钻井工程知识讲座范例.ppt

钻井工程知识讲座;目 录;一、石油钻井的概念 所谓石油钻井是指利用专用设备和技术，在预先选定的地表位置处，向下或一侧钻出一定直径的孔眼，一直达到地下油气层的工作。;二、石油钻井的种类 （1）把钻井按钻井的目的进行分类： 区域普查井 ：基准井、剖面井、参数井、构造井 探井：预探井、初探井、详探井 开发井：生产井（油井、气井）、注入井（注水井、注气井） 特殊用途井：资料井、检查井、观察井、调整井、救援井等。;基准井：在区域普查阶段，为了了解地层的沉积特征和含油气情况、验证物探成果而钻的井。 剖面井：是为了研究地层岩性、岩相变化，为寻找含油气构造而钻的井。 参数井：为了解区域构造，提供岩石物性参数而钻的井。 构造井：为了了解地质构造特征、验证物探成果，并编制地下某一标准层的构造图。 探井：为了确定油气藏是否存在及其埋藏位置（预探井），圈定油气藏边界及其储量（初探井），对油气藏进行工业评价及取得油气开发所需的地质资料（详探井）。;生产井：在进行油田开发时，为开采石油和天然气而钻的井。 注入井：开发后期为了提高采收率及开发速度，而对油田进行注水注气以补充和合理利用地层能量所钻的井。 资料井：为了编制油气田开发方案，或在开发过程中为某些专题研究取得资料数据而钻的井。 检查井：油田开发到某一含水阶段，为了搞清各油层的压力和油、气、水分布状况，剩余油饱和度的分布和变化情况，以及了解各项调整挖潜措施的效果而钻的井。 观察井：油田开发过程中专门用来了解地下动态的井。 调整井：油田开发中后期，为进一步提高开发效果和最终采收率，而调整原有开发井网所钻的井。 救援井：为了救援而钻的井。;（2）把钻井按井斜角不同分类： 直井、定向井、水平井 直井：井口与井底在同一条铅垂线上。 定向井：沿着预先设计的井眼轨迹钻达目的层，井口 与井底不在同一条铅垂线上。 水平井：沿着预先设计的井眼轨迹以井斜角86°的角度进入目的层。 （3）把钻井按井深不同分类： 浅井 H2500m 中深井 2500mH4500m 深井 4500mH6000m 超深井 6000mH9000m 特超深井 H9000m;钻井的发展史 2100多年前，中国就开始了钻井，应用的是顿钻钻井方法，这是在四川自贡，目的是为了获得地下的盐。 1521年钻盐井偶得石油，这是我国的第一口油井。 1835年在四川钻成了一口天然气井——兴海井，井深达1200m，是当时世界上最深的井 到1820年，及鸦片战争前夕，钻井深度突破1000米，中国第一口油井在陕西延长油矿。目前日产量还有200公斤 美国1859年8月在宾夕法尼亚洲泰特斯维尔小镇才打了一口20m深的油井，也就是所谓的世界上的第一口油井； 前苏联在1863年才打出20m深的井。;钻井方法的发展 （1）人工掘井：1521年之前 （2）人力冲击钻：1521～1835年，是靠人力、捞砂筒、特殊钻头、悬绳、游梁等来完成的。 实际上是利用了杠杆原理及自由落体的下落冲击作用来钻井的。;钻井方法的发展 （3）机械顿钻（冲钻）： 1859～1901年 优点： 设备简单； 起下钻方便。 缺点： 靠冲击作用破岩，钻头功率小，破岩效率低，钻井速度慢； 破岩和清岩相间进行。;（4）旋转钻：1901年发展起来的。 旋转钻井是靠动力带动钻头旋转，在旋转的过程中对井底岩石进行破碎，同时循环钻井液以清洁井底的钻井方法。 旋转钻井又分为转盘钻井、井下动力钻具钻井、顶部驱动旋转钻井。 特点是： 1）破岩与清岩相接进行。 2）旋转动力大，转速高，破碎效率高。 3）设备复杂，起下钻繁琐。 ;旋转钻井技术的发展 （1）概念时期（1901～1920年）：这个时期内开始将钻井和洗井结合在一起，并使用了牙轮钻头和注水泥固套管技术。 （2）发展时期（1920～1948年）：这个时期牙轮钻头、固井工艺、钻井液等得到进一步发展，同时出现了大功率钻井设备。 （3）科学化钻井时期（1948～1968年）：这个时期钻井技术有了迅速发展。采用了喷射钻井，镶齿、滑动密封轴承钻头，低固相、无固相不分散体系钻井液及固相控制技术，总结出了影响机械钻速的有关因素，采用了地层压力检测、井控技术及平衡压力钻井技术。;（4）自动化钻井时期（1968～现在）：发展了钻井参数自动检测、综合录井、随钻测量技术等计算机技术在钻井工程中的应用；发展了优化钻井、井口机械化自动化工具、自动化钻机、井眼轨迹遥控及自动闭环控制技术等新技术、新工艺及新设备。 ; 在石油钻井中，尽管钻井目的不同，井的深浅各异，不论在陆地还是在海上，目前都是用旋转方法钻井。