【建筑工程管理】钻井工程基础知识
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钻井知识基础一、井身结构设计1、井身结构包括:(1)一口井的套管层次;(2)各层套管的直径和下入深度;(3)各层套管相应的钻头直径和钻进深度;(4)各层套管外的水泥上返高度等。
2、确定井身结构尺寸:一般由内向外依次进行,先确定生产套管尺寸,再确定下入生产套管的井眼尺寸,然后确定中层套管尺寸…….3、套管与井眼间隙:过小,小套管困难,固井质量难保证,过大,不经济一般大于10mm。
如17-1/2与13-3/8间隙为52.3mm,12-1/4与9-5/8间隙33.3mm。
目前套管尺寸从4-1/2到20共14种尺寸规格,每中尺寸规格又分多种钢级和壁厚。
目前见到的钻头尺寸从4-5/8到26共23种尺寸。
4、套管柱类型:导管(引导一开钻井液),表层套管(安装井口,继续钻井,悬挂以后各层套管),技术套管(封隔不同的压力层,保护生产套管),生产套管,尾管,组合套管,异径套管。
5、井口安装过程(1)一开钻井、下套管、固井、(候凝?)、导管打孔放浆、割导管、掉起、焊环形钢板(内圈不焊)、初凝、放浆、割套管(2)吊装套管头,底盘焊接(内外),安装井口。
(3)二开钻进,下套管,固井,上提防喷器组(固定在大梁上,提前松套管头螺栓),放好套管挂,上提套管,放挂下落,下放套管(坐挂),割套管,甩防喷器。
安装套管头,安装防喷器。
某井井身结构图二、各次开钻井口第1次开钻第2次开钻套管头结构卡瓦式。
第3次开钻1、通常的组成部分有:方钻杆:在钻柱的最上端,用于传递扭矩,有四方钻杆,六方钻杆(四方比六方允许有更大的间隙,六方传递的平稳性更好,欠平衡,且原管更小(172,150)。
钻杆:钢级:D55、E75、X95,G105,S135,V,最小屈服强度psi=6890pa≈0.007Mpa,尺寸:2-3/8,2-7/8,3-1/2,4,4-1/2,5,5-1/2,(6-5/8)加重钻杆:用在钻杆与钻铤间,缓和刚度变化,代替钻铤(小井眼,水平井,减少扭矩,卡钻)。
钻井工程绪论第一节钻井概述一、钻井的概念钻井:利用一定的工具和技术在地层中钻出一个较大孔眼(井眼)的过程。
二、钻井的分类(一)按目的分类1.探井:为探明地下地质情况、获取地下油气资源分布及相应性质等方面资料而钻的井。
(1)区域探井:为了解地层年代、地层时序、岩性、厚度、生储盖组合,并为物探解释提供参数而钻的探井。
(2)预探井:在确定含油气有利构造的基础上,以发现油气藏为目的而钻的探井。
(3)详探井:在已发现油气构造上,为探明含油气的面积和储量,了解油气层产能为目的而钻的探井。
2.开发井:以开发为目的,为了给已探明的地下油气提供通道所钻的井,或为了采用各种措施使油气被开采出来所钻的井。
(1)生产井:为完成产能任务和生产油、气所钻的井。
(2)注入井:为提高油、气井生产能力所钻的井。
(用于注水所钻的井为注水井,用于注气所钻的井为注气井。
)(二)按几何形状不同分类1.直井:井口与井底在同一条铅垂线上。
2.定向井:井口与井底不在同一条铅垂线上。
(1)普通定向井:一个井场内仅钻1口最大井斜角小于60°的定向井。
(2)大斜度井:最大井斜角在60°~80°范围内的定向井。
(3)水平井:最大井斜角大于或等于86°,并保持这种井斜角钻完一定长度井段的井。
(4)大位移井:水平位移/垂深>=2的定向井或水平井(或测深/垂深>= 2的定向井或水平井)。
(5)丛式井:在一个井场(海洋平台)上有计划地钻出两口或两口以上的定向井组,其中可含1口直井。
(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。
(三)按井深不同分类1.浅井:H<2500m。
2.中深井:2500<H<4500m。
3.深井:4500<H<6000m。
4.超深井:H>6000m。
(H为完钻垂直井深)(深水钻井:超过500m水深的海洋钻井。
超深水钻井:大于1500m水深的海洋钻井。
钻井工程绪论第一节钻井概述一、钻井的概念钻井:利用一定的工具和技术在地层中钻出一个较大孔眼(井眼)的过程。
二、钻井的分类(一)按目的分类1.探井:为探明地下地质情况、获取地下油气资源分布及相应性质等方面资料而钻的井。
(1)区域探井:为了解地层年代、地层时序、岩性、厚度、生储盖组合,并为物探解释提供参数而钻的探井。
(2)预探井:在确定含油气有利构造的基础上,以发现油气藏为目的而钻的探井。
(3)详探井:在已发现油气构造上,为探明含油气的面积和储量,了解油气层产能为目的而钻的探井。
2.开发井:以开发为目的,为了给已探明的地下油气提供通道所钻的井,或为了采用各种措施使油气被开采出来所钻的井。
(1)生产井:为完成产能任务和生产油、气所钻的井。
(2)注入井:为提高油、气井生产能力所钻的井。
(用于注水所钻的井为注水井,用于注气所钻的井为注气井。
)(二)按几何形状不同分类1.直井:井口与井底在同一条铅垂线上。
2.定向井:井口与井底不在同一条铅垂线上。
(1)普通定向井:一个井场内仅钻1口最大井斜角小于60°的定向井。
(2)大斜度井:最大井斜角在60°~80°范围内的定向井。
(3)水平井:最大井斜角大于或等于86°,并保持这种井斜角钻完一定长度井段的井。
(4)大位移井:水平位移/垂深>=2的定向井或水平井(或测深/垂深>= 2的定向井或水平井)。
(5)丛式井:在一个井场(海洋平台)上有计划地钻出两口或两口以上的定向井组,其中可含1口直井。
(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。
(三)按井深不同分类1.浅井:H<2500m。
2.中深井:2500<H<4500m。
3.深井:4500<H<6000m。
4.超深井:H>6000m。
(H为完钻垂直井深)(深水钻井:超过500m水深的海洋钻井。
超深水钻井:大于1500m水深的海洋钻井。
钻井工程常识(讲义)目录一、钻井工程术语二、钻机组成及其主要作用三、主要钻具四、钻井方法五、钻井工艺流程一、钻井工程术语1、井:以勘探开发石油和天然气为目的的,在地层中钻出的具有一定深度的圆柱形孔眼。
2、井口:井的开口端。
3、井底:井的底端。
4、裸眼:未下套管部分的井段。
5、井深:从转盘补心面至井底的深度。
6、井壁:井眼的圆柱形表面。
7、环空:井中下有管柱时,井壁与管柱或管柱与管柱之间的圆环形截面的柱状空间。
8、井眼轴线:井眼的中心线。
9、井身结构:指的是钻头钻深、相应井段的钻头直径、下入的套管层数、直径及深度、各层套管外的水泥返高以及人工井底等。
10、人工井底:设计的最下部油层下的阻流环或水泥塞面。
(注:该定义不全面,人工井底是可变的)11、井的类别:按一定依据划分的井的总类。
按钻井的目的可分为探井和开发井等;按完钻后的井深可分为浅井(<1200m)、中深井(1200~3000m)、深井(3000~5000m)和超深井(>5000m);按井眼轴线形状可分为直井和定向井。
12、探井:指以了解地层的时代、岩性、厚度、生储盖的组合和区域地质构造,地质剖面局部构造为目的,或在确定的有利圈闭上和已发现油气的圈闭上,以发现油气藏、进一步探明含油气边界和储量以及了解油气层结构为目的所钻的各种井,包括地层探井、预探井、详探井和地质浅井。
13、开发井:指为开发油气田所钻的各种采油采气井、注水注气井,或在已开发油气田内,为保持一定的产量并研究开发过程中地下情况的变化所钻的调整井、补充井、扩边井、检查资料井等。
14、直井:井眼轴线大体沿铅垂方向,其井斜角、井底水平位移和全角变化率均在限定范围内的井。
15、定向井:沿着预先设计的井眼轨道,按既定的方向偏离井口垂线一定距离,钻达目标的井。
16、丛式井:在一个井场上或一个钻井平台上,有计划地钻出两口或两口以上的定向井(可含一口直井)。
17、救援井:为抢救某一口井喷、着火的井而设计、施工的定向井。
三、钻井工程基础知识应知部分1.钻压:施加于钻头上的重力。
钻压=钻具总重量+大钩重-大钩负荷。
2.钻井设备:是指进行钻井作业所需要的各种机械设备的总称。
3.立管压力:立管内的钻井液循环压力。
4.转盘转数:转盘每分钟旋转的圈数。
5.泵冲数:钻井液泵活塞每分钟往返的次数(活塞往返一次为一冲)。
6.泵排量:单位时间内钻井液泵输出的液体量。
7.井控技术:是指对油气井压力的控制技术。
8.钻井事故:是指钻井过程中由于各种原因造成的钻具折断、井喷、卡钻、井下落物、井塌等恶果。
其危害很大。
9.卡钻:是指钻具在井内不能自由活动,甚至有不能循环钻井液的现象。
10.钻具:是指包括方钻杆、钻铤、连接接头、钻头及其它下井工具构成的管串或钻柱。
11.方钻杆:是中段为正四方或正六方形的中空厚壁管体,上端为左旋(反)螺纹,下端为右旋(正)罗纹。
方钻杆起到连接水龙头与钻杆,传递转盘扭矩给钻杆的作用。
12.钻时:钻井过程中,每钻进单位进尺所需要的纯钻进时间。
13.井深:从地面向地下钻进形成的井眼深度。
井深的起始零点是转盘上平面。
钻达的最大停钻井深称为井底或井底深度。
14.方入:方钻杆入井部分的长度或者说方钻杆进入转盘上平面以下部分的长度。
15.自然电位测井:在测井过程中,当供电电极停止供电,测量电极在正对孔隙型渗透地层,测得自然电场位差,称为自然电位测井(SP)。
16.视电阻率测井:是以钻井液为媒介,使电极与地层沟通来进行的测井方法。
17.声波测井:是以振动波在地层、泥饼、钻井液中传播时,其速度和幅度的衰减变化来研究地层特性。
一般用于检查固井质量。
18.放射性测井:有些原子核是不稳定的,有放射性。
它可以是自然的,也可以是由粒子轰击激发出来的。
核射线有α、β、γ三种,其中只有γ射线是频率很高的电磁波型,具有足够的穿透力,能使井下计数器工作。
放射性测井就是利用γ射线这一特性。
19.钻井液密度:是指单位体积钻井液的质量。
20.钻井液粘度:是指钻井液流动时固体颗粒之间,固体与液体之间以及液体分子之间内磨檫的总反映。
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。
必须知道的钻井基础知识钻井事故1.井喷:地层流体侵入井眼发生井涌,且失去控制的现象。
2.井漏:钻井过程中钻井液或水泥浆漏入地层中的现象。
3.卡钻:钻具陷在井内不能自由活动的现象。
4.井漏原因1.井内钻井液液柱压力加大于地层破裂压力。
2.地层破裂压力异常低,岩层孔隙度大、渗透性好,或有裂缝、溶洞等;3.钻井工艺措施不当。
如钻井液密度大、压力过高,或开泵过猛以及下钻速度过快而造成井下压力激动等。
5.井漏类型渗透性漏失:漏速不大,一般在 10 m3/h以内。
裂缝性漏失:漏速一般为20~ 100 m3/h不等。
溶洞性漏失:漏速一般在 100 m3/h以上6.卡钻类型(1)沉砂卡钻(2)井塌卡钻(3)压差卡钻(泥饼粘附卡钻)(4)键槽卡钻(5)缩径卡钻(6)落物卡钻7.键槽卡钻现象:(1)钻进正常,泵压正常;(2)钻杆接头偏磨严重;(3)下钻不遇阻,但起钻到狗腿处常遇卡;(4)能下放但不能上提,严重时****死。
8.键槽卡钻预防:(1)避免出现狗腿;(2)起下钻时应在键槽井段反复划眼;(3)在键槽井段低速慢起。
9.卡钻事故的处理(1)上提、下放和转动钻具解卡。
(2)浴井解卡。
井内泡油、泡盐水、泡酸或采用清水循环。
(3)上击、下击解卡。
(4)倒扣套铣解卡。
(5)爆炸倒扣、套铣。
(6)爆炸、侧钻新井眼。
10.常见的钻具事故:1.钻杆、钻铤本体断; 2.钻杆滑扣、脱扣。
11.钻具事故处理(1)卡瓦打捞筒打捞(2)打捞矛打捞(3)公锥、母锥打捞固井1.套管的分类作用1)、表层套管主要用途1. 封隔地表浅水层及浅部疏松和复杂地层;2.安装井口、悬挂和支撑后续各层套管。
2)、生产套管(油层套管)3)、中间套管(技术套管)主要用来封隔不同地层压力层系或易漏、易塌、易卡等井下复杂地层。
4)、尾管(衬管)5).导管2.井身结构设计的原则1)、有效地保护油气层;2)、有效避免漏、喷、塌、卡等井下复杂事故的发生,保证安全、快速钻进;3)、钻下部地层采用重钻井液时产生的井内压力,不致压裂上层套管鞋处最薄弱裸露地层;4)、下套管过程中,井内钻井液液柱压力和地层压力间的压差不致于压差卡套管;5)、当实际地层压力超过预测值而发生井涌时,在一定压力范围内,具有压井处理溢流的能力。
【建筑工程管理】钻井工程基础知识第一节钻井工程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。
动画3-1一、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。
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形成小的碎块,称为岩屑。
岩屑积多了会妨碍钻头钻切新的井底,引起机械钻速下降。
所以必需在岩屑形成以后及时地把它们从井底上清除掉,并携出地面,这就是洗井。
洗井用洗井液进行。
洗井液可以是水、油等液体或空气、天然气等气体。
当前用得最多的是水基泥浆,即粘土分散于水中所形成的悬浮液。
也有人称洗井液为钻井液,但多数人则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,向地面返升,一直返出地面,见图3-1。
岩屑在地面上从洗井液中分离出来井被清除掉,不含岩屑的洗井液再度被注入井内,重复使用。
洗井液为气体时则不再回收。
图3-1 泥浆循环示意图在钻进时,洗井是与破碎岩石同时迸行的。
为了维持洗井液不间断地循环,就需用泵连续灌注。
液体在流经管路时是要损耗能量的,即要克服流动阻力而损耗洗井液所具有的压力。
因此,泵的出口压力要较高。
接单根:在钻进过程中井不断加深,钻柱也要及时接长,每次接入一根钻杆,叫做接单根。
打一口井要接很多次单很。
起下钻:为了更换磨损了的钻头,需将全部钻柱从井中起出,换了新钻头以后再重新下入井中,叫起钻或下钻。
一口井要用很多只钻头才能钻成,所以起下钻的次数是很多的。
为了提高效率,节省时间,起下钻时不是以单根钻杆为单位进行接卸,而是以二或三根钻杆为一接卸单位,称为立根。
立根长度一般为24-25m。
为了配合这么长的立根,井架高度一般应为41m左右。
固井:一口井在形成时,要穿过各种性质不同的地层,有的地层岩石坚硬,井眼形成以后可以维持较长时间而不致坍塌,有的地层则很松软、破碎,形成的井壁不稳定,井壁上的岩石极易坍塌落入井内,有的地层内含有高压油,气,水等流体,有的地层则压力很低,易使洗井液漏失,有的地层含有某些盐类,会使洗井液性能变坏。
尽管地层复杂多变,还是得设法将这些地层钻穿,否则无法继续向下钻进。
当这些地层被钻穿以后,上述的各种复杂情况有的可能消失,对以后的钻井工作不再造成危害。
而有的则继续给钻井工作造成麻烦,也许会形成隐患。
为了保护已钻成的井眼和使以后的钻井工作顺利进行,或为生产造成通路,应当在适当的时候对井眼进行加固,称为固井。
固井的方法是将称做套管的薄壁无缝钢管下入井中,井在井眼与套管之间灌注水泥浆以固定套管,封闭住某些地层。
这就是下套管,注水泥作业。
一口井从开始到完成,常需下入多层套管井注水泥,即需进行数次固井作业。
事故处理:如物件落入井内需进行打捞,钻杆断在井内也要打捞,钻柱被卡在井内则要设法解卡。
除落物外,引起井内复杂情况而需处理的原因多系洗井液性能不合要求所造成的。
二、钻井设备常用钻具包括钻头、钻挺、稳定器、减振器、震击器、加重钻杆、钻杆、方钻杆、井底马达和连续导向动力钻具组合等。
1、钻头(Drill Bit)钻头是钻井时直接破碎岩石的工具。
它的结构特点,制造工艺及选用是否得当对提高钻井速度,降低钻井成本很重要。
近十多年来,随着钻井技术的提高,冶金和机械制造工艺的改进,钻头的设计、制造和使用都有了很大的改善,使各类钻头的技术经济指标有了很大的提高。
目前石油钻井常用的钻头(不包括地质钻探、矿产采掘等工业所用钻头),按其破碎岩石的作用原理分类,可分为切削型(刮刀钻头),冲击压碎剪切型(牙轮钻头)和研磨型(金刚石钻头)三类(图3-2)。
图3-2 钻头类型介绍图图3-3 刮刀、牙轮、取心、金刚石钻头图片2、钻杆(Drill pipe)用于将破碎岩石的扭矩从地面传递给钻头,并形成洗井液循环的通路。
钻杆用薄壁无缝钢俐管制成,每根长8-12m。
为了适应不同使用条件的要求,钻杆采用不同的钢级生产出不同直径、不同壁厚的多种规格(均为API标准)以供选用。
钻杆由厚壁高强度钢管制成。
两端的接头比本体粗。
一端为公扣,一端为母扣。
其管体外径为73mm~168mm,壁厚8.38mm~11.40mm,内径为33mm~126mm。
在钻头与方钻杆之间。
作用是:l)将钻头送入井底,起下井内钻具;2)输送高压钻井液;3)传递扭矩;4)控制钻压。
三方、四方或六方空心钢管称方钻杆(Kelly),上接水龙头,下接钻杆,作用是将钻盘扭矩传递给钻柱。
API钻杆规范见表2-20。
表3-1 API钻杆规范图3-4 钻杆(左图方钻杆;钻井现场的钻杆)2、钻铤(Drill Collar)钻挺由厚壁高强度钢管制成,两端有接头。
一端为公扣,一端为母扣。
通体外径相等,内径相等;其外径在79mm~355mm的范围内;内径为31mm~76mm。
位置在钻柱下部、钻头之上。
其作用是:1.提供钻压;2.传递运动力和力矩;3.控制井眼轨道;4.传递泥浆。
表3-2为API钻铤规范表。
表3-2 API钻铤规范3、加厚钻杆普通钻杆的壁厚约8-12mm,钻艇壁厚约45-100mm,两者直接相接,刚度差别太大,对钻杆不利。
应当在两音之间接上加厚钻杆18~21根,使刚度不突然变化。
加厚钻杆实际上是一种特殊的厚壁钻杆,壁厚为22-25mm,。
由于壁较厚,所以单位长度重量为普通钻杆的2.4倍以上。
这种钻杆通常接在钻铤和普通钻杆之间。
其作用:1)钻挺不足时可给钻头提供钻压;2)由于壁厚大,具有较高抗张、抗弯曲强度,可以有效地防止和减少钻具事故。
结构同于普通钻杆。
加厚钻杆规范见表3-3。
表3-3 加厚钻杆规范4、配合接头钻杆与钻镇有多种不同的外径,它们的接头丝扣也就具有不同的节圆直径,锥度与螺距也可能不同。
即使是外径相同的钻杆,也由于加厚方式的不同或其他原因,其接头丝扣的尺寸也不尽相同。
钻柱配合有多种不同的组合,相互连接处的接头丝扣尺寸可能是不一样的,这就无法相互连接。
解决的办法就是用配合接头,它两端的丝扣各与拟连接的丝扣同尺寸。
5、保护接头方钻杆下端接头丝扣处由于起下钻,接单根等作业接卸频繁而容易磨损。
磨损后不易修复。
水龙头中心曾下端也有这问题。
这些丝扣需要加以保护以延长其使用寿命。
采用的办法是在该处再加用一个接头,使经常接卸处移到这个新加的接头上就行了,如果损坏,换个接头还是简单易行的。
这个接头就叫保护接头。
6、吊卡、卡瓦、吊钳、提升短接、安全卡瓦钻井起下钻时常用到吊卡、卡瓦、吊钳(Tong)、提升短接、安全卡瓦设备(图3-5~图3-10)。
安全卡瓦(Safety clamp)在钻铤上无接头台肩,用普通卡瓦卡紧在转盘上时可能滑落井中。
因此,在卸下吊卡前要卡上安全卡瓦,扣上吊卡以后再去掉。
利用尖劈原理将钻杆、钻铤卡紧在转盘孔斜面上,以悬持钻杆柱重量,以进行起、下管柱的作业。
图3-5 吊卡与卡瓦1-钻杆;2-吊环;3-吊卡;4-卡瓦;5-转盘图3-6 液压大钳图片(Hydraulic T ong)图3-7 钻杆吊卡图片(Elevators for hanging drill rod)图3-8 套管吊卡(Elevators for hanging casings)图3-9 钻具卡瓦图3-10 钻具安卡7、打捞工具:公锥(Pin T ap)、母锥(Hen Tap)、打捞筒、打捞蓝(Fishing Basket )、打捞矛、磁力打捞器(Fishing magnet)、磨鞋(Mill)。
(图3-11~3-14)。
图3-11 打捞工具-铣鞋和倒扣接头图3-12 打捞工具-引子磨鞋和母锥图3-13 打捞工具-公锥、磨鞋捞杯和平底磨鞋图3-14 打捞工具-套子磨鞋、引子磨鞋和母锥8、稳定器(Stabilizer):一端有母扣、一端有公扣的高强度钢管(图3-15)。
两端设有接头,中间有加粗钢筋。
位置在钻铤及钻杆中间。
作用是控制井眼轨道。
是满眼(保持原井眼轴线钻进)、钟摆和增稳降斜钻具组合中的必需部件。
一般扶正器用3个,放置在钻头以上1.3m,7.6m,19m左右处。
扶正器的外径应等于钻头外径。
应及时更换掉直径已磨小了的扶正器。
通常有直棱和螺旋两种类型。
图3-15 可换套螺旋稳定器;滚轮稳定器;组合稳定器9、减震器(Bumper):是一段轴向弹性较好的钻挺(图3-16)。
利用工具内部的减震元件或可压缩液体吸收或减小钻井过程中对钻头和钻具的冲击和振动负荷,保护钻头牙齿、轴承和钻具,延长钻头寿命和减少钻具刺漏的一种钻井工具。
位置在钻铤中间。
图3-16 减震器10、震击器(Jar):是钻往的一个短节(图3-17)。
当轴向拉力或压力达到一定的数值时,产生一个剧烈的轴向振动,以解除卡钻。
位置在钻铤中间。
图3-17 减震器,震击器11、井下动力装置(Down hole Motor)所谓井下动力钻具,是指用循环钻井液作动力驱动工具芯轴带动钻头旋转钻井的钻具。