《钻井基础知识》PPT课件.ppt
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1、钻井工程基本知识,2009年8月,中国石油西部钻探工程有限公司,工程技术知识普及讲座之,提 纲,三.钻井流程,一.钻井的概念,二.现代钻井系统组成,四.固井施工流程,五.岩层评价技术,六.完井技术,一、钻井基本概念,利用钻机设备(顿钻钻机或旋转钻机)和工具(钻头、钻柱等),在地下钻出具有一定深度的圆柱形井眼(最大钻井深度超过12000m,1985年原Soviet Union),以达到勘探和开发地下资源之目的。,西方早期钢绳钻机,1. 顿钻钻井时期(1901年以前),蜀中广记:国朝(明)正德末年,嘉州开盐井,偶得油水,可以照夜,其光加倍,沃之以水,则焰俞甚,扑之以灰则灭.,石油钻井发展简史,石油
2、钻井发展简史,2. 旋转钻钻井时期(1901年以后) 1900年,德国发明旋转钻井(转盘钻)。 1936年,国民政府引进德国四套旋转钻机。 1937年,在四川巴县开钻巴1井,1939年11 月钻至1420米完钻。 (1)概念时期(19011920) (2)发展时期(19201948) (3)科学化钻井(19481969) (4)自动化钻井(1969 ),钻井发展趋势,钻井发展趋势,未来的钻井研究项目 高效钻井的专家系统 激光钻井和射孔技术 海上作业能量供应综合系统 井壁稳定性研究 钻井废物管理 固井新材料,水平井 大位移井 小井眼钻井 欠平衡钻井 顶部驱动 连续油管钻井 随钻测量/地质导向 自
3、动化(闭环)钻井,国内外近十年来发展的主要钻井技术,石油钻井目的及任务:探明含油气构造,开发油气田,普 查,详 查,区域勘探,油田勘探,油田开发,了解全区区域地址概况,划分构造单元,初步确定可能含油气层系。,详细研究确定油气聚集带,找出可供钻探的区域构造。,研究区域的地质构造及含油气远景,发现工业油气藏(0.35t/d)。,探明油田边界和面积,算准储量,提供油藏全部资料,开辟试验区。,油气开采、补充能量、井网调整,基准井 参数井,构造井,预探井 (野猫井),详探井 评价井 资料井,油、气井 注入井 调整井,石油钻井的目的与任务,把钻井按钻井的目的进行分类: 区域普查井 :基准井,剖面井, 参数
4、井,构造井 探井:预探井、详探井,边探井 开发井:生产井(油井、气井), 注入井(注水井,注气井) 特殊用途井:检查井、观察井、调整井、 救援井等。,石油钻井的种类,构 造 井,构 造 井,探 井,开 发 井,石油钻井的分类,直井 定向井 水平井 大位移井 开窗侧钻井,提 纲,三.钻井流程,一.钻井的概念,二.现代钻井系统组成,四.固井施工流程,五.岩层评价技术,六.完井技术,动力系统 提升系统 旋转系统 循环系统 井控系统,二、现代钻井系统组成,电力传输动力系统,柴油机(黄色)直接驱动发电机给钻井设备提供电能,电动机驱动泥浆泵工作(顶部装置为发电机降温),1.动力系统,现代钻井系统组成,机械
5、传输动力系统,皮带传递动力带动上部的泥浆泵工作,几台发动机的链条及齿轮组装在金属盒内,1.动力系统,现代钻井系统组成,2.提升系统,旋转钻井平台提升系统,绞车,滚筒,快绳,天车,死绳,钻绳,游车,大钩,死绳锚,存储滚筒,不论钻井平台是以电能还是机械传输动力,目的都是为了钻井,所以提升系统必不可少。一般提升系统由绞车、滚筒、井架、天车、游车和钢丝绳组成。,现代钻井系统组成,提升系统绞车与猫头,绞车由带钢丝绳的滚筒、猫头轴、离合器、换向齿轮-链条及刹车装置组成,猫头分为摩擦式猫头和自动猫头,2.提升系统,提升系统天车|游车|钢丝绳,2.提升系统,提升系统死绳锚| 游车| 水龙头|大钩,2.提升系统
6、,3.旋转钻进装置,水龙头 方钻杆 转盘 钻柱 钻头,现代钻井系统组成,游车下部的大钩正在锁住水龙头提环,钻工正安放卡瓦,旋转装置,现代钻井系统组成,钻杆与钻铤,转动的转盘与方钻杆,旋转装置,现代钻井系统组成,钻工正在对扣连接管柱,游车正把钻铤下入井内(钻铤较钻杆重,可施加钻压),旋转装置,现代钻井系统组成,PDC钻头,取芯钻头,旋转装置 钻头,现代钻井系统组成,三牙轮钻头,新钻头正准备入井,钻井液高速流过喷嘴,旋转装置,现代钻井系统组成,钻柱纵振,钻柱扭振,钻柱横振,旋转装置 井下钻具旋转方式,现代钻井系统组成,4.循环系统,泥浆泵 泥浆池 立管 水龙带 钻柱 分离装置,现代钻井系统组成,泥
7、浆功能: 1、悬浮和携带钻屑 2、润滑和冷却钻具 3、稳定井壁 4、平衡地层压力 5、发挥水力效能 6、传递动力,循环系统 循环介质,现代钻井系统组成,循环系统流程,现代钻井系统组成,除气器,除泥器,除沙器,循环系统分离装置,5.井控系统,现代钻井系统组成,5.井控系统,防喷器可实现的功能: 1) 密封钻具 2) 强行起下钻 3) 悬挂钻具 4) 手动、液动锁紧闸板 用作分流系统 可以剪断钻具,防喷器产品 闸板防喷器 环形防喷器 分流器 旋转防喷器 电缆防喷器 带压作业装置,井口防喷器组,现代钻井系统组成,节流管汇: 由一系列特殊的、可远程控制的管线组成,用井口防喷器组关井后,司钻可以通过它释
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