石油鉆井基本知識(地質(zhì)監(jiān)督班)ppt課件

1、石油鉆井基礎(chǔ)知識石油鉆井基礎(chǔ)知識石油鉆井根底知識石油鉆井根底知識 石油鉆井基礎(chǔ)知識石油鉆井基礎(chǔ)知識一、鉆頭一、鉆頭鉆頭主要分為：刮刀鉆頭；牙輪鉆頭；鉆頭主要分為：刮刀鉆頭；牙輪鉆頭；金剛石鉆頭；硬質(zhì)合金鉆頭；特種鉆頭等。金剛石鉆頭；硬質(zhì)合金鉆頭；特種鉆頭等。衡量鉆頭的主要目的是：鉆頭進尺和機械衡量鉆頭的主要目的是：鉆頭進尺和機械鉆速。鉆速。石油鉆井基礎(chǔ)知識石油鉆井基礎(chǔ)知識二、鉆機八大件二、鉆機八大件鉆機八大件是指：井架、天車、游鉆機八大件是指：井架、天車、游動滑車、大鉤、水龍頭、絞車、轉(zhuǎn)盤、動滑車、大鉤、水龍頭、絞車、轉(zhuǎn)盤、泥漿泵。泥漿泵。石油鉆井基礎(chǔ)知識石油鉆井基礎(chǔ)知識三、鉆柱組成及其作用三

2、、鉆柱組成及其作用 鉆柱通常的組成部分有：鉆頭、鉆鋌、鉆柱通常的組成部分有：鉆頭、鉆鋌、鉆桿、穩(wěn)定器、公用接頭及方鉆桿。鉆柱鉆桿、穩(wěn)定器、公用接頭及方鉆桿。鉆柱的根本作用是：的根本作用是：(1)(1)起下鉆頭；起下鉆頭；(2)(2)施加鉆施加鉆壓；壓；(3)(3)傳送動力；傳送動力；(4)(4)保送鉆井液；保送鉆井液；(5)(5)進展特殊作業(yè)：擠水泥、處置井下事故等。進展特殊作業(yè)：擠水泥、處置井下事故等。石油鉆井基礎(chǔ)知識石油鉆井基礎(chǔ)知識四、鉆井液的性能及作用四、鉆井液的性能及作用 鉆井液的性能主要有：鉆井液的性能主要有：(1)(1)密度；密度；(2)(2)粘度；粘度；(3)(3)屈服值；屈服值

3、；(4)(4)靜切力；靜切力；(5)(5)失水量；失水量；(6)(6)泥餅厚度；泥餅厚度；(7)(7)含砂量；含砂量；(8)(8)酸堿度；酸堿度；(9)(9)固相、油水含量。鉆井液是鉆井的血液，其固相、油水含量。鉆井液是鉆井的血液，其主作用是：主作用是：1)1)攜帶、懸浮巖屑；攜帶、懸浮巖屑；2)2)冷卻、光冷卻、光滑鉆頭和鉆具；滑鉆頭和鉆具；3)3)清洗、沖刷井底，利于鉆清洗、沖刷井底，利于鉆井；井；4)4)利用鉆井液液柱壓力，防止井噴；利用鉆井液液柱壓力，防止井噴；5)5)維護井壁，防止井壁垮塌；維護井壁，防止井壁垮塌；6)6)為井下動力鉆為井下動力鉆具傳送動力。具傳送動力。石油鉆井基礎(chǔ)知

4、識石油鉆井基礎(chǔ)知識五、常用的鉆井液凈化設(shè)備五、常用的鉆井液凈化設(shè)備 常用的鉆井液凈化設(shè)備：常用的鉆井液凈化設(shè)備：(1)(1)振動篩，振動篩，作用是去除大于篩孔尺寸的砂粒；作用是去除大于篩孔尺寸的砂粒；(2)(2)旋旋流分別器，作用是去除小于振動篩篩孔尺流分別器，作用是去除小于振動篩篩孔尺寸的顆粒；寸的顆粒；(3)(3)螺桿式離心分別機，作用螺桿式離心分別機，作用是回收重晶石，分別粘土顆粒；是回收重晶石，分別粘土顆粒；(4)(4)篩筒篩筒式離心分別機，作用是回收重晶石。式離心分別機，作用是回收重晶石。石油鉆井基礎(chǔ)知識石油鉆井基礎(chǔ)知識六、鉆井中鉆井液的循環(huán)程序六、鉆井中鉆井液的循環(huán)程序 鉆井鉆井

5、液罐液罐 經(jīng)泵經(jīng)泵地面地面 管匯管匯立管立管水龍帶、水龍頭水龍帶、水龍頭鉆柱內(nèi)鉆柱內(nèi)鉆頭鉆頭鉆柱外鉆柱外環(huán)形空間環(huán)形空間井口、泥漿井口、泥漿( (鉆井液鉆井液) )槽槽鉆井鉆井液凈化設(shè)備液凈化設(shè)備鉆井液罐。鉆井液罐。石油鉆井基礎(chǔ)知識石油鉆井基礎(chǔ)知識 七、鉆開油氣層過程中，鉆井液對油氣層七、鉆開油氣層過程中，鉆井液對油氣層的損害的損害 主要有以下幾種損害：主要有以下幾種損害：(1)(1)固相顆粒及固相顆粒及泥餅堵塞油氣通道；泥餅堵塞油氣通道；(2)(2)濾失液使地層中粘濾失液使地層中粘土膨脹而堵塞地層孔隙；土膨脹而堵塞地層孔隙；(3)(3)鉆井液濾液中鉆井液濾液中離子與地層離子作用產(chǎn)生沉淀堵塞通

6、道；離子與地層離子作用產(chǎn)生沉淀堵塞通道；(4)(4)產(chǎn)生水鎖效應(yīng)，添加油氣流動阻力。產(chǎn)生水鎖效應(yīng)，添加油氣流動阻力。石油鉆井基礎(chǔ)知識石油鉆井基礎(chǔ)知識八、預(yù)測和監(jiān)測地層壓力的方法八、預(yù)測和監(jiān)測地層壓力的方法 (1)(1)鉆井前，采用地震法；鉆井前，采用地震法；(2)(2)鉆井中，鉆井中，采用機械鉆速法，采用機械鉆速法，d d、dcdc指數(shù)法，頁巖密指數(shù)法，頁巖密度法；度法；(3)(3)完井后，采用密度測井，聲波完井后，采用密度測井，聲波時差測井，試油測試等方法。時差測井，試油測試等方法。石油鉆井基礎(chǔ)知識石油鉆井基礎(chǔ)知識九、鉆井液靜液壓力和鉆井中變化九、鉆井液靜液壓力和鉆井中變化 靜液壓力，是由鉆

7、井液本身分量引起靜液壓力，是由鉆井液本身分量引起的壓力。鉆井中變化，巖屑的進入會添加的壓力。鉆井中變化，巖屑的進入會添加液柱壓力，油、氣水侵會降低靜液壓力，液柱壓力，油、氣水侵會降低靜液壓力，井內(nèi)鉆井液液面下降會降低靜液壓力。防井內(nèi)鉆井液液面下降會降低靜液壓力。防止鉆井液靜液壓力變化的方法有：有效地止鉆井液靜液壓力變化的方法有：有效地凈化鉆井液；起鉆及時灌滿鉆井液。凈化鉆井液；起鉆及時灌滿鉆井液。石油鉆井基礎(chǔ)知識石油鉆井基礎(chǔ)知識十、放射鉆井十、放射鉆井 放射鉆井是利用鉆井液經(jīng)過放射式鉆放射鉆井是利用鉆井液經(jīng)過放射式鉆頭噴嘴時，所產(chǎn)生的高速射流的水力作用，頭噴嘴時，所產(chǎn)生的高速射流的水力作用，提

8、高機械鉆速的一種鉆井方法。提高機械鉆速的一種鉆井方法。石油鉆井基礎(chǔ)知識石油鉆井基礎(chǔ)知識十一、影響機械鉆速的要素十一、影響機械鉆速的要素 (1) (1) 鉆壓、轉(zhuǎn)速和鉆井液排量；鉆壓、轉(zhuǎn)速和鉆井液排量；(2) (2) 鉆井液性質(zhì)；鉆井液性質(zhì)；(3) (3) 鉆頭水力功率的大??；鉆頭水力功率的大??；(4) (4) 巖石可鉆性與鉆頭類型。巖石可鉆性與鉆頭類型。石油鉆井基礎(chǔ)知識石油鉆井基礎(chǔ)知識十二、鉆井取心工具組成十二、鉆井取心工具組成 (1)(1)取心鉆頭：用于鉆取巖心；取心鉆頭：用于鉆取巖心；(2)(2)外外巖心筒：接受鉆壓、傳送扭矩；巖心筒：接受鉆壓、傳送扭矩；(3)(3)內(nèi)巖內(nèi)巖心筒：儲存、維

9、護巖心；心筒：儲存、維護巖心；(4)(4)巖心爪：割巖心爪：割斷、承托、取出巖心；斷、承托、取出巖心；(5)(5)還有懸掛軸承、還有懸掛軸承、分水流頭、回壓凡爾、扶正器等。分水流頭、回壓凡爾、扶正器等。石油鉆井基礎(chǔ)知識石油鉆井基礎(chǔ)知識十三、取巖心十三、取巖心 取巖心是在鉆井過程中運用特殊的取取巖心是在鉆井過程中運用特殊的取心工具把地下巖石成塊地取到地面上來，心工具把地下巖石成塊地取到地面上來，這種成塊的巖石叫做巖心，經(jīng)過它可以測這種成塊的巖石叫做巖心，經(jīng)過它可以測定巖石的各種性質(zhì)，直觀地研討地下構(gòu)造定巖石的各種性質(zhì)，直觀地研討地下構(gòu)造和巖石堆積環(huán)境，了解其中的流體性質(zhì)等。和巖石堆積環(huán)境，了解其

10、中的流體性質(zhì)等。石油鉆井基礎(chǔ)知識石油鉆井基礎(chǔ)知識十四、平衡壓力鉆井十四、平衡壓力鉆井 在鉆井過程中，一直維護井眼壓力等在鉆井過程中，一直維護井眼壓力等于地層壓力的一種鉆井方法叫平衡壓力鉆于地層壓力的一種鉆井方法叫平衡壓力鉆井。井。石油鉆井基礎(chǔ)知識石油鉆井基礎(chǔ)知識十五、井噴十五、井噴 是地層中流體噴出地面或流入井內(nèi)其是地層中流體噴出地面或流入井內(nèi)其他地層的景象。引起井噴的緣由有：他地層的景象。引起井噴的緣由有：(1)(1)地層壓力掌握不準；地層壓力掌握不準；(2)(2)泥漿密度偏低；泥漿密度偏低；(3)(3)井內(nèi)泥漿液柱高度降低；井內(nèi)泥漿液柱高度降低；(4)(4)起鉆抽吸；起鉆抽吸；(5)(5)

11、其他措施不當(dāng)?shù)?。其他措施不?dāng)?shù)?。石油鉆井基礎(chǔ)知識石油鉆井基礎(chǔ)知識十六、軟關(guān)井十六、軟關(guān)井 就是在發(fā)現(xiàn)溢流關(guān)井時，先翻開節(jié)流就是在發(fā)現(xiàn)溢流關(guān)井時，先翻開節(jié)流閥，后關(guān)防噴器，再試關(guān)緊節(jié)流閥的一種閥，后關(guān)防噴器，再試關(guān)緊節(jié)流閥的一種關(guān)井方法。由于這樣可以保證關(guān)井井口套關(guān)井方法。由于這樣可以保證關(guān)井井口套壓值不超越允許的井口套壓值，保證井控壓值不超越允許的井口套壓值，保證井控平安，一旦井內(nèi)壓力過大，可節(jié)流放噴。平安，一旦井內(nèi)壓力過大，可節(jié)流放噴。石油鉆井基礎(chǔ)知識石油鉆井基礎(chǔ)知識十七、鉆井過程中溢流顯示十七、鉆井過程中溢流顯示 (1)(1)鉆井液儲存罐液面升高；鉆井液儲存罐液面升高；(2)(2)鉆井鉆井

12、液出口流速加快；液出口流速加快；(3)(3)鉆速加快或放空；鉆速加快或放空；(4)(4)鉆井液循環(huán)壓力下降；鉆井液循環(huán)壓力下降；(5)(5)井下油、氣、井下油、氣、水顯示；水顯示；(6)(6)鉆井液在出口性能發(fā)生變化。鉆井液在出口性能發(fā)生變化。石油鉆井基礎(chǔ)知識石油鉆井基礎(chǔ)知識十八、溢流關(guān)井程序十八、溢流關(guān)井程序(1)(1)停泵；停泵；(2)(2)上提方鉆桿；上提方鉆桿；(3)(3)適當(dāng)適當(dāng)翻開節(jié)流閥；翻開節(jié)流閥；(4)(4)關(guān)防噴器；關(guān)防噴器；(5)(5)試關(guān)緊節(jié)試關(guān)緊節(jié)流閥；流閥；(6)(6)發(fā)出信號，迅速報告隊長、技發(fā)出信號，迅速報告隊長、技術(shù)員；術(shù)員；(7)(7)準確記錄立柱和套管壓力及

13、泥準確記錄立柱和套管壓力及泥漿增量。漿增量。石油鉆井基礎(chǔ)知識石油鉆井基礎(chǔ)知識十九、鉆井中井下復(fù)雜情況十九、鉆井中井下復(fù)雜情況鉆進中由鉆井液的類型與性能選擇不鉆進中由鉆井液的類型與性能選擇不當(dāng)、井身質(zhì)量較差等緣由，呵斥井下遇阻、當(dāng)、井身質(zhì)量較差等緣由，呵斥井下遇阻、遇卡、以及鉆進時嚴重蹩跳、井漏、井噴遇卡、以及鉆進時嚴重蹩跳、井漏、井噴等，不能維持正常鉆井和其他作業(yè)的正常等，不能維持正常鉆井和其他作業(yè)的正常進展的景象進展的景象石油鉆井基礎(chǔ)知識石油鉆井基礎(chǔ)知識二十、鉆井事故二十、鉆井事故是指由于檢查不周、違章操作、處置是指由于檢查不周、違章操作、處置井下復(fù)雜情況的措施不當(dāng)或忽略大意，而井下復(fù)雜情況

14、的措施不當(dāng)或忽略大意，而呵斥的鉆具折斷、頓鉆、卡鉆及井噴失火呵斥的鉆具折斷、頓鉆、卡鉆及井噴失火等惡果。等惡果。石油鉆井基礎(chǔ)知識石油鉆井基礎(chǔ)知識二十一、井漏二十一、井漏井漏主要由以下景象發(fā)現(xiàn)，井漏主要由以下景象發(fā)現(xiàn)，(1)(1)泵入泵入井內(nèi)鉆井液量返出量，嚴重時有進無出；井內(nèi)鉆井液量返出量，嚴重時有進無出；(2)(2)鉆井液罐液面下降，鉆井液量減少；鉆井液罐液面下降，鉆井液量減少；(3)(3)泵壓明顯下降。漏失越嚴重，泵壓下泵壓明顯下降。漏失越嚴重，泵壓下降越明顯。降越明顯。石油鉆井基礎(chǔ)知識石油鉆井基礎(chǔ)知識二十二、卡鉆及呵斥緣由二十二、卡鉆及呵斥緣由卡鉆就是在鉆井過程中因地質(zhì)要素、卡鉆就是在鉆

15、井過程中因地質(zhì)要素、鉆井液性能不好、技術(shù)措施不當(dāng)?shù)染売?，鉆井液性能不好、技術(shù)措施不當(dāng)?shù)染売?，使鉆具在井內(nèi)長時間不能自在活動，這種使鉆具在井內(nèi)長時間不能自在活動，這種景象叫卡鉆。主要有黏附卡鉆、沉砂卡鉆、景象叫卡鉆。主要有黏附卡鉆、沉砂卡鉆、砂橋卡鉆、井塌卡鉆、縮徑卡鉆、泥包卡砂橋卡鉆、井塌卡鉆、縮徑卡鉆、泥包卡鉆、落物卡鉆及鉆具零落下頓卡鉆等。鉆、落物卡鉆及鉆具零落下頓卡鉆等。石油鉆井基礎(chǔ)知識石油鉆井基礎(chǔ)知識二十三、處置卡鉆事故的方法二十三、處置卡鉆事故的方法(1) (1) 泡油解卡；泡油解卡；(2) (2) 運用震擊器震擊解卡；運用震擊器震擊解卡；(3) (3) 倒扣套銑；倒扣套銑；(4)

16、(4) 爆炸松扣；爆炸松扣；(5) (5) 爆炸鉆具側(cè)鉆新眼等。爆炸鉆具側(cè)鉆新眼等。石油鉆井基礎(chǔ)知識石油鉆井基礎(chǔ)知識二十四、固井二十四、固井固井就是向井內(nèi)下入一定尺寸的套管固井就是向井內(nèi)下入一定尺寸的套管串，并在其周圍注入水泥漿，把套管固定串，并在其周圍注入水泥漿，把套管固定的井壁上，防止井壁坍塌。其目的是：封的井壁上，防止井壁坍塌。其目的是：封隔疏松、易塌、易漏等復(fù)雜地層；封隔油、隔疏松、易塌、易漏等復(fù)雜地層；封隔油、氣、水層，防止相互竄漏；安裝井口，控氣、水層，防止相互竄漏；安裝井口，控制油氣流，以利鉆進或消費油氣。制油氣流，以利鉆進或消費油氣。石油鉆井基礎(chǔ)知識石油鉆井基礎(chǔ)知識二十五、井身

17、構(gòu)造二十五、井身構(gòu)造包括：包括：(1)(1)一口井的套管層次；一口井的套管層次；(2)(2)各各層套管的直徑和下入深度；層套管的直徑和下入深度；(3)(3)各層套管相各層套管相應(yīng)的鉆頭直徑和鉆進深度；應(yīng)的鉆頭直徑和鉆進深度；(4)(4)各層套管外各層套管外的水泥上返高度等等。的水泥上返高度等等。石油鉆井基礎(chǔ)知識石油鉆井基礎(chǔ)知識二十六、套管柱下部構(gòu)造二十六、套管柱下部構(gòu)造(1)(1)引鞋：引導(dǎo)套管入井，防止套管插引鞋：引導(dǎo)套管入井，防止套管插入或刮擠井壁；入或刮擠井壁；(2)(2)套管鞋：引導(dǎo)在其內(nèi)部套管鞋：引導(dǎo)在其內(nèi)部起鉆的鉆具進入套管；起鉆的鉆具進入套管；(3)(3)旋流短節(jié)：使水旋流短節(jié)：

18、使水泥漿旋流上返，利于替泥漿，提高注水泥泥漿旋流上返，利于替泥漿，提高注水泥質(zhì)量；質(zhì)量；(4)(4)套管回壓凡爾：防止水泥漿回流，套管回壓凡爾：防止水泥漿回流，下套管時間阻止泥漿進入套管；下套管時間阻止泥漿進入套管；(5)(5)承托環(huán)：承托環(huán)：承托膠塞、控制水泥塞高度；承托膠塞、控制水泥塞高度；(6)(6)套管扶正套管扶正器：使套管在鉆井中居中，提高固井質(zhì)量。器：使套管在鉆井中居中，提高固井質(zhì)量。石油鉆井基礎(chǔ)知識石油鉆井基礎(chǔ)知識二十七、注水泥施工工序二十七、注水泥施工工序下套管至預(yù)定深度下套管至預(yù)定深度裝水泥頭、循環(huán)裝水泥頭、循環(huán)泥漿、接地面管線泥漿、接地面管線打隔離液打隔離液注水泥注水泥頂膠塞頂膠塞替泥漿替泥漿碰壓碰壓注水泥終了、候注水泥終了、候凝。凝。石油鉆井基礎(chǔ)知識石油鉆井基礎(chǔ)知識二十八、完井井口安裝二十八、完井井口安裝(1)(1)套管頭套管頭-密封兩層套管環(huán)空，懸密封兩層套管環(huán)空，懸掛第二部分套管柱和接受一部分分量；掛第二部分套管柱和接受一部分分量；(2)(2)油管頭油管頭-承座錐管掛，銜接油層套管承座錐管掛，銜接油層套管和采油樹、放噴閘門、管線；和采油樹、放噴閘門、管線；(3