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石油钻井培训计划表一、培训目标1. 培养学员从事石油钻井工作所需的基本知识和基本技能，提高其专业能力；2. 掌握石油钻井工作的相关操作流程和技术要点，提高工作效率；3. 培养学员熟练掌握现代石油钻井技术，使其成为熟练的石油钻井作业人员；4. 培养学员具备与国际接轨的现代钻井技术水平，适应石油工业现代化发展的需要。
二、培训内容1. 石油钻井工程概况1.1 石油钻井工程概述1.2 石油钻井工程的发展历程和现状1.3 石油钻井工程的意义和作用2. 钻井装备及工具2.1 钻机和钻杆的结构和工作原理2.2 钻井液搅拌装置及其工作原理2.3 钻井工具及其使用方法3. 钻井液及其性能要求3.1 钻井液的基本组成3.2 钻井液性能测试方法3.3 钻井液的性能要求及其影响因素4. 钻进操作流程及技术要点4.1 钻进前的准备工作4.2 钻进操作流程及技术要点4.3 钻井中的常见问题及处理方法5. 完井及试油工作5.1 完井工作的基本流程和要点5.2 试油过程及相关技术要点5.3 完井和试油中的注意事项6. 安全生产和环保意识培养6.1 安全操作规范和安全事故案例6.2 紧急避险处理措施6.3 环保政策和环境保护意识培养三、培训方式1. 理论教学2. 实地操作训练3. 模拟钻井工作实习4. 网络学习和远程教育培训四、培训资料1. 专业教材和教辅资料2. 相关技术规范和标准3. 实际案例分析和操作指南4. 培训课件和多媒体教学资源五、培训人员1. 石油钻井从业人员2. 石油工程技术管理人员3. 石油勘探开发企业的相关技术人员六、培训时间和地点培训时间：为期3个月培训地点：国内专业石油钻井培训机构或石油勘探单位内部培训场地七、培训计划第一阶段（1个月）1.1 开班典礼和培训动员1.2 石油钻井基础理论知识1.3 钻井装备及工具使用1.4 钻井液性能要求及测试方法1.5 铺垫阶段的操作实践第二阶段（1个月）2.1 钻进操作流程及技术要点2.2 安全生产和环保意识培养2.3 实地操作训练和模拟实习2.4 紧急避险处理措施和应对技术问题第三阶段（1个月）3.1 完井及试油工作3.2 现场操作演练和实际作业指导3.3 结业考核和培训总结八、培训考核1. 培训期末考试2. 实际操作技能考核3. 学员综合评价九、培训后续1. 学员专业技术升级培训2. 学员培训成果确认和证书颁发3. 学员就业和职业发展指导总结石油钻井培训计划的制定，对于提高石油钻井工作者的专业技能和工作水平具有重要意义。
石油钻井机械基础知识目录一、基本概念 (2)1.1 石油钻井 (2)1.2 机械钻井 (3)二、钻井设备 (5)2.1 钻井泵 (6)2.2 钻井电机 (8)2.3 离心泵 (9)2.4 传动系统 (10)2.5 井架与底座 (11)三、钻井工具 (12)四、钻井工艺 (14)4.1 钻前准备 (15)4.2 钻进技术 (16)4.3 下井工具 (18)4.4 特殊钻井工艺 (19)五、安全与环保 (20)5.1 安全规定 (21)5.2 环保要求 (22)六、维护与保养 (23)6.1 日常检查 (25)6.2 定期保养 (26)6.3 故障排除 (28)七、发展趋势 (29)7.1 新技术应用 (31)7.2 节能减排 (32)7.3 智能化发展 (33)一、基本概念石油钻井机械是石油勘探开发过程中不可或缺的工具，其主要功能是用于钻探地层以获取油气资源。
这些机械包括钻头、钻柱、钻机、泥浆泵等关键设备，它们共同协作，确保钻井过程的顺利进行。
钻头：钻头是石油钻井过程中的关键部件，其设计与材料的选择直接影响到钻井效率和钻探成本。
现代钻头通常采用高强度材料制造，并经过精密的设计，以确保在复杂地层中的高效钻进。
钻柱：钻柱是由多根钻杆连接而成的圆柱形结构，用于传递钻井动力和承受钻井过程中的巨大扭矩。
钻柱的长度和强度对于钻井深度和安全性至关重要。
钻机：钻机是石油钻井机械的核心部分，负责提供钻井所需的动力和控制系统。
钻机的类型多样，包括旋转钻机、顶驱钻机、钻井泵等，它们各自适用于不同的钻井环境和需求。
泥浆泵：泥浆泵是石油钻井过程中的重要设备，其主要功能是将水和添加剂混合成泥浆，以润滑钻头、冷却钻具并携带出钻探产生的岩屑。
泥浆泵的性能直接影响到钻井的效率和质量。
1.1 石油钻井裸眼钻井：指在地表直接进行的钻井作业。
这种类型的钻井主要用于获取地表岩层的地质资料，以便为后续的开发提供依据。
牙轮钻井：采用牙轮钻头进行钻井作业，适用于软、中硬岩层的钻探。
钻井培训教材第一讲：钻头主要内容：牙轮钻头的破岩机理，牙轮钻头破岩时的几种作用，使牙轮钻头产生滑动的几种措施，牙轮钻头的使用方法，PDC钻头的组成及其破岩机理，PDC钻头的使用方法，牙轮钻头的磨损分级。
第一节牙轮钻头的破岩机理牙轮钻头是依靠牙轮绕钻头轴线的公转和牙轮自身轴线的自转产生的冲击压碎作用和滑动剪切作用来破碎岩石的。
⑴. 牙齿的冲击压碎作用。
牙轮在井底滚动时，牙齿与井底的接触是单、双齿交替进行，使钻头沿轴向做上下往复运动，这就是钻头的振动，钻头纵向振动产生的冲击压碎作用是牙轮钻头破碎岩石的主要方式，牙轮钻头的牙齿作用在岩石上的轴向载荷，包括静压和冲击载荷两部分：加给钻头的钻压为静压部分，冲击载荷是钻头在井底旋转时产生纵向振动，使钻头——钻柱系统不断地压缩与伸张，下部钻柱把这种周期性的弹性变形能传递给牙齿而产生的，这就是钻头破碎岩石时牙齿冲击压力的来源。
加大钻头牙齿对地层的冲击压力，这就能提高钻头破碎岩石的效率。
⑵. 牙齿的滑动剪切作用：在塑性较高的岩石中，除了要求牙齿对井底岩石有冲击压碎作用外，还要求牙齿对地层有一定的滑动作用，使牙齿对岩石进行剪切，以扩大岩石的破碎效果，这一点在软地层中钻进时显得尤其重要，使牙轮在井底滚动时产生滑移的措施有超顶，复椎和移轴。
第二节牙轮钻头、磨损分级为了便于对钻头的管理、掌握地层与钻头的配伍性，就要求现场技术员作好钻头的磨损分级记录，以便造成最适应该地层的钻头，包括牙齿、轴承、钻头直径三种分级，一般应用四级。
1、牙齿的磨损分级牙齿的磨损分级以三个牙轮中磨损最严重的一个牙轮作为评定该钻头的最终级别。
①. 铣齿：磨损分级、以铣齿磨去的高度与新齿高度之比作为定级标准。
表1铣点磨损分级②.镶齿的磨损分级：用牙轮上断，掉齿数与该牙轮镶齿总数之比值来作为评定该钻头的磨损分级标准。
表2镶齿磨损分级2、轴承的磨损分级：轴承的磨损分级也是在三个牙轮中晃动最为严重的一个牙轮进行评定，它分为普遍轴承和密封轴承两种。
青工岗位培训课堂培训大纲与辅导教材（泥浆工）长庆钻井职工培训中心青工岗位培训课堂培训大纲与辅导教材（2008年度）项目部(专业公司)基层队（站）泥浆工青工岗位培训课堂钻井泥浆工培训大纲一、课程基本情况开课单位：川庆钻探公司长庆钻井总公司钻井队。
施教对象：钻井队在岗泥浆工。
适用性质：岗位专业知识补充、技能提高培训。
考核方式：理论专业知识采取综合闭卷考试（每月至少1次）；操作技能采取现场单项考评。
通过月考、季赛、年总结等重要环节的综合考评，产生月度、季度、年度岗位明星。
总学时：170课时。
选用教材：职业技能培训教程与鉴定试题集石油钻井泥浆工自编教材：青工岗位培训课题辅导教材钻井施工作业文件警示教材参考教材：钻机操作维护手册井控技术井控设备二、课程的性质、任务和教学目标（一）性质：钻井液技术知识涵盖面广泛、内容庞杂，是系多门学科于一体的完整体系。
钻井技术既涉及石油地质知识，又涉及到机械设备维护检修技能，还与井下复杂情况有着密切的关系，同时也受着操作者本人的生产经验影响。
其综合技能既来源于系统性、层次性的专业基础知识学习，又少不了操作者日积月累的现场生产经验。
石油钻井液工的技能培训，不是一蹴而就、立竿见影短期行为，是长期坚持不懈的系统性学习，是随着岗位的需求而不断进行补差的日常学习行为。
（二）任务：本大纲针对钻井队岗位员工技能现状、人员结构，结合岗位要求，突出岗位应知应会，制定了岗位标准，使岗位员工参照标准寻找自身技能差距，开展日常的知识、技能培训学习活动。
从而夯实岗位基础知识和操作技能，最终实现岗位与岗位员工的专业知识、综合技能及素质相吻合的局面。
（三）教学目标：通过岗位系统培训，使钻井队泥浆工有计划、有步骤地掌握岗位应知内容和应会技能，夯实岗位基础知识，逐步提升安全生产能力，全面提高综合素质。
经过一完整周期的培训学习，使泥浆工能够增强安全生产意识；熟知、岗位职责、巡回检查及岗位交接班、岗位负责制内容并自觉认真履行；熟练掌握钻井液性能、仪器使用和维护；掌握不同工况下的钻井液调整技术；掌握各种井下复杂及事故的预防措施和处理方法。
石油钻井机械培训教材(DOC 53页)教材：石油钻井机械（程旭王存喜主编）一、教学目的、要求1.熟悉钻机的结构原理。
2.掌握常规钻井基本方法流程。
二、教学重、难点1.钻机的应用。
2.钻井方法。
三、复习旧课沟通了解学生校外实习教学心得，畅谈内陆现场石油钻井的工艺流程，加以引导，导入我国常规石油钻机的过去、现在与未来发展。
四、导入新课石油钻井是一项系统工程，涉及到石油地质、油田化学、岩石力学、钻井机械与工具的现代设计技术，以及电子技术、计算机技术与人工智能等在钻井测量及自动化、智能化钻井方面的应用。
五、讲授新课第一章钻机概论第一节钻井工艺对钻机的要求及钻机的特点（一）钻井方法根据钻探目的，当钻机需要在荒野、沙漠、海滩、沼泽、湖泊、山区、森林等艰苦的地方钻井时，必需拆装搬迁方便。
（三）钻井设备的发展现代深井转盘钻机装备情况如图1-6所示截止到目前，国外已研制与应用的新型石油钻机如下。
1．超深井钻机 2．微型钻机 3．顶部驱动钻机4．自动化钻机 5．斜井钻机6．丛式井钻机 7．移动式钻机 8．沙漠钻机9．直升飞机吊运的钻机 10．封闭式钻机11．80年代以来钻井设备的新进展（四）目前国内在用钻机情况１．钻井方法２．钻井设备的用途３．钻井设备的发展（五）钻井工艺对钻机的要求1.具有旋转钻进能力。
2.具有起下钻具的能力。
3.具有清洗井底的能力。
（六）钻机的特点1.一套钻机就是一套联合机组。
2.钻井作业是不连续的。
3.钻机的工作场所比较特殊。
六、小结１．钻井方法有几种？２．钻井设备有什么用途？３．钻井设备发展的现状怎样？七、作业１．钻井方法有几种？２．钻井设备有什么用途？一、教学目的、要求1.熟悉钻机的类型。
2.掌握钻机的组成。
二、教学重、难点1.钻机的类型。
2.钻机的组成。
三、导入新课石油钻机或油、气钻机是指用来进行油气勘探、开发的成套钻井地面设备，统称为钻机。
一套钻机组成一个井队，在辅助部门的配合下，独立完成钻井任务。
陆用转盘钻机是成套钻井设备中的基本型式，即通常所说的钻机，也称常规钻机。
四、复习旧课１．钻井方法有几种？２．钻井设备有什么用途？五、讲授新课第二节钻机的组成与类型（一）钻机的组成转盘钻机的各系统和部件示意图，如图2-1所示。
1．动力与传动系统动力系统是用来提供钻机工作的源动力。
现代石油钻机使用的动力主要为柴油机，电动机两大类。
2．提升系统为了起下钻具、下套管，控制钻压及钻头钻进等，钻机配备有一套提升设备，以辅助完成钻井生产。
这套设备主要由井架、天车、游车、大钩、绞车、钢丝绳等部件组成。
3．旋转系统旋转系统由转盘、水龙头等组成。
目的是转动井中钻具，带动钻头破碎岩石。
常规钻机配备有转盘和水龙头，顶部驱动钻机配的是顶驱装置而无转盘。
4．循环系统为了及时清洗井底、携带岩屑、保护井壁，钻机配有全套的钻井液的循环系统。
循环系统由钻井泵、地面高压管汇、立管、水龙带、方钻杆、钻杆、钻头、防喷器，振动筛、除砂器、清洁器、钻井液槽、池、搅拌器、搅拌池等组合而成。
5．操作控制系统为了指挥各工作机组间的协调工作，整套钻机配备有各种控制装置。
常用的有机械控制、气控、电控、液控和电、气、液混合控制。
现代机械驱动钻机，普遍采用集中气控制。
6．井控系统控制井内压力，防止地层流体无控制的流入井中。
主要由防喷器组、防喷器管线、地面节流管汇、液压、气压控制元件等组成。
7．钻机底座底座是钻机的组成部分之一。
用于安置钻井设备，方便钻井设备的移运。
包括钻台底座和机房底座两部分。
8．辅助系统石油钻机因常年分散在野外从事钻井作业，为满足各种季节日夜连续作业的要求，每套钻机都配有发电、照明、供水、供油、通讯、冬季保温及生活等辅助设施。
其中起升系统、旋转系统、循环系统被称为钻机的三大工作机组。
（二）钻机的分类1．按用途分根据钻机使用的不同目的分有：石油钻机、地质钻机、地震钻机、水井钻机等，其中以石油钻机应用最广。
2．按钻井深度不同分为（1）轻便钻机（2）大型钻机大型钻机按钻井深度分：中型钻机可钻井深为1000～2500 m，最大起重量800～1600 kN，也可用于修井。
重型钻机可钻井深为3000～5000 m，最大起重量2000～2500 kN，也称深井钻机。
超重型钻机可钻井深超过5000 m，最大起重量超过2500 kN，也称超深井钻机。
如图2-3所示3．按钻井方法分（1）顿钻钻机地面发动振动钻机是较早的一种钻机。
（2）转盘钻机由转盘通过钻具带动钻头旋转钻进的同时，可利用空心钻具循环钻井液不断清除所钻岩屑，钻进速度快，成本较低，是目前国内外用的较多的一种钻井方法。
（3）井下动力钻机常用的有涡轮钻具、螺杆钻具、电动钻具及井底冲击振动钻具等。
打定向井、水平井时，常用井下动力钻具。
4．按动力设备分（1）蒸汽机驱动钻机（2）机械驱动钻机或称柴油机驱动钻机由一台或几台内燃机提供动力，通过机械传动系统（如链条、链轮、齿轮、三角胶带、离合器、轴等）将动力传给各工作机组的钻机。
电驱动钻机用直流或交流电动机驱动各工作机组的钻机。
直流电驱动钻机以直流电动机为动力，驱动工作机组工作。
一般由柴油机或燃气轮机带动发电机供电。
供直流电的称为直流电驱动钻机，供交流电经过整流者称为交-直流电驱动钻机，多用于海上钻井。
交流电驱动钻机以交流电动机为动力直接驱动工作机或通过传动装置驱动工作机组工作。
适用于有工业电网的油田。
（3）液压钻机采用液压动力和传动，用液缸和液马达作为起升和旋转系统的执行机构，通过液—电控制或液—液控制的钻机。
5．按传动方式分根据钻机选用的主传动方式不同分有齿轮钻机、链条钻机、皮带钻机、万向轴传动钻机，另外有新型全液压钻机、柔杆钻机等。
6．按移运方式分根据钻机搬迁采用的方式不同分有整体搬运、分块搬运、飞机吊运、车载或拖挂自走式钻机等。
7．按使用地区条件分根据钻机工作地区的环境条件不同分有陆地钻机、海上钻机陆地钻机有撬装钻机、拖车钻机、车装自走钻机、沙漠钻机、地震区钻机、热带、寒带地区用钻机等。
它们都是根据地区特点能够适应搬迁和有利于钻井的正常进行而设计、制造的。
海上钻机有海洋钻机、海滩钻机、是在固定式钻井平台、自升式钻井平台、半潜式钻井平台或钻井船上安装的钻机。
8．按钻井井身形式分根据钻机所钻井眼的形状不同分有直井钻机、斜井钻机、斜直井钻机等。
9．按驱动方式分根据钻机的驱动方式不同分为单独驱动、统一驱动、分组驱动。
单独驱动各工作钻机组单独选择大小不同的发动机驱动，多用于电驱动。
统一驱动绞车、钻机泵、转盘三大工作机组由同一台动力机组驱动。
分组驱动动力的组合介于单独驱动和统一驱动之间，三个工作机组可有两种方案，一是绞车、转盘一起驱动，钻井泵单独驱动；另一是绞车、钻井泵一起驱动，转盘单独驱动。
六、小结1.钻机的类型。
2.钻机的组成。
七、作业1.钻机的类型有哪些？2.钻机的组成有哪些？一、教学目的、要求1.熟悉钻机的系列标准。
2.掌握钻机的基本参数。
二、教学重、难点1.钻机的系列标准。
2.钻机的基本参数。
三、导入新课为了规范钻机的设计、制造、维修与设备供应，以达到生产、使用最经济合理，并有利于开展国际技术交流与合作，我国根据油气勘探开发钻井的实际需要，选定主参数，将主参数系列化，也就是将钻机分级，再据此拟定其它基本参数，形成钻机标准系列，经国家标准局批准，予以发布。
四、复习旧课1.钻机的类型。
2.钻机的组成。
五、讲授新课 第三节 钻机的基本参数及我国石油钻机系列标准 （一）我国石油钻机系列标准 1．钻机的驱动形式 1）机械驱动钻机 以柴油机为动力，通过液力变矩器、链条、齿轮、三角胶带等不同组合的传动方式所驱动的钻机称为机械驱动钻机。
2）电驱动钻机 用电动机驱动的钻机称为电驱动钻机。
2.钻机级别 分为6级：ZJ15、ZJ20、ZJ32、ZJ45、ZJ60、ZJ80。
级别×100 m 即为该钻机的名义钻井深度。
3.钻机型号 我国钻机型号意义如下图2-4所示ZJ □ □ □厂家代号及改型序号钻机特点：链条并车钻机无或为L ；三角胶带并车钻机为J ；齿轮传动钻机为C ；电驱动钻机为D ；自行式车装钻机为Z ；钻机级别：以100 m 为单位计的钻机名义钻深范围的上限钻机代号 （二）钻机的基本参数 国标中规定的10个基本参数，如表2-1所示： 对其中的几个参数作简要说明如下。
(1) 名义钻井深度L 在标准的钻井绳数下，使用127 mm （5″）钻杆柱可钻达的最大井深。
(2) 名义钻深范围L min ~L max 钻机在现定钻井绳数下，使用规定的钻柱时，钻机的经济钻井深度范围。
即最小钻井深度L min 与最大钻井深度L max 。
名义钻深范围下限L min 与前一级的L max 有重叠，其上限即为该级钻机的名义钻井深度，即L max = L 。
(3) 最大钩载Q hmax 钻机在规定的最大绳数下，起下钻、下套管、处理事故或进行其它特殊作业时，大钩上不允许超过的载荷。
Q hmax 决定了钻机下套管和处理事故的能力，是核算起升系统零件静强度及计算转盘、水龙头主轴承静载荷的依据。
(4) 最大钻柱重量Q stmax 钻机在规定的最大钻井绳数下，正常钻进或进行起下钻作业时，大钩所允许承受的最大钻柱在空气中的重量（质量）。
其值为 Q stmax = q st L 式中 q st —— 每米钻柱质量，kg / m ； L —— 名义钻井深度，m 。
规定：计算时按127 mm （5″）钻杆长度，加上80～100 m 的7″钻铤，平均取q st = 36 kg / m 。
计算后化整，便得到系列钻机的Q stmax 值。
Q stmax 是计算钻机起升系统零件疲劳强度和转盘、水龙头主轴承动载荷的依据。
maxmaxh N st Q K Q 称为钩载储备系数，按国家规定NK =1.8～2.08。
钩载储备系数越大，表明该钻机下套管、处理事故能力越强；但系数值过大会导致起升系统零件过于笨重，材料浪费。
(5) 提升系统绳数Z 、Z max 钻井绳数Z 指钻井时用于正常起下钻、钻进时采用的有效提升绳数。
Z max 指钻机配备的提升轮系所提供的最大有效绳数，用于下套管或解卡作业。
(6) 绞车最大输入功率 即绞车的额功率。
绞车在起升工作中，使用一定的游动系统时大钩最低速度（Ⅰ挡）能够起升的额定钻柱重量所需的功率。
(7) 钢丝绳直径w d 用游标卡尺测得的钢丝绳的最大外径。
(8) 钻井泵功率p N 单位时间内动力机传到钻井泵主动轴上的最大能量，也称为泵的最大输入功率或泵的额定功率。
(9) 转盘开口直径r D 即第一次开钻时所用的最大钻头尺寸或海上钻机隔水管能顺利通过转盘的中心通孔尺寸，它决定着转盘的尺寸和承载能力。
