工程概论第2章钻井工艺与方法(新)教学幻灯片.ppt

机械顿钻钻井法：1859～1901年 工艺过程 钢丝绳提升钻头到一定高度 冲击井底，击碎岩石 岩屑、泥土混合成泥水浆 提出钻头 捞出井内的泥水浆 暴露新井底 下放 下捞砂筒 向井内注水 积累到一定量 设计井深 特点 起、下钻费时少，设备简单 (1)破碎岩石，取出岩屑的作业都是不连续的； 优点： 缺点： (2)钻头功率小，破岩效率低，钻井速度慢； (3)不能进行井内压力控制； (4)只适用于钻直井。 机械顿钻钻井法：1859～1901年 旋转钻井法 旋转钻井：是自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。 （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。 旋转钻井技术的发展 旋转钻井法 转盘带动方补心，方补心带动钻杆旋转 旋转钻井法 动力钻具接在钻头之上，钻铤之下；动力钻具以上的钻柱不旋转 顶部驱动钻井 旋转钻井法 1.转盘旋转钻井法 (1)工艺过程 钻头 吃入地层 破碎岩石 清洗井底 循环洗井液 转盘旋转 钻柱加压 设计井深 转盘旋转钻井法 (2) 特点 目前这种方法在世界各国被广泛使用。 ①钻杆取代了顿钻中的钢丝绳，能够完成起下钻具、传递扭矩、为钻头施加钻压、提供洗井液的入井渠道等任务； ②钻头在一定的钻压作用下旋转破岩，提高了破岩效率； ③在破岩的同时，井底岩屑被清除出来； ④提高了钻井速度和效益。 1.转盘旋转钻井法 钻头 吃入地层 破碎岩石 清洗井底 循环洗井液 动力钻具旋转 钻柱加压 设计井深 2. 井底动力钻具旋转钻井法 (1)工艺过程 (2)分类 涡轮钻具 螺杆钻具 电动钻具 ①转动钻头的动力由地面移到井下，直接作用在钻头上，减少了功率损失； ②钻柱不旋转，钻柱的功能只是给钻头施加一定的钻压、形成洗井液通路和承受井下动力钻具外壳的反扭矩； ③井底动力钻具的动力是由电源或井内钻井液流体提供的。 (3) 特点 2. 井底动力钻具旋转钻井法 流花11-1油田生产平台上的丛式井 (6) 多底井（分支井）： 一个井口下面有两个或两个以上井底的定向井。 双 向 迭 加 三 叉 辐 射 形 人 字 形 肋 骨 形 分支井及形式 主井眼和分支井都是裸眼 1 主井筒注水泥 分支井为裸眼 2 主井筒注水泥 分支井下套管 3 主井筒和分支井 都注水泥 4 水泥封固主井筒和分支井, 各层压力分隔 5 井下分叉装置 6 分支井分级 滩海 可高效开发海洋边际油田；可实现“海油陆采”；可开发湖泊上的油气田。 用大位移井技术维护国家海洋权益。 大位移井主要用途 大位移井在南海西部海域的应用 由于24-1油田边际，采用任何常规方案开发都没有经济价值，该油田被搁置了10多年。 西江24-3平台 西江油田位置图 西江24-3油田 西江24-1油田 8063米 2850米 水深100米 大位移井 南海西江24-3-A14大位移井 水垂比：2.83 利用邻近已有的生产平台及设备，通过钻大位移井使XJ24-1油田得以成功的开发。 西江24-3-A14（水深100米，测深9450米） 创造了全井水平位移8062.7米，裸眼井段5032米，MWD/LWD实时传输接收讯号深度9106米三项世界记录(1997年)。 标志着我国大位移井钻井技术已经进入世界先进行列。（与Phlips公司合作） 中国第一口世界记录大位移井 流花11-1油田位置示意图 *位于香港东南130海浬 *所在海域水深约300米 流花11-1油田设施示意图 油田于1987年发现，是中国南海东部海域地质储量最大的油田。 1996年3月29日油田建成投产。 油田是CNOOC和BP-AMOCO联合开发。 2003年7月，由CNO