石油钻井工艺与设备概论2014.ppt

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1、石油钻井工艺与设备概论主讲：贾光政东北石油大学机电工程系一、钻井工艺由地面向地下钻一孔道，直达油层，叫钻井。顿钻钻井法：冲击钻井法。1.钻井方法旋转钻井法：转盘旋转钻井法；井下动力钻具旋转钻井法；顶部驱动旋转钻井法。（1）破碎岩石；（2）取出岩屑；（3）固井和完井，形成油流通道。2.钻井的工艺过程一、钻井工艺2.1井身结构与钻具组合井身结构：指下入井中的套管层数、尺寸、规格和长度。包括导管、表层套管、技术套管和油层套管。2.钻井的工艺过程一、钻井工艺导管表层套管技术套管油层套管D油D技D表D导油井

2、井身地面井底（2）表层套管即第二层套管，防止地表土层垮塌，加固上部疏松岩层井壁和安装防喷器，一般0~500米长度。2.钻井的工艺过程井身结构一、钻井工艺2.1井身结构与钻具组合（1）导管即第一层套管，最外层，直径最大，起导向作用，不固定，一般0~40米长度。（3）技术套管即第三层套管，用来隔离生产的上部油气水，加固浅层疏松易塌井筒以防岩层喷、塌、漏、膨胀和安装防喷器。技术套管要根据地层条件而定，中深井尽量不下技术套管，深井、地层复杂的井，下1~2层，在复杂地层的深井下2~4层。2.钻井的工艺过程井

3、身结构一、钻井工艺2.1井身结构与钻具组合（4）油层套管即第四层套管，油层套管用来形成坚固的井筒，用来射孔，也是最后一层套管。各层套管与井壁之间都注入水泥加固。井身结构2.钻井的工艺过程一、钻井工艺2.1井身结构与钻具组合2.钻井的工艺过程一、钻井工艺2.1井身结构与钻具组合套管规格指根据地质条件、井身结构、钻具来源等组成的钻柱，包括：钻头、钻铤、钻杆、方钻杆及其配合连接的尺寸、规格和长度。2.钻井的工艺过程一、钻井工艺2.1井身结构与钻具组合钻具组合钻杆钻铤钻头方钻杆（1）下钻：将钻杆逐根连接形

4、成钻杆柱并下入井中，使钻头接触井底，准备钻进。2.钻井的工艺过程一、钻井工艺2.2钻进作业过程钻进作业过程的循环：下钻→正常钻进→接单根→起钻→换钻头→下钻→……。④紧扣，（拉猫头或用大钳）；⑤稍提钻杆，移出吊卡；⑥用刹车控制下放速度，将钻柱下放一立根距离；⑦将钻柱轻坐在转盘上，从吊卡上脱开吊环。2.钻井的工艺过程一、钻井工艺2.2钻进作业过程(1)下钻①挂吊卡，以高速档提升空吊卡至一立根高度；②二层台处扣吊卡，将立根稍提移至井眼中心，对扣；③上扣，（拉猫头或用旋绳器）；操作过程：（2）正常钻进：

5、启动转盘（或井底动力钻具），通过钻杆柱带动井底钻头旋转，借助刹车，给钻头施加适当的压力（钻压）以破碎岩石。2.钻井的工艺过程一、钻井工艺2.2钻进作业过程(2)正常钻进(3）接单根：每次接入一根钻杆，来加长钻杆柱的作业。2.钻井的工艺过程一、钻井工艺2.2钻进作业过程(3)接单根④从小鼠洞中提出单根移至井中钻柱上方，对扣；⑤上扣，（拉猫头或用旋绳器）；⑥紧扣，（拉猫头或用大钳）；⑦稍提钻杆，移开吊卡或提出卡瓦；下放钻柱至井底，继续钻进。2.钻井的工艺过程一、钻井工艺2.2钻进作业过程①用吊卡或卡瓦

6、上提钻杆柱，全露方钻杆，并将钻柱坐在转盘上；②卸开方钻杆，并微提方钻杆移至小鼠洞上方，与小鼠洞中的单根对扣；③上扣，（拉猫头或用旋绳器）；操作过程：(3)接单根(4）起钻：需更换钻头（或钻井完成）时，将井中钻柱全部取出的作业。操作过程：①用吊卡或卡瓦上提钻杆柱，全露方钻杆，并将钻柱坐在转盘上；②旋下方钻杆，将方钻杆和水龙头移置大鼠洞中；③用吊卡或卡瓦提升钻柱至一立根高度，并让钻柱坐在转盘上；2.钻井的工艺过程一、钻井工艺2.2钻进作业过程(4)起钻④松扣，（拉猫头或用大钳、松扣气缸）；⑤上钳卡住接

7、头，转盘正转卸扣；⑥移立根入钻杆盒和二层台指梁中，摘开吊卡；⑦下放空吊卡至井口。重复上述起出一个立根的操作步骤，直至将井中钻柱全部起出。2.钻井的工艺过程一、钻井工艺2.2钻进作业过程(4)起钻（5）换钻头：起钻末了，将钻头提出井口，用专用工具卸下旧钻头，换上新钻头。钻进作业过程的循环：下钻→正常钻进→接单根→起钻→换钻头→下钻→……。2.钻井的工艺过程一、钻井工艺2.2钻进作业过程(5)换钻头(1）固井：在钻井的井眼内下入一串轴心线重合的套管柱，并在套管柱与井壁的环形空间里注入水泥进行封固。2.

8、钻井的工艺过程一、钻井工艺2.3固井与完井（2）完井：固井后，采用射孔枪发射子弹射穿套管、水泥环、油层，使油层和井筒连通。一、钻井工艺思考题：钻井方法有几种？钻井的工艺过程包括什么？井身结构的概念？钻具组合的概念？钻进作业过程分几个步骤？描述每个步骤的具体操作过程。固井的概念？完井的概念？二、钻井设备1.钻机组成起升系统、旋转系统和循环系统这三大系统设备是直接服务于钻井生产的，是钻机的三大工作机组。钻机是一套由多台设备组成的大功率联合机组，包括八大系统：起升系统、旋转系统、循环系统