钻井基础知识讲课.ppt

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1、钻井基础知识提纲二、江汉油田常用钻具组合综述三、井口工具四、固控设备一、基本概念1、江汉内部常规井身结构；2、常用钻具尺寸；3、井斜的原因。一、基本概念1、江汉内部常规井身结构一、基本概念开钻次序导管一开二开三开开窗侧钻井眼直径mm515444.5393.7311.15244.5215.9118套管直径mm478339.7273.05244.5177.8139.7101.6常用钻铤(φ)177.8(7)177.8(7)203.2(8)158.8(61/4)177.8(7)158.8(61/4)158.8(61/4)101.6(4)常用钻杆(φ)127(5)127(5)1

2、27(5)127(5)73(27/8)备注江陵等复杂地区常用常用常用特殊井2、常用钻铤尺寸与钻头直径关系对照表一、基本概念钻头直径mm(in)钻铤直径mm(in)508.0(20)～660.4(26)254.0(10)～279.4(11)444.5(171/2)228.6(9)～279.4(11)374.6(143/4)228.6(9)～254.0(10)311.1(121/4)228.6(9)～254.0(10)269.9(105/8)177.8(7)～228.6(9)一、基本概念241.3(91/2)～250.8(97/8)177.8(7)～203.2(8)212.

3、7(83/8)～222.2(83/4)158.8(61/4)～171.4(63/4)190.5(71/2)～200.0(77/8)127.0(5)～158.8(61/4)158.8(61/4)～171.4(63/4)120.6(43/4)，127.0(5)142.9(55/8)～152.4(6)104.7(41/8)，120.6(43/4)120.6(43/4)79.3(31/8)，88.9(31/2)一、基本概念公式：允许最小钻铤直径=2倍套管接箍外径-钻头直径有效井眼直径=（钻头直径+钻铤直径）÷20在大于215.9mm(81/2in)的井眼中，应采用塔式钻铤组合，

4、钻铤柱中最下一段钻铤(一般应不少于1立柱)的外径应不小于这一允许最小外径，才能保证套管的顺利下入。一、基本概念3、井斜的原因钻井实践表明，井斜的原因是多方面的，如地质条件、钻具结构、钻进技术措施以及设备安装质量等。但归纳起来，造成井斜的原因主要有两个方面：第一是钻头与岩石的相互作用方面的原因，即由于所钻地层的倾斜和非均质性使钻头受力不平衡而造成井斜；第二是钻柱力学方面的原因，即下部钻具受压发生弯曲变形使钻头偏斜并加剧钻头受力不平衡而造成井斜。一、基本概念3.1地层因素不同的地区、不同构造部位甚至不同的地层，井斜程度的显著差异表明地层因素往往是影响井斜的主要原因。①在倾斜

5、的层状地层中钻进时，由于在层面交界处的岩石不能长时间支持钻压而趋向沿垂直面发生破碎，因而井眼下倾一侧的层面上形成小斜台，它对钻头施加一个横向作用力，把它推向地层的上倾方向，从而引起井斜这就是所谓地层的“小变向器”作用。地层倾角越大，成层性越强，钻压越大，这种作用也越大。一、基本概念②沉积岩层不同方向的物性和强度是有差异的，一般来就，垂直层面方向岩石的强度低，可钻性高，所以在钻经这种地层时，钻头总是要保持沿这个破碎阻力最小的方向钻进的趋势，当地层呈倾斜状态时，这种自然趋势必然导致井斜。一、基本概念③在软硬交错地层钻进时，可能产生突发性的严重井斜问题，当钻头从软地层进入硬地

6、层时，由于钻头在A、B两侧的破碎阻力不均，使钻头的钻进方向向地层上倾方向倾斜，当钻头从硬地层进入软地层时，由于类似前面所述小变向器作用，迫使钻头沿地层上倾方向钻进。④钻头在破碎呈倾斜的层状岩石时，牙齿在地层上倾方向一侧C形成较多的岩屑量。由于两侧破碎的不均衡产生的增斜力，也迫使钻头改变方向。一、基本概念⑤地层造斜力及计算模式。(1)或　　　　　　　　（2）式中：－地层倾角，°；α－井斜角，°；W－钻压，。一、基本概念地层本身并不存在造斜力，这里所说的地层造斜力，实质上是与地层特性及钻压密切相关的使井眼偏斜的一种特殊作用。用地层造斜力的概念解释和描述岩性比较稳定的地层和一

7、个层段的井斜机理是比较合实际情况的，但不适用于软硬交界面上突然发生的严重井斜问题。一、基本概念3.2下部钻具弯曲的影响下部钻具在钻压作用下发生弯曲是引起井斜的另一个重要原因，其弯曲程度越严重，井斜也越严重，它对井斜的影响表现在两方面：①下部钻具弯曲使钻头偏斜（相对于井轴），其钻进的方向偏离原井眼轴线，直接导致井斜。一、基本概念②下部钻具弯曲，使钻压改变了作用方向即不再沿井眼轴线方向施加给钻头，而是偏斜了一个角度——即钻头偏斜角，从而产生一个引起井斜的横向偏斜力FB。下部钻具组合自身的特性（包括与井眼的间隙）及钻压决定它的弯曲程度和对井斜的