鉆井現(xiàn)場及定向井基本知識

中國石化集團勝利石油管理局石油工程技術(shù)開發(fā)中心成立于1993年，是從事定向井、水平井、開窗側(cè)鉆井等鉆井技術(shù)服務(wù)的專業(yè)化公司，已取得中石化石油工程隊伍乙級資質(zhì)證和市場準入證。中心堅持“服務(wù)油田，奉獻社會”的宗旨，貫徹“井身質(zhì)量合格率100%，顧客滿意100%”質(zhì)量目標，在勝利、陜北、西藏、中原、吉林、新疆等油區(qū)優(yōu)質(zhì)、安全、高效完成各類定向井（水平井）的施工任務(wù)，在業(yè)內(nèi)享有良好聲譽。在石油企業(yè)中率先引入“四證合一”（質(zhì)量·環(huán)境·職業(yè)健康安全·HSE）體系，企業(yè)管理實現(xiàn)了標準化、國際化。2008年、2009年先后被評為勝利油田行業(yè)一強、勝利油田金牌隊。中心將繼續(xù)秉承“以質(zhì)量求生存，以信譽謀發(fā)展，持續(xù)改進，滿足顧客期望”企業(yè)理念，依靠精良的裝備、成熟的技術(shù)、規(guī)范的管理，與社會各界朋友攜手開創(chuàng)定向井技術(shù)服務(wù)新領(lǐng)域、譜寫企業(yè)發(fā)展新篇章！

石油工程技術(shù)開發(fā)中心簡介HTTP://WWW.SDDXJ.COM/鉆井現(xiàn)場及定向井基本知識

HTTP://WWW.SDDXJ.COM/主講人：嚴智武一、進入井場及現(xiàn)場工作注意事項二、鉆井基本知識三、定向井基本知識四、海藍無線隨鉆基本知識目錄HTTP://WWW.SDDXJ.COM/1、進入井場，要保持良好的精神狀態(tài)和健康的身體。2、安全第一，預(yù)防為主。

a、穿戴好勞動保護用品：安全帽、工衣、工鞋、手套等。

b、不準在井場隨意走動、逗留，如因工作需要，應(yīng)時刻提高警惕，注意周圍情況變化。

c、我不傷人、人不傷我。首先保證自己安全，再幫助他人安全。

d、遵守井隊、所里制定的現(xiàn)場安全規(guī)章制度。一、進入井場及現(xiàn)場工作注意事項HTTP://WWW.SDDXJ.COM/一、進入井場及現(xiàn)場工作注意事項3、注意個人衛(wèi)生、環(huán)境衛(wèi)生及飲食衛(wèi)生，生活垃圾、工作垃圾不要隨意丟棄，要放到指定地點。4、禮貌待人，不卑不亢，堅持原則，注意工作中的小節(jié)。5、積極主動與現(xiàn)場各單位人員溝通，及時了解生產(chǎn)動態(tài)，提前安排下一步工作。6、盡量不做與自己工作無關(guān)的工作。7、工作結(jié)束，離開井場，做好收尾工作。HTTP://WWW.SDDXJ.COM/二、鉆井基本知識1、鉆頭類型及指標；2、鉆機八大件組成；3、鉆柱組成及其作用；4、鉆井液的性能及作用；5、常用的鉆井液凈化設(shè)備；6、鉆井中鉆井液的循環(huán)程序；7、影響機械鉆速的因素；8、鉆井中井下復(fù)雜情況及鉆井事故；9、鉆井事故。HTTP://WWW.SDDXJ.COM/二、鉆井基本知識1、鉆頭類型及指標：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。衡量鉆頭的主要指標是：鉆頭進尺和機械鉆速。HTTP://WWW.SDDXJ.COM/二、鉆井基本知識（1）井架（2）天車（3）游動滑車（4）大鉤（5）水龍頭（6）絞車（7）轉(zhuǎn)盤（8）泥漿泵2、鉆機八大件組成：HTTP://WWW.SDDXJ.COM/二、鉆井基本知識3、鉆柱組成及其作用：

鉆柱通常的組成部分有：鉆頭、鉆鋌、鉆桿、穩(wěn)定器、專用接頭及方鉆桿。鉆柱的基本作用是：(1)起下鉆頭；(2)施加鉆壓；(3)傳遞動力；(4)輸送鉆井液；(5)進行特殊作業(yè)：擠水泥、處理井下事故等。

HTTP://WWW.SDDXJ.COM/二、鉆井基本知識4、鉆井液的性能及作用：鉆井液的性能主要有：(1)密度；(2)粘度；(3)屈服值；(4)靜切力；(5)失水量；(6)泥餅厚度；(7)含砂量；(8)酸堿度；(9)固相、油水含量。

鉆井液是鉆井的血液，其主要作用有：(1)攜帶、懸浮巖屑；(2)冷卻、潤滑鉆頭和鉆具；(3)清洗、沖刷井底，利于鉆井；(4)利用鉆井液液柱壓力，防止井噴；(5)保護井壁，防止井壁垮塌；(6)為井下動力鉆具傳遞動力。

HTTP://WWW.SDDXJ.COM/二、鉆井基本知識5、常用的鉆井液凈化設(shè)備：(1)振動篩，作用是清除大于篩孔尺寸的砂粒；

(2)旋流分離器，作用是清除小于振動篩篩孔尺寸的顆粒；

(3)螺桿式離心分離機，作用是回收重晶石，分離粘土顆粒；

(4)篩筒式離心分離機，作用是回收重晶石。HTTP://WWW.SDDXJ.COM/二、鉆井基本知識6、鉆井中鉆井液的循環(huán)程序：鉆井液罐→泵→地面管匯→立管→水龍帶→水龍頭→鉆柱內(nèi)→鉆頭→鉆柱外環(huán)形空間→井口→泥漿(鉆井液)槽→鉆井液凈化設(shè)備→鉆井液罐HTTP://WWW.SDDXJ.COM/二、鉆井基本知識7、影響機械鉆速的因素：

(1)鉆壓、轉(zhuǎn)速和鉆井液排量；

(2)鉆井液性質(zhì)；

(3)鉆頭水力功率的大小；

(4)巖石可鉆性與鉆頭類型。

HTTP://WWW.SDDXJ.COM/二、鉆井基本知識8、鉆井中井下復(fù)雜情況

鉆進中由于鉆井液的類型與性能選擇不當、井身質(zhì)量較差等原因，造成井下遇阻、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)的正常進行的現(xiàn)象?？ㄣ@及造成原因

卡鉆就是在鉆井過程中因地質(zhì)因素、鉆井液性能不好、技術(shù)措施不當?shù)仍?，使鉆具在井內(nèi)長時間不能自由活動，這種現(xiàn)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、泥包卡鉆、落物卡鉆及鉆具脫落下頓卡鉆等。

HTTP://WWW.SDDXJ.COM/二、鉆井基本知識9、鉆井事故：是指由于檢查不周、違章操作、處理井下復(fù)雜情況的措施不當或疏忽大意，而造成的鉆具折斷、頓鉆、卡鉆及井噴失火等惡果。HTTP://WWW.SDDXJ.COM/三、定向井基本知識定向井技術(shù)是當今世界石油勘探開發(fā)領(lǐng)域最先進的鉆井技術(shù)之一，它是由特殊井下工具、測量儀器和工藝技術(shù)有效控制井眼軌跡，使鉆頭沿著特定方向鉆達地下預(yù)定目標的鉆井工藝技術(shù)。采用定向井技術(shù)可以使地面和地下條件受到限制的油氣資源得到經(jīng)濟、有效的開發(fā)，能夠大幅度提高油氣產(chǎn)量和降低鉆井成本，有利于保護自然環(huán)境，具有顯著的經(jīng)濟效益和社會效益。1、定向井簡介HTTP://WWW.SDDXJ.COM/三、定向井基本知識

定向井就是使井身沿著預(yù)先設(shè)計的井斜和方位鉆達目的層的鉆井方法。水平井是定向井的一種，一般的油井是垂直或傾斜貫穿油層，通過油層的井段比較短。而水平井是在垂直或傾斜地鉆達油層后，井眼接近于水平，與油層保持平行，得以長井段的在油層中鉆進直到完井。這樣的油井穿過油層井段上百米以至上千米，有利于多采油，油層中流體流入井中的流動阻力減小，生產(chǎn)能力比普通直井、斜井生產(chǎn)能力提高幾倍。1、定向井簡介HTTP://WWW.SDDXJ.COM/2、定向井的分類三、定向井基本知識按設(shè)計井眼軸線分：A、兩維定向井：井眼軸線在某個鉛垂平面上變化的定向井，井斜變化，方位不變化。B、三維定向井：井眼軸線在三維空間變化的定向井，井斜變化，方位變化。可分為：三維糾偏井和三維繞障井。按鉆井目的分：救援井、多目標井、繞障井、多底井等。HTTP://WWW.SDDXJ.COM/三、定向井基本知識2、定向井的分類按設(shè)計最大井斜角分A、低斜度定向井：井斜小于15度，鉆井時井斜、方位不易控制，鉆井難度大。B、中斜度定向井：井斜在15-45度之間，鉆井時井斜、方位易控制，鉆井難度相對較小，是使用最多的一種。C、大斜度定向井：井斜在46-85度之間，其斜度大，水平位移大，增加了鉆井難度和成本。D、水平井：井斜在86度以上，其鉆井相對較難，需要特殊設(shè)備、鉆具、三、定向井基本知識3、有關(guān)定向井的一些概念（1）定向井：一口井的設(shè)計目標點，按照人為的需要，在一個既定的方向上與井口垂線偏離一定的距離的井，統(tǒng)稱為定向井。（2）井深：井眼軸線上任一點，到井口的井眼長度，稱為該點的井深，單位為“米”。（3）垂深：井眼軸線上任一點，到井口所在水平面的距離，稱為該點的垂深，單位為“米”。

HTTP://WWW.SDDXJ.COM/三、定向井基本知識（4）水平位移：井眼軌跡上任一點，與井口鉛直線的距離，稱為該點的水平位移，也稱為該點的閉合距，單位為“米”。

（5）視位移：水平位移在設(shè)計方位線上的投影長度，稱為視位移，是繪制垂直投影圖的重要參數(shù)，單位為“米”。

(6)井斜角：井眼軸線上任一點的井眼方向線與通過該點的重力線之間的夾角，稱為該點的井斜角，單位為“度”。

3、有關(guān)定向井的一些概念HTTP://WWW.SDDXJ.COM/三、定向井基本知識3、有關(guān)定向井的一些概念(7)方位角：在以井眼軸線上任一點為原點的平面坐標系中，以通過該點的正北方向線為始邊，按順時針方向旋轉(zhuǎn)至該點處井眼方向線在水平面上的投影線為終邊，其所轉(zhuǎn)過的角度稱為該點的方位角，單位為“度”。

(8)磁偏角：在某一地區(qū)內(nèi)，其磁北極方向線與地理北極方位線之間的夾角，稱為該地區(qū)的“磁偏角”，順時針為正，逆時針為負。磁方位校正為磁方位角加上該地區(qū)的磁偏角。

(9)造斜點：在定向井中，開始定向造斜的位置叫“造斜點”。通常以開始定向造斜的井深來表示。

HTTP://WWW.SDDXJ.COM/三、定向井基本知識3、有關(guān)定向井的一些概念(10)造斜率：表示造斜工具的造斜能力，常用“°/100m”表示。(11)井斜變化率：單位井段內(nèi)井斜角的變化速度稱為“井斜變化率”，常用“°/100m”表示。

(12)方位變化率：單位井段內(nèi)方位角的變化速度稱為“方位變化率”，常用“°/100m”表示。

(13)全角變化率（狗腿度）：指的是單位井段內(nèi)井眼鉆進的方向在三維空間內(nèi)的角度變化，它既包含了井斜角的變化又包含著方位角的變化。常用“°/100m”表示。HTTP://WWW.SDDXJ.COM/三、定向井基本知識(14)靶點（目標點）：設(shè)計規(guī)定的、需要鉆達的地層位置，稱為靶點。

(15)靶區(qū)半徑：允許實鉆井眼軌跡偏離設(shè)計目標點的水平距離，成為靶區(qū)半徑。

(16)靶心距：在靶區(qū)平面上，實鉆井眼軸線與目標點之間的距離，稱為靶心距。

(17)工具面：在造斜鉆具組合中，由彎曲工具的兩個軸線所決定的平面，稱為工具面。

3、有關(guān)定向井的一些概念HTTP://WWW.SDDXJ.COM/

三、定向井基本知識3、有關(guān)定向井的一些概念(18)工具面角：分為磁性工具面角和重力工具面角，磁性工具面角以正北方向線為基準，重力工具面角以井眼方位線為基準。(19)反扭角：使用井底馬達帶彎接頭進行定向造斜或扭方位時，動力鉆具啟動前的工具面與啟動后加壓鉆進時的工具面之間的夾角，稱為反扭角。反扭角總是使工具面逆時針轉(zhuǎn)動。

HTTP://WWW.SDDXJ.COM/HTTP://WWW.SDDXJ.COM/根據(jù)所用測量儀器的不同大致可分為：（1）單點定向（2）有線隨鉆定向（3）無線隨鉆定向原理：是利用彎接頭或彎動力鉆具使下部鉆具產(chǎn)生一個彈性力矩，迫使井下動力鉆具驅(qū)動鉆頭側(cè)向切削，使鉆出的新井眼偏離原井眼軸線，達到增斜和扭方位的目的。三、定向井基本知識4、定向方法介紹HTTP://WWW.SDDXJ.COM/三、定向井基本知識5、定向鉆具組合介紹（1）鉆頭+直動力鉆具+彎接頭+無磁鉆鋌+鉆鋌（或加重鉆桿）+鉆桿（2）鉆頭+彎動力鉆具+直接頭+無磁鉆鋌+鉆鋌（或加重鉆桿）+鉆桿

*現(xiàn)場主要使用該鉆具組合三、定向井基本知識HTTP://WWW.SDDXJ.COM/6、單點定向方法介紹使用儀器：絞車及電子單多點或其它單多點儀器。數(shù)據(jù)傳輸方式：中斷鉆井作業(yè)，地面讀取數(shù)據(jù)，非連續(xù)測量。優(yōu)點：成本低。缺點：數(shù)據(jù)傳輸慢，準確性差，操作難度大，增加鉆井風險。HTTP://WWW.SDDXJ.COM/三、定向井基本知識7、有線隨鉆定向方法介紹使用儀器：有線隨鉆車及有線隨鉆測斜儀。數(shù)據(jù)傳輸方式：電纜作為數(shù)據(jù)傳輸介質(zhì)，隨鉆連續(xù)測量。優(yōu)點：傳輸數(shù)據(jù)快。缺點：操作繁瑣、測斜時間長。HTTP://WWW.SDDXJ.COM/三、定向井基本知識8、無線隨鉆定向方法介紹使用儀器：無線隨鉆測斜儀。數(shù)據(jù)傳輸方式：鉆井液（或電磁波）作為數(shù)據(jù)傳輸介質(zhì)，隨鉆連續(xù)測量優(yōu)點：有利于現(xiàn)場施工缺點：成本高HTTP://WWW.SDDXJ.COM/四、海藍無線隨鉆基本知識1、海藍無線隨鉆測斜儀基本構(gòu)成壓力傳感器司顯（遠程數(shù)據(jù)處理器）數(shù)據(jù)傳輸線專用數(shù)據(jù)處理儀計算機