要有：(1)(1)密度；密度；(2)(2)粘度；粘度；(3)(3)屈服值；屈服值；

3、(4)(4)靜切力；靜切力；(5)(5)失水量；失水量；(6)(6)泥餅厚度；泥餅厚度；(7)(7)含砂量；含砂量；(8)(8)酸堿度；酸堿度；(9)(9)固相、油水含量。鉆井液是鉆井的血液，其固相、油水含量。鉆井液是鉆井的血液，其主作用是：主作用是：1)1)攜帶、懸浮巖屑；攜帶、懸浮巖屑；2)2)冷卻、潤冷卻、潤滑鉆頭和鉆具；滑鉆頭和鉆具；3)3)清洗、沖刷井底，利于鉆清洗、沖刷井底，利于鉆井；井；4)4)利用鉆井液液柱壓力，防止井噴；利用鉆井液液柱壓力，防止井噴；5)5)保護井壁，防止井壁垮塌；保護井壁，防止井壁垮塌；6)6)為井下動力鉆為井下動力鉆具傳遞動力。具傳遞動力。石油鉆井基礎知識

4、石油鉆井基礎知識五、常用的鉆井液凈化設備五、常用的鉆井液凈化設備 常用的鉆井液凈化設備：常用的鉆井液凈化設備：(1)(1)振動篩，振動篩，作用是清除大于篩孔尺寸的砂粒；作用是清除大于篩孔尺寸的砂粒；(2)(2)旋旋流分離器，作用是清除小于振動篩篩孔尺流分離器，作用是清除小于振動篩篩孔尺寸的顆粒；寸的顆粒；(3)(3)螺桿式離心分離機，作用螺桿式離心分離機，作用是回收重晶石，分離粘土顆粒；是回收重晶石，分離粘土顆粒；(4)(4)篩筒篩筒式離心分離機，作用是回收重晶石。式離心分離機，作用是回收重晶石。石油鉆井基礎知識石油鉆井基礎知識六、鉆井中鉆井液的循環(huán)程序六、鉆井中鉆井液的循環(huán)程序 鉆井鉆井 液

5、罐液罐 經泵經泵地面地面 管匯管匯立管立管水龍帶、水龍頭水龍帶、水龍頭鉆柱內鉆柱內鉆頭鉆頭鉆柱外鉆柱外環(huán)形空間環(huán)形空間井口、泥漿井口、泥漿( (鉆井液鉆井液) )槽槽鉆井鉆井液凈化設備液凈化設備鉆井液罐。鉆井液罐。石油鉆井基礎知識石油鉆井基礎知識 七、鉆開油氣層過程中，鉆井液對油氣層七、鉆開油氣層過程中，鉆井液對油氣層的損害的損害 主要有以下幾種損害：主要有以下幾種損害：(1)(1)固相顆粒及固相顆粒及泥餅堵塞油氣通道；泥餅堵塞油氣通道；(2)(2)濾失液使地層中粘濾失液使地層中粘土膨脹而堵塞地層孔隙；土膨脹而堵塞地層孔隙；(3)(3)鉆井液濾液中鉆井液濾液中離子與地層離子作用產生沉淀堵塞通道

6、；離子與地層離子作用產生沉淀堵塞通道；(4)(4)產生水鎖效應，增加油氣流動阻力。產生水鎖效應，增加油氣流動阻力。石油鉆井基礎知識石油鉆井基礎知識八、預測和監(jiān)測地層壓力的方法八、預測和監(jiān)測地層壓力的方法 (1)(1)鉆井前，采用地震法；鉆井前，采用地震法；(2)(2)鉆井中，鉆井中，采用機械鉆速法，采用機械鉆速法，d d、dcdc指數(shù)法，頁巖密指數(shù)法，頁巖密度法；度法；(3)(3)完井后，采用密度測井，聲波完井后，采用密度測井，聲波時差測井，試油測試等方法。時差測井，試油測試等方法。石油鉆井基礎知識石油鉆井基礎知識九、鉆井液靜液壓力和鉆井中變化九、鉆井液靜液壓力和鉆井中變化 靜液壓力，是由鉆井

7、液本身重量引起靜液壓力，是由鉆井液本身重量引起的壓力。鉆井中變化，巖屑的進入會增加的壓力。鉆井中變化，巖屑的進入會增加液柱壓力，油、氣水侵會降低靜液壓力，液柱壓力，油、氣水侵會降低靜液壓力，井內鉆井液液面下降會降低靜液壓力。防井內鉆井液液面下降會降低靜液壓力。防止鉆井液靜液壓力變化的方法有：有效地止鉆井液靜液壓力變化的方法有：有效地凈化鉆井液；起鉆及時灌滿鉆井液。凈化鉆井液；起鉆及時灌滿鉆井液。石油鉆井基礎知識石油鉆井基礎知識十、噴射鉆井十、噴射鉆井 噴射鉆井是利用鉆井液通過噴射式鉆噴射鉆井是利用鉆井液通過噴射式鉆頭噴嘴時，所產生的高速射流的水力作用，頭噴嘴時，所產生的高速射流的水力作用，提高

8、機械鉆速的一種鉆井方法。提高機械鉆速的一種鉆井方法。石油鉆井基礎知識石油鉆井基礎知識十一、影響機械鉆速的因素十一、影響機械鉆速的因素 (1) (1) 鉆壓、轉速和鉆井液排量；鉆壓、轉速和鉆井液排量；(2) (2) 鉆井液性質；鉆井液性質；(3) (3) 鉆頭水力功率的大??；鉆頭水力功率的大??；(4) (4) 巖石可鉆性與鉆頭類型。巖石可鉆性與鉆頭類型。石油鉆井基礎知識石油鉆井基礎知識十二、鉆井取心工具組成十二、鉆井取心工具組成 (1)(1)取心鉆頭：用于鉆取巖心；取心鉆頭：用于鉆取巖心；(2)(2)外外巖心筒：承受鉆壓、傳遞扭矩；巖心筒：承受鉆壓、傳遞扭矩；(3)(3)內巖內巖心筒：儲存、保護

9、巖心；心筒：儲存、保護巖心；(4)(4)巖心爪：割巖心爪：割斷、承托、取出巖心；斷、承托、取出巖心；(5)(5)還有懸掛軸承、還有懸掛軸承、分水流頭、回壓凡爾、扶正器等。分水流頭、回壓凡爾、扶正器等。石油鉆井基礎知識石油鉆井基礎知識十三、取巖心十三、取巖心 取巖心是在鉆井過程中使用特殊的取取巖心是在鉆井過程中使用特殊的取心工具把地下巖石成塊地取到地面上來，心工具把地下巖石成塊地取到地面上來，這種成塊的巖石叫做巖心，通過它可以測這種成塊的巖石叫做巖心，通過它可以測定巖石的各種性質，直觀地研究地下構造定巖石的各種性質，直觀地研究地下構造和巖石沉積環(huán)境，了解其中的流體性質等。和巖石沉積環(huán)境，了解其中

10、的流體性質等。石油鉆井基礎知識石油鉆井基礎知識十四、平衡壓力鉆井十四、平衡壓力鉆井 在鉆井過程中，始終保護井眼壓力等在鉆井過程中，始終保護井眼壓力等于地層壓力的一種鉆井方法叫平衡壓力鉆于地層壓力的一種鉆井方法叫平衡壓力鉆井。井。石油鉆井基礎知識石油鉆井基礎知識十五、井噴十五、井噴 是地層中流體噴出地面或流入井內其是地層中流體噴出地面或流入井內其他地層的現(xiàn)象。引起井噴的原因有：他地層的現(xiàn)象。引起井噴的原因有：(1)(1)地層壓力掌握不準；地層壓力掌握不準；(2)(2)泥漿密度偏低；泥漿密度偏低；(3)(3)井內泥漿液柱高度降低；井內泥漿液柱高度降低；(4)(4)起鉆抽吸；起鉆抽吸；(5)(5)其

11、他措施不當?shù)取Ｆ渌胧┎划數(shù)?。石油鉆井基礎知識石油鉆井基礎知識十六、軟關井十六、軟關井 就是在發(fā)現(xiàn)溢流關井時，先打開節(jié)流就是在發(fā)現(xiàn)溢流關井時，先打開節(jié)流閥，后關防噴器，再試關緊節(jié)流閥的一種閥，后關防噴器，再試關緊節(jié)流閥的一種關井方法。因為這樣可以保證關井井口套關井方法。因為這樣可以保證關井井口套壓值不超過允許的井口套壓值，保證井控壓值不超過允許的井口套壓值，保證井控安全，一旦井內壓力過大，可節(jié)流放噴。安全，一旦井內壓力過大，可節(jié)流放噴。石油鉆井基礎知識石油鉆井基礎知識十七、鉆井過程中溢流顯示十七、鉆井過程中溢流顯示 (1)(1)鉆井液儲存罐液面升高；鉆井液儲存罐液面升高；(2)(2)鉆井鉆井液

12、出口流速加快；液出口流速加快；(3)(3)鉆速加快或放空；鉆速加快或放空；(4)(4)鉆井液循環(huán)壓力下降；鉆井液循環(huán)壓力下降；(5)(5)井下油、氣、井下油、氣、水顯示；水顯示；(6)(6)鉆井液在出口性能發(fā)生變化。鉆井液在出口性能發(fā)生變化。石油鉆井基礎知識石油鉆井基礎知識十八、溢流關井程序十八、溢流關井程序(1)(1)停泵；停泵；(2)(2)上提方鉆桿；上提方鉆桿；(3)(3)適當適當打開節(jié)流閥；打開節(jié)流閥；(4)(4)關防噴器；關防噴器；(5)(5)試關緊節(jié)試關緊節(jié)流閥；流閥；(6)(6)發(fā)出信號，迅速報告隊長、技發(fā)出信號，迅速報告隊長、技術員；術員；(7)(7)準確記錄立柱和套管壓力及泥

13、準確記錄立柱和套管壓力及泥漿增量。漿增量。石油鉆井基礎知識石油鉆井基礎知識十九、鉆井中井下復雜情況十九、鉆井中井下復雜情況鉆進中由鉆井液的類型與性能選擇不鉆進中由鉆井液的類型與性能選擇不當、井身質量較差等原因，造成井下遇阻、當、井身質量較差等原因，造成井下遇阻、遇卡、以及鉆進時嚴重蹩跳、井漏、井噴遇卡、以及鉆進時嚴重蹩跳、井漏、井噴等，不能維持正常鉆井和其他作業(yè)的正常等，不能維持正常鉆井和其他作業(yè)的正常進行的現(xiàn)象進行的現(xiàn)象石油鉆井基礎知識石油鉆井基礎知識二十、鉆井事故二十、鉆井事故是指由于檢查不周、違章操作、處理是指由于檢查不周、違章操作、處理井下復雜情況的措施不當或疏忽大意，而井下復雜情況的

14、措施不當或疏忽大意，而造成的鉆具折斷、頓鉆、卡鉆及井噴失火造成的鉆具折斷、頓鉆、卡鉆及井噴失火等惡果。等惡果。石油鉆井基礎知識石油鉆井基礎知識二十一、井漏二十一、井漏井漏主要由下列現(xiàn)象發(fā)現(xiàn)，井漏主要由下列現(xiàn)象發(fā)現(xiàn)，(1)(1)泵入泵入井內鉆井液量井內鉆井液量返出量，嚴重時有進無出；返出量，嚴重時有進無出；(2)(2)鉆井液罐液面下降，鉆井液量減少；鉆井液罐液面下降，鉆井液量減少；(3)(3)泵壓明顯下降。漏失越嚴重，泵壓下泵壓明顯下降。漏失越嚴重，泵壓下降越明顯。降越明顯。石油鉆井基礎知識石油鉆井基礎知識二十二、卡鉆及造成原因二十二、卡鉆及造成原因卡鉆就是在鉆井過程中因地質因素、卡鉆就是在鉆井

15、過程中因地質因素、鉆井液性能不好、技術措施不當?shù)仍?，鉆井液性能不好、技術措施不當?shù)仍?，使鉆具在井內長時間不能自由活動，這種使鉆具在井內長時間不能自由活動，這種現(xiàn)象叫卡鉆。主要有黏附卡鉆、沉砂卡鉆、現(xiàn)象叫卡鉆。主要有黏附卡鉆、沉砂卡鉆、砂橋卡鉆、井塌卡鉆、縮徑卡鉆、泥包卡砂橋卡鉆、井塌卡鉆、縮徑卡鉆、泥包卡鉆、落物卡鉆及鉆具脫落下頓卡鉆等。鉆、落物卡鉆及鉆具脫落下頓卡鉆等。石油鉆井基礎知識石油鉆井基礎知識二十三、處理卡鉆事故的方法二十三、處理卡鉆事故的方法(1) (1) 泡油解卡；泡油解卡；(2) (2) 使用震擊器震擊解卡；使用震擊器震擊解卡；(3) (3) 倒扣套銑；倒扣套銑；(4) (

16、4) 爆炸松扣；爆炸松扣；(5) (5) 爆炸鉆具側鉆新眼等。爆炸鉆具側鉆新眼等。石油鉆井基礎知識石油鉆井基礎知識二十四、固井二十四、固井固井就是向井內下入一定尺寸的套管固井就是向井內下入一定尺寸的套管串，并在其周圍注入水泥漿，把套管固定串，并在其周圍注入水泥漿，把套管固定的井壁上，避免井壁坍塌。其目的是：封的井壁上，避免井壁坍塌。其目的是：封隔疏松、易塌、易漏等復雜地層；封隔油、隔疏松、易塌、易漏等復雜地層；封隔油、氣、水層，防止互相竄漏；安裝井口，控氣、水層，防止互相竄漏；安裝井口，控制油氣流，以利鉆進或生產油氣。制油氣流，以利鉆進或生產油氣。石油鉆井基礎知識石油鉆井基礎知識二十五、井身結

17、構二十五、井身結構包括：包括：(1)(1)一口井的套管層次；一口井的套管層次；(2)(2)各各層套管的直徑和下入深度；層套管的直徑和下入深度；(3)(3)各層套管相各層套管相應的鉆頭直徑和鉆進深度；應的鉆頭直徑和鉆進深度；(4)(4)各層套管外各層套管外的水泥上返高度等等。的水泥上返高度等等。石油鉆井基礎知識石油鉆井基礎知識二十六、套管柱下部結構二十六、套管柱下部結構(1)(1)引鞋：引導套管入井，避免套管插引鞋：引導套管入井，避免套管插入或刮擠井壁；入或刮擠井壁；(2)(2)套管鞋：引導在其內部套管鞋：引導在其內部起鉆的鉆具進入套管；起鉆的鉆具進入套管；(3)(3)旋流短節(jié)：使水旋流短節(jié)：使

18、水泥漿旋流上返，利于替泥漿，提高注水泥泥漿旋流上返，利于替泥漿，提高注水泥質量；質量；(4)(4)套管回壓凡爾：防止水泥漿回流，套管回壓凡爾：防止水泥漿回流，下套管時間阻止泥漿進入套管；下套管時間阻止泥漿進入套管；(5)(5)承托環(huán)：承托環(huán)：承托膠塞、控制水泥塞高度；承托膠塞、控制水泥塞高度；(6(6) )套管扶正套管扶正器：使套管在鉆井中居中，提高固井質量。器：使套管在鉆井中居中，提高固井質量。石油鉆井基礎知識石油鉆井基礎知識二十七、注水泥施工工序二十七、注水泥施工工序下套管至預定深度下套管至預定深度裝水泥頭、循環(huán)裝水泥頭、循環(huán)泥漿、接地面管線泥漿、接地面管線打隔離液打隔離液注水泥注水泥頂膠塞頂膠塞替泥漿替泥漿碰壓碰壓注水泥結束、候注水泥結束、候凝。凝。石油鉆井基礎知識石油鉆井基礎知識二十八、完井井口裝置二十八、完井井口裝置(1)(1)套管頭套管頭-密封兩層套管環(huán)空，懸密封兩層套管環(huán)空，懸掛第二部分套管柱和承受一部分重量；掛第二部分套管柱和承受一部分重量；(2)(2)油管頭油管頭-承座錐管掛，連接油層套管承座錐管掛，連接油層套管和采油樹、放噴閘門、管線；和采油樹、放噴閘門、管線；(3