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11-272018

鑽井常識

概要:鑽井   鑽頭 鑽機八大件 钻柱组成及其作用 鑽井液的性能及作用
鑽井常識

鑽井

  鑽頭  鑽機八大件 钻柱组成及其作用 鑽井液的性能及作用

  常用的鑽井液净化设备 鑽井液的循环程序 鑽井液对油气层的损害  预测和监测地层压力的方法

  鑽井液静液压力及变化 喷射鑽井  影响机械钻速的因素  鑽井取心工具组成

  取岩心  平衡压力鑽井 井喷  软关井

  鑽井过程中溢流显示  溢流关井程序  鑽井中井下杂情况 鑽井事故

  井漏 卡钻及造成原因  处理卡钻事故的方法 固井

  井身結構 套管柱下部结构  注水泥施工工序  完井井口装置

  尾管固井法  试油 射孔 井底污染

  誘噴 钻杆地层测试  电缆地层测试 油管传输射孔

  岩石孔隙度  地层原油体积系数  流体饱和度油

  鑽頭

  鑽頭主要分为: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。

  鑽機八大件

  鑽機八大件是指:井架、天车、游动滑车、大钩、水龙头、绞车、转盘、泥浆泵。

  鑽柱組成及其作用

  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)输送鑽井液;(5)进行特殊作业:挤水泥、处理井下事故等。

  鑽井液的性能及作用

  鑽井液的性能主要有:(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。鑽井液是鑽井的血液,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,利于鑽井;4)利用鑽井液液柱压力,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。

  常用的鑽井液净化设备

  常用的鑽井液净化设备:(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。

  鑽井中鑽井液的循环程序

  鑽井 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(鑽井液)槽→鑽井液净化设备→鑽井液罐。

  钻开油气层过程中,鑽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)鑽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。

  預測和監測地層壓力的方法

  (1)鑽井前,采用地震法;(2)鑽井中,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。

  鑽井液静液压力和鑽井中变化

  静液压力,是由鑽井液本身重量引起的压力。鑽井中变化,岩屑的进入会增加液柱压力,油、气水侵会降低静液压力,井内鑽井液液面下降会降低静液压力。防止鑽井液静液压力变化的方法有:有效地净化鑽井液;起钻及时灌满鑽井液。

  喷射鑽井

  喷射鑽井是利用鑽井液通过喷射式钻头喷嘴时,所产生的高速射流的水力作用,提高机械钻速的一种鑽井方法。

  影響機械鑽速的因素

  (1)钻压、转速和鑽井液排量;(2)鑽井液性质;(3)钻头水力功率的大小;(4)岩石可钻性与钻头类型。

  鑽井取心工具组成

  (1)取心鑽頭:用于鑽取岩心;(2)外岩心筒:承受鑽壓、傳遞扭矩;(3)內岩心筒:儲存、保護岩心;(4)岩心爪:割斷、承托、取出岩心;(5)還有懸挂軸承、分水流頭、回壓凡爾、扶正器等。

  取岩心

  取岩心是在鑽井过程中使用特殊的取心工具把地下岩石成块地取到地面上来,这种成块的岩石叫做岩心,通过它可以测定岩石的各种性质,直观地研究地下构造和岩石沉积环境,了解其中的流体性质等。

  平衡压力鑽井

  在鑽井过程中,始终保护井眼压力等于地层压力的一种鑽井方法叫平衡压力鑽井。

  井噴

  是地層中流體噴出地面或流入井內其他地層的現象。引起井噴的原因有:(1)地層壓力掌握不准;(2)泥漿密度偏低;(3)井內泥漿液柱高度降低;(4)起鑽抽吸;(5)其他措施不當等。

  軟關井

  就是在發現溢流關井時,先打開節流閥,後關防噴器,再試關緊節流閥的一種關井方法。因爲這樣可以保證關井井口套壓值不超過允許的井口套壓值,保證井控安全,一旦井內壓力過大,可節流放噴。

  鑽井过程中溢流显示

  (1)鑽井液储存罐液面升高;(2)鑽井液出口流速加快;(3)钻速加快或放空;(4)鑽井液循环压力下降;(5)井下油、气、水显示;(6)鑽井液在出口性能发生变化。

  溢流關井程序

  (1)停泵;(2)上提方鑽杆;(3)適當打開節流閥;(4)關防噴器;(5)試關緊節流閥;(6)發出信號,迅速報告隊長、技術員;(7)准確記錄立柱和套管壓力及泥漿增量。

  鑽井中井下复杂情况

  钻进中由鑽井液的类型与性能选择不当、井身质量较差等原因,造成井下遇阻、遇卡、以及钻进时严重蹩跳、井漏、井喷等,不能维持正常鑽井和其他作业的正常进行的现象。

  鑽井事故

  是指由于檢查不周、違章操作、處理井下複雜情況的措施不當或疏忽大意,而造成的鑽具折斷、頓鑽、卡鑽及井噴失火等惡果。

  井漏

  井漏主要由下列现象发现,(1)泵入井内鑽井液量>返出量,严重时有进无出;(2)鑽井液罐液面下降,鑽井液量减少;(3)泵压明显下降。漏失越严重,泵压下降越明显。

  卡鑽及造成原因

  卡钻就是在鑽井过程中因地质因素、鑽井液性能不好、技术措施不当等原因,使钻具在井内长时间不能自由活动,这种现象叫卡钻。主要有黏附卡钻、沉砂卡钻、砂桥卡钻、井塌卡钻、缩径卡钻、泥包卡钻、落物卡钻及钻具脱落下顿卡钻等。

  處理卡鑽事故的方法

  (1)泡油解卡;(2)使用震擊器震擊解卡;(3)倒扣套銑;(4)爆炸松扣;(5)爆炸鑽具側鑽新眼等。

  固井

  固井就是向井內下入一定尺寸的套管串,並在其周圍注入水泥漿,把套管固定的井壁上,避免井壁坍塌。其目的是:封隔疏松、易塌、易漏等複雜地層;封隔油、氣、水層,防止互相竄漏;安裝井口,控制油氣流,以利鑽進或生産油氣。

  井身結構

  包括:(1)一口井的套管層次;(2)各層套管的直徑和下入深度;(3)各層套管相應的鑽頭直徑和鑽進深度;(4)各層套管外的水泥上返高度等等。

  套管柱下部結構

  (1)引鞋:引导套管入井,避免套管插入或刮挤井壁;(2)套管鞋:引导在其内部起钻的钻具进入套管;(3)旋流短节:使水泥浆旋流上返,利于替泥浆,提高注水泥质量;(4)套管回压凡尔:防止水泥浆回流,下套管时间阻止泥浆进入套管;(5)承托环:承托胶塞、控制水泥塞高度;(6)套管扶正器:使套管在鑽井中居中,提高固井质量。

  注水泥施工工序

  下套管至預定深度→裝水泥頭、循環泥漿、接地面管線→打隔離液→注水泥→頂膠塞→替泥漿→碰壓→注水泥結束、候凝。

  完井井口裝置

  (1)套管頭--密封兩層套管環空,懸挂第二部分套管柱和承受一部分重量;(2)油管頭--承座錐管挂,連接油層套管和采油樹、放噴閘門、管線;(3)采油樹--控制油氣流動,安全而有計劃地進行生産,進行完井測試、注液、壓井、油井清蠟等作業。

  尾管固井法

  尾管固井是在上部已下有套管的井內,只對下部新鑽出的裸眼井段下套管注水泥進行封固的固井方法。尾管有三種固定方法:尾管座于井底法;水泥環懸挂法;尾管懸挂器懸挂法。

  試油

  在鑽井发现油、气层后,还需要使油、气层中的油、气流从井底流到地面,并经过测试而取得油、气层产量、压力等动态资料,以及油、气、水性质等工作,称做试油(气)。

  射孔

  鑽井完成时,需下套管注水泥将井壁固定住,然后下入射孔器,将套管、水泥环直至油(气)层射开,为油、气流入井筒内打开通道,称做射孔。目前国内外广泛使用的射孔器有枪弹式射孔器和聚能喷流式射孔器两大类。

  井底汙染

  井底汙染又称井底损害,是指油井在鑽井或修井过程中,由于鑽井液漏失或水基鑽井液的滤液漏入地层中,使井筒附近地层渗透率降低的现象。

  誘噴

  射孔之前,爲了防止井噴事故,油、氣井內一般灌滿壓井液。射孔後,爲了將地層中液體導出地面,就必需降低壓井液的液柱,減少對地層中流體的壓力。這一過程是試油工作中的一道工序,稱爲誘噴。誘噴方法有替噴法、抽吸法、提撈法、氣舉法等。

  鑽杆地層測試

  鑽杆地層測試是使用钻杆或油管把带封隔器的地层测试器下入井中进行试油的一种先进技术。它既可以在已下入套管的井中进行测试,也可在未下入套管的裸眼井中进行测试;既可在鑽井完成后进行测试,又可在鑽井中途进行测试。

  電纜地層測試

  在鑽井过程中发现油气显示后,用电缆下入地层测试器可以取得地层中流体的样品和测量地层压力,称做电缆地层测试。这种测试方法比较简单,可以多次地、重复地进行。

  油管傳輸射孔

  油管傳輸射孔是由油管将射孔器带入井下,射孔后可以直接使地层的流体经油管导致地面,不必在射孔时向井内灌入大量压井液,避免井底污染的一种先进技术。

  岩石孔隙度

  岩石的孔隙度是指岩石中未被固体物质充填的空间体积Vp与岩石总体积Vb的比值。用希腊字母Φ表示,其表达式为:Φ=V孔隙 / V岩石×100%=Vp / Vb×100%。

  地層原油體積系數

  地層原油體積系數βo,又称原油地下体积系数,或简称原油体积系数。它是原油在地下的体积(即地层油体积)与其在地面脱气后的体积之比。原油的地下体积系数βo总是大于1。

關鍵詞:鑽機  
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