鉆井工藝流程概述

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:修筑簡易公路搬運井架等鉆井設(shè)備，平整井場安裝井架，鉆井用水和器材的準(zhǔn)備等。

它包括以下內(nèi)容：測定井位、落實水源、修筑道路、基礎(chǔ)施工、井架安裝、鉆機搬遷與安裝、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)施以及備齊開鉆鉆具和用料，做好開鉆井口準(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，在鉆開后必須進行專門的加固處理才能繼續(xù)向深部鉆進。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)(稱固井)來完成。因此，鉆地表地層(現(xiàn)場慣稱“一開”)時，必須使用大尺寸鉆頭，并且鉆進深度適當(dāng)(太淺則松軟地層未加固好影響后續(xù)鉆進，太深則增加成本造成浪費，一般在兒十米到一二百米左右)。一開鉆達硬地層后，即下套管固表層，待固井水泥凝固后再繼續(xù)鉆進。

3.進抵目的層的鉆進

表層固好后，就使用較一開小一定尺寸的鉆頭向地層深部鉆進(簡稱“二開”)。這時一般需要進行地質(zhì)資料的連續(xù)錄取并在需要的時候或需要的井段對有關(guān)的地質(zhì)資料進行加密錄取，以解決地質(zhì)研究與鉆井工程的相關(guān)需要問題。在鉆達目的層之前，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)層等在鉆進中難于控制的層段時，還需要下入技術(shù)套管固井后，再用較“二開”更小的鉆頭向目的層鉆進(習(xí)稱“三開”)。在鉆達目的層后，一般要進行許多特別要求項目的資料錄取(如取巖心、測井等)。

4.中途測試

某些探井在鉆達設(shè)計目的層位以前可能發(fā)現(xiàn)良好的油氣顯不，這時可以根據(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，進行以證實地層含油性和產(chǎn)能為主要目的的測試。這就是中途測試，中途測試結(jié)束后一般都要繼續(xù)鉆進。

5.完井電測

在探井鉆進的過程中，若發(fā)現(xiàn)有價值的油氣水層時，可以視具體情況隨時安排需要項目的測井，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與其它重要層段一起進行電測。在一口井完鉆時，一般都要進行一次系統(tǒng)全面的測井，以取得該井全井多個項目的電測資料。這種測井，稱為完井電測，以與其它測井相區(qū)別。完井電測可取得全井各層段系統(tǒng)的測井資料，它對井下地層的詳細(xì)劃分對比、目的層的巖性物性含油氣性認(rèn)識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

對已鉆成的井眼進行井壁加固，稱固井。鉆開目的層并建立目的層與井筒的連通方法的作業(yè)，稱完井。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。

石油和天然氣的勘探和開發(fā)中鉆成井眼所采取的技術(shù)方法。主要包括井身設(shè)計、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是：井眼深、壓力大、溫度高、影響因素多等。以往主要靠經(jīng)驗鉆井，50年代開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，開發(fā)的地質(zhì)地理條件和工程需要，分直井和定向井兩類，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并在規(guī)定的井斜角和方位角范圍內(nèi)鉆達目的層位，對井眼曲率和井底相對于井口的水平位移也有一定的要求。生產(chǎn)井井底水平位移過大，會打亂油田開發(fā)的布井方案；探井井底水平位移過大，有可能鉆不到預(yù)期的目的層。井的全角變化率過大會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大，必須選用合理的下部鉆具組合。常用的有剛性滿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,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，但可用來糾斜。

2、定向井

沿預(yù)先設(shè)計的井眼方向(井斜角和方位角)鉆達目的層位的井。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井等。

定向井的剖面設(shè)計，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)井眼斜度最后達到或接近水平時，稱為水平井。定向鉆進時，必須經(jīng)常監(jiān)測井眼的斜度和方位，隨時繪出井眼軌跡圖，以便及時調(diào)整。常用的測斜儀有單點、多點磁力照相測斜儀和陀螺測斜儀。近年來，還使用隨鉆測斜儀，不需起鉆就可隨時了解井眼的斜度和方位，按信號傳輸方式分有線及無線兩種，前者用電纜傳輸信號，后者用泥漿脈沖、電磁、聲波等。

3、叢式井

又稱密集井、成組井 在一個位置和限定的井場上向不同方位鉆數(shù)口至數(shù)十口定向井，使每口井沿各自的設(shè)計井身軸線分別鉆達目的層位，通常用于海上平臺或城市、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。

1、噴射鉆井

將泥漿泵輸送的高壓泥漿通過鉆頭噴嘴形成高速沖擊射流（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，以電子計算機為手段，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，編成計算程序。進行優(yōu)選配合，使鉆井工作實現(xiàn)優(yōu)質(zhì)、快速、低成本。

2、地層孔隙壓力預(yù)測和平衡壓力鉆井

用地震、測井和鉆進時的資料（機械鉆速、頁巖密度、泥漿比重、溫度等）進行綜合分析，預(yù)測地層孔隙壓力和判斷可能出現(xiàn)的異常壓力地層，及時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行鉆井，稱平衡壓力鉆井?？娠@著提高鉆速，也有利于發(fā)現(xiàn)油、氣藏。 　井控技術(shù) 當(dāng)鉆達異常高壓地層而發(fā)生泥漿氣侵或井涌時，用計算方法和恰當(dāng)?shù)募夹g(shù)措施，調(diào)整泥漿比重和流動特性，配合使用液動高壓防噴設(shè)備進行控制和排除井內(nèi)溢流，以防止井噴。

3、取巖心技術(shù)

按設(shè)計要求從井下鉆取所需層位的巖石樣品（巖心），為勘探和開發(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，取心鉆進時，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

第一章 緒論

一、石油鉆井簡介

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)計簡介

二、鉆前施工

三、搬遷安裝

四、鉆井

五、完井

六、井場恢復(fù)

第三章 鉆井設(shè)備

一、鉆機提升系統(tǒng)

二、鉆機的旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)

三、鉆機的循環(huán)系統(tǒng)

四、鉆機的氣控制系統(tǒng)

五、油田常用鉆機類型

六、鉆井儀器儀表

七、井場輔助設(shè)備及工具

第四章 鉆進工具

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)鉆井液計算

六、保護油氣層

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、一級井控

二、二級井控

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 鉆井過程中的井下情況判斷及處理

一、卡鉆的種類

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、套管開窗井

第十章 中途測試與完井

一、中途測試

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、鉆時錄井

三、巖屑錄井

四、熒光錄井

五、綜合地質(zhì)錄井2100433B