鉆井工藝流程

1.鉆前作業(yè)

鉆前作業(yè)的主要工作在于準(zhǔn)備鉆井條件。鉆前作業(yè)的主要工作有:修筑簡(jiǎn)易公路搬運(yùn)井架等鉆井設(shè)備，平整井場(chǎng)安裝井架，鉆井用水和器材的準(zhǔn)備等。

它包括以下內(nèi)容：測(cè)定井位、落實(shí)水源、修筑道路、基礎(chǔ)施工、井架安裝、鉆機(jī)搬遷與安裝、土方工程施工、全套水、電、訊路的鋪設(shè)和安裝防凍保溫設(shè)施以及備齊開(kāi)鉆鉆具和用料，做好開(kāi)鉆井口準(zhǔn)備（包括下導(dǎo)管和沖鼠洞）。

2.鉆表層

地表地層一般比較松軟，在鉆開(kāi)后必須進(jìn)行專(zhuān)門(mén)的加固處理才能繼續(xù)向深部鉆進(jìn)。這種加固一般采用下入大尺寸的表層套管并用水泥將套管與地層緊密膠結(jié)(稱(chēng)固井)來(lái)完成。因此，鉆地表地層(現(xiàn)場(chǎng)慣稱(chēng)“一開(kāi)”)時(shí)，必須使用大尺寸鉆頭，并且鉆進(jìn)深度適當(dāng)(太淺則松軟地層未加固好影響后續(xù)鉆進(jìn)，太深則增加成本造成浪費(fèi)，一般在兒十米到一二百米左右)。一開(kāi)鉆達(dá)硬地層后，即下套管固表層，待固井水泥凝固后再繼續(xù)鉆進(jìn)。

3.進(jìn)抵目的層的鉆進(jìn)

表層固好后，就使用較一開(kāi)小一定尺寸的鉆頭向地層深部鉆進(jìn)(簡(jiǎn)稱(chēng)“二開(kāi)”)。這時(shí)一般需要進(jìn)行地質(zhì)資料的連續(xù)錄取并在需要的時(shí)候或需要的井段對(duì)有關(guān)的地質(zhì)資料進(jìn)行加密錄取，以解決地質(zhì)研究與鉆井工程的相關(guān)需要問(wèn)題。在鉆達(dá)目的層之前，在遇到某些特殊情況如易垮塌層、高產(chǎn)水層、異常高壓(或低壓)層等在鉆進(jìn)中難于控制的層段時(shí)，還需要下入技術(shù)套管固井后，再用較“二開(kāi)”更小的鉆頭向目的層鉆進(jìn)(習(xí)稱(chēng)“三開(kāi)”)。在鉆達(dá)目的層后，一般要進(jìn)行許多特別要求項(xiàng)目的資料錄取(如取巖心、測(cè)井等)。

4.中途測(cè)試

某些探井在鉆達(dá)設(shè)計(jì)目的層位以前可能發(fā)現(xiàn)良好的油氣顯不，這時(shí)可以根據(jù)需要停鉆，利用鉆桿做地層流體從井底流向井口的導(dǎo)管，進(jìn)行以證實(shí)地層含油性和產(chǎn)能為主要目的的測(cè)試。這就是中途測(cè)試，中途測(cè)試結(jié)束后一般都要繼續(xù)鉆進(jìn)。

5.完井電測(cè)

在探井鉆進(jìn)的過(guò)程中，若發(fā)現(xiàn)有價(jià)值的油氣水層時(shí)，可以視具體情況隨時(shí)安排需要項(xiàng)目的測(cè)井，但這種情況一般不多，若非特別緊急或重要，一般都安排在終鉆時(shí)與其它重要層段一起進(jìn)行電測(cè)。在一口井完鉆時(shí)，一般都要進(jìn)行一次系統(tǒng)全面的測(cè)井，以取得該井全井多個(gè)項(xiàng)目的電測(cè)資料。這種測(cè)井，稱(chēng)為完井電測(cè)，以與其它測(cè)井相區(qū)別。完井電測(cè)可取得全井各層段系統(tǒng)的測(cè)井資料，它對(duì)井下地層的詳細(xì)劃分對(duì)比、目的層的巖性物性含油氣性認(rèn)識(shí)等都有著極重要的意義，它是鉆井中所必須錄取的重要資料。

6.固井與完井

對(duì)已鉆成的井眼進(jìn)行井壁加固，稱(chēng)固井。鉆開(kāi)目的層并建立目的層與井筒的連通方法的作業(yè)，稱(chēng)完井。完井的目的有二:一是建立保證油氣順暢地從地層流向井筒的通道;二是加固油層部位的井壁。

完井工程是指從完鉆井深至交井的工程階段。完井方法有四種：

裸眼完井：是指油氣層井段不下套管封隔的完井方法；

射孔完井：是指鉆穿油氣層，將油層套管下過(guò)油氣層底部，固井封隔油氣層，再用射孔器射穿油氣層井段的套管與水泥環(huán)，以形成油氣流入井內(nèi)通道的完井方法。

貫眼完井：是鉆穿油氣層后將帶孔眼（或割縫）套管下至油氣層底部，油氣層以上井眼注水泥封隔的完井方法。

襯管完井：是鉆至油氣層頂部、下油層套管，注水泥封隔，再用小鉆頭鉆穿油氣層，下入帶孔眼（或割縫）的襯管的完井方法。

1、噴射鉆井

將泥漿泵輸送的高壓泥漿通過(guò)鉆頭噴嘴形成高速?zèng)_擊射流（通常在m/s以上）,直接作用于井底，充分利用水力能量（一般使泵水功率的50%以上作用于井底）,使巖屑及時(shí)沖離井底或直接破碎地層,可大幅度提高鉆井速度。合理的工作方式是采用較高的泵壓、較低的排量和較小的鉆頭噴嘴直徑。 　優(yōu)選參數(shù)鉆井 在分析已鉆井資料的基礎(chǔ)上，以電子計(jì)算機(jī)為手段，用最優(yōu)化的方法，將影響鉆井速度的各種可控因素（例如鉆頭類(lèi)型、鉆壓、轉(zhuǎn)速、泥漿性能、水力因素等），根據(jù)最低成本原則建立數(shù)學(xué)模型，編成計(jì)算程序。進(jìn)行優(yōu)選配合，使鉆井工作實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)、快速、低成本。

2、地層孔隙壓力預(yù)測(cè)和平衡壓力鉆井

用地震、測(cè)井和鉆進(jìn)時(shí)的資料（機(jī)械鉆速、頁(yè)巖密度、泥漿比重、溫度等）進(jìn)行綜合分析，預(yù)測(cè)地層孔隙壓力和判斷可能出現(xiàn)的異常壓力地層，及時(shí)采取措施以防止突然發(fā)生井噴、井漏和井塌等井下復(fù)雜情況。根據(jù)已知的地層孔隙壓力和地層破裂壓力，確定合理的泥漿比重和套管程序。在井內(nèi)泥漿液柱壓力和地層孔隙壓力近似平衡的條件下進(jìn)行鉆井，稱(chēng)平衡壓力鉆井?？娠@著提高鉆速，也有利于發(fā)現(xiàn)油、氣藏。 　井控技術(shù) 當(dāng)鉆達(dá)異常高壓地層而發(fā)生泥漿氣侵或井涌時(shí)，用計(jì)算方法和恰當(dāng)?shù)募夹g(shù)措施，調(diào)整泥漿比重和流動(dòng)特性，配合使用液動(dòng)高壓防噴設(shè)備進(jìn)行控制和排除井內(nèi)溢流，以防止井噴。

3、取巖心技術(shù)

按設(shè)計(jì)要求從井下鉆取所需層位的巖石樣品（巖心），為勘探和開(kāi)發(fā)油、氣藏取得第一性資料。常用的取心工具主要由取心鉆頭、巖心筒、巖心抓和接頭等部件組成，取心鉆進(jìn)時(shí)，鉆頭連續(xù)呈環(huán)形切削井底的巖石，使鉆成的柱狀巖心不斷進(jìn)入巖心筒。為適應(yīng)特殊需要，還有密閉取心、保持壓力取心和用于極疏松和破碎地層的取心工具（橡皮套取心工具）等。 2100433B

石油和天然氣的勘探和開(kāi)發(fā)中鉆成井眼所采取的技術(shù)方法。主要包括井身設(shè)計(jì)、鉆頭和泥漿的選用、鉆具組合、鉆井參數(shù)配合、井斜控制、泥漿處理、取巖心以及事故預(yù)防和處理等。石油鉆井工藝的特點(diǎn)是：井眼深、壓力大、溫度高、影響因素多等。以往主要靠經(jīng)驗(yàn)鉆井，50年代開(kāi)始研究影響鉆井速度和成本的諸因素及其相互關(guān)系。鉆井新技術(shù)、新理論不斷出現(xiàn)。井眼方向必須控制在允許范圍內(nèi)。根據(jù)油氣勘探，開(kāi)發(fā)的地質(zhì)地理?xiàng)l件和工程需要，分直井和定向井兩類(lèi)，后者又可分為一般定向井、水平井、叢式井等。

1、直井

井眼沿鉛直方向鉆進(jìn)并在規(guī)定的井斜角和方位角范圍內(nèi)鉆達(dá)目的層位，對(duì)井眼曲率和井底相對(duì)于井口的水平位移也有一定的要求。生產(chǎn)井井底水平位移過(guò)大，會(huì)打亂油田開(kāi)發(fā)的布井方案；探井井底水平位移過(guò)大，有可能鉆不到預(yù)期的目的層。井的全角變化率過(guò)大會(huì)增加鉆井和采油作業(yè)的困難，易導(dǎo)致井下事故。影響井斜角和方位角的因素有：地質(zhì)條件，鉆具組合，鉆井技術(shù)措施，操作技術(shù)以及設(shè)備安裝質(zhì)量等。為防止井斜角和井眼曲率過(guò)大，必須選用合理的下部鉆具組合。常用的有剛性滿(mǎn)眼鉆具組合和鐘擺鉆具組合兩種。前者可采用較大的鉆壓鉆進(jìn),有利于提高鉆速,井眼曲率較小，但不能糾斜,后者需控制一定的鉆壓,響鉆速，但可用來(lái)糾斜。

2、定向井

沿預(yù)先設(shè)計(jì)的井眼方向(井斜角和方位角)鉆達(dá)目的層位的井。主要用于：

①受地面地形限制，如油田埋藏在城鎮(zhèn)、高山、湖泊或良田之下；

②海上叢式鉆井；

③因地質(zhì)構(gòu)造特殊（如斷層、裂縫層，或地層傾角太大等）的需要，鉆定向井有利于油、氣藏的勘探開(kāi)發(fā)；

④處理井下事故，如側(cè)鉆，為制止井噴著火而鉆的救險(xiǎn)井等。

定向井的剖面設(shè)計(jì)，一般由直井段、造斜段、穩(wěn)斜段和降斜段組成。造斜和扭方位井段常用井下動(dòng)力鉆具(渦輪鉆具或螺桿鉆具) 加彎接頭組成的造斜鉆具。當(dāng)井眼斜度最后達(dá)到或接近水平時(shí)，稱(chēng)為水平井。定向鉆進(jìn)時(shí)，必須經(jīng)常監(jiān)測(cè)井眼的斜度和方位，隨時(shí)繪出井眼軌跡圖，以便及時(shí)調(diào)整。常用的測(cè)斜儀有單點(diǎn)、多點(diǎn)磁力照相測(cè)斜儀和陀螺測(cè)斜儀。近年來(lái)，還使用隨鉆測(cè)斜儀，不需起鉆就可隨時(shí)了解井眼的斜度和方位，按信號(hào)傳輸方式分有線(xiàn)及無(wú)線(xiàn)兩種，前者用電纜傳輸信號(hào)，后者用泥漿脈沖、電磁、聲波等。

3、叢式井

又稱(chēng)密集井、成組井 在一個(gè)位置和限定的井場(chǎng)上向不同方位鉆數(shù)口至數(shù)十口定向井，使每口井沿各自的設(shè)計(jì)井身軸線(xiàn)分別鉆達(dá)目的層位，通常用于海上平臺(tái)或城市、良田、沼澤等地區(qū)，可節(jié)省大量投資，占地少，并便于集中管理。

第一章 緒論

一、石油鉆井簡(jiǎn)介

二、鉆井技術(shù)的發(fā)展

三、鉆井技術(shù)展望

第二章 鉆井工藝流程

一、鉆井設(shè)計(jì)簡(jiǎn)介

二、鉆前施工

三、搬遷安裝

四、鉆井

五、完井

六、井場(chǎng)恢復(fù)

第三章 鉆井設(shè)備

一、鉆機(jī)提升系統(tǒng)

二、鉆機(jī)的旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)

三、鉆機(jī)的循環(huán)系統(tǒng)

四、鉆機(jī)的氣控制系統(tǒng)

五、油田常用鉆機(jī)類(lèi)型

六、鉆井儀器儀表

七、井場(chǎng)輔助設(shè)備及工具

第四章 鉆進(jìn)工具

一、鉆頭

二、鉆柱

第五章 鉆井液

一、鉆井液的組成及功用

二、鉆井液性能與鉆井工作的關(guān)系

三、鉆井液固相控制

四、鉆井液常用處理劑

五、有關(guān)鉆井液計(jì)算

六、保護(hù)油氣層

第六章 鉆井技術(shù)參數(shù)優(yōu)選

一、噴射鉆井

二、優(yōu)選參數(shù)鉆井

三、防斜鉆井技術(shù)

第七章 井控技術(shù)

一、一級(jí)井控

二、二級(jí)井控

三、壓井工藝

四、液壓防噴器

五、防噴器控制系統(tǒng)

六、節(jié)流壓井管匯

第八章 鉆井過(guò)程中的井下情況判斷及處理

一、卡鉆的種類(lèi)

二、卡鉆的處理

三、鉆具事故和落物事故

四、井漏

五、電纜事故

第九章 特殊工藝井鉆井技術(shù)

一、定向井

二、水平井

三、套管開(kāi)窗井

第十章 中途測(cè)試與完井

一、中途測(cè)試

二、下套管固井

三、完井方法

第十一章 鉆井地質(zhì)錄井

一、巖心錄井

二、鉆時(shí)錄井

三、巖屑錄井

四、熒光錄井

五、綜合地質(zhì)錄井2100433B