《钻井与完井工程》复习资料

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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:为了提高采收率,达到稳产所钻的井。注水注气的主要目的

2、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,地层出现坍塌,我们称这个压力为地层坍塌压力。3、静液柱压力(Hydrostaticpressure)P

3、h:由液柱重力引起的压力。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、DC指数法预测地层压力的原理: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,Dc增加,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

4、地层压力统计分析。8、地层——井内压力系统的平衡:;(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Sf;④溢流条件Sk;⑤压差匀值。11、套管类型:导管、表层套管、技术套管(

5、中间套管)、油层套管(生产套管)、尾管。第三章钻井液81、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

6、、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

7、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):在外力作用下,钻井液流动和变形的特性。如钻井液的塑性粘度、动切力、表

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