钻井工程技术分类
钻井工程技术是石油、天然气和地热能等地下资源开发的重要工
作之一。它涉及到多个技术领域，包括地质勘探、井眼设计、井筒钻造、井眼完井、油气测试和井眼维护等。下面将详细介绍钻井工程技
术的分类。
一、地质勘探技术
地质勘探技术是钻井前的一项重要工作，其目的是通过地质调查
和资料分析确定地下资源的位置和质量。地质勘探技术包括地形地貌
测量、地球物理勘探、地质地球化学勘探、区域地质调查等。
二、井眼设计技术
井眼设计技术是根据地质数据和目标要求来确定钻井工程的参数
和方案。井眼设计技术涉及到井身直径、井斜角、井深等参数的选择，以及井身支撑和固井的设计等。
三、井筒钻造技术
井筒钻造技术是指在使用钻杆、钻头等工具对地下岩层进行钻探的过程。井筒钻造技术主要包括钻探方法的选择、钻井工况的控制、切削岩层的工具选择和操作等。
四、井眼完井技术
井眼完井技术是指在钻井过程中掌握井眼钻造的质量和清洁度。井眼完井技术主要包括井筒壁固井、井眼衬套安装等操作，以及井眼清洁度测试和防塌等。
五、油气测试技术
油气测试技术是在钻井后对井眼内囤积的油气进行监测和测试的过程。油气测试技术主要包括测井技术、试油试气技术和井底测试技术等。
六、井眼维护技术
井眼维护技术是指在钻井完成后对井眼进行维护和管理的工作。井眼维护技术主要包括井身清洗、井眼质量监测、井口设备安装等工作。
以上是钻井工程技术的主要分类，每一项都是钻井工程中的重要
环节。在实际工作中，这些技术相互配合，共同完成钻井工程的任务。灵活运用这些技术，可以有效提高钻井的效率和质量，确保地下资源
的开发利用。同时，随着技术的不断发展，钻井工程技术也在不断创
新和完善，为资源开发做出了重要贡献。
钻井技术简介 钻井技术是石油工程中重要的环节之一，它是通过钻井设备将钻头在地下钻孔，以达到获取地下矿藏或取得地质信息的目的。本文将对钻井技术进行简要介绍。 一、钻井工艺流程 钻井工艺流程包括井选、井设计、钻井液、钻具、钻井工艺等环节。 1. 井选：根据勘探资料、地质构造、矿藏分布等因素，选择合适的井位。 2. 井设计：根据勘探目标和井位条件，设计钻井参数，确定钻井方法、井眼直径、井深等。 3. 钻井液：钻井液是一种循环流动在井孔中的重要物质，它具有冷却钻头、携带岩屑、平衡地层压力等作用。 4. 钻具：包括钻杆、钻铤、钻头等，用于将钻头运行到井底。 5. 钻井工艺：包括井下作业、钻井参数调整、固井、完井等环节，以达到钻井目标。 二、钻井方法 常见的钻井方法有旋转钻井、振动钻井、冲击钻井和旋挖钻井等。
1. 旋转钻井：通过旋转钻头，使钻头切削地层，将岩屑带到井口。 2. 振动钻井：利用振动原理，使钻头在井底振动，破碎地层并带出岩屑。 3. 冲击钻井：利用冲击力将钻头推进地层，达到钻井的目的。 4. 旋挖钻井：利用旋转钻头和钻铤，通过推进钻进地层，形成井孔。 三、钻井技术 1. 钻头选择：根据地层性质和井设计要求，选择合适的钻头，如钻头形状、刀具结构等。 2. 钻井液控制：钻井液的配方和控制对钻井过程至关重要，需要根据地层条件和钻井目标进行调整。 3. 钻井参数调整：包括钻速、转速、钻压、钻力等参数的调整，以保证钻井的顺利进行。 4. 钻井过程监测：通过测井、岩芯分析、地层测试等手段，获取地下地质信息，指导钻井工作。 5. 固井：在钻完井后，通过注入水泥浆或其他填充材料，将井壁固定，防止地层塌陷和井壁塌陷。
钻井新技术及发展方向分析 1 钻井技术新进展 1.1石油钻机 钻机是实现钻井目的最直接的装备,也直接关系到钻井技术进步。近年来,国外石油钻机能力不断增强,自动化配套进一步完善,使钻机具备更健康、安全、环保的功能,并朝着不断满足石油工程需要的方向发展。主要进展有: (1) 采用模块化结构设计,套装式井架,减少钻机的占地面积,提高钻机移运性能,降低搬家安装费用。 (2) 高性能的“机、电、液”一体化技术促进石油钻机的功能进一步完善。 (3) 采用套管和钻杆自动传送、自动排放、铁钻工和自动送钻等自动化工具,提高钻机的智能化水平,为提高劳动生产率创造条件。 1.2随钻测量技术 1.2.1随钻测量与随钻测井技术 21 世纪以来, 随钻测量(MWD) 和随钻测井(LWD) 技术处于强势发展之中,系列不断完善,其测量参数已逐步增加到近20种钻井工程和地层参数,仪器距离钻头越来越近。与前几年的技术相比,目前,近钻头传感器离钻头只有0.5～2 m 的距离,可靠性高,稳定性强,可更好地评价油、气、水层,实时提供决策信息,有助于避免井下复杂情况的发生,引导井眼沿着最佳轨迹穿过油气层。由于该技术的市场价值大,世界范
围内有几十家公司参与市场竞争,其中斯伦贝谢、哈里伯顿和贝克休斯3 家公司处于领先地位。 1.2.2电磁波传输式随钻测量技术 为适应气体钻井、泡沫钻井和控压钻井等新技术快速发展的需要,电磁波传输MWD(elect romagnetic MWD tool s ,EM MWD) 技术研究与应用已有很大进展,测量深度已经达到41420 km。 1.2.3随钻井底环空压力测量技术 为适应欠平衡钻井监测井筒与储层之间负压差的需要,哈里伯顿、斯伦贝谢和威德福等公司研制出了随钻井底环空压力测量仪（annular pressure measurement while drilling，APWD) ,在钻井过程中可以实时测量井底环空压力,通过MWD 或EMMWD 实时将数据传送到地面,指导欠平衡钻井作业。 1.2.4 随钻陀螺测试技术 美国科学钻井公司将航天精确陀螺定向仪封装在MWD 仪器中研制出随钻陀螺测试仪( gyro measurement-while-drilling ,gMWD) ,截至2007 年底,gMWD 已经在美国的多分支井中成功应用数百口井,特别是在需要精确定向或对接井中起到了关键作用。 1.2.5 井下随钻诊断系统 美国研究人员开发出了井下随钻诊系统(diagnostics-whiledrilling，DWD)包括井下温度、压力、钻头钻压、钻头扭矩、井斜方位和地层参数等各种参数测量仪器,高速实时数据传输系统及其相关的仪器,地面
目录 第一篇钻井工程 引言……………………………………………………………( )第一章定向钻井技术……..…………..……………………( )第一节定向钻井的发展过程……………………..……( )第二节定向钻井的基本概念……………………………… ( )第三节单点测斜…………………………………………….( )第四节有线随钻…………………………………………… ( )第五节无线随钻MWD……………………………………..( )第二章井下动力钻具………………………………………. ( ) 第一节井下动力钻具的发展..........................................( ) 第二节井下动力钻具的分类…………………..............( ) 第三节螺杆钻具………………………………………...( ) 第四节井下动力钻具的维修与管理…………………...( ) 第五节导向钻井系统………………………………….. ( )
第三章定向井施工工具…………………………………….. ( ) 第四章定向施工中钻具组合的使用………………………..( ) 第二篇钻井泥浆 第一章钻井泥浆的发展过程……………………………… ( ) 第二章钻井泥浆的功用及性能…………………………….( ) 第三章钻井泥浆的现场维护调整………………………….( ) 第四章钻井中发生井漏井塌井喷的预防处理………….( ) 第三篇钻井地质 第一章地质知识在定向施工中的应用…………………….( ) 第五篇定向工程的管理细则(行标)
第一篇钻井工程王钰民纪烈斌刘铸
引言 定向钻井已经发展了几十年，所使用的工具和设备在不断的更新变化，相关技术也在不断的提高；设备由单点测斜到有线随钻、MWD 、再到旋转导向，抛面有两维到三维；大位移井、水平井、分支井。但目前为止陕北地区仍在使用各油田早已淘汰的单点测斜技术进行定向施工，因陕北地区目的层较浅，故仍有其市场和生存空间。其特点：简单方便、成本低、灵活省时。 但行业里还没有针地区对性的单点定向施工方面的学习教材，本文重点介绍在陕北地区单点定向施工技术，希望通过本文的学习能够使朋友们快速掌握这门技术。 在本文中摘录了本人导师原天津大学石油分校王钰民教授编著的〈〈定向钻井技术〉〉；纪烈斌教授编著的〈〈井下动力钻具〉〉部分内容；删除了他们对理论公式的推导部分，用通俗易懂的语言，针对陕北各矿区地层的不同特点，总结了本人多年现场经验，
钻井工程技术分类 钻井工程技术是石油、天然气和地热能等地下资源开发的重要工 作之一。它涉及到多个技术领域，包括地质勘探、井眼设计、井筒钻造、井眼完井、油气测试和井眼维护等。下面将详细介绍钻井工程技 术的分类。 一、地质勘探技术 地质勘探技术是钻井前的一项重要工作，其目的是通过地质调查 和资料分析确定地下资源的位置和质量。地质勘探技术包括地形地貌 测量、地球物理勘探、地质地球化学勘探、区域地质调查等。 二、井眼设计技术 井眼设计技术是根据地质数据和目标要求来确定钻井工程的参数 和方案。井眼设计技术涉及到井身直径、井斜角、井深等参数的选择，以及井身支撑和固井的设计等。 三、井筒钻造技术
井筒钻造技术是指在使用钻杆、钻头等工具对地下岩层进行钻探的过程。井筒钻造技术主要包括钻探方法的选择、钻井工况的控制、切削岩层的工具选择和操作等。 四、井眼完井技术 井眼完井技术是指在钻井过程中掌握井眼钻造的质量和清洁度。井眼完井技术主要包括井筒壁固井、井眼衬套安装等操作，以及井眼清洁度测试和防塌等。 五、油气测试技术 油气测试技术是在钻井后对井眼内囤积的油气进行监测和测试的过程。油气测试技术主要包括测井技术、试油试气技术和井底测试技术等。 六、井眼维护技术 井眼维护技术是指在钻井完成后对井眼进行维护和管理的工作。井眼维护技术主要包括井身清洗、井眼质量监测、井口设备安装等工作。
以上是钻井工程技术的主要分类，每一项都是钻井工程中的重要 环节。在实际工作中，这些技术相互配合，共同完成钻井工程的任务。灵活运用这些技术，可以有效提高钻井的效率和质量，确保地下资源 的开发利用。同时，随着技术的不断发展，钻井工程技术也在不断创 新和完善，为资源开发做出了重要贡献。
第五章钻井技术 5.1防斜钻直井技术 5.1.1井斜控制的方法与操作 一、概述 井斜是指井眼轴线偏离了铅垂线。绝对垂直的井是不存在的，事实上井眼轴线是一条在井斜标准范围内的不规则的扭曲的空间曲线。 二、井斜的危害 为了合理地开发油气田，要求所钻的井眼在油层所构成的地下井网尽量与地面布井情况相符。如果井斜超过标准，井眼偏离预定位置，不仅打乱地下井网的合理性，而且会造成严重的后果。 （1）对勘探工作的影响 井斜大了就会造成井深误差，使地质资料不真实，导致地质工作者得出错误结论而漏掉油气层，对小油田显得更为突出。如果井斜过大还会使井眼偏离设计井位，打乱油气田的开发布井方案，使采收率降低。 （2）对钻井工作的影响 井斜过大，钻柱在狗腿井段旋转时产生很大的弯曲变交应力，造成钻具疲劳破坏；在狗腿井段容易拉出键槽导致起下钻 困难甚至卡钻；严重的狗腿有可能 妨碍测井作业和下套管，并因环空 水泥封固不均匀而影响固井质量； 定向井的直井段井斜过大，会给定 向增加难度。 （3）对采油工艺的影响 对于采油工艺来说，井斜过大 就会影响井下的分层开采及注水 工作，如下封隔器困难以及封隔器 密封不好等。对于抽油井常会引起 油管和抽油杆的磨损与折断，甚至 会造成严重的井下事故。 三、井斜控制方法
1.斜井内钻柱的受力情况 我们已经分析了产生井斜的两个基本因素，这只是研究了直井内的情况。但是在斜井内（这是一般情况）井眼的斜度是增大还是减小或是保持某个平衡角度，就取决于钻头的受力情况。 如图5-1为一斜井，井斜角为α，钻铤靠在下井壁，并在切点T处与井壁接触，显然作用在钻头上的力有： （1）钻压 在倾斜的井眼内钻进，由于钻铤弯曲，钻压P不是沿井眼轴线方向施加给钻头，而是偏 离一个角度β。此时钻压可分解为与井眼轴线相平行的力P O 和与井眼轴线相垂直的力P i 。 P =Pcosβ（5-1） P i =Psinβ（5-2）式中 P——钻压； β——钻头倾斜角。 其中P O 对井斜没有影响，而是使井眼沿着原井眼轴线的方向继续向下钻进。P i 将使钻头 偏离井眼轴线，造成井斜。 (2)钟摆减速力 在钻井过程中，下部钻柱始终处于弯曲状态，也就是说始终存在一个增斜力P i 促使井 眼偏斜，井斜角不断增大。但是，钻井实践证明，当井斜角增加到一定值后，就不再继续增加，而保持一定的井斜角，钻出一段斜直的井眼。这是什么原因呢？ 井眼偏斜后，在斜井内切点T以下钻柱的重量W可以分解为平行井眼轴线的力F P 和垂 直于井眼轴线的力F c 。 F p =W2cosα（5-3） F c =W2sinα（5-4） 式中 W——切点以下钻具重量； α——井斜角。 F c 这个力量促使井斜减小的力，可称为减斜力。由于F c 的作用点是切点T以下的钻铤的 中点，因此作用于钻头上的减斜力F j 要比F c 小，约等于F c 的一半。即： F j = 2 sinα ? W （5-5） 由此可以看出。作用在钻头上的减斜力F j 与钟摆作用相似，限制井斜继续增大，使钻
钻井工艺技术 钻井工艺技术是一种用于获取地下油气资源的关键方法，通过钻井工艺技术，可以在地表上钻探井眼，然后通过这些井眼将钻头下放到地下地层，以开采油气资源。钻井工艺技术涉及到很多方面的知识，包括地质勘探、钻井设备、井眼工程、钻头设计等等。 首先，地质勘探是钻井工艺技术中至关重要的环节。通过地质勘探，可以了解到地下地层的结构、性质以及其中可能存在的油气资源。在进行地质勘探时，通常会通过地震勘探、重力勘探、电磁勘探等方法来获取地下地层的信息，并根据这些信息确定钻探井眼的位置和方向。 其次，钻井设备是实施钻井工艺技术的关键工具。钻井设备主要有钻机、钻杆、钻头、钻柱等，它们通过一定的工艺和步骤，将钻头下放到地下地层。在钻井过程中，钻井设备需要经过不断地提升和回转来实现钻井的目标，同时还需要保证钻井设备的安全和可靠性。 在钻井工艺技术中，井眼工程是一个重要的环节。井眼工程是指在钻井过程中，对井眼进行控制和维护的工程。井眼工程主要包括井下钻井液的循环系统、井下套管的安装等。在钻井液循环系统中，钻井液会通过钻杆进入井底，然后通过钻头冲击地层，并将地层中的岩屑带回地表。同时，钻井液还可以起到冷却钻头、减少钻井设备损坏的作用。井下套管的安装，则是为了保护井壁的稳定、防止井壁垮塌，并确保钻探工作的顺利进行。
最后，钻头设计也是钻井工艺技术的重要组成部分。钻头是钻井设备的核心部件，它负责在地下地层中钻孔。在钻头的设计中，需要充分考虑地质条件、钻井深度、岩层性质等因素。不同的岩层性质对钻头的磨损程度有着不同的影响，因此，在设计钻头时需要选择合适的材料和结构，以提高钻头的使用寿命和工作效率。 总之，钻井工艺技术是一项复杂而精密的工作。地质勘探、钻井设备、井眼工程以及钻头设计等方面的知识和技术都是钻井工艺技术中不可或缺的一部分。只有通过不断的研究和创新，才能够提高钻井工艺技术的效率和质量，进一步推动油气资源的开采和利用。
钻井工程技术指标解释 目录 一、钻井分类 (2) (一)按照地质设计目的，可分为探井和开发井两大类。 (2) 1.探井 (2) 2.开发井 (2) (二)按照所钻井的井深分类 (3) (三)按照钻井的地域分类 (3) (四)按照钻井井身轨迹轴线的类型分类 (3) (五)按钻井方法分 (4) (六)按钻机驱动方式分 (4) 二、钻井实物工作量 (4) (一)钻井口数 (4) （二）钻井进尺 (5) （三）完成井进尺 (5) 三、钻井时间利用指标 (5) (一)钻井日历时间 (5) (二)钻井时效划分和分析 (6) 1.生产时间 (6) (1)进尺工作时间 (7) (2)固井工作时间 (7) (3)测井工作时间 (7) (4)辅助工作时间 (8) 2.非生产时间 (8) (1)组织停工时间 (8) (2)事故损失时间 (9) (3)修理时间 (9) (4)处理复杂情况时间 (10) (5)自然灾害时间 (10) (6)其它停工时间 (10) 四、钻井技术经济指标 (10) (一)速度指标 (10) (二)质量指标 (11) (三)消耗指标 (12) (四)其它指标 (12) 五、钻井能力指标 (12) 固井 (13) 一、固井分类 (13) 二、实物量指标 (14) 三、技术经济指标 (14) 三、固井能力指标 (15)
钻井工程技术指标解释 刘学领 钻井工程是指以勘探开发地下资源为主要目的，以钻井机械设备为手段，进行钻孔作业，使地下目标 与地面连通的施工过程。主要包括石油、天然气勘探开发钻井，以及其它矿藏资源勘探开发钻井，如水井、盐井、碱井等；钻井工程的全过程，包括工程设计、钻前工程，钻进、测井、中途测试、固井。 一、钻井分类 钻井类型不仅体现了钻井的目的，而且是加强钻井工程管理施工的重要依据。因为探井和开发井、直井和定向井的钻探工艺要求不同，钻探目的不同，各项技术经济指标的水平也不同，所以，正确统计钻井类型对于钻井工程的管理有重要意义。钻井分类通常有以下几种： (一)按照地质设计目的，可分为探井和开发井两大类。 1.探井 指为查明地层及地下矿藏情况所钻的井，包括地层探井、预探井、详查探井和地质浅井等。 (1)地层探井（基准井、参数井）指以了解构造的地层年代、岩性、厚度、油气生储盖层组合等，为油气资源勘探、预测分析提供实际地质资料，同时为地球物理资料解释提供各种参数为目的所钻的探井。 (2)预探井指在地震详查和地质综合研究的基础上所确定的有利圈闭或构造带上，以发现油气等矿藏为目的所钻的探井。 (3)详探井指在已发现矿藏的圈闭和构造带上，以探明油气等矿藏面积和储量，了解矿藏地层结构变化为目的所钻的探井。 (4)地质浅井指为配合地面地质和地球物理工作，以了解区域地质构造、地层剖面和局部构造为目 的所打的井。 2.开发井 指为开发地下矿藏，补充地层能量以及为研究已开发区地层情况变化所打的井。石油开发井包括采油（气）井、注水井、调整更新井、检查资料井及浅油（气）井。 (1)采油（气）井指为开发油（气）田所打的井。包括采油井、采气井、开发评价井、扩边井、滚动勘探开发准备井等。 (2)注水（汽）井指为合理开发油（气）田，有计划、有目的地给地层补充能量所钻的用于注水、注气和开采稠油的注汽井。 (3)调整更新井指在油（气）田开采过程中，为提高采收率而在老油田上按新井网所打的井。包括：调整加密井、更新井、挖潜井等。 (4)检查资料井指在已开发的油（气）田内，为了解、研究开发过程中地下情况变化所打的井。
第一章钻井工程基本知识 石油和天然气是宝贵的能源和化工原料，它们埋藏在地下几百米、上千米甚至超过万米的岩层中。为了寻找油气藏，开采石油天然气，需要钻井，需要一整套俗称钻机的钻井机械及设备。 研究、设计、制造钻并没备，并使其随着钻井工艺技术的发展不断地改进更新，是石油机械工作者的任务。因此，我们需要学习有关钻井工程的一些基本知识，了解钻井工艺对设备的要求，掌握钻并设备的组成、工作原理、特点和发展概况。 本章内容分为四节。 (1)石油地质常识一般性介绍油气成因，油气藏形成的地质条件及探查方法，油、气物理性质及我国油气资源的分布概况。 (2)钻并工艺概述介绍常规钻井，即钻直井的钻井方法、钻井工艺过程、钻井参数、井斜及其控制等方面的基本知识和定向并的概念。 (3)常规钻并技术简要介绍几种常规钻井技术的基本概念和特点，如喷射式钻井、平衡压力钻井、常规定向钻井的造斜方法与工具等。 (4)钻井技术的新发展介绍几种跨世纪的油气钻探新技术及时钻井设备的要求，如欠平衡钻井、深并超深并钻井技术、水平并技术与导向钻具、小并眼钻井技术及钻机和井下钻并系统，连续柔管钻并技术及设备等。 第一节石油地质常识 1．地壳的组成 地球自生成至今已有45—60亿年，平均半径为637lkm。地球内部可分为地核、地慢和地壳三个同心排列的圈层，如图1—1所示。各团层物理状况可参见表I—1。 地壳厚度各处并不相等。最厚处达70一80 km，最薄处只有5—6km，平均为33km。 地壳由岩石组成，岩石依成因的不同可分为火成岩、变质岩和沉积岩三大类。 (1)火成岩又名岩浆岩，是高热的岩浆冷凝后形成的岩石，呈块状，元层次，致密而坚硬，如花岗岩、玄武岩、正长石等。 (2)沉积岩火成岩、变质岩和早期形成的沉积岩，经风吹、雨打、温度变化、生物作用等被剥烛、粉碎、溶解形成碎屑物质及溶解物质，再经风力、水流、洲rr、海洋搬运至低凹处沉积下来，越积越厚，经压实、固结而形成了沉积岩。沉积岩有层次、儿隙、裂缝和溶洞，并有各种古代动植物残骸遗迹形成的化石。 (3)变质岩沉积岩或火成岩在地完内部的物理化学国家加高温、高压、岩浆的风化等影响下，改变了原来的成分和结构，变质成为新的岩石，如石灰石变质为大理石等，称变质岩。 石油和天然气生成在沉积岩中，绝大多数储藏在它的孔隙、裂缝和镕洞里。而在火成岩和变质岩中则很少有石油和天然气存在。 2．沉积岩种类及特点 沉积岩可分为砂岩、泥岩、石灰岩三种， (1)砂岩普通的砂粒被泥质或石灰质胶结成为砂岩。依颗粒直径不同可分为以下几种：
钻井技术简介 一、引言 钻井技术是石油工程中的重要环节，它是通过钻井设备将钻头沿井眼向地下深处钻探，以获取地下油气资源的一种技术手段。本文将对钻井技术的基本流程、常用钻井方法和关键技术进行简要介绍。 二、钻井流程 钻井流程包括井眼设计、井控工艺、钻井液管理和井眼完整性保护等环节。 1. 井眼设计 井眼设计是根据地质条件和井筒用途确定井眼直径、井眼弯曲程度以及井深等参数的过程。设计合理的井眼能够提高钻井效率和井筒完整性。 2. 井控工艺 井控工艺是通过钻井液的循环、压力控制和井筒固井等方法，防止井眼塌陷、井壁漏失和井下溢流等事故的发生。同时，井控工艺也能保护地层、降低环境污染。 3. 钻井液管理 钻井液是钻井过程中的重要介质，它具有冷却钻头、携带岩屑、平衡井压、控制井壁稳定等多种功能。合理管理钻井液的循环、过滤
和配方，能够提高钻井效率和井眼质量。 4. 井眼完整性保护 井眼完整性保护是指在钻井过程中，通过合理的固井设计和操作，保证井筒的完整性，防止井壁崩塌、井下溢流和地层污染等问题的发生。 三、常用钻井方法 常用的钻井方法主要包括旋转钻进法、振动钻进法和冲击钻进法。 1. 旋转钻进法 旋转钻进法是通过旋转钻杆和钻头来切削地层，然后通过钻井液将岩屑带出井口。这种方法适用于各种地层，能够控制井壁稳定，但进尺速度较慢。 2. 振动钻进法 振动钻进法是通过振动钻头，利用振动力量将地层击碎，然后通过冲洗液将岩屑带出井口。这种方法适用于软弱地层，具有高效率和大进尺速度的特点。 3. 冲击钻进法 冲击钻进法是通过冲击钻头，利用冲击力量将地层击碎，然后通过压缩气体将岩屑带出井口。这种方法适用于硬岩地层，具有高效率和较快的进尺速度。
一： 1，多分支井钻井：在一口主井眼的底部钻出两口或多口进入油气层的分支井眼，甚至再从二级井眼中钻出三级子井眼。主井眼可以是直井、定向斜井，也可以是水平井。分支井眼可以是定向斜井、水平井或波浪式分支井眼。 2，几何导向钻井：对钻井井眼设计轨道负责，使实钻轨道尽量靠近设计轨道，以保证准确钻入设计靶区。 3，地质导向钻井：用地质准则来设计井眼的位置。用近钻头地质，工程参数测量和随钻控制手段来保证实际井眼穿过储层并取得最佳位置。地质导向的任务就是对准确钻入油气目的层负责，为此，它具有测量、传输和导向三大功能。 4，套管钻井：用套管代替钻杆对钻头施加扭矩和钻压，实现钻头旋转与钻进。 5，控压钻井：在油气井钻井过程中，能有效控制井筒液柱压力剖面，达到安全高效钻井的钻井技术。 二：对现代钻井技术包含的内容和未来钻井技术发展方向进行分析 对现代钻井技术包含的内容 现代钻井技术主要进展 1.1 随钻井下测量与评价技术 定向井中使用的MWD与近钻头测斜器(MNB)配合使用,可以随钻测得井斜角和方位角，求出井眼实时偏差矢量，实现几何导向。随钻测井(LWD)可进行地层电阻率、体积密度、中子孔隙度和自然伽马测井，已成为标准的LWD，可进行实时地面传输和井下仪器芯片内储 地质导向技术(GST)是在MWD、LWD和SWD技术基础上发展起来的一种前沿技术，是使用随钻定向测量数据和随钻地质评价测井数据以人机对话方式来控制井眼轨迹的钻井技术。 1.2 井下动态数据实时采集、处理与应用技术 传感检测技术和微电子技术的进步，开发出了钻井动态传感检测元件和高速数据监测及处理应用系统(DDS)，实现了钻井动态数据在井下采集和诊断，然后将诊断结果传输到地面，以有效地对井下钻具的运动状态进行控制。 1.3 井下闭环钻井技术 闭环钻井技术是信息化、智能化钻井向自动化钻井迈进中发展起来的集成化钻井技术，包括以下6项工作：⑴地面测量，主要包括钻井液录井和钻井参数地面测量；⑵井下随钻测量，即采用MWD及LWD测量井下几何参数和地层参数；⑶数据采集和地面计算；⑷数据整体综合解释，主要包括把测量数据解释成有用参数以指导作业,并用“人工智能”把世界范围内专家经验应用于井场；⑸地面操作控制自动化；⑹井下操作自动控制，主要是利用“智能”型井下工具和可控的井底钻具组合进行控制。整个钻井作业过程分别由井下和地面两大操作系统完成。从环路系统来看，可以将闭环钻井系统分为井下闭环和地面闭环两大系统。 1.3.1 井下闭环钻井的发展阶段 井下闭环钻井的发展经历了井下开环钻井阶段、井下半闭环钻井阶段、井下闭环钻井阶段和全闭环钻井阶段。其中，全闭环钻井阶段是钻井技术发展的最后阶段。即井身轨迹控制完全离开人的干预，井下采用智能化钻井系统，地面监控和操作采用规范的自动化系统。在地面
第一章定向井（水平井）钻井技术概述 第一节定向井、水平井的基本概念 1．定向井丛式井发展简史 定向井钻井被（英）T.A.英格利期定义为：“使井筒按特定方向偏斜，钻遇地下预定目标的一门科学和艺术。”我国学者则定义为，定向井是按照预先设计的井斜角、方位角和井眼轴线形状进行钻进的井。定向井相对与直井而言它具有井斜方位角度而直井是井斜角为零的井，虽然实际所钻的直井它都有一定斜度但它仍然是直井。 定向井首先是从美国发展起来的，在十九世纪后期，美国的旋转钻井代替了顿钻钻井。当时没有考虑控制井身轨迹的问题，认为钻出来的井必定是铅垂的，但通过后来的井筒测试发现，那些垂直井远非是垂直的。并由于井斜原因造成了侵犯别人租界而造成被起诉的案例。最早采用定向井钻井技术是在井下落物无法处理后的侧钻。早在1895年美国就使用了特殊的工具和技术达到了这一目的。有记录定向井实例是美国在二十世纪三十年代初在加利福尼亚享廷滩油田钻成的。 第一口救援井是1934年在东德克萨斯康罗油田钻成的。救援井是指定向井与失控井具有一定距离，在设计和实际钻进让救援井和失控井井眼相交，然后自救援井内注入重泥浆压死失控井。 目前最深的定向井由BP勘探公司钻成，井深达10，654米； 水平位移最大的定向井是BP勘探公司于己于1997年在英国北海的RytchFarm油田钻成的M11井，水平位移高达1，0114米。 垂深水平位移比最高的是Statoil公司钻成的的33/9—C2达到了1:3.14； 丛式井口数最多，海上平台：96口；人工岛：170口；我国定向井钻井技术发展 情况 我国定向井钻井技术的发展可以分为三个阶段，50—60年代开始起步，首先在玉门和四川油田钻成定向井及水平井:玉门油田的C2—15井和磨三井，其中磨三井总井深1685米，垂直井深表遗憾350米，水平位移444.2米，最大井斜92°，水平段 长160米；70年代扩大实验，推广定向井钻井技术；80年代通过进行集团化联合技 术攻关，使得我国从定向井软件到定向井硬件都有了一个大的发展。 我国目前最深的水平井是胜利定向井公司完成的JF128井，井深达到7000米，垂深位移比最大的大位移井是胜利定向井公司完成的郭斜井，水平位移最大的大位移井是大港定向井公司完成的井，水平位移达到2666米，最大的丛式井组是胜利石油 管理局的河50丛式井组，该丛式井组长384米，宽115米，该丛式井平台共有钻定 向井42口。 2.定向井的分类 按定向井的用途分类可以分为以下几种类型： 普通定向井多目标定向井丛式定向井救援定向井水平井多分枝 井（多底井） 定向井
施工中的钻井技术 钻井技术作为石油勘探开发的核心环节，对于油气资源的有效开发和利用起着至关重要的作用。在施工中，钻井技术的应用不仅需要具备高效、安全、环保等基本要求，还需要关注新技术的引入和创新，以满足不断变化的勘探开发需求。本文将就施工中的钻井技术进行探讨。 一、钻井前准备工作 在施工前的钻井准备工作中，包括确定钻井目标、设计井眼轨迹、安排人员和物资配备等。钻井目标是根据勘探开发需求确定的，可以是找油找气，也可以是注水补水、注气采气等工程。设计井眼轨迹是为了满足勘探开发任务，在考虑地层条件和相关技术参数的基础上，确定最佳的钻井路线。安排人员和物资配备是保证钻井作业和技术实施的重要保障，需要合理安排和调配。 二、地层勘探与钻进 地层勘探是为了获取有关地层结构、岩性属性和含油气层等信息，有助于后续施工过程的顺利进行。地层勘探手段主要包括岩心采集和录井。岩心采集是通过使用岩石钻头和岩心管采集钻井过程中穿过的地层岩心，以获取地层样本。录井是利用测井工具，记录并分析井眼内的地层情况，包括测井曲线、井底温度、井底压力等参数。 钻进过程是根据钻井目标和井眼轨迹设计，使用钻井机械将钻头穿越地层至预定目标层。钻进中涉及到的钻井技术有很多，包括钻井工
艺、钻头选择和钻进液管理等。钻井工艺是根据地层条件和工程要求确定的钻井方法和参数，在钻进过程中需要根据实际情况进行调整和控制。钻头选择是根据地层性质和工程要求选择合适类型的钻头，以提高钻进效率和质量。钻进液管理是保证钻进顺利进行的关键环节，需要合理选择和控制钻进液的性能和质量。 三、井壁稳定与固井 井壁稳定是施工过程中的关键环节，尤其是在钻进过程中，要防止井壁塌陷和井涌等事故的发生。为了确保井壁的稳定，可以采用钻井液在井壁上形成滤饼以增强井壁的承载能力，也可以注入套管和水泥浆以固定井壁。固井是在钻进完成后，将套管运至目标层，并通过注入水泥浆等方式将套管与井壁固定在一起。固井工艺需要严谨，以确保井眼的密封性和完整性，避免地层污染和井下事故等。 四、钻井液处理与废弃物处理 在钻进过程中，钻井液扮演着重要的角色。钻井液的主要功能是冷却钻头、清理孔壁、平衡地层压力和输送岩屑等。钻井液的处理是为了保持钻井液性能的稳定和持续使用，需注意控制钻井液中的固相物含量、调整水质和定期更换钻井液等。废弃物处理是指对产生的钻井液、废岩屑和废水等进行集中、处理和处置。废弃物处理要根据国家相关规定和环保要求执行，以保护环境和资源利用。 五、管理和技术创新
石油工程的钻井技术资料 石油工程的钻井技术资料是指在石油勘探与开发过程中，用于设计和进行钻井作业的相关技术资料，其包括地质资料、工程资料和钻井工艺参数等方面的内容。 一、地质资料 地质资料是指用于分析油气层地质特征和确定钻井目标的一系列数据和信息。地质资料主要包括： 1. 岩心分析：钻井过程中取得的岩心样品进行分析，以了解沉积类型、物性特征、含油气性能以及岩石力学性质等参数。 2. 地震勘探资料：通过地震勘探手段获取的地层反射信息，可用于识别油气层的分布和形态。 3. 地层切片：在地震勘探资料的基础上，通过图像处理和解释，制作出的地层切片，可用来确定钻井目标。 4. 地层描述：根据孔隙度、渗透率、饱和度等参数，对地层进行分类、描述和评价，为后续的钻井设计提供依据。 二、工程资料 工程资料是指用于钻井工程设计和作业组织的技术资料。工程资料主要包括： 1. 钻井设计方案：根据勘探地质和地表条件，制定钻井技术方案，包括井深、井眼直径、套管设计、钻井液配方等内容。
2. 钻井施工图：包括井眼轨迹图、井筒结构图以及套管设计图等，用于指导钻井作业。 3. 钻井设备清单：列出需要使用的钻井设备和工具清单，并标明规格、型号和数量，用于采购和调配。 4. 钻井液方案：根据地层性质和钻井目标，设计钻井液的配比和性能，确保钻井作业的顺利进行。 三、钻井工艺参数 钻井工艺参数是指钻井作业中需要关注和控制的一些关键参数。钻井工艺参数主要包括： 1. 钻井速度：指单位时间内钻井井深的增加量，可根据地层硬度、井眼尺寸和钻具性能等参数进行调整。 2. 钻井液性能：包括钻井液的密度、黏度、过滤性能等参数，对井壁稳定、防塌和冷却钻头等有重要影响。 3. 钻井压力：指井口处的压力状态，包括井底压力、井口压力和封隔器压力等，用于防止井漏和井喷等事故。 4. 钻井气体：用于控制井口和井底的气体环境，防止油气爆炸和突出等危险。 总结： 石油工程的钻井技术资料对于钻井作业的顺利进行至关重要。地质资料提供了钻井目标的依据，工程资料规划了钻井方案和施工图，钻
钻井工程介绍概况 钻井工程是石油工程领域中一项重要的技术活动，是从地面向地下进行钻探操作，以便获取地下的矿产资源，其中以石油和天然气的开采为主要目标。钻井工程的主要目标是增加地下储层的透水性，以便更好地开采矿藏。本文将从钻井工程的基本流程、主要设备和技术以及目标和挑战等方面来介绍钻井工程的概况。 钻井工程的基本流程主要包括：选择井址、井孔设计、装备组装、钻井操作、完井装备安装和井口完工等。 首先，在选择井址阶段，需要通过地质勘探和地质勘探数据分析，确定最佳的井址位置，以期最大限度地发掘地下石油资源。 接下来，井孔设计是钻井工程中一项非常重要的环节。井孔设计需要根据勘探数据和目标矿藏的特点来确定井孔的深度、直径和步骤等。这是钻井工程成功的关键之一 装备组装阶段包括井口设备、平台、钻井机和相应的钻杆、钻头等设备的安装和调试。完成这一阶段后，准备开始钻孔作业。 钻井操作是钻井工程的核心环节。在此过程中，需要选择合适的钻头进行钻井操作，通常使用回转钻井法来进行作业。在钻孔的同时，还需要液压平衡、钻井液循环和钻井液处理等工作。钻井操作的主要目标是成功达到设计井孔的目标深度，同时获得地下地质条件的相关数据。 完成钻孔后，就进入完井装备安装阶段。这个阶段包括套管的安装、固井、完井流体的选择和井口的配套设备等。
最后，就是井口完工阶段。在这一阶段，需要对井口设备进行检查和 维护，确保后续开采作业的顺利进行。 钻井工程中的主要设备和技术包括钻机、钻头、钻杆、钻井液和固井等。钻机作为钻井工程中最重要的设备之一，根据不同的工作要求有不同 的类型，如旋转式钻机、回转式钻机和振动式钻机等。钻头一般由金刚石 或合金制成，用于在地下钻孔。钻杆是将钻头连接到钻机的传递装置，一 般由钢管制成。钻井液是钻井工程中不可或缺的重要组成部分，它在钻井 过程中起到润滑、冷却、清洗和悬浮钻屑等作用。固井则是在钻井完成后，通过注入固井液将套管固定在井孔壁上，以防止地下的油气或水从井孔壁 中逸散。 钻井工程的目标是通过钻孔作业获得地下矿藏的相关数据，并增加地 下储层的透水性，以便更好地开采石油和天然气等能源资源。钻井工程的 挑战主要来自以下几个方面：复杂的地下地质条件、高温、高压的工作环境，以及作业人员的安全保障等问题。在钻井过程中还需要解决井孔不稳定、钻头磨损、漏失井等问题。 总而言之，钻井工程是石油工程领域中非常重要的一项技术活动。通 过选择合适的井址、设计科学的井孔、运用先进的设备和技术，钻井工程 能够为石油和天然气的开采提供重要的技术支撑。然而，钻井工程也面临 着诸多的挑战和困难，需要通过不断的创新和技术提升来解决。
三项钻井技术 一、控压钻井 1、控压钻井技术原理 控制压力钻井是一种用于精确控制整个井眼环空压力剖面的自适应钻井过程，其目的是确定井下压力环境界限，并以此控制井眼环空液柱压力剖面”。 控压钻井技术是在欠平衡钻井和气体钻井基础上发展起来的钻井新技术。这三项技术有共同的特点，即都需要使用旋转防喷器、气体处理装置、节流管汇、单流阀等特殊设备。欠平衡钻井主要是为发现和保护储层、减少储层钻井问题、减小对储层的伤害、实现钻井过程中对油藏特性的优化等；气体钻井主要目的是钻井提速，大幅度提高难钻地层的钻井速度；控压钻井主要是为减少钻井过程中的复杂，通过降低大量钻井液的漏失和降低钻井相关的非生产时效等提高钻井经济性。三项技术有交叉，如欠平衡钻井也可以实现提速，气体钻井也可以实现储层保护，控压钻井即可以实现提速也可以实现储层保护等。欠平衡和气体钻井在钻井过程中井筒流体当量泥浆密度低于地层孔隙压力，而控压钻井在钻井过程中井筒当量泥浆密度大于或等于地层孔隙压力。换言之，欠平衡钻井和气体钻井是“欠平衡”，而控压钻井实质上是一种“微过平衡”。 2、控压钻井技术优势 与传统过平衡钻井技术相比，控压钻井技术有更多、更有效、更迅速的手段和方法实现对井筒环空压力的控制，实现井底压力的相对不变。与欠平衡钻井技术相比，控压钻井技术是以解决钻井复杂事故为其基本出发点，采用微过平衡方式钻进，钻井过程中不诱导地层流体涌出，但能通过适当工艺设备安全、有效地处理操作中伴随涌入井筒的流体。过去在井口敞开情况下，靠改变泥浆密度调节井底压力，目前利用动态压力控制系统可以通过回压泵、节流阀系统让泥浆形成闭路循环，随时控制井底压力，达到平衡压力钻井。在含酸性有毒气体地层、井壁不稳定地层、漏失压力接近孔隙压力的地层等，控压钻井显示出比欠平衡钻井独特的优越性。 主要优点： （1）减轻对地层伤害；
石油工程中的油井钻井技术 一、前言 石油工程是一个大而复杂的工程领域，其中油井钻井技术是石油工程的重要组成部分。本文将围绕石油工程中的油井钻井技术展开讨论，旨在介绍钻井工程技术的发展历程、现有技术体系、应用领域及其面临的挑战。 二、发展历程 早在2000多年前，中国就已经使用一种简单的钻井技术来获取地下水。1世纪时，日本人开始用类似的方法来获取磺矿，而后来美国人则发展出了一种相对完善的钻探技术。 到了19世纪，石油在美国早已成为一个巨大的商业利润。但是，当时的钻井技术仍然非常简单。直到1860年，人们才开始使用大型钻探工具。然而，这些工具仍然不够强大和可靠，在钻探深层地质时，常常会发生不可预测的事故和损失，直到20世纪50年代，钻井技术才真正迈入现代化时代。 三、现有技术体系 1. 钻头 钻头是钻井过程中最基础的设备之一。它是用于在井壁中钻孔的工具。主要有三种类型：钻爪、可旋转钻头和锥度钻头。钻爪
适用于钻孔较浅、土层较软的井壁；可旋转钻头适用于硬质、脆弱或破碎的井壁；锥度钻头适用于各种井壁类型。 2. 钻杆 钻杆是将钻头带入井口并消失于井内的承载杆。采用钢铁、钛合金、铝合金等材料制造。有螺纹连接的钻杆，可以更好地连接钻杆和其他钻井设备。 3. 钻井液 钻井液一般由水、油和化学物质组成。它的作用是降低钻头及钻杆磨损、稳定井筒、降低压力等，防止井壁地层坍塌。在油井钻探中，常用的钻井液有泥浆和泡沫两种类型。泥浆适用于深层钻探，因为它具有传统液体的重量；泡沫液适合用于浅层钻探，因为它的密度较小，具有更好的破碎性能和透钻性能。 4. 钻井设备 钻井设备的主要作用是维护钻杆的倾斜角度、控制钻杆运动、卡扣、插换钻头、测量井深等。在大型油井钻探中，钻井设备是效率和安全性的关键。 四、应用领域 油井钻井技术广泛应用于石油勘探、生产及加工过程中。具体包括以下几个方面：
钻井技术的基本常识 1、何为大位移井，有哪些关键技术？ 大位移井定义：水平位移与垂深之比等于或大于2的井称为大位移井。 大位移井的关键技术： 管柱的摩阻和扭矩 钻柱设计 轨道设计 井壁稳定 井眼清洗 固井完井 轨迹控制 2、何为导向钻井技术，该技术一般分哪几个阶段？ 导向钻井技术定义：由高效能钻头、导向动力钻具和MWD组成一体，并辅之计算机软件,组成导向钻井系统，应用于**钻井工程中，可适时变更定向和开转盘两种工况，连续完成定向造斜、增斜、稳斜、降斜及扭方位操作，而不用起钻变更钻具组合，就能快速钻出高质量的井眼轨迹的钻井方式。 导向钻井的阶段： （1）按导向工具分：可分为滑动导向钻井和旋转导向钻井两个阶段。 滑动式导向钻井作业时，钻柱不转，钻柱随钻头向前滑动推进。 存在的问题：①钻柱的扭矩、磨阻问题；②井眼清洗问题；③机械钻速慢； ④钻头选型受限。 旋转导向作业时，钻柱随钻头一起转动。井眼清洗较好，但阻力矩、钻头扭矩可能导致下部钻柱扭转振动，而且投资大。
（2）按导向方式分，可分为几何导向钻井和地质导向钻井两个阶段。 几何导向：由井下随钻测量工具测量的几何参数：井斜、方位和工具面的数值传给控制系统，由控制系统及时纠正和控制井眼轨迹。 地质导向：在拥有几何导向能力的同时，又能根据随钻测井（LWD）测得地质参数，实时控制井眼轨迹，使钻头沿着地层的最优位置前进。 3、井控技术主要包括那些技术?核心技术是什么?井喷失控的紧急处理措施主要 有那些? 井控技术主要包括:井控设计、井控装备、钻开****层前的准备工作、钻开****层和井控作业、井控失控的处理、防火、防爆、防硫化氢安全措施、井控技术培训和井控管理制度等八个方面。 核心技术是：井控设计。 井喷失控的紧急处理措施： 1、立即停车、停炉、断电，并设置警戒线，一切火源。 2、尽快由四通向井口连续注水，用消防水枪向****喷流和井口周围大量喷 水。迅速做好储水、供水工作。并将氧**瓶**罐等易然易爆品拖离危险区。 3、成立有领导班干部参加的现场抢险组，迅速制定抢险方案，集中统一领 导负责现场施工指挥。 4、测定井口周围及附近的天然**和硫化氢**体含量，划分安全范围。 5、清除井口周围和抢险通道上的障碍物。已着火的井带火清障。 6、换新井口前必须进行技术交底和演习。 7、尽量不在夜间进行井喷失控处理施工。 8、做好人身安全防护工作，避免烧伤、中毒、噪音等伤害。
钻井工程基础知识 钻井分直井和定向井。定向井可分为：普通定向井、大斜度井、丛式井、多底井、斜直井、水平井等。 普通定向井：在一个井场内仅有一口最大井斜角小于60°的定向井。大斜度井：在一个井场内仅有一口最大井斜角在60°～86°范围内的定向井。丛式井：在一个井场内有方案地钻出的两口或两口以上的定向井组，其中可含一口直井。多底井：一个井口下面有两个或两个以上井底的定向井。斜直井:用倾斜钻机或倾斜井架完成的，自井口末尾井眼轨道不时是一段斜直井段的定向井。动画3-1 一、钻井进程 1、预备任务 定井位：地质师依据地质上或消费上的需求确定井身轴线或井底的位置。 修公路：主要保证能通行重车，有的满载车总重可达39～40吨或更多。 平井场：在井口周围平整出一块场地以供施工之用。井局面积因钻机而异，大型钻机约需120×90m2，中型钻机可为100×60m2。 打基础：为了保证施工进程中各设备不因下陷不平均而倾斜，要打基础。小些的基础用预制件，大的基础那么在现场用混凝土浇灌。 装置：立井架，装置钻井设备。 2、钻进 以后世界各地普遍运用的打井方法是旋转钻井法，此法始于1900年。 钻进：钻进直接破碎岩石的工具叫钻头。钻进时用足够的压力把钻头压到井底岩石上，使钻
头的刃部吃入岩石中。钻头上边接钻柱，用钻柱带动钻头旋转以破碎并底岩石广井就会逐渐加深。加到钻头上的压力叫钻压，是靠钻柱在洗井液中的重量(即减去浮力后的重量)的一局部发生的。 钻柱把空中的动力传给钻头，所以，钻柱是从空中不时延伸到井底的，井有多深，钻柱就有多长。随着井的加深，钻柱重量将逐渐加大，致使于将超越钻压的需求。过大的钻压将会惹起钻头、钻柱、设备的损坏，所以必需将大于钻压的那局部钻柱重量吊悬起来，不使作用到钻头上。钻柱在洗井液中的重量称为悬重，大于钻压需求而吊悬起来的那局部重量称为钻重。亦即钻压=悬重一钻重。 井加深的快慢，即钻进的速度，用机械钻速或钻时表示。机械钻速是每小时破碎井底岩石的米数，即每小时进尺数。钻时是每进尺1m所需时间，以分钟表示。此二者互成倒数。 洗井：井底岩石被钻头破碎以后构成小的碎块，称为岩屑。岩屑积多了会阻碍钻头钻切新的井底，惹起机械钻速下降。所以必需在岩屑构成以后及时地把它们从井底上肃清掉，并携出空中，这就是洗井。 洗井用洗井液停止。洗井液可以是水、油等液体或空气、自然气等气体。以后用得最多的是水基泥浆，即粘土分散于水中所构成的悬浮液。也有人称洗井液为钻井液，但少数人那么把各种洗井液统称之为泥浆。 钻柱是中空的管柱，把洗井液经钻柱内孔柱入井中，从钻头水眼中流出而冲向井底，将岩屑冲离井底，岩屑随同洗井液一同进入井眼与钻柱之间的环形空间，向空中返升，不时返出空中，见图3-1。岩屑在空中上从洗井液中分别出来井被肃清掉，不含岩屑的洗井液再度被注入井内，重复运用。洗井液为气体时那么不再回收。