石工业 第四章钻井与完井 基本内容和要求 1.钻井的基本构成 包括的主要内容:钻井设备、钻井液、钻井作业人员,介绍这 些内容中的基本概念。 2.钻井过程 包括的主要内容:钻井的准备工作、钻进、固井,介绍这些 内容中的基本过程和基本概念 3.完井 包括的主要内容:裸眼完井、射孔完井、衬管完井、砾石充 填完井,介绍这些技术中的基本过程和基本概念。 XIAN SHIYOU UNIVERSITY
XIAN SHIYOU UNIVERSITY 第四章 钻井与完井 基本内容和要求： 1. 钻井的基本构成 包括的主要内容：钻井设备、钻井液、钻井作业人员，介绍这 些内容中的基本概念。 2. 钻井过程 包括的主要内容：钻井的准备工作、钻进、固井，介绍这些 内容中的基本过程和基本概念。 3. 完井 包括的主要内容：裸眼完井、射孔完井、衬管完井、砾石充 填完井，介绍这些技术中的基本过程和基本概念
有论°第四章钻井与完井 石油钻井定义及作用 钻井就是钻一个通道到地下的油气藏,使油气藏中的油 和气通过这个通道流到地面。 石油与天然气钻井技术是石油地质勘探和油气田开发的 主要手段。 钻井之最: 中国最深井 塔深1井 8408m 世界最深石油勘探井美国 9583m 世界最深地质探井前苏联 12226m XIAN SHIYOU UNIVERSITY
XIAN SHIYOU UNIVERSITY •第四章 钻井与完井 钻井就是钻一个通道到地下的油气藏，使油气藏中的油 和气通过这个通道流到地面。 石油与天然气钻井技术是石油地质勘探和油气田开发的 主要手段。 石油钻井定义及作用 石油钻井定义及作用 石油钻井定义及作用 石油钻井定义及作用 钻井之最： � 中国最深井 塔深1井 8408m � 世界最深石油勘探井 美国 9583m � 世界最深地质探井 前苏联 12226m
石工业 第四章钻井与完井 第一节钻井方法 、钻井技术发展简况 我国古代钻井技术的发展可分为两个阶手 第一阶段是大井眼阶段,时间约在 公元前3世纪到公元11世纪,是人下入井 内挖掘而成。 举世著称的四川大英乡“卓筒井” 第二阶段是小井眼阶段,其井口直径如碗口大小,即卓 筒井”时间为公元1041~1253年前后,以类似顿钻钻井方式 用人力向下钻凿成井。类似于顿钻钻井方式,最深达320丈 (1056m)。 XIAN SHIYOU UNIVERSITY
XIAN SHIYOU UNIVERSITY 第一节 钻井方法 一、钻井技术发展简况 一、钻井技术发展简况 一、钻井技术发展简况 一、钻井技术发展简况 我国古代钻井技术的发展可分为两个阶段。 的发展可分为两个阶段。 的发展可分为两个阶段。 的发展可分为两个阶段。 第一阶段是大井眼阶段，时间约在 第一阶段是大井眼阶段，时间约在 第一阶段是大井眼阶段，时间约在 第一阶段是大井眼阶段，时间约在 公元前3世纪到公元11世纪，是人下入井 世纪，是人下入井 世纪，是人下入井 世纪，是人下入井 内挖掘而成。 第二阶段是小井眼阶段，其井口直径如碗口大小，即 第二阶段是小井眼阶段，其井口直径如碗口大小，即 第二阶段是小井眼阶段，其井口直径如碗口大小，即 第二阶段是小井眼阶段，其井口直径如碗口大小，即“卓 筒井”，时间为公元1041～1253年前后，以类似顿钻钻井方式 年前后，以类似顿钻钻井方式 年前后，以类似顿钻钻井方式 年前后，以类似顿钻钻井方式 用人力向下钻凿成井。 用人力向下钻凿成井。 用人力向下钻凿成井。 用人力向下钻凿成井。类似于顿钻钻井方式，最深达320丈 (1056m) (1056m) (1056m) (1056m)。 第四章 钻井与完井
石工业 世界钻井发展史 (1)人工掘井:1521年之前。 (2)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。 (3)机械顿钻(冲钻):1859~1901年,靠机械冲击作用破 岩,破岩和清岩相间进行。 (4)旋转钻: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 清井底的钻井方法。旋转钻井又分为转盘钻井、井下动力钻具钻井、 顶部驱动旋转钻井。 XIAN SHIYOU UNIVERSITY
XIAN SHIYOU UNIVERSITY • 世界钻井发展史 世界钻井发展史 世界钻井发展史 世界钻井发展史 • （1）人工掘井：1521年之前。 • （2）人力冲击钻： ）人力冲击钻： ）人力冲击钻： ）人力冲击钻：1521～1835年，是靠人力、捞砂筒、特殊钻 年，是靠人力、捞砂筒、特殊钻 年，是靠人力、捞砂筒、特殊钻 年，是靠人力、捞砂筒、特殊钻 头、悬绳、游梁等来完成的。 头、悬绳、游梁等来完成的。 头、悬绳、游梁等来完成的。 头、悬绳、游梁等来完成的。 • （3）机械顿钻（冲钻）： ）机械顿钻（冲钻）： ）机械顿钻（冲钻）： ）机械顿钻（冲钻）：1859～1901年，靠机械冲击作用破 年，靠机械冲击作用破 年，靠机械冲击作用破 年，靠机械冲击作用破 岩，破岩和清岩相间进行。 岩，破岩和清岩相间进行。 岩，破岩和清岩相间进行。 岩，破岩和清岩相间进行。 • （4）旋转钻：1901年发展起来的，旋转钻井是靠动力带动钻头 年发展起来的，旋转钻井是靠动力带动钻头 年发展起来的，旋转钻井是靠动力带动钻头 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 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 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 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、 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、 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、 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、 顶部驱动旋转钻井。 顶部驱动旋转钻井。 顶部驱动旋转钻井。 顶部驱动旋转钻井
石工业) 第四章钻井与完井 钻井世界纪录 最大井深:12263m(俄罗斯 最大单只钻头进尺:2134m(PDC钻头81/2) 最高温度、压力:温度200℃,压力110MPa 最长的连续取心:128m 最大水平位移:11278m(垂深1637m) XIAN SHIYOU UNIVERSITY
XIAN SHIYOU UNIVERSITY � 最大井深：12263m（俄罗斯） � 最大单只钻头进尺： 最大单只钻头进尺： 最大单只钻头进尺： 最大单只钻头进尺：2134m(PDC钻头81/2”） � 最高温度、压力：温度 最高温度、压力：温度 最高温度、压力：温度 最高温度、压力：温度200℃，压力110MPa � 最长的连续取心： 最长的连续取心： 最长的连续取心： 最长的连续取心：128m � 最大水平位移： 最大水平位移： 最大水平位移： 最大水平位移：11278m(垂深1637m) 钻井世界纪录 第四章 钻井与完井
石工业 第四章钻井与完井 二、钻井方法 常用钻井 顿钻钻井(冲击钻井) 转盘旋转钻井 方(旋转钻井井下动力钻具旋转钻井 法 顶部驱动旋转钻井 XIAN SHIYOU UNIVERSITY
XIAN SHIYOU UNIVERSITY 二、钻井方法 常 用 钻 井 方 法 顿钻钻井（冲击钻井） 顿钻钻井（冲击钻井） 旋转钻井 转盘旋转钻井 井下动力钻具旋转钻井 井下动力钻具旋转钻井 顶部驱动旋转钻井 顶部驱动旋转钻井 第四章 钻井与完井
石工业 第四章钻井与完井 、钻井方法 顿钻钻井 井架 吊井钢丝绳 顿钻钻井也叫冲击 钻井,通过地面将钢丝 游梁 捞砂筒 柴油机 绳拉起,将钻头提离井 提捞滚筒 底,再向下冲击,岩石 钢丝绳 随之破碎,再不时向井 内注水,将岩屑和泥土 混成泥浆,再下入捞砂 加重杆 筒捞出岩屑。 钻头 图4-1顿钻钻井示意图 RSITY
XIAN SHIYOU UNIVERSITY 顿钻钻井也叫冲击 钻井，通过地面将钢丝 ，通过地面将钢丝 ，通过地面将钢丝 ，通过地面将钢丝 绳拉起，将钻头提离井 绳拉起，将钻头提离井 绳拉起，将钻头提离井 绳拉起，将钻头提离井 底，再向下冲击，岩石 底，再向下冲击，岩石 底，再向下冲击，岩石 底，再向下冲击，岩石 随之破碎，再不时向井 随之破碎，再不时向井 随之破碎，再不时向井 随之破碎，再不时向井 内注水，将岩屑和泥土 内注水，将岩屑和泥土 内注水，将岩屑和泥土 内注水，将岩屑和泥土 混成泥浆，再下入捞砂 混成泥浆，再下入捞砂 混成泥浆，再下入捞砂 混成泥浆，再下入捞砂 筒捞出岩屑。 1.顿钻钻井 二、钻井方法 图4-1 顿钻钻井示意图 顿钻钻井示意图 顿钻钻井示意图 顿钻钻井示意图 第四章 钻井与完井
石工业 第四章钻井与完井 顿钻钻井主要特点: 井口是敞开的,无控制装置; 钻井是间断的,进展慢; 适用于浅层低压油气井。 XIAN SHIYOU UNIVERSITY
XIAN SHIYOU UNIVERSITY 顿钻钻井主要特点 顿钻钻井主要特点 顿钻钻井主要特点 顿钻钻井主要特点： • 井口是敞开的，无控制装置； 井口是敞开的，无控制装置； 井口是敞开的，无控制装置； 井口是敞开的，无控制装置； • 钻井是间断的，进展慢； 钻井是间断的，进展慢； 钻井是间断的，进展慢； 钻井是间断的，进展慢； • 适用于浅层低压油气井。 适用于浅层低压油气井。 适用于浅层低压油气井。 适用于浅层低压油气井。 第四章 钻井与完井
石工业 第四章钻井与完井 2.旋转钻井 (1)转盘钻井是动力机驱动转 盘时带动钻柱和钻头一起旋转,破 碎岩石,井眼随钻柱不断加长而加 深,岩屑随循环钻井液返至地面。 (2)井下动力钻具钻井 这是旋转钻井的又一种方法, 这种方法钻井就是在钻柱下边接上 井下动力钻具,其他的和转盘钻井 样。转动钻头不是靠转盘而是靠 井下动力钻具。 转盘旋转钻井法 XIAN SHIYOU UNIVERSITY
XIAN SHIYOU UNIVERSITY 2. 旋转钻井 （1）转盘钻井是动力机驱动转 是动力机驱动转 是动力机驱动转 是动力机驱动转 盘时带动钻柱和钻头一起旋转，破 盘时带动钻柱和钻头一起旋转，破 盘时带动钻柱和钻头一起旋转，破 盘时带动钻柱和钻头一起旋转，破 碎岩石，井眼随钻柱不断加长而加 碎岩石，井眼随钻柱不断加长而加 碎岩石，井眼随钻柱不断加长而加 碎岩石，井眼随钻柱不断加长而加 深，岩屑随循环钻井液返至地面。 深，岩屑随循环钻井液返至地面。 深，岩屑随循环钻井液返至地面。 深，岩屑随循环钻井液返至地面。 （2）井下动力钻具钻井 井下动力钻具钻井 井下动力钻具钻井 井下动力钻具钻井 这是旋转钻井的又一种方法， 这是旋转钻井的又一种方法， 这是旋转钻井的又一种方法， 这是旋转钻井的又一种方法， 这种方法钻井就是在钻柱下边接上 这种方法钻井就是在钻柱下边接上 这种方法钻井就是在钻柱下边接上 这种方法钻井就是在钻柱下边接上 井下动力钻具，其他的和转盘钻井 井下动力钻具，其他的和转盘钻井 井下动力钻具，其他的和转盘钻井 井下动力钻具，其他的和转盘钻井 一样。转动钻头不是靠转盘而是靠 一样。转动钻头不是靠转盘而是靠 一样。转动钻头不是靠转盘而是靠 一样。转动钻头不是靠转盘而是靠 井下动力钻具。 井下动力钻具。 井下动力钻具。 井下动力钻具。 转盘旋转钻井法 第四章 钻井与完井
石工业 (3)顶部驱动钻井 顶驱装置是在游车大钩下装上有转 盘和水龙头合一功能的设备,它既能给 钻具提供扭矩又能使钻井液循环;同时 在顶驱的下部装有一套能在游车活动范 围内的上卸扣装置,当井下遇到复杂情 况时可立刻接上钻具进行转动和循环 转盘旋转钻井法 XIAN SHIYOU UNIVERSITY
XIAN SHIYOU UNIVERSITY (3) 顶部驱动钻井 顶驱装置是在游车大钩下装上有转 顶驱装置是在游车大钩下装上有转 顶驱装置是在游车大钩下装上有转 顶驱装置是在游车大钩下装上有转 盘和水龙头合一功能的设备，它既能给 盘和水龙头合一功能的设备，它既能给 盘和水龙头合一功能的设备，它既能给 盘和水龙头合一功能的设备，它既能给 钻具提供扭矩又能使钻井液循环；同时 钻具提供扭矩又能使钻井液循环；同时 钻具提供扭矩又能使钻井液循环；同时 钻具提供扭矩又能使钻井液循环；同时 在顶驱的下部装有一套能在游车活动范 在顶驱的下部装有一套能在游车活动范 在顶驱的下部装有一套能在游车活动范 在顶驱的下部装有一套能在游车活动范 围内的上卸扣装置，当井下遇到复杂情 围内的上卸扣装置，当井下遇到复杂情 围内的上卸扣装置，当井下遇到复杂情 围内的上卸扣装置，当井下遇到复杂情 况时可立刻接上钻具进行转动和循环。 况时可立刻接上钻具进行转动和循环。 况时可立刻接上钻具进行转动和循环。 况时可立刻接上钻具进行转动和循环。 转盘旋转钻井法