鉆井工程緒論

1、鉆井工程理論與技術(shù)鉆井工程理論與技術(shù)緒論緒論第一章第一章 鉆井的工程地質(zhì)條件鉆井的工程地質(zhì)條件第二章第二章 鉆進工具鉆進工具第三章第三章 鉆井液鉆井液第四章第四章 鉆進參數(shù)優(yōu)選鉆進參數(shù)優(yōu)選第五章第五章 井眼軌道設(shè)計及軌跡控制井眼軌道設(shè)計及軌跡控制第六章第六章 油氣井壓力控制油氣井壓力控制第七章第七章 固井與完井固井與完井第八章第八章 其他鉆井技術(shù)及作業(yè)其他鉆井技術(shù)及作業(yè)1.鉆井工藝原理鉆井工藝原理（上、中、下），石油工業(yè)出版社，劉希圣（上、中、下），石油工業(yè)出版社，劉希圣教授主編。教授主編。 2.鉆井工藝技術(shù)基礎(chǔ)鉆井工藝技術(shù)基礎(chǔ)石油大學(xué)出版社，王瑞和教授編著。石油大學(xué)出版社，王瑞和教授編著。3

2、. 鉆井工程鉆井工程 郝瑞主編（中等專業(yè)用書）。郝瑞主編（中等專業(yè)用書）。4. 實用鉆井工程實用鉆井工程中國石油天然氣總公司情報研究所，徐云英中國石油天然氣總公司情報研究所，徐云英主編。主編。5. 噴射鉆井理論與計算噴射鉆井理論與計算石油工業(yè)出版社，張紹槐編著。石油工業(yè)出版社，張紹槐編著。6. 最優(yōu)化鉆井理論基礎(chǔ)與計算最優(yōu)化鉆井理論基礎(chǔ)與計算石油工業(yè)出版社，郭學(xué)增編著。石油工業(yè)出版社，郭學(xué)增編著。主要參考書主要參考書緒緒 論論主要內(nèi)容：主要內(nèi)容：一、石油鉆井概述一、石油鉆井概述 1石油鉆井的概念石油鉆井的概念 2石油鉆井的種類石油鉆井的種類二、鉆井技術(shù)的發(fā)展二、鉆井技術(shù)的發(fā)展 1鉆井技術(shù)的發(fā)展

3、階段鉆井技術(shù)的發(fā)展階段 2旋轉(zhuǎn)鉆井技術(shù)的發(fā)展旋轉(zhuǎn)鉆井技術(shù)的發(fā)展三、鉆井的基本工藝過程三、鉆井的基本工藝過程1石油鉆井的概念石油鉆井的概念 所謂石油鉆井是指為了勘探和開發(fā)地下石油和天然氣而所謂石油鉆井是指為了勘探和開發(fā)地下石油和天然氣而在地表鉆鑿一個通往地下油氣層直徑很小的井眼的工作。在地表鉆鑿一個通往地下油氣層直徑很小的井眼的工作。2石油鉆井的種類石油鉆井的種類A A把鉆井按鉆井的目的進行分類把鉆井按鉆井的目的進行分類一、石油鉆井概述一、石油鉆井概述n區(qū)域普查井區(qū)域普查井 ：基準井、剖面井、：基準井、剖面井、 參數(shù)井、構(gòu)造井參數(shù)井、構(gòu)造井n探井：預(yù)探井、詳探井、邊探井探井：預(yù)探井、詳探井、邊探

4、井n開發(fā)井：生產(chǎn)井（油井、氣井）、注入井（注水井、注氣井）開發(fā)井：生產(chǎn)井（油井、氣井）、注入井（注水井、注氣井）n特殊用途井：檢查井、觀察井、調(diào)整井、特殊用途井：檢查井、觀察井、調(diào)整井、 救援井等。救援井等。n基準井：在區(qū)域普查階段，為了了解地層的沉積特征基準井：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。和含油氣情況、驗證物探成果而鉆的井。n剖面井：是為了研究地層巖性、巖相變化，為尋找含油剖面井：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。氣構(gòu)造而鉆的井。n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。參數(shù)井：為了解區(qū)域構(gòu)造，提供巖石物性參數(shù)而

5、鉆的井。n構(gòu)造井：為了了解地質(zhì)構(gòu)造特征、驗證物探成果，并編構(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。制地下某一標準層的構(gòu)造圖。n探井：為了確定油氣藏是否存在及其埋藏位置（預(yù)探探井：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的地質(zhì)資料（詳探井），圈定油氣藏邊界及其儲量 （邊探井）。（邊探井）。n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。井。n注入井：開發(fā)后期為了提高采收

6、率及開發(fā)速度，而對油田注入井：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。進行注水注氣以補充和合理利用地層能量所鉆的井。n檢查井：油田開發(fā)到某一含水階段，為了搞清各油層的壓檢查井：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力和油、氣、水分布狀況，剩余油飽和度的分布和變化情況。況。n觀察井：油田開發(fā)過程中專門用來了解地下動態(tài)的井觀察井：油田開發(fā)過程中專門用來了解地下動態(tài)的井n調(diào)整井：油田開發(fā)中后期，為進一步提高開發(fā)效果和調(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)所鉆井

7、。最終采收率，而調(diào)整原有開發(fā)井網(wǎng)所鉆井。n救援井：為了救援而鉆的井。救援井：為了救援而鉆的井。B B把鉆井按井斜角不同分類：把鉆井按井斜角不同分類： 直井、定向井、水平井直井、定向井、水平井 直井：井口與井底在同一條鉛垂線上直井：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 與井與井底不在同一條鉛垂線上。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的角度進的角度進入目的層。入目的層。C C把鉆井按井深不同分類：把鉆井按井深不同分類：n淺井淺井 H2500m2

8、500m；n中深井中深井 2500H45002500H4500；n深井深井 4500H60004500H6000mH6000m。1鉆井技術(shù)的發(fā)展階段鉆井技術(shù)的發(fā)展階段（1）人工掘井：）人工掘井：1521年之前年之前（2）人力沖擊鉆：）人力沖擊鉆： 15211835年，是靠人力、撈砂筒、特殊鉆頭、懸繩、年，是靠人力、撈砂筒、特殊鉆頭、懸繩、游梁等來完成的。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。井的。二、鉆井技術(shù)的發(fā)展二、鉆井技術(shù)的發(fā)展n特點是：特點是： a.破巖與清巖相間進行。破巖與清巖相間進行。 b.沖擊力小

9、，破碎效率低。沖擊力小，破碎效率低。 c.設(shè)備簡單，起下鉆方便。設(shè)備簡單，起下鉆方便。（3）機械頓鉆（沖擊鉆）：）機械頓鉆（沖擊鉆）：18591901年年支架游梁懸繩井壁鉆頭井底（4）旋轉(zhuǎn)鉆：是自）旋轉(zhuǎn)鉆：是自1901年發(fā)展起來的。年發(fā)展起來的。n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。進行破碎，同時循環(huán)鉆井液以清潔井底的鉆井方法。n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)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。鉆井。n特點是：特點是： a.破巖與

10、清巖同時進行。破巖與清巖同時進行。 b.旋轉(zhuǎn)動力大，轉(zhuǎn)速高，破碎效率高。旋轉(zhuǎn)動力大，轉(zhuǎn)速高，破碎效率高。 c.設(shè)備復(fù)雜，起下鉆繁瑣。設(shè)備復(fù)雜，起下鉆繁瑣。2旋轉(zhuǎn)鉆井技術(shù)的發(fā)展旋轉(zhuǎn)鉆井技術(shù)的發(fā)展（1）概念時期（）概念時期（19011920年）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)。和注水泥固套管技術(shù)。（2）發(fā)展時期（）發(fā)展時期（19201948年）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。時出現(xiàn)了大功率鉆井設(shè)

11、備。（3）科學(xué)化鉆井時期（）科學(xué)化鉆井時期（19481968年）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)出了影響機械鉆速的有關(guān)因素，采用及固相控制技術(shù)，總結(jié)出了影響機械鉆速的有關(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)。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（）自動化鉆井時期（1968現(xiàn)在）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)等計發(fā)展了鉆井參數(shù)自動檢測、綜

12、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)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。等新技術(shù)、新工藝及新設(shè)備。 一口井的建井過程按其順序可分為三個階段，即鉆前準備、一口井的建井過程按其順序可分為三個階段，即鉆前準備、鉆進、固井和完井。鉆進、固井和完井。 1鉆前準備鉆前準備 2鉆進鉆進 3固井和完井固井和完井三、鉆井的基本工藝過程三、鉆井的基本工藝過程n改變鉆頭尺寸（井眼尺寸）開始新的井段的工藝叫開鉆。改變鉆頭尺寸（井眼尺寸）開始新的井段的工藝叫