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钻井工具一、钻头：钻头是破碎岩石的主要工具。
钻头的质量，钻头与岩性，以及与钻头工艺是否适应，直接影响钻井速度，钻井质量和钻井成本。
目前，石油钻井中使用的钻头分为刮刀钻头，牙轮钻头和金刚石钻头。
1、刮刀钻头：刮刀钻头是旋转钻井中最早使用的一种钻头，其特点是结构简单，制造方便，适用于较软底层，机械钻速和钻头进尺较高，不适用于硬地层或软硬较错地层。
2，牙轮钻头；是使用最广泛的一种钻头。
牙轮钻头工作时切削齿交替接触井底，破岩扭矩小，切削齿与井底接触面积小，比压高，易吃入地层，工作刃总长度大，因而，减小了麽损。
牙轮钻头能适应从软到硬的多种地层。
牙轮钻头按牙轮的数量可分为单牙轮钻头，双牙轮钻头，三牙轮和四牙轮钻头。
3、金刚石钻头：是用金刚石材料作为切削刃的钻头。
金刚石钻头由刚体，胎体，水利结构（包括水眼或喷嘴，水槽亦称流道，排屑槽），保径，切削刃（齿）5部分组成。
金钻头按其形状可分为，双锥阶梯形，双锥形，B形，带泼纹B 形。
金刚石钻头是体形钻头，它没有牙轮钻头那样的活动部件，也没有结构薄弱环节，因而，它可以使用高的转速，适用于和高转速的井下动力钻具的一起使用，取得高的效益。
金刚石钻头结构设计，制造比较灵活，生产设备简单，因而，能满足非标准的异型尺寸井眼的钻井需要。
金刚石钻头使用正确时，耐麽且寿命长，适用于深井及研麽性地层使用。
金刚石钻头价格较高。
聚晶金刚石复合片（PDC）钻头：PDC钻头实际上就是微型切削片刮刀钻头。
因而，PDC 钻头的工作原理与刮刀钻头基本相同。
钻头在软到中硬地层以剪切方式破碎岩石，采用较小的钻压就能获得较高的机械钻速。
由于聚晶金刚石层极簿（1㎜左右），极硬，且比碳化钨衬底的耐麽性高100倍以上。
因此，在切削岩石过程中刃口能保持自锐。
锐利的刃口切入地层后，沿扭矩作用方向移动。
剪切岩石，充分利用了岩石剪切强度低的特点，适用于低钻压，高转速。
二、钻柱：钻柱是钻头以上，水龙头以下部分的刚管柱的总称，包括方钻杆，钻杆，钻铤，各种接头，稳定器，减震器，震击器等井下工具。
第四章井下工具本章介绍海上油（气）田完井生产管柱中常用工具的种类、结构特点、用途、技术参数、选用等。
包括封隔器（Packer）、井下安全阀（SSSV）、滑套（Sliding）、工作筒（Nipple）、偏心工作筒（Side Pocket Mandrel）、伸缩节（Extension Joint）、流动短节（Flow Couping）、加厚管（Blast Joint）等。
第一节封隔器封隔器是生产管柱中最主要的井下工具之一，其主要功能如下：1）分隔生产层段，防止层间流体和压力的串通、干扰；2）分隔压井液和生产液；3）满足采油（气）生产和修井作业的各种要求；4）保留住套管环空中的封隔液，起到保护套管和安全生产的作用。
用于海上油（气）田完井的封隔器可分为可回收式和永久式两大类型，而按坐封方式，可分为液压坐封、机械坐封和电缆坐封。
一、可回收式封隔器1．单管封隔器单管封隔器，按其坐封方式，可分为液压坐封式和机械坐封式两类。
（1）带水力锚结构的单卡瓦液压坐封式单管封隔器。
l）结构及坐封原理图4-1-1以“FH”型液压坐封单管封隔器为例说明这类封隔器在下井、坐封和释放解封三种状态。
在封隔器以下的球座上投入密封钢球或在工作筒内坐人堵塞器，从油管内加压，当油管压力与环空压力达到一定差值（剪切销钉材料、数量不同，则坐封压力不同。
各产品都有坐封压力规定，也可按用户要求设计）时，剪断坐封销钉，活塞向下（有些产品向上）移，拉（或推）锥形体、密封件、内卡瓦等部件，使卡瓦张开咬住套管壁、密封件受压缩径向膨胀，密封环形空间，内卡瓦与心轴棘齿锁住，使活塞在油管压力释放时不能复位，保持坐封状态（如图4-1-1b）。
水力锚1的内腔有一液压孔与密封胶筒下部的环行空间连通，当环空压力升高时，水力锚向外扩张，咬住套管壁，防止封隔器上移解封。
其它型号（如OTIS的，“RH”型，CAMCO的HRP—1型）的坐封原理基本相似。
有些产品可选择性进行坐封，如BAKER的“FHS”型，OTIS的12RH7129—H（图4-1-2），其原理是液压坐封通道与一滑套开关连接，坐封前可先对油管柱进行试压或其它封隔器进行坐封、验封，然后钢丝作业将滑套打开即可坐封本级封隔器，这种封隔器适合于下多级单管封隔器的生产管串进行分层采油或注水，或其它特殊作业。
精心整理井下工具（编写：段国宝、甄宝生、姜志强、张宏伟、张宗亮、胡忠太、张志强；审核：王力群、贺子伦）介绍海上油(气)田油井测试作业中经常接触的井下工具,包括完井生产管柱井下工具和钢丝作业常用井下工具两部分.第一部分生产管柱中的井下工具海上油(气)田完井生产管柱中常用井下工具种类包括:封隔器(Packer)、井下安全阀(SSSV)、滑套（SlidingSleev）、工作筒（Nipple）、偏心工作筒（SidePocketMandrel）、伸缩短节（ExtensionJoint）、座落接头（SeatingNipple）、流动短节（Y工作筒、Y第一节封隔器12）分隔压井液和生产液；34用于海上油（气）坐封、机械坐封和电缆坐封。
1（1）带l以“FH从油管内加压，当油管压力与环空内卡瓦与心轴棘齿锁住，图b水力锚1的内腔有一液压孔与密防止封隔器上移解封。
2）解封。
大部分产品是上提油管串，达到一定拉力后剪断销钉（或剪切环），即可释放解封；也有部分产品采用上提加旋转解封的方式。
图c为上提解封的方式。
3）适用条件。
此类封隔器适用范围广，可应用于各种油、气生产井和注水井，特别是大斜度井的多层完井和双管完井。
“FH”型液压封隔器（2）双卡瓦液压坐封单管封隔器HALLIBURTON“PHL”（HydraulicsetPerma一1achPacker）型双卡瓦液压坐封单管封隔器的结构图。
油管内加压坐封，上提油管解封。
该封隔器的特点是采用上卡瓦来代替传统式的水力锚，因而具有结构简单、外径小、耐大压差而又价格较低等特点；另外还可以根据需要，在同一管串中多个封隔器调整不同的坐封压力等级实现分别坐封、验封，满足单管分层分采等需要。
“PHL”型双卡瓦液压坐封封隔器（3）机械坐封式单管封隔器1）结构及坐封原理HALLIBURTON“CHRMPK-Ⅲ”型封隔器，上提管柱一定高度后右旋转一定圈数（与下入的深度有关）使J型销转到长槽位置，在保持扭矩情况下，下放管柱加压以胀开卡瓦咬住套管壁，与此同时密封胶筒受压缩径向膨胀密封环形空间。
完井手册一、定义完井是指在钻井完成后，在井筒内安装好完井工具，完成井筒内各种工作，以达到钻井设计要求的过程。
它是油田钻井工程的最后一道工序，也是油田钻井工程的关键环节，决定着钻井井质量的高低。
二、完井工具1、完井工具是指在完井过程中所使用的工具，它们包括完井钻头、完井钻杆、完井封堵器、完井液压控制装置、完井压裂钻头、完井护管、完井管柱等。
2、完井钻头是完井工具中最重要的部分，它是完井工具的核心，它的功能是将完井工具安装在井筒内，并将完井工具连接在一起。
3、完井钻杆是安装完井工具的载体，它是由多根螺纹钢管组成的，其长度根据完井工具的安装深度而定。
4、完井封堵器是用来封堵井口的工具，它可以防止井口渗漏，保护井筒内的完井工具免受外界破坏。
5、完井液压控制装置是控制完井工具运行的装置，它可以控制完井工具的运行速度，以及完井工具的施工效果。
6、完井压裂钻头是用来压裂井筒的工具，它可以提高井筒的渗透率，从而提高井筒的产能。
7、完井护管是用来保护完井工具的外壳，它可以有效地防止完井工具的磨损和损坏。
8、完井管柱是用来支撑完井工具的设备，它可以有效地防止完井工具的振动和滑动。
三、完井流程1、完井前准备：在完井前，应当先进行完井工具的检查，检查完井工具的质量，确保完井工具的安全可靠；检查井筒的清洁度，确保井筒内无异物；检查完井钻头的连接，确保完井钻头的连接牢固。
2、安装完井工具：将完井钻头安装在井筒内，将完井钻杆连接在完井钻头上，将完井封堵器安装在完井钻头上，将完井液压控制装置安装在完井钻头上，将完井压裂钻头安装在完井管柱上，将完井护管安装在完井钻头上。
3、完井操作：根据完井设计要求，操作完井工具，完成完井工作，确保完井质量。
4、完井测试：完成完井工作后，应当进行完井测试，检查完井工具的安装情况，检查完井工具的施工效果，确保完井质量。
5、完井报告：完成完井测试后，应当撰写完井报告，报告中应当包括完井工具的安装情况、完井工具的施工效果、完井工作的结果等内容，以供油田管理部门使用。
水平井筛管完井方式水平井筛管悬挂完井有几种型式：1、密封悬挂器（悬挂封隔器）+盲管+筛管+引鞋；2、悬挂器+盲管+水泥伞+盲管固井封隔器+筛管+引鞋；3、盲管+水泥伞+盲管固井封隔器+筛管+引鞋；4、密封丢手封隔器（热采丢手封隔器）+盲管+封隔器（热敏封隔器）+筛管+引鞋；常用筛管有下列几种：1、激光割逢筛管；这类筛管通径大、渗透好、滤砂能力强、强度高、没有其它组装附件、结构简便先进、使用效果显著、利于井下各类措施实施，现今应用量大。
2、TBS （金属棉纤维滤砂管）筛管；这类筛管组装要求高、筛管基管材质高、加工尺寸要求严格、初期防砂效果明显。
3、打孔筛管；这类筛管应用地层不出砂、地层稳定、渗透好的井。
4、内衬环筛管（内隔环筛管）5、绕丝筛管等等防砂及筛管完井主要其它工具1、密封悬挂器（悬挂封隔器等）（1）、金属密封悬挂器（2）、橡胶密封悬挂器（3）、改性四氟密封悬挂器2、密封丢手封隔器（热采丢手封隔器）（1）、金属密封（2）、改性四氟密封3、热敏封隔器；热敏金属加改性四氟密封e 177. 80砂光管X1991. 83m2168.64n<P 177. 80mm筛管 X 2157. 80m井身结构示意图①89nnD按箍，倒角X2164. 5m （其中下部1000m®角）。
25皿D级抽袖杆X619m+<I>22]im D级抽袖杆X 1085G*gnnn油管X 170(h»①5711m柔性全属泵X 1700me??9in袖管（创角）X1710DG89mii袖管（倒角）X 172811673皿筛管（倒角）x 171811图3釆油管柱示意图留井鱼顶炮眼射孔投人工井底/。
国内常用水平井完井技术水平井完井技术是水平井技术中的一个重要环节。
早期，水平井基本上是采用套管固井射孔方式完井，该方式优点是工艺比较成熟、应用范围广、后期措施技术配套，但缺点是完井成本高，且易造成油层损害，影响水平井的产能。
“九五”以后，通过进一步研究水平井完井技术由过去单一的固井射孔完井技术发展成为一套适合多种油藏类型、保护油气层、提高水平井产能及采收率的综合完井工艺技术，常见的有以下五种：1、固井射孔完井技术包括水平井套管固井完井技术、水平井尾管固井完井技术、水平井射孔工艺及定向射孔技术。
90% 左右的水平井采用了固井射孔完井方式，该技术为成熟技术。
缺点是完善程度低。
2、钻孔/割缝衬管完井工艺技术可以解除钻井泥饼对地层油流通道及衬管的堵塞，通过替浆和酸洗，彻底清洗裸眼井壁，然后再充以完井保护液。
3、套管＋水平段衬管，套管外封隔器完井技术套管顶部注水泥完井,筛管分段使用管外封隔器。
特点是它既可以封固油层以上的复杂井段,又可以使油层免遭水泥污染。
同时便于后期对水平井段分段采取措施。
4、筛管顶部注水泥完井技术特点是它既可以封固油层以上的复杂井段,又使油层免遭水泥污染，同时，消除了射孔对套管的破坏。
一定的防砂作用。
5、水平段多级封隔器注水泥完井技术适用低渗透油藏、多产层油藏、底水油藏、裂缝性油藏。
上部套管完井套管膨胀式封隔器水层油层分级箍筛管如胜利油田针对上述的各种完井技术，研制了以下几种完井工具：新型尾管悬挂器、长胶筒管外封隔器、新型分级箍、定位器、内管膨胀工具等。
在水平井完井技术应用上，应针对不同的油藏类型采用不同的完井技术。
水平井生产管柱及配套采油工艺产能研究及系统优化技术、防砂技术、酸化工艺技术、修井技术等。
水平井在射孔投产前要采取通井、替浆、试压、刮管等措施，在投产时采取负压射孔、抽吸、混排、酸洗、电加热、注蒸汽等措施。
常用采油方式有有杆泵采油、电泵采油、自喷采油并辅以油管加热清蜡技术。
为防止落物掉入水平段，在造斜点坐封空心桥塞，下部接筛管和丝堵。
用途：是石油、天然气及地质勘探钻井工程中，防止井斜变化的重要工具。
适用于石油、天然气及地质勘探钻井过程中稳定钻具。
它以有效的稳定作用增加钻头寿命，提高钻井速度和井身质量。
基本结构：四种－－－整体螺旋、整体直棱、滚轮式和可换套螺旋。
•整体型稳定器是由40CrMnMo优质合金结构钢加工而成的整体工具，经过特殊的热处理工艺达到预期的硬度、强度和抗冲击性能。
•稳定器上有螺旋带用以降低井下的扭矩，减轻井壁损坏并确保钻井液循环畅通。
钻垂直井时,可以减轻钻头的偏斜使其一直向下。
钻定向井时，则用以增加、减小或稳定孔中的斜度，确保孔的预定方向，改善孔的质量并提高钻井的速度。
使用方法：应与较大刚性的钻铤配备使用，一般为3～5只为一组。
分布为上、中、下三个部位，最下面的一只为井底型，两端接头都为母扣，直接与钻头连接，确保稳定效果。
最上面的一只为钻柱型，安装于钻铤钻铤第一个弯曲切点处，扶正钻铤于井眼中心，中间部位视现场情况安装1~3只，为钻柱型。
4、常用尺寸：17-1/2”, 12-1/4”, 9-7/8”, 8-1/2”, 6”.。
