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石油钻井八大系统(PPT课件)目录CATALOGUE•钻井系统概述•八大系统详解•钻井设备介绍•钻井技术探讨•现场操作与安全管理•未来发展趋势预测01CATALOGUE钻井系统概述钻井定义与分类钻井定义利用机械设备，将地层钻成具有一定深度和直径的圆柱形孔眼的工程作业。
钻井分类根据钻井目的和方式不同，可分为地质勘探井、工业油气井、水文地质井、地热井等。
钻井工艺流程包括井场平整、设备安装调试、钻具组合等。
使用钻头破碎岩石，形成井眼。
在井眼内下入套管，并注入水泥浆封固套管与井壁之间的环形空间。
包括井口装置安装、试油测试等作业，最终完成钻井工程。
钻前准备钻进固井完井提供钻进所需的旋转动力和起升动力，是整个钻井系统的核心。
钻机钻具泥浆系统包括钻头、钻铤、钻杆等，用于传递扭矩、破碎岩石并引导井眼轨迹。
由泥浆泵、泥浆池、泥浆净化设备等组成，用于循环泥浆以冷却钻头、携带岩屑并维持井壁稳定。
030201固控系统动力系统控制系统安全防护系统01020304通过振动筛、除砂器、除泥器等设备对泥浆进行净化处理，保证泥浆性能稳定。
为钻机提供动力，包括柴油机、电动机等。
对钻机各部件进行集中控制，实现自动化或半自动化操作。
包括防喷器、防火器材等，确保钻井作业安全进行。
02CATALOGUE八大系统详解钻头、钻柱、转盘、驱动装置等组成提供钻头的旋转动力，破碎岩石，形成井眼功能旋转速度控制、扭矩控制、防卡钻技术等关键技术旋转系统循环系统组成泥浆泵、泥浆管线、泥浆池、钻头等功能循环钻井液，携带岩屑，冷却钻头，稳定井壁关键技术泥浆性能控制、循环压力控制、防漏防喷技术等柴油机、电动机、发电机、传动装置等组成提供钻井所需的动力，驱动各系统运转功能动力匹配技术、节能技术、排放控制技术等关键技术组成天车、游车、大钩、绞车等功能起升和下放钻具，控制钻压，实现钻进和起下钻作业关键技术起升力控制、防碰防顿技术、自动化控制技术等功能控制各系统的运行，实现钻井过程的自动化和智能化组成司钻控制台、电气控制系统、液压控制系统等关键技术控制系统集成技术、故障诊断技术、远程监控技术等03关键技术传动效率控制技术、减振降噪技术、可靠性设计等01组成变速箱、传动轴、万向节等02功能传递动力和扭矩，实现各系统的协同工作1 2 3井口装置、防喷器、压井管汇等组成控制井口压力，防止井喷和井漏，确保钻井安全功能井控装置设计技术、井控工艺技术、应急处理技术等关键技术组成振动筛、除砂器、除泥器、离心机等功能清除钻井液中的固相颗粒，维护钻井液性能，提高钻井效率关键技术固控设备选型技术、固控工艺流程设计技术、固控效果评价技术等03CATALOGUE钻井设备介绍钻机类型及特点陆地钻机适用于陆地石油钻井，稳定性好，移动方便。
钻完井工程设计西南石油大学袁骐骥
安全：钻完井设计的原则：
安全、快速、优质和低成本
人员、井和设备
快速：指的是机械钻速要快
优质：指的是钻井质量要好
低成本：经济、节约
钻完井设计的内容u井身结构设计
u固井工程设计
u钻柱设计
u钻机设计
u机械破碎参数设计
u钻井液设计
u水力参数设计
u下部钻具组合设计
u油气井压力控制设计
u钻前工程和环保工程
u完井工程
设计内容：
确定套管的下入层次、下入深度、水泥浆返深、水泥环厚度和钻头尺寸。
•首先要确定油层套管的下入深度：
根据产层特性确定采用何种方法完井，详细说明为什么要采用
这种方法，理由是什么？进而确定出油层套管的下入深度。
•确定技术套管的下入深度：
根据邻近井的地质资料（岩性剖面和故障提示、地层压力梯度
剖面以及地层破裂压力梯度剖面），首先确定有无地质必封点，再从工程上确定有无必封点，之后再根据下列计算式来确定技术套管的下入深度。
井身结构设计)]
([min max f g w f P S S S ++−≤ρρmin max f k x f w P S H
H S S ρρ≤⋅+++
生产套管的尺寸应满足采气要求。
根据生产层的产能、增产措施及井下作业等来确定。
水泥返深：对于气井各层次套管的水泥返深原则上均返至井口。
•表层套管下入深度的确定：
•导管下入深度的确定：作用是在钻表层井眼时将钻井液从地表引到钻台上，这层管柱一定要根据地表情况来确定下入深度。
如在坚硬地层，只需10~20m，而在非常松软或沼泽地带就有可能上百米。
套管尺寸：
常用：13 3/8”×９5/8”×7”×5 ½”
进而可确定钻头尺寸。
下部钻柱组合设计
这部分设计主要指近钻头（大概指钻头以上30~40 m）部位对钻头工作特性有直接影响的一段钻柱。
包括钻铤、稳定器和减震器等。
这部分的设计主要是进行防斜和稳斜的钻具组合设计。
资料，我们知道赛题既从大赛赛题的邻井中要控制井斜，还要控制全角变化率，这样才能保证井身质量。
常用的防斜、稳斜钻具组合有：钟摆钻具（单稳定器和多稳定器）、塔式钻具、偏重钻铤和刚性满眼钻具组合等。
完井工程设计
常规完井方法主要有4种：
•裸眼完井方法
•割缝衬管完井方法
•射孔完井方法
•砾石充填完井方法（包括裸眼砾石充填和管内砾石充填）
割缝衬管完井
•一方面允许一定数量和大小的能被原油携带至地面的“细砂”通过。
•另一方面能把较大颗粒的砂阻挡在衬管外面。
这样，大砂粒就在衬管外形成“砂桥”或“砂拱”。
砂桥中没有小砂粒，因为生产时此处流速很高，把小砂粒都带入井内流走了。
砂桥的这种自然分选，使它具有良好的通过能力，同时起到保护井壁的作用。
割缝衬管完井设计
•缝眼的形状
•缝口宽度（不防砂设计）•缝口宽度（防砂设计）•缝眼的排列形式
•割缝衬管的尺寸
•缝眼的长度
•缝眼的数量
射孔完井设计
选择恰当的射孔工艺
•常规电缆套管枪正压射孔工艺•套管枪负压射孔工艺
•油管输送射孔
•油管输送射孔联作工艺
•电缆输送过油管射孔
砾石充填完井设计
选择恰当的充填完井方法
•裸眼砾石充填完井
•套管砾石充填完井
对砾石粒径、砾石的强度、砾石的球度和圆度、砾石的酸溶度以及砾石的结团等要提出明确的要求。
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钻前工程包括井架基础、联动机和钻井泵基础。
对于赛题，井架基础采用固定基础。
井架基础混凝土体积配合比：
水泥：砂子：鹅卵石=1：2：4
联动机基础混凝土体积配合比：
水泥：砂子：鹅卵石=1：3：6
钻前工程和环保工程
环保工程
1.防治水污染：
u赛题中，有浅层水，在钻进下套管时应注水泥封固浅层水带，防治地下水被地层其他流体及钻井液污染。
u防治井场内的污水、污油和钻井液等流入毗邻的农田。
…………
2.防治空气污染
u钻进中发现地层有可燃气体产出，应采取有效措施防止井喷的发生，并将产出的气体引入燃烧装置烧掉。
u燃烧装置应设置在钻机的下风位置，离钻机应有一安全距离。
…………。
