钻井工艺与方法.ppt

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1、第2章油气钻井方法及工艺第一节钻井概述第二节钻井方法第三节基本钻井工艺工程第一节钻井概述钻井的概念钻井的种类一、什么是钻井？利用一定的工具和技术在地层中钻出一个较大孔眼的过程。对我们而言，主要是开发油气资源。钻井直井水平井钻井可按钻井的目的、几何形状、井深等进行分类。二、钻井的种类1.按钻井目的分类：区域普查井：基准井、剖面井、参数井、构造井探井：预探井、详探井等开发井：生产井（油井、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。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

2、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而钻的井（预探井）；为了对油气藏进行工业评价及取得油气开发所需的地质资料而钻的井（详探井）。二、钻井的种类区域普查井生产井：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

3、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。二、钻井的种类开发井特殊用途井2.按几何形状不同分类：直井、定向井、水平井、大位移井直井：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达目的层，井口与井底不在同一条铅垂线上。二、钻井的种类根据井眼轴线剖面的类型，所钻的井可以分为：直井和定向井。定向井直井二、钻井

4、的种类普通定向井：一个井场内仅有1口最大井斜角小于60°的定向井。大斜度井：最大井斜角在60°~80°范围内的定向井。水平井：最大井斜角大于或等于86°，并保持这种井斜角钻完一定长度段的井。大位移井：定义一：水平位移>=垂深×2的定向井或水平井；定义二：测深>=垂深×2的定向井或水平井。丛式井：在一个井场（海洋平台）上有计划地钻出两口或两口以上的定向井组，其中可含1口直井。多底井（分支井）：一个井口下面有两个或两个以上井底的定向井。定向井丛式井双向迭加三叉辐射形人字形肋骨形分支井及形式主井眼和分支井都是裸眼1主井筒注水泥分

5、支井为裸眼2主井筒注水泥分支井下套管3主井筒和分支井都注水泥4水泥封固主井筒和分支井,各层压力分隔5井下分叉装置6分支井分级西江24-3油田西江24-1油田8063米2850米水深100米大位移井南海西江大位移井3.把钻井按井深不同分类：浅井H<2500m中深井25006000m4.按温度、压力的高低分类：高温高压井：按国际通用概念，地温超过150度称为高温，地层压力当量密度超过1.8g/cm3或用超过70MPa井口装置时称高压，两者同时具备的井称为高温高压井。超高温高压井

6、：井底温度超过220度，井底压力超过105MPa二、钻井的种类第二节钻井方法为了在地下岩层中钻出所要求的孔眼而采用的钻孔方法。人工掘井人力冲击钻井法顿钻钻井法(机械)旋转钻井法连续管钻井法目前普遍使用钻井方法钻井方法分类依据：如何破碎岩石、怎样取出岩屑、净化井眼我国古代钻井系统古代钻井工具现代钻井工具钻井技术发展简史钻井技术发展简史现代旋转钻进系统古代冲击钻进系统钻井技术发展简史人工掘井：1521年之前。人力冲击钻：1521～1835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

7、落冲击作用来钻井的。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。顿钻钻井法：1859～1901年支架游梁悬绳井壁钻头井底第二节钻井方法顿钻钻井法工艺过程钢丝绳提升钻头冲击井底，击碎岩石岩屑、泥土混合成泥水浆提出钻头捞出井内的泥水浆暴露新井底下放下捞砂筒向井内注水积累到一定量设计井深顿钻钻井示意图特点起、下钻费时少，设备简单(1)破碎岩石，取出岩屑的作业都是不连续的；优点：缺点：(2)钻头功率小，破岩效率低，钻井速度慢；(3)不能进行井内压力控制；(4)只适用于钻直井。顿钻钻井法旋转钻

8、井法旋转钻井：是自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。（1）概念时期