鉆井基本知識.ppt

,鉆井工程課件,渤海石油職業(yè)學(xué)院,主講教師于久遠,鉆井工程課件主要內(nèi)容,第一章鉆頭：刮刀鉆頭、牙輪鉆頭、PDC鉆頭、金剛石鉆頭第二章鉆柱：作用與組成、工作狀態(tài)與受力分析、設(shè)計第三章鉆進技術(shù)：直井防斜技術(shù)、井斜的控制方法、鉆進過程中各參數(shù)間的基本關(guān)系、鉆進參數(shù)優(yōu)選、水力參數(shù)優(yōu)化設(shè)計第四章取心：概述、取心工具組成及類型、常規(guī)取心工藝、密閉取心、保壓密閉取心、定向取心第五章固井：井身結(jié)構(gòu)、套管柱、油井水泥第六章完井技術(shù)：鉆開儲集層、完井方法、完井井口裝置第七章：鉆井事故處理于久遠電話HO）,鉆井工程課件,作者簡介：于久遠男49歲渤海石油職業(yè)學(xué)院石油工程系鉆井教研室教師。85年7月畢業(yè)于華北石油職工大學(xué)石油工程專業(yè)。85年7月87年3月鉆井四公司32715鉆井隊任實習(xí)技術(shù)員。87年3月96年7月在華北石油技工學(xué)校從事鉆井工程理論與鉆井實習(xí)教學(xué)。88年3月2004年9月從事鉆井井控技術(shù)培訓(xùn)工作。2004年10月取得教師任職資格證并從事鉆井井控技術(shù)培訓(xùn)工作。2005年9月渤海石油職業(yè)學(xué)院從事鉆井工程理論與鉆井實習(xí)教學(xué)。,鉆井工程課件,主要參考書：1.鉆井工藝原理（上、中、下），石油工業(yè)出版社，劉希圣教授主編。2.鉆井工程理論與技術(shù)石油大學(xué)出版社，陳庭根與管志川教授編著。3.鉆井工程郝瑞主編（中等專業(yè)用書）。4.噴射鉆井理論與計算石油工業(yè)出版社，張紹槐編著。5.鉆井工程石油工業(yè)出版社，何慶龐編著。,石油鉆井概述鉆井技術(shù)的發(fā)展鉆井施工工序目前鉆井技術(shù)的現(xiàn)狀本章需要4學(xué)時,緒論,鉆井工程課件,一、石油鉆井概述,1石油鉆井的概念所謂石油鉆井是指利用專用設(shè)備和技術(shù)，在預(yù)先選定的地表位置處，向下或一側(cè)鉆出一定直徑的孔眼，一直達到地下油氣層的工作。,緒論石油鉆井概述,2石油鉆井的種類（1）把鉆井按鉆井的目的進行分類：區(qū)域普查井：基準井、剖面井、參數(shù)井、構(gòu)造井探井：預(yù)探井、詳探井、邊探井開發(fā)井：生產(chǎn)井（油井、氣井）、注入井（注水井、注氣井）特殊用途井：檢查井、觀察井、調(diào)整井、救援井等。,一、石油鉆井概述,緒論石油鉆井概述,基準井：在區(qū)域普查階段，為了了解地層的沉積特征和含油氣情況、驗證物探成果而鉆的井。剖面井：是為了研究地層巖性、巖相變化，為尋找含油氣構(gòu)造而鉆的井。參數(shù)井：為了解區(qū)域構(gòu)造，提供巖石物性參數(shù)而鉆的井。構(gòu)造井：為了了解地質(zhì)構(gòu)造特征、驗證物探成果，并編制地下某一標準層的構(gòu)造圖。探井：為了確定油氣藏是否存在及其埋藏位置（預(yù)探井），對油氣藏進行工業(yè)評價及取得油氣開發(fā)所需的地質(zhì)資料（詳探井），圈定油氣藏邊界及其儲量（邊探井）。,一、石油鉆井概述,緒論石油鉆井概述,生產(chǎn)井：在進行油田開發(fā)時，為開采石油和天然氣而鉆的井。注入井：開發(fā)后期為了提高采收率及開發(fā)速度，而對油田進行注水注氣以補充和合理利用地層能量所鉆的井。檢查井：油田開發(fā)到某一含水階段，為了搞清各油層的壓力和油、氣、水分布狀況，剩余油飽和度的分布和變化情況，觀察井：油田開發(fā)過程中專門用來了解地下動態(tài)的井調(diào)整井：油田開發(fā)中后期，為進一步提高開發(fā)效果和最終采收率，而調(diào)整原有開發(fā)井網(wǎng)所鉆的井。救援井：為了救援而鉆的井。,一、石油鉆井概述,緒論石油鉆井概述,（2）把鉆井按井斜角不同分類：直井、定向井、水平井直井：井口與井底在同一條鉛垂線上定向井：沿著預(yù)先設(shè)計的井眼軌跡鉆達目的層，井口與井底不在同一條鉛垂線上。水平井：沿著預(yù)先設(shè)計的井眼軌跡以井斜角85的角度進入目的層。（3）把鉆井按井深不同分類：淺井H6000m9000m,一、石油鉆井概述,緒論石油鉆井概述,1、鉆井的發(fā)展史2100多年前，中國就開始了鉆井，應(yīng)用的是頓鉆鉆井方法，這是在四川自貢，目的是為了獲得地下的鹽。1521年鉆鹽井偶得石油，這是我國的第一口油井。1835年在四川鉆成了一口天然氣井興海井，井深達1200m，是當(dāng)時世界上最深的井到1820年，及鴉片戰(zhàn)爭前夕，鉆井深度突破1000米，中國第一口油井在陜西延長油礦。目前日產(chǎn)量還有200公斤美國1859年8月在賓夕法尼亞洲泰特斯維爾小鎮(zhèn)才打了一口20m深的油井，也就是所謂的世界上的第一口油井；前蘇聯(lián)在1863年才打出20m深的井。,二、鉆井技術(shù)的發(fā)展,緒論鉆井技術(shù)的發(fā)展,2鉆井方法的發(fā)展（1）人工掘井：1521年之前（2）人力沖擊鉆：15211835年，是靠人力、撈砂筒、特殊鉆頭、懸繩、游梁等來完成的。實際上是利用了杠桿原理及自由落體的下落沖擊作用來鉆井的。,二、鉆井技術(shù)的發(fā)展,緒論鉆井技術(shù)的發(fā)展,特點是：1）破巖與清巖相間進行。2）沖擊力小，破碎效率低。3）設(shè)備簡單，起下鉆方便。,（3）機械頓鉆（沖鉆）：18591901年優(yōu)點：設(shè)備簡單；起下鉆方便。缺點：靠沖擊作用破巖，鉆頭功率小，破巖效率低，鉆井速度慢；破巖和清巖相間進行。,支架,游梁,懸繩,井壁,鉆頭,井底,二、鉆井技術(shù)的發(fā)展,緒論鉆井技術(shù)的發(fā)展,（4）旋轉(zhuǎn)鉆：1901年發(fā)展起來的。旋轉(zhuǎn)鉆井是靠動力帶動鉆頭旋轉(zhuǎn)，在旋轉(zhuǎn)的過程中對井底巖石進行破碎，同時循環(huán)鉆井液以清潔井底的鉆井方法。旋轉(zhuǎn)鉆井又分為轉(zhuǎn)盤鉆井、井下動力鉆具鉆井、頂部驅(qū)動旋轉(zhuǎn)鉆井。特點是：1）破巖與清巖相接進行。2）旋轉(zhuǎn)動力大，轉(zhuǎn)速高，破碎效率高。3）設(shè)備復(fù)雜，起下鉆繁瑣。,二、鉆井技術(shù)的發(fā)展,緒論鉆井技術(shù)的發(fā)展,3旋轉(zhuǎn)鉆井技術(shù)的發(fā)展（1）概念時期（19011920年）：這個時期內(nèi)開始將鉆井和洗井結(jié)合在一起，并使用了牙輪鉆頭和注水泥固套管技術(shù)。（2）發(fā)展時期（19201948年）：這個時期牙輪鉆頭、固井工藝、鉆井液等得到進一步發(fā)展，同時出現(xiàn)了大功率鉆井設(shè)備。（3）科學(xué)化鉆井時期（19481968年）：這個時期鉆井技術(shù)有了迅速發(fā)展。采用了噴射鉆井，鑲齒、滑動密封軸承鉆頭，低固相、無固相不分散體系鉆井液及固相控制技術(shù)，總結(jié)出了影響,二、鉆井技術(shù)的發(fā)展,緒論鉆井技術(shù)的發(fā)展,二、鉆井技術(shù)的發(fā)展,機械鉆速的有關(guān)因素，采用了地層壓力檢測、井控技術(shù)及平衡壓力鉆井技術(shù)。（4）自動化鉆井時期（1968現(xiàn)在）：發(fā)展了鉆井參數(shù)自動檢測、綜合錄井、隨鉆測量技術(shù)等計算機技術(shù)在鉆井工程中的應(yīng)用；發(fā)展了優(yōu)化鉆井、井口機械化自動化工具、自動化鉆機、井眼軌跡遙控及自動閉環(huán)控制技術(shù)等新技術(shù)、新工藝及新設(shè)備。,緒論鉆井技術(shù)的發(fā)展,三、鉆井施工工序,定井位道路勘察基礎(chǔ)施工安裝井架（塔型井架）搬家安裝設(shè)備,7.一次開鉆二次開鉆鉆進起鉆換鉆頭下鉆,13.完井電測14.下套管固井,鉆前施工,鉆井施工,完井施工,緒論鉆井的基本工藝過程,緒論鉆井的基本工藝過程,一開鉆進,下表層套管,注水泥施工,安裝井口防噴器,井口防溢管,鉆井液出口,緒論鉆井的基本工藝過程,二開鉆進施工,三開鉆進施工,井身結(jié)構(gòu),鉆井范圍：井眼直徑：100mm500mm井的垂直深度；12262米（前蘇聯(lián)科拉半島上的SC3井），我國在江蘇省東?？h毛北鎮(zhèn)正在打一口預(yù)計井深5000米的科探井。井的水平位移：一萬米以上（正在準備12000米、14000米水平位移的井）,四、目前鉆井技術(shù)現(xiàn)狀,緒論目前鉆井技術(shù)現(xiàn)狀,目前較新的鉆井技術(shù)：定向井、水平井、大位移井技術(shù)分枝井技術(shù)深井（45006000m）、超深井(6000m9000m）特超深井（9000m以上）深海鉆井欠平衡鉆井技術(shù)小井眼鉆井技術(shù)地質(zhì)導(dǎo)向鉆井技術(shù)撓性連續(xù)管鉆井技術(shù),四、目前鉆井技術(shù)現(xiàn)