钻井基本知识讲诉
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石油钻井知识大全(免费)概述石油钻井是指在石油开采过程中,通过钻探工具将地下岩石层打破,使用管道输送石油或天然气的技术过程。
这是一项技术难度较高、成本较高的工程。
本文将全面介绍石油钻井的基础知识以及相关的技术细节。
钻井的基本流程石油钻井通常分为4个基本步骤:井深设计、井斜控制、钻井液管理和钻头选择。
井深设计钻井时需要按照规定的井深进行作业,这一过程需要考虑到工况、井底地质条件、施工条件、储层要求等方面的因素。
井深决定了钻头和钻杆的长度、钻机的用量和钻井液的数量。
井斜控制井斜控制是指在钻井过程中控制井眼弯曲的角度和方向。
斜井钻进需要准确控制钻井头的方向,以便在地下到达需要的目的地。
旋转钻头和使用定向工具是井斜控制的两个关键方面。
钻井液管理钻井液是保持井壁稳定、清理场地并润滑钻头的液体,通常是水、油、水泥等化学物质的混合物。
合理的钻井液管理可以确保钻井的正常进行,避免环境污染和其他安全问题。
钻头选择钻头是用于钻进地下层中的主要工具,不同类型的地质结构需要不同的钻头。
选择合适的钻头可以提高钻进效率,减少成本,确保钻井安全。
关于钻井的技术难点在石油钻井的实践中,有一些技术问题需要解决。
这些问题包括井眼稳定、井眼解决、井口安全和井底流体管理。
井眼稳定井眼稳定是指控制井眼变形的技术。
在钻井过程中,地下岩石会承受巨大的压力,会使井眼变形。
井眼稳定技术可以避免井眼形变,维持井深的准确性。
井眼解决井眼解决是指施工过程中可能遇到的井眼失稳、坍塌和流动问题。
针对这些问题,可以通过改变钻井液的配方、调整钻头类型等手段来解决井眼问题。
井口安全井口是指钻井的出口。
在井口的安全管理过程中,需要考虑到设备的防火、爆炸、溢油等风险,以及对农田、公路、河流等环境的影响。
井底流体管理井底流体管理是指维持井底清洁、保持流体压力平衡的技术。
在变斜井和平衡井的钻进过程中,井底流体管理技术可以避免钻进困难、井眼变形等问题。
石油钻井的最新技术石油钻井技术一直在不断发展,目前,一些新技术已经在实践中得到了应用。
钻井基础知识钻井基础知识1 钻头钻头主要分为:刮刀钻头;牙轮钻头;金刚石钻头;硬质合金钻头;特种钻头等。
衡量钻头的主要指标是:钻头进尺和机械钻速。
2 钻机八大件钻机八大件是指:井架、天车、游动滑车、大钩、水龙头、绞车、转盘、泥浆泵。
3 钻柱组成及其作用钻柱通常的组成部分有: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。
4 钻井液的性能及作用钻井液的性能主要有:(1)密度;(2)粘度;(3)屈服值;(4)静切力;(5)失水量;(6)泥饼厚度;(7)含砂量;(8)酸碱度;(9)固相、油水含量。
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)为井下动力钻具传递动力。
5 常用的钻井液净化设备常用的钻井液净化设备:(1)振动筛,作用是清除大于筛孔尺寸的砂粒;(2)旋流分离器,作用是清除小于振动筛筛孔尺寸的颗粒;(3)螺杆式离心分离机,作用是回收重晶石,分离粘土颗粒;(4)筛筒式离心分离机,作用是回收重晶石。
6 钻井中钻井液的循环程序钻井液罐经泵→地面管汇→立管→水龙带、水龙头→钻柱内→钻头→钻柱外环形空间→井口、泥浆(钻井液)槽→钻井液净化设备→钻井液罐。
7 钻开油气层过程中,钻井液对油气层的损害主要有以下几种损害:(1)固相颗粒及泥饼堵塞油气通道;(2)滤失液使地层中粘土膨胀而堵塞地层孔隙;(3)钻井液滤液中离子与地层离子作用产生沉淀堵塞通道;(4)产生水锁效应,增加油气流动阻力。
8 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。
9 钻井液静液压力和钻井中变化静液压力,是由钻井液本身重量引起的压力。
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。
钻井基础知识绪论一、钻井施工工序钻井是一项复杂的系统工程,每一口油气井的完成都包括钻前施工、钻井施工和固井作业三个阶段。
第一章、钻井地质基础知识一、岩石的机械性质1、岩石的机械性质⑴岩石的强度:岩石的强度是指抵抗外力破坏的能力。
根据外力性质的不同,分为抗压、抗拉、抗剪和抗弯强度等。
一般情况下,岩石的几种强度关系为:抗拉<抗弯<抗剪<抗压。
岩石的强度与岩石的孔隙度有关,孔隙度孔隙度大,岩石的强度就小。
岩石的强度还与组成岩石的物质成分有关,由硬度较高的矿物组成的岩石其强度也较高。
⑵硬度:岩石的硬度是指岩石抗压入的极限强度。
在钻井过程中,钻头接触的岩石处在多向压缩的应力状态下,其岩石的硬度反映了多向应力状态下的抗压强度。
岩石的硬度与造岩矿物的成分、孔隙度、胶结物⑶岩石的塑性:在外力作用下,岩石破碎前呈现永久变形的性质叫岩石的塑性。
⑷岩石的研磨性:钻头破碎岩石的同时,其本身也受到岩石磨损,这种岩石磨损钻头的能力称为岩石的研磨性。
⑸岩石的可钻性:是指在一定条件下,钻进岩石的难易程度。
也可理解为钻进过程中岩石抗破碎强度的大小。
2、岩石性质对钻井的影响其影响主要表现在:影响钻进速度与钻头进尺:使钻进过程中出现井漏、井喷、卡钻等复杂情况:钻井液受到污染,性能变坏,井径不规则,进而影响到测井、固井等。
⑴粘土岩层。
泥岩和页岩一般较软,钻速快,但容易产生钻头泥包。
这种地层极易吸收钻井液中的自由水而膨胀,导致井径缩小。
随着浸泡时间的延长,井壁会产生垮塌现象,井径扩大。
⑵砂岩层。
砂岩一般来说是较好的渗透层,在井壁上易形成较厚的滤饼,易引起泥饼粘附卡钻。
另外滤饼对测井也有影响,所以必须使用优质钻井液。
⑶砾岩层。
在砾岩层中钻进易发生跳钻、蹩钻和井壁垮塌。
⑷在当地层软硬交错时,易发生井斜,地层倾角较大者也易发生井斜。
⑸当岩层中含有可溶性盐类,即钻到石膏层、盐岩层时,要注意对钻井液性能的影响。
二、钻井中地质录井工作1、钻时录井概念:是通过计时器把实钻一个规定的单位进尺的时间反映并记录下来的过程,一般用“分/米”表示。
石油钻井基本知识目录一、石油钻井概述 (2)1.1 定义与分类 (3)1.2 发展历程 (4)1.3 石油钻井的重要性 (5)二、钻井设备与工具 (6)2.1 钻井泵 (7)2.2 钻井液 (9)三、钻井工艺技术 (10)3.1 钻前准备 (11)3.2 开钻前的井场布置 (12)3.3 钻进技术 (13)3.4 下套管与固井 (14)3.5 特殊钻井工艺 (16)4.1 地质勘探与油气藏 (18)4.2 岩石与地层特性 (19)4.3 钻井液与储层保护 (21)4.4 环境保护与安全 (21)五、钻井工程设计 (23)5.1 设计原则与方法 (24)5.2 钻井液设计 (25)5.3 钻具组合设计 (26)5.4 钻井进度计划 (28)六、钻井作业与管理 (29)6.1 钻井作业流程 (30)6.2 钻井现场管理 (30)6.3 钻井成本控制 (32)6.4 钻井技术创新与改进 (33)7.1 钻井安全风险与防范 (35)7.2 环境保护措施 (37)7.3 应急预案与事故处理 (38)八、钻井技术发展与展望 (39)8.1 新技术与新材料的应用 (40)8.2 跨界合作与创新 (42)8.3 未来发展趋势与挑战 (43)一、石油钻井概述石油钻井是一个复杂且高度专业化的过程,涉及从地表到地下深处寻找石油的过程。
石油钻井的目标是在地下找到含有石油和天然气的储层,这些储层通常位于地下数百米甚至数千米的深度。
为了找到这些储层,需要对特定的地质结构进行深入研究和理解,并利用先进的钻探技术和设备来实施钻探作业。
石油钻井的过程通常分为勘探钻井和开发钻井两个阶段,勘探钻井阶段主要是为了确定是否存在石油资源,以及了解这些资源的数量和质量。
这一阶段涉及到大量的地质调查和勘探工作,以确定最有潜力的钻探位置。
一旦找到石油资源,就会进入开发钻井阶段,这个阶段的目标是确定储层的位置、规模和性质,并为后续的开采和生产做准备。
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:在一个井场内有计划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,自井口开始井眼轨道一直是一段斜直井段的定向井。
一、钻井过程1、准备工作定井位:地质师根据地质上或生产上的需要确定井身轴线或井底的位置。
修公路:主要保障能通行重车,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。
井场面积因钻机而异,大型钻机约需120×90m2,中型钻机可为100×60m2。
打基础:为了保证施工过程中各设备不因下陷不均匀而歪斜,要打基础。
小些的基础用预制件,大的基础则在现场用混凝土浇灌。
安装:立井架,安装钻井设备。
2、钻进当前世界各地普遍使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)的一部分产生的。
钻柱把地面的动力传给钻头,所以,钻柱是从地面一直延伸到井底的,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,以致于将超过钻压的需要。
过大的钻压将会引起钻头、钻柱、设备的损坏,所以必需将大于钻压的那部分钻柱重量吊悬起来,不使作用到钻头上。
钻柱在洗井液中的重量称为悬重,大于钻压需要而吊悬起来的那部分重量称为钻重。
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。
大斜度大位移定向井技术1、随井斜角的增加,岩屑在环空中的运移状态和规律与直井有何差别?2、根据Tomren等人的研究成果,岩屑运移规律按井斜角可分为几种类型?3、大斜度大位移定向井的井斜角一般在多少度左右?4、岩屑上返最困难的井段一般处于井斜角的多少度的井段中?为什么?5、在大斜度大位移定向井中影响岩屑正常上返的因素主要有以下几点?6、什么是岩屑体积跟踪法?7、什么是“邻井地层对比法”?8、“井眼轨迹地质模拟软件”的应用有何意义?1、答:在直井中,岩屑下滑速度(Vs)与岩屑受重力作用方向一致,不存在指向下井壁的径向分量(Vsr)与指向井底的轴向分量(Vsa);但随井斜角的增加,下滑速度(Vs)亦随之增加,当井斜角为90°时径向分量(Vsr)增为最大值;而轴向分量(Vsa)则随井斜角的增加而降低,当井斜角为90°时轴向分量(Vsa)降为零。
2、答:①井斜角0~θα之间井段岩屑在环空中受重力作用而下滑的方向是垂直于水平面,岩屑在井眼中,当钻井液上返速度稍微大于岩屑在钻井液中的下滑速度时,只要不停止循环,岩屑总会慢慢地被带出井简,不存在岩屑床。
②井斜角在θα~θβ之间井段当井斜角增大至θα时,径向分量(Vsr)增大至足以使岩屑脱离钻井液流,滞留井眼底侧并滑向液流的反向而形成岩屑床,而且当钻井液停止循环时,岩屑床受重力作用而存在下滑趋势。
③井斜角在θβ~90°之间井段井斜角超过θβ,轴向分量(Vsa)将逐渐降至零,岩屑沉淀并聚集在钻杆周围的井眼底侧,即使钻井液停止循坏,岩屑床也不再向下滑动。
这里θα、θβ称为临界井斜角。
3、答:大斜度大位移定向井的井斜角一般都大于45°,在70°左右。
4、答:岩屑上返最困难的井段一般处于井斜角在30°~65°之间的井段,因为在这一段,不仅岩屑床容易形成,而且岩屑床存在下滑趋势,使岩屑床的厚度不断增加。
挖井人知识点总结挖井是一种古老而又重要的工程技术,它可以为人类提供生活所必需的水源。
挖井人是指从事挖井工作并具有相关技能和知识的专业人员。
他们需要了解和掌握一系列的知识和技能,包括地质学、水文学、工程测量、机械操作等领域。
在挖井过程中,他们需要对地下水情况、地质构造和水文地质等方面有一定的认识,并且需要使用特定的工具和设备进行作业。
以下是挖井人需要掌握的知识点的总结:1. 地质学知识挖井人需要了解地球的构造和地质变化规律,了解各种岩石的特性和性质,以便在挖井过程中选择适当的工具和方法。
同时,他们还需要了解地下水的分布规律和运动特点,以及可能遇到的地下石灰岩、花岗岩、泥岩等特殊地质情况,以便做出合理的工程设计和施工方案。
2. 水文学知识挖井人还需要了解地下水的形成、分布和运动规律,以便在选择挖井地点和挖掘深度时做出科学的判断。
他们需要了解水文地质图、水文地质报告和水文地质勘测资料的解读方法,并能够根据这些资料进行预测和分析。
3. 工程测量知识在挖井过程中,挖井人需要进行测量工作,包括测量挖井地点的地势、坡度和坡向等情况,测量已有水井的水位和水质情况,以及测量井下水位、水量和水质等参数。
他们需要掌握使用测量仪器和工具的技巧,能够准确、快速地进行测量工作,并对测量结果进行科学的分析和处理。
4. 机械操作知识挖井人需要掌握各种挖井机械设备的操作方法和使用技巧,包括手动挖井工具、小型打井机、涡流式打井机等。
他们需要能够正确地操作这些设备,进行挖井作业,并且维护、保养这些设备,确保设备的正常运转。
5. 安全生产知识在挖井工作中,安全是第一要务。
挖井人需要了解和掌握各种安全操作规程、安全事故应急处置方法、紧急救援技能等,并且时刻牢记安全是生命之本的理念,不断强化工作安全意识,做好防范安全事故的措施。
综上所述,挖井人需要在地质学、水文学、工程测量、机械操作和安全生产等方面都具备一定的知识和技能,才能够胜任挖井工作。
石油钻井知识点范文石油钻井是指通过钻孔将钻头钻入地下油藏,将地下原油提取到地表的工艺过程。
石油钻井是矿业工程和石油工业中的一个重要环节,在石油资源勘探和开采中具有重要的作用。
以下是石油钻井的一些关键知识点。
1.钻井工程的目的:石油钻井的目的是为了找到和开采地下的石油和天然气。
钻井工程通常涉及到地质勘探、井控、完井和生产等方面的工作。
2.钻井平台:钻井平台是进行钻井作业的基础设施,可以分为陆上钻井平台和海上钻井平台。
陆上钻井平台通常由钻井井架、护顶设备和钻井机械等组成,而海上钻井平台则需要具备额外的船体稳定和安全设备。
3.钻井液体:钻井液体在钻井过程中起到冷却、润滑、清洁和控制井压的作用。
钻井液体的主要成分包括水、黏土、聚合物和化学添加剂等。
4.钻柱和钻头:钻柱是由许多钻杆连接而成的,钻柱的钻头位于钻柱的底部,用于对地层进行钻孔。
5.钻井方向控制:钻井方向控制是指钻井过程中对井眼方向和井眼轨迹的控制。
钻井方向控制可以通过旋转钻头的方向、施加压力和借助导向工具等方式来实现。
6.钻井井眼:钻井井眼是钻井过程中形成的钻孔,它会随着钻井的深度而逐渐增大。
钻井井眼的直径决定了后续工作的可行性,如井壁的稳定性和套管的安装等。
7.钻探工具:钻探工具是用于进行地质勘探和岩心采集的工具。
其中,岩心钻探是一种常用的技术,可以获取井壁附近的地层样本,用于分析地层特征和石油储量。
8.钻井套管:钻井套管是一种管道,用于支撑钻井井眼以保持其稳定性、避免井壁塌方和控制井压等。
钻井套管通常由多段套管组成,通过钻进和固井等工艺来完成。
9.完井工程:完井是指在钻探完成后对井眼进行固化、完善和配置设备的工程过程。
在完井过程中,需要选择合适的油管、井下泵以及油井阀门等设备。
10.钻井安全:钻井过程中安全是至关重要的。
钻井作业涉及到高压、高温和有毒气体等危险性因素,需要严格遵守安全操作规程,如使用合适的个人防护装备、进行适当的仪器检测和对井口进行防护等。