钻井工程复习.doc

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1、第一章钻井概述1、钻井的定义：利用机械设备，将地层钻成具有一定深度的园柱形孔眼的工程。2、各类井型：(1)地质基准井<参考井>:为了了解地层的沉积年代、岩性、厚度、生储盖层组合，并为地球物理勘探提供各种参数所钻的井。(2)预探井:主要上为探明油田面积，油水边界线，为油田计算可靠工业储量提供资料所钻的井。(3)详探井:在已证实有工业开采价值的油田上，为确定油层参数，查明油田地质特性，为油田开发做好准备的井，这种井在油层部位要求全取心。(4)生产<或开发>井:在已探明储量，有开采工业价值的油田构造上钻产油产气井(5)注水<气>井:为了

2、提高采收率，达到稳产所钻的井。注水注气的主要目的是为了给地层提供生产油气所必须的能量。第二章井身结构设计1、井身结构定义：套管层次、套管下入深度以及井眼尺寸(钻头尺寸)与套管尺寸的配合。2、三压力：(1)地层压力(FormationPressure)PP:是指作用在岩石孔隙流体(油气水)上的压力，也叫地层孔隙压力。(2)地层破裂压力(FracturePressure)Pf:在井中，当地层压力达到某一值时会使地层破裂，这个压力称为地层破裂压力。(3)地层坍塌压力(CavingPressure)Pc:当井内液柱压力低于某一值时，地层出

3、现坍塌，我们称这个压力为地层坍塌压力。3、静液柱压力(Hydrostaticpressure)Ph：由液柱重力引起的压力。Ph=0.00981ρH(MPa)4、上覆岩层压力P0(OverburdenPressure)：某处地层的上覆岩层压力是指覆盖在该地层以上的地层基质(岩石)和孔隙中流体(油气水)的总重力造成的压力。5、压力梯度：单位高度(或深度)增加的压力值。6、有效密度(当量密度)：钻井液在流动过程中有效地作用在井内的压力为有效液柱压力，通过有效压力换算得到的液体密度称为当量密度(ECD)。7、指数法预测地层压力的原理：DC

4、机械钻速随压差的减少而增加。正常情况下，钻速随井深的增加而减小，增加，Dc在异常地层压力地层，钻速增加而dc减小。适用范围：岩性为泥岩、页岩；钻进过程中的地层压力监测和完钻后区块地层压力统计分析。8、地层——井内压力系统的平衡：Pf≥PmE≥Pc；PmE≥Pp(PmE—钻井液有效液柱压力)9、井身结构设计的主要原则：(1)能有效保护油气层；(2)能避免产生井漏、井喷、井塌、卡钻等井下复杂情况,为全井安全、优质、快速和经济地钻进创造条件；(3)当实际地层压力超过预测值使井出现液流时，在一定范围内，具有压井处理溢流的能力。10、井身结

5、构设计的基础参数：(1)地质方面的数据：①岩性剖面及故障提示；②地层压力梯度剖面；③地层破裂压力梯度剖面。(2)工程数据：①抽汲压力系数Sw；②激动压力系数Sg；③地层压力安全增值1Sf；④溢流条件Sk；⑤压差匀值?pN。11、套管类型：导管、表层套管、技术套管(中间套管)、油层套管(生产套管)、尾管。第三章钻井液1、钻井液的定义：具有满足钻井与完井工程所需要的多种功能的循环流体。2、钻井液的功能：(1)钻井方面：①清洗井底，携带岩屑；②冷却、润滑钻头和钻柱；③形成泥饼，保护井壁；④控制和平衡地层压力；⑤悬浮岩屑和加重材料；⑥提供

6、所钻地层的地质资料；⑦传递水功率；⑧防止钻具腐蚀。(2)在保护储集层方面：①控制固相粒子类型、含量及级配，防止固相粒子对油气层通道的阻塞损害；②保持液相与地层的相容性。3、钻井液的基本成分由分散相+分散介质+化学处理剂组成。各相具体成分可以是：分散介质：水(淡水、盐水、饱和盐水等)，油(轻质油等)，气体(空气、氮气、天然气等)；分散相：膨润土(钠、钙膨润土，有机土，抗盐土等)，加重材料(重晶石、铁矿粉等)，水，气，油。处理剂：各种维护分散体系稳定和调整分散体系性能的化学添加剂。4、钻井液主要类别：(1)水基钻井液：不分散钻井液、分

7、散钻井液、钙处理钻井液、聚合物钻井液、低固相钻井液、盐水钻井液；(2)油基钻井液；(3)合成基钻井液；(4)空气、雾、泡沫和充气钻井流体。5、粘土胶体化学：在一般胶体化学规律指导下，专门研究粘土胶体的生成、破坏和物理化学性质的科学。研究意义:(1)粘土是配浆的基础材料；(2)泥浆是粘土-水的溶胶-悬浮体；(3)地层造浆、井壁稳定、储层保护等均与地层粘土矿物有关。6、常见的粘土矿物：高岭石、蒙脱石、伊利石和绿泥石。7、粘土矿物的水化：粘土表面吸附水分子，使粘土表面形成水化膜，粘土晶格层面间的距离扩大，产生膨胀以至分散的作用。它是影响

8、水基泥浆性能和井壁稳定的重要因素。8、钻井液的基本工艺性能：流变性和失水造壁性。钻井液的全套性能：流变性、失水造壁性、密度、含砂量、pH值、固相含量和油水含量、膨润土含量、滤液化学性质。9、钻井液流变性(rheologicalproperties)