石油钻井工程基础知识174页PPT

定向钻进技术
定向钻进技术是一种在钻井过程中 控制井眼轨迹的技术
定向钻进技术可以应用于各种地质 条件下的钻井作业
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定向钻进技术可以减少钻井成本， 提高钻井效率
定向钻进技术可以提高钻井的安全 性和环保性
油气层保护与储层改造
油气层保护的重要性与技术措施
油气层保护 是钻井作业 中的重要环 节，直接影 响到油气资 源的开发和 利用。
钻井液的性能参数与维护处理
密度：影响钻井液的悬浮能力、流动性和 稳定性
粘度：影响钻井液的润滑性、携砂能力和 剪切力
滤失量：影响钻井液的失水量和泥饼质量
固相含量：影响钻井液的稳定性和流动性
维护处理：定期检测钻井液的性能参数， 及时调整和维护，确保钻井液的性能稳 定和钻井作业的安全高效。
钻进工艺技术
钻井平台：用于支撑钻井设 备，提供工作空间
钻井液
钻井液的组成与性质
组成：主要由水、泥浆、 添加剂等组成
性质：具有润滑、冷却、 清洗、保护等作用
作用：保持井壁稳定，防 止井壁坍塌
影响因素：温度、压力、 粘度等
钻井液的分类与选择
水基钻井液：以水为主要成分，适用于浅层地层 油基钻井液：以油为主要成分，适用于深层地层 合成基钻井液：以合成材料为主要成分，适用于特殊地层 选择原则：根据地层性质、钻井深度、钻井速度等因素选择合适的钻井液类型
油气井寿命
水力压裂技术及应用
水力压裂技术：通过高压泵将液体注入地层，使地层产生裂缝，从而提 高油气产量 应用领域：广泛应用于油气开采、地热开发等领域
技术特点：高效、环保、安全
应用实例：美国页岩气革命、中国页岩气开发等

VS
地质灾害防治
通过地质调查和监测等方法，及时发现和 预测地质灾害，采取相应的防治措施，如 加固、搬迁等，以保障人民生命财产安全 。环境保护 Nhomakorabea新能源开发
环境保护
在石油钻井工程中重视环境保护，采取环 保措施，减少对环境的污染和破坏。
新能源开发
在石油钻井工程中积极探索和开发新能源 ，如地热能、太阳能等，推动能源结构的 多元化发展，降低对传统能源的依赖。
石油钻井工程基础知识
2023-10-27
目 录
• 石油钻井工程概述 • 石油钻井工程基本技术 • 石油钻井工程应用领域 • 石油钻井工程发展趋势与挑战 • 石油钻井工程实例分析
01
石油钻井工程概述
石油钻井工程定义与特点
定义
石油钻井工程是一门通过钻探技术手段，在地下寻找、开发、评估和管理石 油和天然气资源的过程。
总结词
该项目利用钻井工程技术成功开发了新能源，为可持续发展做出了贡献。
详细描述
该项目通过地热钻井工程技术，开发了地热资源，为新能源开发提供了新的 途径。同时，通过合理的地热利用和环境保护相结合，实现了可持续发展的 目标。
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泥浆泵
泥浆泵是钻井液循环系统 中的核心设备，用于提供 高压泥浆。
钻井液与泥浆处理技术
钻井液
钻井液是用于维持地层稳定、润滑钻具、携带岩屑等作用的循环流体。
泥浆处理
泥浆处理包括净化、稀释、调配等操作，以确保泥浆性能符合钻井要求。
钻井工程设计技术
地质设计
根据地质资料，设计钻井 的深度、方位和倾斜度。
工程设计
油气田勘探与开发
油气田勘探
通过地质调查、地球物理勘探 等方法寻找油气资源，确定油

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图3-1 井场全景
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钻井工艺过程
三、钻前准备
开钻前准备：①定井口位置；②修路，平井场；③打好水泥基础； ④备足各种钻井器材，如钻杆、钻铤、钻头及钻井泵配件等。
四、钻进
（1）全井钻井过程
① 第一次开钻（一开），下表层套管。 第一次钻进对井眼一般要求要直。钻进开始要控制钻压。在钻进 过程中，要执行定深测斜制度，对易斜地层应采取满眼钻具或钟摆 钻具组合等控制井斜措施。可使用减振器以减轻跳钻的危害，提高 钻头和钻具的使用寿命。 钻达下表层套管深度后，及时下入表层套管、固井和高压试运转等 作业。
设备简单，成本低。
不适应石油钻井对优质快速打井的要求。
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（2）旋转钻井法
驱动方法： 转盘驱动 顶部驱动 井下动力钻具驱动：螺杆钻具、 涡轮钻具 旋转钻井法：通过钻杆柱给钻头 加压，连续旋转破碎岩石，钻井液 通过空心钻杆--井底--携泥砂通过 钻柱与井筒环空返回地面。
（1）、转盘旋转钻井法： 地面转盘带动钻盘中方钻杆旋转。
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钻井工艺过程
③技术套管位于表层套管以内的套管。下技术套管是为了隔 绝上部的高压油、气、水层或漏失层及坍塌层。深井、超 深井及地质情况复杂时，需下若干层技术套管。
④油层套管下入井内的最后一层套管，形成坚固的井筒，使 生产层的油或气由井底沿这层套管流至井口。 在各层套管与井壁的环形空间，都应注入水泥加固（固 井）。为节省钢材，降低钻井成本，在满足钻井工艺要求 的前提下，应少下或不下技术套管；有的井在技术套管下 部下入尾管即衬管。
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学习目标

地质监督需要实时收集钻井过程中的 各种地质资料，包括岩屑、岩心、井 壁取心、录井数据等。
对收集到的地质资料进行整理、分析 ，建立详细的地质剖面图、构造图和 地层对比图，为后续钻井作业提供准 确的地质信息。
钻井液性能监控与调整建议
地质监督需要密切关注钻井液的性能 变化，包括密度、粘度、失水量等关 键指标，确保钻井液满足地质工程需 求。
优化钻井液配方
加强固控设备使用
通过调整钻井液中各种处理剂的加量，优 化钻井液的流变性、滤失性和润滑性等性 能。
使用高效的固控设备，如振动筛、除砂器 、除泥器等，及时清除钻井液中的无用固 相，保持钻井液性能稳定。
复杂情况下钻井液处理措施
井漏处理 遇到井漏时，可通过提高钻井液 密度、使用堵漏材料等措施进行 处理，确保井壁稳定和井控安全。
石油钻井基本知识(地质监督班 )ppt课件
目录
• 钻井基本概念与原理 • 地质监督在钻井过程中的职责 • 井身结构与钻头选型 • 钻井液性能参数及优化方法 • 固井技术要点与评价标准 • 现场案例分析：成功解决复杂问题经验分
享
01 钻井基本概念与原理
钻井定义及作用
钻井定义
钻井是利用机械设备，从地面钻 穿岩石层，获取地下实物资料， 以及开发石油、天然气等资源的 技术手段。
参与钻井液处理剂的选型与用量决策， 协助优化钻井液配方，降低钻井成本。
根据地层变化和钻井液性能监测结果， 及时向钻井工程师提出调整钻井液性 能的建议，确保钻井作业的安全和效 率。
03 井身结构与钻头选型
井身结构设计原则及实例分析
设计原则
安全、经济、高效
实例分析
某油田井身结构设计案例，包括地层特性、井深、井径、套管程序等

陆上钻井设备
陆上钻井设备包括钻井机、钻杆 和其他工具，用于在陆地上进行 石油勘探和钻井。
钻探设备细节
深入了解钻探设备的各个组成部 分，如钻头、钻杆和钻井液的作 用，有助于理解钻井过程。
地层钻探过程
1 钻探准备
确定钻探位置、选取合适的钻井设备，并做好施工前的准备工作。
2 井身钻探
利用旋转钻头和钻井液进行井身钻探，建立稳定的钻孔，同时进行岩心取样。
《石油钻探基础知识》 PPT课件
本课程将介绍石油钻探的基础知识，通过易懂的内容和生动的图像，帮助您 理解勘探、钻井和控制油井的过程。
油田勘探的定义
油田勘探是通过地质勘探和数据分析来寻找潜在的石油资源的过程。了解油田勘探的步骤和技术是成功钻探的 关键。
钻井平台及设备介绍
离岸钻井平台
离岸钻井平台是在海上建造的钻 井设施，用于在深海中开展石油 钻探。
使用砂浆和套管来加固井筒， 以防止塌陷和地层涌浆。
井眼偏离
通过方向钻井技术和罗盘测量 来控制井眼的方向和位置。
饱和井身
采取减压措施，使用湿气和泡 沫来减少井身饱和的风险。
总结与要点
了解石油钻探的基础知识 理解地层钻探过程 掌握井控与安全措施
掌握钻井平台和设备的介绍 认识钻井液的作用及种类 了解常见的钻井问题及解决方案
3 固井与完井
通过注入固井材料来加固井筒，用于保持井眼的稳定性和控制地层流体。
钻井液的作用及种类
冷却和润滑
钻井液可以冷却钻头，减少摩擦，并降低因高温引起的设备损坏风险。
钻屑携带
钻井液可将钻屑从井底带至地面，使勘探人员能够分析地层数据并做出决策。
泥浆类型
根据地层类型和需求，钻井液可以是水基、油基或气基，每种类型都有其优缺点。

主要内容
一、钻井的目的和意义 二、钻井的主要程序 三、钻井设备、工具和仪器 四、钻井的发展及趋势 五、钻井关键技术 六、钻井风险 七、钻井取得的成就
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五、钻井关键技术
1. 高效破岩技术
钻井是为了在地层岩石中形成一个井眼，因此，高 效的破岩技术，是提高钻井速度、缩短建井周期、降 低钻井成本的关键。在深井、超深井和大位移井中， 由于起下钻时间占的比重越来越大，加上深部地层硬 度和研磨性也越来越高，使得高效破岩技术在深井、 超深井和大位移井中显得尤为迫切。
石油钻井工程
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主要内容
一、钻井的目的和意义 二、钻井的主要程序 三、钻井设备、工具和仪器 四、钻井的发展及趋势 五、钻井关键技术 六、钻井风险 七、钻井取得的成就
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一、钻井的目的和意义
1. 钻井的目的和意义
• 寻找和证实含油气构造 • 探明已证实的含油（气）构造的含油气面
积和储量； • 取得油田的地质资料和开发数据 • 将油气开采到地面上来
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二、钻井的主要程序
3. 钻井过程
第一次开钻(一开)：从地面钻出较大井眼， 到一定设计深度后下表层套管。
第二次开钻(二开)：从表层套管内用较小一 些的钻头继续钻进，若地层不复杂， 则可钻到目的层后下油层套管完井， 若地层复杂，则下技术套管。
第三次开钻(三开)：从技术套管内再用小一 点的钻头往下钻进。根据情况，或可 一直钻达预定井深，或再下第二层、 第三层技术套管。再进行第四次、第 五次开钻，直到最后钻到目的地层深 度，下油层套管。
Galileo连续管钻机44
四、钻井的发展及趋势
5. 向“智” 的方向发展（地质导向钻井）
概念:地质导向钻井就是在钻井过程中通过随钻 测量多种地质和工程参数,对所钻地层的地质 参数进行实时评价和对比，根据评价对比结 果而调整控制井眼轨迹，使之命中最佳地质 目标并在其中有效延伸。

绞车、转盘常的组成部分有：钻头、钻铤、钻杆、稳定器、专用
接头及方钻杆。钻柱的基本作用是：(1)起下钻头；(2)施加钻压； (3)传递动力；(4)输送钻井液；(5)进行特殊作业：挤水泥、处理 井下事故等。
四、钻井液的性能及作用 钻井液是钻井的血液，其主作用是：1)携带、悬浮岩屑；2)冷却、 润滑钻头和钻具；3)清洗、冲刷井底，利于钻井；4)利用钻井液液 柱压力，防止井喷；5)保护井壁，防止井壁垮塌；6)为井下钻具传 递动力。
十、喷射钻井 喷射钻井是利用钻井液通过喷射式钻头喷嘴时，所产生的高速
射流的水力作用，提高机械钻速的一种钻井方法。
十一、影响机械钻速的因素 (1) 钻压、转速和钻井液排量； (2) 钻井液性质； (3) 钻头水力功率的大小； (4) 岩石可钻性与钻头类型。
十二、钻井取心工具组成 (1)取心钻头：用于钻取岩心；(2)外岩心筒：承受钻压、传递
八、预测和监测地层压力的方法 (1)钻井前，采用地震法；(2)钻井中，采用机械钻速法，d、
dc指数法，页岩密度法；(3)完井后，采用密度测井，声波时差测 井，试油测试等方法。
九、钻井液静液压力在钻井中的变化 静液压力，是由钻井液本身重量引起的压力。钻井中变化，岩
屑的进入会增加液柱压力，油、气水浸会降低静液压力，井内钻井 液液面下降会降低静液压力。防止钻井液静液压力变化的方法有： 有效地净化钻井液；起钻及时灌满钻井液。
二十二、卡钻及造成原因 卡钻就是在钻井过程中因地质因素、钻井液性能不好、技术
措施不当等原因，使钻具在井内长时间不能自由活动，这种现象 叫卡钻。主要有黏附卡钻、沉砂卡钻、砂桥卡钻、井塌卡钻、缩 径卡钻、泥包卡钻、落物卡钻及钻具脱落下顿卡钻等。
二十三、处理卡钻事故的方法 (1) 泡油解卡； (2) 使用震击器震击解卡； (3) 倒扣套铣； (4) 爆炸松扣； (5) 爆炸钻具侧钻新眼等。

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井架等
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4、动力机组
动力机组为三大工作机组和其它辅助机组 提供动力。按钻机驱动类型不同，它可以 是柴油机组或者是柴油机交流发电机组及 交流或直流电动机等。
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动力机
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1、旋转钻进系统
为了转动井中钻具以不断破碎岩石，本系 统配备有转盘和水龙头。井中钻具由钻杆 柱（包括方钻杆、钻杆柱、钻铤等）和钻 头组成。为实现钻头自动进给，现代钻机 应配有钻具自动送进装置。
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水龙头
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2、钻井液循环系统
为了用钻井液及时清洗井底，携带岩屑， 保护井壁，钻机应具有一套钻井液循环系 统，它具有使钻井液增压，输送，液固分 离等作用，包括钻井泵，地面高压管汇、 钻井液净化及调配设备和钻井液槽、池等。
石油钻井机械
石油钻井设备概述
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第一章 概论
一、钻机的组成 二、钻机的类型 三、钻机基本参数 四、钻机系列
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ZJ50钻机图片
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一 、 钻机的组成
1、旋转钻进系统 2、钻井液循环系统 3、起升系统 4、动力机组 5、传动系统 6、控制操纵系统 7、底座 8泵及管汇等
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振动筛
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除砂器、除泥器
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离心机、真空除气器
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3、起升系统
钻机应配备一套起升设备以完成起下钻具， 下套管柱以及控制钻头钻进等工作。钻机 起升系统主要由钻井绞车、辅助刹车、游 动系统（天车、游车、大钩及钢丝绳等） 和井架等组成。它实质上是一台重型起重 机。另外也包括起下操作的井口工具及机 械设备。

绪论 石油钻井概述
（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>85°的角度进
入目的层。
（3）把钻井按井深不同分类：
浅 井 H<2500m ， 中 深 井 2500m<H<4500m ， 深 井 4500m<H<6000m ， 超 深 井 H>6000m<H<9000m 。 特 超 深 井 H>9000m
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。
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二、钻井技术的发展
2．钻井方法的发展
钻井工程课件
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钻井工程课件主要内容
第一章 钻头：刮刀钻头、牙轮钻头、PDC钻头、金刚石钻头
第二章 钻柱：作用与组成、工作 状态与受力分析、设计
第三章 钻进技术： 直井防斜技术 、 井斜的控制方法 、
钻进过程中各参数间的基本关系、
钻进参数优选、
水力参数优化设计
第四章 取心：概述 、取心工具组成及类型、
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），圈定油气藏边界及其储量 （边探井）。
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一、石油钻井概述
绪论 石油钻井概述
生产井：在进行油田开发时，为开采石油和天然气而
钻的井。