§1-3 钻井工艺过程.ppt

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1、§1-3钻井工艺过程一、井身结构与钻具组合二、钻前工程三、钻进返回附：本节复习题四、固井与完井一口井从开钻到完钻，实质上是要做好如下三件事：一是破碎岩石；二是取出岩屑，保护井壁；三是固井和完井，形成油流通道。一、井身结构与钻具组合1.井身结构井身结构指的是下入井中套管层数、尺寸、规格和长度以及各层套管相应的钻头直径。一口井的井身结构是根据已掌握的地质情况和要求的钻井深度在开钻前拟定的。图例：1、导管；2、表层套管；3、表层套管水泥环；4、技术套管；5、技术套管水泥环；6、高压气层；7、高压水层；8、易塌地层；9、井眼；10、油层套管；11、主油

2、层；12、油层套管水泥环。导管：防止地表土层垮塌，引导钻头入井，并导引上返的钻井液流入钻井液池。导管下入的深度通常为20～40m。表层套管：下入表层套管的目的在于加固上部疏松岩层的井壁和安装防喷器，为下一步钻井提供良好条件，一般深度为30～100m，最深可达300～400m。技术套管：位于表层套管以内的套管。下技术套管是为了隔绝上部的高压油、气、水层或漏失层及坍塌层。（1）深井、超深井及地质情况复杂时，需下多层技术套管。（2）在满足钻井工艺要求的前提下，为节省钢材，应少下或不下技术套管。油层套管：下入井内的最后一层套管，形成坚固的井筒，使生产层

3、的油或气由井底沿这层套流至井口。在各层套管与井壁的环形空间，都应注入水泥加固〈固井〉。2.钻具组合钻具组合，或叫钻具配合：指根据地质条件与井身结构、钻具来源等，决定钻井时用什么样的钻头、钻铤、钻杆和方钻杆配合连接起来组成钻柱。合理的钻具配合是确保优质快速钻井的重要条件。入井钻具应尽量简单。能满足要求时，尽量只用一种尺寸钻杆，以简化钻井器材的准备，便于起下作业和处理井下事故。深井时，由于钻柱自重很大，钻杆强度不够，便采用复合钻杆；两种钻杆尺寸可相差一级，大尺寸者在上部。一口井的井身结构和钻具配合可以在钻井过程中根据具体情况作适当调整。选择钻机时，

4、必须保证该钻机的起重能力能满足提升最重钻杆柱和下最重套管柱的要求。制定钻机标准系列时，应依据系列井深L相应的标准井身结构与钻具组合，以确定钻机有关的基本参数。二、钻前工程开钻以前准备工作是很重要的。除应做好充分思想、组织准备外，尚应做好各项物质准备工作。平井场，打水泥基础。钻井设备的搬迁和安装。设备的就位和安装找正均应严格地依照设备使用说明书的要求进行，否则将会严重损害设备的使用寿命。井口准备工作：下导管和钻鼠洞。备足钻井所需各种器材，如钻杆、钻铤、钻头及钻井泵必要的配件等。在井口中央掘一圆形井，下入导管，并用石子、水泥浆固结。在离井口中心不远

5、处的钻台前侧，钻一17～18m的浅洞，下入一根钢管叫做鼠洞，用来在钻井过程中存放方钻杆。有的钻机附设有专用的钻鼠洞设备，但大多数情况下是用清水直接刺出来的。在转盘外侧离其中心一米多处钻一浅孔，下入一根钢管，称为小鼠洞，用来在钻进过程中接单根时存放单根。三、钻进钻进是进行钻井生产取得进尺的唯一手段。目标：优质、快速打井，缩短建井周期，降低成本。1.全井钻进过程第一次开钻，下表层套管。第二次开钻，从表层套管内用小一些的钻头往下钻进。如地层情况不复杂，可直接钻到预定井深完井；若遇到了复杂地层，用泥浆难以控制时，便要起钻下技术套管〈中间套管〉。第三次开

6、钻，从技术套管内用再小一些的钻头往下继续钻进。依上述同样道理，或可一直钻达预定井深，或再下第二层套管，再进行第四次、第五次开钻。最后，钻完全井深，下油层套管，进行固井完井作业。2.钻进作业钻进，概括起来可包括如下几道工序：下钻——将由钻头、钻挺、方钻杆组成的钻杆柱下入井中，使钻头接触井底，准备钻进。正常钻进接单根起钻换钻头钻进作业的各道工序中，仅纯钻进取得钻井进尺，其余都是辅助操作。下钻包括下述操作：挂吊卡，以高速档提升空吊卡至一立根高度；二层台处扣吊卡，将立根稍提移至井眼中心，对扣；拉猫头旋绳上扣〈或用旋绳器〉；用猫头和大钳紧扣；稍提钻柱，移

7、出吊卡〈或提出卡瓦〉；用机械刹车和水刹车〈或其它辅助刹车〉控制下放速度，将钻柱下放一立根距离；借助吊卡〈或用卡瓦〉将钻柱轻座在转盘上，从吊卡上脱开吊环。再去挂吊卡，重复上述操作，直至下完全部立根，接上方钻杆准备钻进。正常钻进又称纯钻进：启动转盘〈或井底动力钻具〉，通过钻杆柱带动井底钻头旋转；借助手刹车，给钻头施加适当的压力〈钻压〉，以破碎岩石；与此同时，开动泥浆泵循环泥浆，冲洗井底，携出岩屑，保护井壁，冷却钻具。只要根据不同的地层情况、钻进深度、钻头类型等，使转速〈n，转/分〉、钻压〈P，吨〉、排量〈Q，升/分〉和泥浆性能各自都处于最佳参数值，

8、就能获得最快的钻进速度接单根随着正常钻进的继续进行，井眼不断加深，需不断地接长钻杆柱，每次接入一根钻杆，此作业称为接单根。接单根包括以下操作：上提钻柱