第一章 钻井工艺技术简介

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1、第一部分第一部分 钻井机械设备钻井机械设备第一章第一章 钻井工艺技术钻井工艺技术第二章第二章 石油钻机概论石油钻机概论第三章第三章 我国常用钻机我国常用钻机第四章第四章 旋转系统系统旋转系统系统第五章第五章 起升系统工作原理与设备起升系统工作原理与设备第六章第六章 循环系统设备循环系统设备第一章第一章 钻井工艺技术钻井工艺技术钻井方法及设备钻井方法及设备钻井工艺过程钻井工艺过程井身结构井身结构钻井事故及处理钻井事故及处理第一节第一节 钻井方法及设备钻井方法及设备钻井工艺任务钻井工艺任务n破碎岩层破碎岩层n取出岩屑取出岩屑n形成油流通道形成油流通道钻井方法钻井方法顿钻顿钻旋转钻井旋转钻井n转盘钻

2、井转盘钻井n顶部驱动钻井顶部驱动钻井n井下动力钻具井下动力钻具其它钻井方法其它钻井方法n冲蚀（射流）冲蚀（射流）n熔化气化（激光钻井）熔化气化（激光钻井）n化学反应（酸化）化学反应（酸化）n空气钻井空气钻井一、顿钻钻井法一、顿钻钻井法过程过程n破岩破岩用顿钻钻头，上用顿钻钻头，上下冲击。下冲击。n排屑排屑用捞砂筒。用捞砂筒。特点：破岩和排屑交替特点：破岩和排屑交替进行，钻进过程不连续，进行，钻进过程不连续，效率低，速度慢，设备效率低，速度慢，设备简单，适于浅井，农用简单，适于浅井，农用水井。水井。二、二、旋转钻井法旋转钻井法形式形式: :n地面动力地面动力n转盘钻（常规）：钻头旋转，连续破碎岩

3、层，用钻井液循环带出转盘钻（常规）：钻头旋转，连续破碎岩层，用钻井液循环带出岩屑，钻井效率高。岩屑，钻井效率高。n顶部驱动（前景好）：水龙头转盘，以立根钻井。顶部驱动（前景好）：水龙头转盘，以立根钻井。 n井下动力：用于斜井、水平井用，钻井液经钻杆柱内腔泵井下动力：用于斜井、水平井用，钻井液经钻杆柱内腔泵入钻具中，驱动转子，带动钻头旋转，实现破岩钻进。入钻具中，驱动转子，带动钻头旋转，实现破岩钻进。n螺杆钻具螺杆钻具n涡轮钻具。涡轮钻具。过程：过程：n破岩破岩用旋转钻头用旋转钻头n排屑排屑用循环钻井液用循环钻井液三、钻井设备概述三、钻井设备概述钻机钻机n起升系统起升系统n旋转系统旋转系统n循环

4、系统循环系统n动力系统动力系统n传动系统传动系统n监控系统监控系统n钻机底座钻机底座n辅助系统辅助系统钻具钻具n方钻杆方钻杆n钻杆钻杆n钻杆接头钻杆接头n钻铤钻铤n钻头钻头井口工具井口工具n吊卡吊卡n卡瓦卡瓦n猫头猫头n液压大钳液压大钳n铁钻工铁钻工第二节第二节 钻井工艺过程钻井工艺过程1钻前准备钻前准备定井位定井位平井场平井场打基础打基础备器材备器材n塔形井架，在搬迁钻井设备之前由专业安装队完成安装：塔形井架，在搬迁钻井设备之前由专业安装队完成安装：打摆基础、安装底座、主体和附件打摆基础、安装底座、主体和附件nA型井架和前开口井架，与钻井设备一同运到现场，由钻型井架和前开口井架，与钻井设备一

5、同运到现场，由钻井队安装：安装底座、绞车就位、对接井架主体和天车、井队安装：安装底座、绞车就位、对接井架主体和天车、安装附件、照明电路和灯具、穿大绳、起井架安装附件、照明电路和灯具、穿大绳、起井架2、钻井作业、钻井作业全井钻进过程全井钻进过程 一次开钻，下表层套管。一次开钻，下表层套管。 二次开钻，从表层套管内钻进。二次开钻，从表层套管内钻进。 三次开钻，从技术套管内钻进。三次开钻，从技术套管内钻进。操作流程操作流程准备：准备：班前会，全面检查班前会，全面检查首次钻进：首次钻进：n方钻杆接钻头，提大方瓦，下放；放回大方瓦、方补心；方钻杆接钻头，提大方瓦，下放；放回大方瓦、方补心；开泵；启动转盘

6、；开泵；启动转盘；同时同时吊钻铤入小鼠洞；钻完方钻杆，吊钻铤入小鼠洞；钻完方钻杆，上提接近转盘，提出大方瓦，卸钻头，接钻铤接钻头；上提接近转盘，提出大方瓦，卸钻头，接钻铤接钻头；继续钻进继续钻进正常钻进正常钻进又称纯钻进。又称纯钻进。n开泵循环泥浆：冲洗，携岩，保护井壁，冷却钻具开泵循环泥浆：冲洗，携岩，保护井壁，冷却钻具n启动转盘（或井底动力钻具）通过钻柱带动钻头旋转启动转盘（或井底动力钻具）通过钻柱带动钻头旋转n借助手刹车，给钻头施加适当的钻压以破碎岩石借助手刹车，给钻头施加适当的钻压以破碎岩石循环工作：下钻循环工作：下钻正常钻进正常钻进接单根（立根）接单根（立根）起起钻钻换钻头换钻头下钻

7、下钻接单根：每次接入一根钻杆，称为接单根。接单根：每次接入一根钻杆，称为接单根。不断钻进，加长钻柱。顶驱时，每次接入一不断钻进，加长钻柱。顶驱时，每次接入一立根（由立根（由23根单根组成）。根单根组成）。操作：距井底操作：距井底23米开泵；启动转盘；下放，米开泵；启动转盘；下放，小钻压修井底；正常参数钻进；提钻杆放至小钻压修井底；正常参数钻进；提钻杆放至小鼠洞；钻完方钻杆，上提，停泵，坐卡瓦；小鼠洞；钻完方钻杆，上提，停泵，坐卡瓦；卸方钻杆，联钻杆并与井口钻杆对接；开泵、卸方钻杆，联钻杆并与井口钻杆对接；开泵、下放、启动转盘钻进下放、启动转盘钻进起钻：换钻头时，取出钻柱，称起钻作业。以立根起钻

8、：换钻头时，取出钻柱，称起钻作业。以立根为单位起卸。具体操作：循环钻井液一周，停泵；为单位起卸。具体操作：循环钻井液一周，停泵；提出方钻杆坐卡；卸扣并与水龙头放入大鼠洞；与提出方钻杆坐卡；卸扣并与水龙头放入大鼠洞；与大钩脱开；挂吊卡；上提，坐卡、卸扣、排立根；大钩脱开；挂吊卡；上提，坐卡、卸扣、排立根；摘吊卡，下放卸下空吊卡；吊环挂井口负荷吊卡，摘吊卡，下放卸下空吊卡；吊环挂井口负荷吊卡，上提，新循环。上提，新循环。下钻：将钻具（由钻头、钻铤、方钻杆组成的钻具）下钻：将钻具（由钻头、钻铤、方钻杆组成的钻具）下入井底，准备钻进。操作：挂吊卡；上提至二层下入井底，准备钻进。操作：挂吊卡；上提至二层

9、台；立根扣吊卡；钻工送至井口，安钻头或钻具；台；立根扣吊卡；钻工送至井口，安钻头或钻具；提起下放提起下放换钻头：起钻结束，卸下旧钻头，换上新钻头。换钻头：起钻结束，卸下旧钻头，换上新钻头。钻杆放入小鼠洞钻杆放入小鼠洞接单根接单根从小鼠洞接单根从小鼠洞接单根录像录像起钻起钻录像录像液压大钳液压大钳吊钳吊钳卡瓦卡瓦拉钳绳拉钳绳下钻作业下钻作业（用吊钳紧扣）（用吊钳紧扣）液压大钳上扣液压大钳上扣录像录像下表层套管，固井：下表层套管，固井：完钻后清理钻台；换套完钻后清理钻台；换套管钳；检查套管吊卡；小绞车提套管至坡道；管钳；检查套管吊卡；小绞车提套管至坡道；安装吊卡；提至钻台；安装套管鞋等下部结安装吊

10、卡；提至钻台；安装套管鞋等下部结构；提出转盘方瓦下套管；提第二根套管与构；提出转盘方瓦下套管；提第二根套管与第一根联接直至井深；接顶节、水泥头、管第一根联接直至井深；接顶节、水泥头、管汇；注钻井液，替入水泥浆汇；注钻井液，替入水泥浆下套管下套管3固井固井套管与井壁的环空注入水泥浆封固，称为固井。套管与井壁的环空注入水泥浆封固，称为固井。操作：下套管、注水泥操作：下套管、注水泥普通井油层套管加固到油层普通井油层套管加固到油层100200米以上米以上热采井加固到井口，以防止热应力膨胀举升井口热采井加固到井口，以防止热应力膨胀举升井口固井现场固井现场井身结构井身结构套管下部结构套管下部结构套管柱下部

11、结构套管柱下部结构引鞋：在管柱最下端，锥形。防止套管下端插入井引鞋：在管柱最下端，锥形。防止套管下端插入井壁。采用易钻材料。壁。采用易钻材料。套管鞋：在引鞋上部，一厚壁短节。内下部有锥面，套管鞋：在引鞋上部，一厚壁短节。内下部有锥面，起钻时，减轻钻头、钻杆接头与套管底部碰撞起钻时，减轻钻头、钻杆接头与套管底部碰撞回压阀：套管引鞋之上，防止水泥浆回流井内。回压阀：套管引鞋之上，防止水泥浆回流井内。阻流环（承托环）：承托下胶塞（或木制塞）和回阻流环（承托环）：承托下胶塞（或木制塞）和回压阀中胶木球。压阀中胶木球。扶正器：弹簧钢片做成，防止套管偏斜。扶正器：弹簧钢片做成，防止套管偏斜。泥饼刷：刮去井