石油钻探基础知识.ppt

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1、2007年3月,石油钻探基础知识,行业咨询部 刘焕宗,一、钻探基础知识二、钻井三、录井四、测井五、试油,目 录,1、钻探（井）在油气勘探开发过程中的主要目的和作用2、井的分类及主要用途3、石油钻探（井）的基本业务流程4、钻、测、录、试专业基本概念和作用,目 录,一、钻探基础知识,1、钻探的主要目的和作用,区域勘探,圈闭预探,油气田评价,油气田开发,物探普查,钻参数井,盆地评价,地震详查,钻预探井,圈闭评价,地震精查,钻评价井,油藏评价,油藏描述,储量计算,开发方案,钻开发井,对盆地（坳陷）或新层系进行早期评价的探井，主要为物探解释提供参数和依据。,1、钻探的主要目的和作用,区域勘探,圈闭预探,

2、油气田评价,油气田开发,物探普查,钻参数井,盆地评价,地震详查,钻预探井,圈闭评价,地震精查,钻评价井,油藏评价,油藏描述,储量计算,开发方案,钻开发井,在地震详查基础上，以局部圈闭、新层系或构造带为对象，以发现油气藏、计算控制储量和预测储量为目的而钻的探井。钻预探井可以评价油气藏是否为工业性油气藏。,1、钻探的主要目的和作用,区域勘探,圈闭预探,油气田评价,油气田开发,物探普查,钻参数井,盆地评价,地震详查,钻预探井,圈闭评价,地震精查,钻评价井,油藏评价,油藏描述,储量计算,开发方案,钻开发井,对已获得工业油气流的圈闭，查明油气藏类型，探明油气层分布、厚度变化和物性变化，评价油气田的规模、

3、生产能力和经济价值，以计算探明储量为目的。,1、钻探的主要目的和作用,区域勘探,圈闭预探,油气田评价,油气田开发,物探普查,钻参数井,盆地评价,地震详查,钻预探井,圈闭评价,地震精查,钻评价井,油藏评价,油藏描述,储量计算,开发方案,钻开发井,依据油田（藏）开发方案，建立开发（注采）井网，实现油田的注水和采油管理，完成产能建设和生产任务。,2、井的分类及主要用途,勘探井,开发井,区域探井,预探井,评价井,地质井,水文井,生产井,注水井,注汽井,观察井,资料井,检查井,参数井,科探井,（1）按钻井目的划分（井别）国内比较常见和标准的分类：2大类，11个类别,地区首汉字+井别+数字和参1 郝科1,

4、构造名称+数字（3）纯12,油气藏名称+数字（3）纯112,油气藏名称+开发区+井排号+井点号孤东7-5-2,？纯斜112井、草古100-平8井、利侧22井,2、井的分类及主要用途,区域探井油气区域勘探阶段钻的井，在地质普查和地震普查基础 上，为了了解一级构造单元的区域地层层序、岩性、生油条件、储层条件、生储盖组合关系。,预探井了解含油气构造（圈闭）主要生、储油气层位，生油岩厚度、生油指标及储油气层的的岩性、厚度、物性以及储层的变化。,评价井了解含油气构造（圈闭）主要生、储油气层位，生油岩厚度、生油指标及储油气层的的岩性、厚度、物性以及储层的变化。,地质井采用地震方法不能查清地下情况时的探井，

5、以确定构造的位置、形态、地层等地下地质基础信息。,水文井解决水文地质问题；寻找水源。,2、井的分类及主要用途,生产井油气田或区块中用以生产油（气）的井。,注水井为油气田产层注水的井，补充地层能量，提高生产井的生产能力。,注汽井为产层注汽的井。注水效果不好或不适合注水，一般用于稠油开发。,观察井通过改变油、气井工作制度等方法，观察油气井生产能力的井。,资料井开发中用于获取油、气层物性资料或特殊资料的井，如取心井,检查井检查油气田（层）开发效果，或注水、注汽效果、产能变化情况等的井。,2、井的分类及主要用途,（2）按钻井工艺技术划分（井型）,直井,井口和井底基本上在同一个垂线上的井。实际钻井并不能

6、保证井眼是垂直的，也有一定的井斜。,2、井的分类及主要用途,（2）按钻井工艺技术划分（井型）,定向井,定向井俗称“斜井”，井口和井底不在同一个垂线上。定向井又分为以下几种类型：普通定向井、多目标定向井、丛式定向井、救援定向井、水平井、多分支井（多底井）等。,地面条件不允许打直井时就需要打定向井，比如地面有村庄、河流、湖泊、城市,2、井的分类及主要用途,（2）按钻井工艺技术划分（井型）,普通定向井,普通定向井：有斜井段的井，分为直井段和斜井段。斜井并不意味着整个井段都是斜的,总是先打直井眼,然后从某一深度开始造斜。所有的斜井都有一个直井段。,直井段,斜井段,2、井的分类及主要用途,（2）按钻井工

7、艺技术划分（井型）,多目标定向井,多目标定向井：有多个目的层位（靶点）的井。靶点：设计目的层的地下坐标。最后1个靶点坐标就是全井的井底坐标。,油气层,油气层,第1靶点,第2靶点,2、井的分类及主要用途,（2）按钻井工艺技术划分（井型）,丛式定向井,丛式定向井：多口井在同一个平台（井口基本在同一个坐标）的井。,井1,井2,井3,2、井的分类及主要用途,（2）按钻井工艺技术划分（井型）,救援定向井,救援定向井：原井眼某一井段因发生事故报废，从旁边另打一口井接到原井眼，以便利用原井的某一完好的井段。,故障井段,救援井,2、井的分类及主要用途,（2）按钻井工艺技术划分（井型）,水平井,水平井：进入油气

8、层井段的井斜角不低于86的井段称为水平井段，能沿油气层走向形成水平位移的特殊定向井。,油气层,2、井的分类及主要用途,（2）按钻井工艺技术划分（井型）,多分支定向井,多分支定向井：多个斜井段共用同一个直井段的井。,2、井的分类及主要用途,（2）按钻井工艺技术划分（井型）,侧钻井,侧钻井：在原井眼基础上重新开窗，另钻一段井眼，代替原部分井段。两种原因：1是原部分井段因钻井故障报废；2是原井眼因地质原因未达到钻探目的，如中靶点未达到设计要求；3构造认识发生变化，在预计目的层未发现油气层等。,原报废井段,侧钻井段,3、井基础信息,钻井平台,导管,表层套管,水泥封固空间,技术套管,油气层套管,钻杆,井

9、眼,钻头,4、石油钻探（井）的基本业务流程,可能含油气构造,井位设计,地质设计,钻井设计,钻井,录井,裸眼测井,完井,试油,地层测试,发现含油气构造,5、钻、测、录专业基本概念和作用,井位设计无论是探井还是开发井，首先要进行井位设计。井位设计是井位部署研究成果的综合性论述，是钻井地质设计、钻井工程设计、以及钻/测/录井工程施工的根本依据。井位设计由甲方（勘探主管部门或采油厂）编制，或委托研究单位来完成。,钻井地质设计根据井位设计要求，根据不同井别和钻探（井）目的，对钻井、测井、录井施工提出施工和完井地质要求，以及各项地质资料的录取要求，如岩屑、取心、钻井液性能、井身结构、油气保护等方面的要求。

10、钻井地质设计由甲方（勘探主管部门或采油厂）编制，或委托研究单位来完成。胜利油田一般委托“地质录井公司”编制。,钻井工程设计根据井位设计和地质设计报告，具体设计钻井施工和完井中的工程作业工艺措施、各项施工技术参数和钻井作业方式。如井身结构参数及指标、井壁稳定性、钻柱参数、钻井液参数等。钻井工程设计由承钻方（钻井服务公司）负责编制。,5、钻、测、录专业基本概念和作用,钻井钻井服务公司使用钻井设备，严格甲方设计要求，编制钻井施工方案钻井工程设计，完成建井任务的过程。包括打钻、固井、钻井取芯、中途测试、完井、交井等业务和过程。完井后要编制钻井工程总结报告并按要求上交各种工程资料，甲方进行验收和结算。,

11、录井编制钻井地质设计，取全取准各项地质资料，为钻井提供实时工程监测，辅助和指导钻井施工的顺利实施。包括常规地质录井、气测录井、综合录井、新方法录井等内容。,测井分为裸眼测井和生产（套管）测井两种。裸眼测井是在钻井过程中和完钻后，下套管之前进行的；生产测井是在已经下入套管的井内进行的。测井主要是用来建立钻井地质剖面、评价油气层生产能力和性质、进行地层对比、研究地层和井下技术状况等。,5、钻、测、录专业基本概念和作用,试油钻井完井后进行。试油主要目的有：评价和落实储层的含油气性质；测试油气层是否具备工业生产价值；测试油气层的生产能力和流体性质，如产量、压力、温度、油气水性质等；提供储量计算参数。,

12、地层测试在钻井过程中和完井后都可进行。钻井过程中，当钻井发现油气显示后，根据需要，可暂时停止钻进，马上进行地层测试，称为“中途测试”。中途测试较为简捷快速，作用基本与试油类似，主要目的是为制定钻井的下步措施提供依据，如提前完钻、加深、试油等。完井后进行的地层测试是为了更加准确的测试地层的各项指标而进行的，使用专门的地层测试仪器，精确测定地层的温度、压力、产能、地层能量等。,一、钻探基础知识二、钻井三、录井四、测井五、试油,目 录,1、钻井过程简介2、钻井业务术语及基本概念3、主要钻井技术及发展4、钻井管理,目 录,二、钻井,1、钻井过程简介,接到钻井任务,钻井工程设计,井位设计,钻井地质设计,

13、钻前准备,一开,一开完钻,固井,？开,？开完钻,固井,完钻,完井,交井,钻井主要业务过程（流程）,1、钻井过程简介,钻井工程设计的主要内容,钻井井位选择钻机选择井身结构参数设计钻头选择钻柱及钻具设计主要钻井参数钻井液设计固/完井设计,井控及井控设备设计地层实验设计（地层孔隙压力、地层漏失实验）地层（油气层）保护措施环境保护措施井喷井漏及事故预防措施施工进度周期计划钻井成本预算,1、钻井过程简介,钻前准备,落实井位修路井场准备搬家安装开钻准备开钻验收,1、钻井过程简介,钻进施工,开/完钻 一口井不是一气打完的，而是要经过多次开/完钻过程。第一次开钻叫“一开”，第二次开钻叫“二开”，依次类推。一口

14、井最多能有8-9次开/完钻才能完成。一般的开发井只需2次开完钻就可以了。大多数探井也只需3-4次即可。一般一次开/完钻后要进行一次测井和固井。为什么？原因很多，既有地层的原因，也有钻井技术的原因：（1）一口井很深，裸眼井段太长，容易引起井壁跨蹋，因此需要打一段固一段。（2）不同深度地层能量不同，在地层压力系数发生变化前，必须进行中间固井以便将其隔开，以避免井喷井漏等事故的发生，保障钻井完全。（3）井身质量以及生产等方面，对不同井段井段固井质量要求不同，不同质量的套管价格差别很大。（4）钻井液性能方面的要求，不同地层条件需要不同的钻井液性能。（5）封固特殊的地层，如盐层、石膏层、软泥层（6）避免

15、其它地层对油气层（储层）的污染和影响。,开/完钻起下钻循环划眼打捞和处理落物测井斜侧钻加深提前完钻钻井取芯中途测试固井完井交井,1、钻井过程简介,钻进施工,起下钻 起出钻具和下入钻具的过程。为什么？（1）钻井工具 都有使用寿命，如换钻头。（2）完成不同的钻井目的，比如钻井取芯，需要使用专门的取芯工具。（3）井下发生故障，需要处理。,开/完钻起下钻循环划眼打捞和处理落物测井斜侧钻加深提前完钻钻井取芯中途测试固井完井交井,1、钻井过程简介,钻进施工,循环 钻头停在井下某一深度不动，不加钻压（不钻进），让钻井液在井内循环。为什么？（1）见油气显示。钻头停在油气层所在井深，让钻井液将地层中出来的油气信

16、息带到地面，以便观察一段时间内的油气显示情况。（2）处理钻井液（泥浆）性能。当需要调整或更换钻井液时，通过循环使井下钻井液达到技术要求。（3）因各种原因暂时停止钻进，为了避免井下泥浆长时间不动，发生凝固导致遇阻等事故，而采取循环措施。如地面设备发生故障需要维修，等措施等。,开/完钻起下钻循环划眼打捞和处理落物测井斜侧钻加深提前完钻钻井取芯中途测试固井完井交井,1、钻井过程简介,钻进施工,划眼 使用常规的钻进钻具和专用钻具，对井下某一井段来回起下钻具作业，纠正变形的井眼恢复原状。为什么？（1）井下某一井段发生变形、缩径等异常情况，影响钻井的正常进行。（2）钻井液密度比有些地层压力大，或地层具有高

17、吸水性，泥浆向地层中渗漏，在井壁上形成厚厚一层泥饼。（3）当测井中发生下仪器遇阻。（4）起下钻时遇力变大的井段。,开/完钻起下钻循环划眼打捞和处理落物测井斜侧钻加深提前完钻钻井取芯中途测试固井完井交井,1、钻井过程简介,钻进施工,打捞和处理落物 钻井过程中什么事情都有可能发生。如钻具脱落、钻头损坏、井内掉入落物等，就要对井下落物进行处理，以便钻井的正常进行。处理方法（1）打捞。将井下落物（俗称落鱼）打捞出来。（2）磨碎处理。当无法将落物捞出或落物太大时，需要先将其磨碎，然后用钻井液将碎块带出来或再打捞。（3）挤入井壁。如果无法打捞出来时，如果可能，可以将落物挤入井壁也可以。（4）侧钻。如果一切

18、处理措施失败，原井眼只好报废，在落物上面侧钻，重打一个井眼。钻井公司就亏大了。,开/完钻起下钻循环划眼打捞和处理落物测井斜侧钻加深提前完钻钻井取芯中途测试固井完井交井,1、钻井过程简介,钻进施工,井斜测量 无论直井还是斜井，都需要测井斜。即使是直井，也不能保证井眼就是垂直的（不可能）。因此要掌握实际井眼情况（井身规迹），就要测井斜。井斜测量在钻井过程中会根据需要多次进行。最后完井时必须测一次井斜。测量目的和用途（1）掌握井眼实际规迹数据。为今后井的使用提供资料。（2）防止钻井偏离方向。如果发现井打偏了，就要及时纠正到正确的方向，以便准确打到目的层。（3）计算井的垂深和实际井深，以便为测井深度校

19、正、下套管、射孔等计算位置和长度。（4）井斜测量有专门的测量仪器，利用地磁原理进行。,开/完钻起下钻循环划眼打捞和处理落物测井斜侧钻加深提前完钻钻井取芯中途测试固井完井交井,1、钻井过程简介,钻进施工,侧钻 在钻到某一深度时，按照指定方向钻斜井眼。侧钻原因及目的（1）设计要求就是定向斜井，采用的就是侧钻技术。（2）不小心打偏了，及时纠正回来。（3）不小心原井眼因井下事故报废了，不得已而为之。（4）地下地质认识发生变化，原目的层未发现油气显示。（5）开发中原井已经失去利用价值，废物利用，利用其部分井段，通过侧钻另打一目的层，降低成本。（6）侧钻时要先打一直井段，然后在井壁上开窗造斜（或定向）。（

20、7）侧钻时有专门的导向工具实现定向。,开/完钻起下钻循环划眼打捞和处理落物测井斜侧钻加深提前完钻钻井取芯中途测试固井完井交井,1、钻井过程简介,钻进施工,开/完钻起下钻循环划眼打捞和处理落物测井斜侧钻加深提前完钻钻井取芯中途测试固井完井交井,加深 改变原设计井深，要求加深钻井深度完钻。加深钻井原因及目的（1）预测地层厚度发生变化（加大），设计目的层在原设计井深之下。（2）钻井目的发生变化，更深处有好处。（3）未钻透目的层。（4）预计更深处还可能有新发现、有了新突破，以前从未想到过下面还有油气层。,1、钻井过程简介,钻进施工,开/完钻起下钻循环划眼打捞和处理落物测井斜侧钻加深提前完钻钻井取芯中途

21、测试固井完井交井,提前完钻 未钻到原设计井深，不钻了。原因及目的（1）井下技术状况太复杂，钻不下去了，再打就要出问题，既然有整口井报废的危险，不如舍车保卒吧。（2）比设计提前钻达目的层，再打没意思了。（3）中途发现极好的油气层，已经高兴坏了，马上完钻，赶紧试油或投产吧，下面的以后再说，免得再打下去将这个好油气层污染和破坏了。,1、钻井过程简介,钻进施工,开/完钻起下钻循环划眼打捞和处理落物测井斜侧钻加深提前完钻钻井取芯中途测试固井完井交井,钻井取芯 为了完成地质研究任务、评价油气储层的目的，将地下某一段地层整段的取上来，让研究人员进行观察、化验和分析地层、岩性、物性、油气水性质等各种资料。能见

22、到实物当然好了。原因及目的（1）根据不同的目的，分普通（常规）取心和高压密闭取芯两种。密闭取心能让岩芯保持地下原始状况，如压力、油气水饱和度等，能尽大可能再现地下真实状况，当然成本也高得多了。（2）取芯需要有专门的取芯工具（取芯筒），是一种中空的钻井工具。（3）钻井取芯要求一定的成功率，即收获率。由于地层可能的脆、软、化以及取芯筒漏失等原因，取上来的岩芯往往比应该的要少。（4）有些井是专门设计用来取芯的，甚至整口井都取芯，一般在探井、资料井、重点开发井中设计取芯。主要看本地区、本层系是否缺少必要的地质资料，是否地质认识不足而定。取芯资料是计算储量、勘探开发研究必不缺少的资料。（5）怎么知道什么

23、时候该取芯了？1定深度；2见显示；3进入目的层；,1、钻井过程简介,钻进施工,开/完钻起下钻循环划眼打捞和处理落物测井斜侧钻加深提前完钻钻井取芯中途测试固井完井交井,中途测试 钻井过程中发现好的油气显示层，完钻时间或固井时间还早，为了尽快掌握油气层情况，避免因长时间油气层与泥浆亲密接触而受到污染，马上进行原钻机测试或上试油队伍进行测试。原因及目的（1）见到好的油气显示了。（2）取得油气的油气水性质、产能性质、储层压力、温度等等资料。（3）下入专门的测试仪器进行测试。（4）中途测试的好处1是油气层刚钻开，未受到污染；2是无需射孔了；3是根据测试情况可以及时调整钻井目的，如是否中途完钻、马上向上级

24、报告好消息等。,1、钻井过程简介,钻进施工,开/完钻起下钻循环划眼打捞和处理落物测井斜侧钻加深提前完钻钻井取芯中途测试固井完井交井,固井 每次开/完钻作业完成之后，一般都要下套管固井，然后再继续钻进。根据钻井设计要求或实际井下情况，将目前的井段下入套管，并用特殊的水泥将套管与井壁封固起来，然后继续钻进。每一次固井都称为一次完井。原因及目的（1）固井一般分为表层固井、技术套管固井、油气层套管（完井）固井等。表层固井指的是当钻完地表的软泥层时固的井，下入的套管叫做表层套管；从进入硬地层开始（开始钻石头了），到进入目的层之前固的井叫技术固井，下入的套管叫技术套管（就是因钻井技术要求而下的套管）。技术

25、套管可以下多级，分别是为了满足不同的钻井或地质要求。对目的层（油气层）段的固井叫油气层套管完井。（2）下入套管并固井的目的1是保证井壁不变形、不跨蹋，保证井身质量；2是将地层完全密封起来，起到分隔压力系统的作用。（3）有的井目的层段也可以不下套管，采用裸眼完井的方式，如潜山油气藏。,1、钻井过程简介,钻进施工,开/完钻起下钻循环划眼打捞和处理落物测井斜侧钻加深提前完钻钻井取芯中途测试固井完井交井,固井 每次开/完钻作业完成之后，一般都要下套管固井，然后再继续钻进。根据钻井设计要求或实际井下情况，将目前的井段下入套管，并用特殊的水泥将套管与井壁封固起来，然后继续钻进。每一次固井都称为一次完井。原

26、因及目的（4）固井对井的生产作用极大。一口井打下来，有油气层又有水层，如果不固井，采油时就会油气层出油，水层也同时出水，无法分开。还有就是多个油气层时需要先采一个油气层，等采完了，再采上面一个油气层，依次进行。（5）固井质量要求。用指定的水泥；将地层完好的封固起来，地层与套管之间的空间充满水泥，无气泡，并且水泥胶结度良好。（6）固井对钻井技术方面的要求或原因在开/完钻中基本说到了。,1、钻井过程简介,钻进施工,开/完钻起下钻循环划眼打捞和处理落物测井斜侧钻加深提前完钻钻井取芯中途测试固井完井交井,完井 严格意义上有完钻和完井两个过程。完钻和完井之间有几天或很长一段时间。主要工作内容（1）完钻。

27、钻井已达到指定深度，不再打了。（2）完钻后的工作。马上实施裸眼测井，钻井队配合测井公司完成测井任务，处理好测井时可能出现的下仪器遇阻等问题，保证测井的顺利完成；处理泥浆体系并保证井眼状况达到完井作业要求。钻井/录井/测井公司准备好相关资料，与甲方一起讨论制定完井措施。（3）完井讨论。测井/钻井/录井/测井公司/现场监督等各路人马一起到甲方讨论该井的完井措施：如果井打空了（没见到啥好东西），就此完井算了，也不用下套管了；有油气显示的井段，讨论显示好不好，有无生产价值，要不要井壁取心，顶底油气井段是多少，如何完井；要不要加深？。（4）完井。就是最后的固井工作，固完井后取完各项资料和数据，编写完井报

28、告。准备交井和搬家。（5）完井的工作。固井，用完井液替入钻井液，装井口或采油树，各路人马忙着编制完井报告，跟甲方算帐要钱去。,1、钻井过程简介,钻进施工,开/完钻起下钻循环划眼打捞和处理落物测井斜侧钻加深提前完钻钻井取芯中途测试固井完井交井,交井 装好井口，恢复井场地貌。砍了的树赶紧栽上，周围的油清理掉，剩余泥浆拉走，泥浆池填起来。除了多了一口井外井场完全回复钻井前的地貌，否则会被罚款的。然后到填写交井单，让甲方验收。甲方派人来接收，搬走所有钻井设备，到另一口井挣钱去。,1、钻井过程简介2、钻井业务术语及基本概念3、主要钻井技术及发展4、钻井管理,目 录,二、钻井,2、钻井业务术语及基本概念,

29、钻进设备及配套设施 钻井工具 钻井材料 钻井工艺井身结构,2、钻井业务术语及基本概念,钻进设备及配套设施,钻机 不同井深有不同的钻机型号，胜利油田有能打3000米以下的钻机、4500米的钻机、6000米的钻机等等，深井钻机以前靠进口，估计现在也能国产化了。,钻机泥浆循环体系井控装置动力设备顶部驱动装置,2、钻井业务术语及基本概念,钻进设备及配套设施,泥浆循环体系 包括泥浆池、泥浆罐、泥浆泵、管线、水龙头、振动筛等部分组成，构成从地面到井底的一个循环系统。泥浆池用来将井底返回来的泥浆进行沉淀处理，将从井底携带上来的泥砂沉淀下来，然后抽到泥浆罐重复使用；泥浆罐用来处理和调整泥浆性能，保证钻井液始终

30、满足钻井要求；另外也可用来计量泥浆体积；泥浆泵用来将泥浆打入井下去；管线和水龙头是将泥浆泵与钻具相连接的通道；振动筛用来将泥浆从井底带上来的固体物质分离出来，主要是岩屑。分离出来的岩屑还有大用场。,钻机泥浆循环体系井控装置动力设备顶部驱动装置,2、钻井业务术语及基本概念,钻进设备及配套设施,井控装置 用来防止井喷井涌的设施。包括防喷井口装置、控制装置、节流与压井管汇、钻具内防喷工具、监测仪表、起钻灌钻钻井液装置、钻井液加重装置、钻井液除气装置等。主要用来防止井喷井涌等事故。光有井控装置不行，要求钻井队定期检查并举行防喷模拟演习。,钻机泥浆循环体系井控装置动力设备顶部驱动装置,2、钻井业务术语及

31、基本概念,钻进设备及配套设施,动力设备 发电机组及其照明、作业电机等，为钻井提供各种动力。一般一口井至少要有两台以上的柴油发电机组。,钻机泥浆循环体系井控装置动力设备顶部驱动装置,2、钻井业务术语及基本概念,钻进设备及配套设施,顶部驱动装置 钻进、起下钻具等钻井作业，驱动钻杆旋转。包括天车、大钩、转盘等；,钻机泥浆循环体系井控装置动力设备顶部驱动装置,2、钻井业务术语及基本概念,钻进设备及配套设施 钻井工具 钻井材料 钻井工艺井身结构,2、钻井业务术语及基本概念,钻井工具,钻头 用来破碎岩石，有很多型号，最常见的是三牙轮钻头和刮刀钻头。比较老套的有顿钻钻头，比较新奇的有水力喷射钻头等。钻头钻开

32、地层一是靠钻头牙齿来啃，二是靠钻压来压，三是靠钻头来转。钻头上有水眼，钻井液就是通过装在钻杆顶部的水带进入钻杆中孔，再到达钻头，从钻杆和井眼之间的环形空间再返回地面的。地面泥浆泵提供循环动力，同时给钻头水眼提供了一定的喷射压力，钻井液从钻头水眼高速喷出，将钻头钻下来的岩石碎块（岩屑）冲走并带回地面，保证能钻得快。钻头尺寸决定了井眼的尺寸。有很大的，也有很小的。,钻头钻杆取芯工具套管完井设备,2、钻井业务术语及基本概念,钻井工具,钻杆 钻杆型号有方钻杆、钻铤、普通钻杆、加重钻杆等。钻杆和钻头及其它附助钻进工具构成“钻具”。起下钻或钻进时，当要起出或接入新的钻杆时，钻机不是一根一根的接钻杆的，而是

33、三根三根的进行的。提前先将三根钻杆连在一起，叫做一个“单根”。放在井架子上的“立架”内备用。起下钻杆时则分别叫做“起单根”或“接单根”。方钻杆位于钻杆的最顶部，它的作用是便于给整个钻具加上旋转动力。钻铤是一种特殊的钻杆，它的强度比一般钻杆大很多，装在上部，主要用来承担整个钻具的扭矩作用力。最上部承受的扭矩是整个钻具中最大的。,钻头钻杆取芯工具套管完井设备,2、钻井业务术语及基本概念,钻井工具,取芯工具 钻井取芯的专用工具，称“取芯钻头”，中空，周围有齿，取完芯后还能割芯，有的是内部密封的，可以将取下的岩芯在地下就密封起来，取出来后也不会跑压力和流体，当然温度不能保证。密闭取的芯不能在现场出筒，

34、需要原封不动赶紧送化验室进行各方面实验和测定。,钻头钻杆取芯工具套管完井设备,2、钻井业务术语及基本概念,钻井工具,套管 钻完井后用来封固井段的管子，钢造，坚固耐用，抗挤压、抗变形能力强，要求下入井后能长期抵抗地层的迫害。,钻头钻杆取芯工具套管完井设备,2、钻井业务术语及基本概念,钻井工具,完井设备 包括封隔器、砾石充填设备、特种管线等，用来完成完井作业和井下所需。,钻头钻杆取芯工具套管完井设备,2、钻井业务术语及基本概念,钻进设备及配套设施 钻井工具 钻井材料 钻井工艺井身结构,2、钻井业务术语及基本概念,钻井材料,钻井液及添加剂 最最重要的钻井用品，号称钻井“血液”。具有使用钻井安全、快速

35、、优质的功效，同时还具备保护油气层的作用。（1）清洗井底。并将钻下来的岩屑及时带出来；（2）平衡地层和井筒压力。既要防止井喷井涌，又要防止钻井液密度过大污染油气层；（3）保护井壁。保持井壁稳定，形成泥饼，防止井壁坍塌；（4）高速喷射到井底，利用水力协助破碎岩石，提高钻速；（5）能将钻井液中的固体物质悬浮，避免沉降造成卡钻；（6）可以冷却并润滑钻头和钻具，转起来顺当。（7）类型：水基、油基、特种。（8）关键特性和指标：密度、粘度、流变性、动静切力、滤失量、摩擦系数、化学成份及稳定性、固相携带/悬浮能力、酸碱度（PH值）等。,钻井液及添加剂完井液解卡液水泥燃料,2、钻井业务术语及基本概念,钻井材料

36、,完井液 钻完井后要交井了，钻井液是不能再用了，但井内也不能是空的，必须换上特定的完井液。否则就井喷了，或地层压力会把套管压憋的。试油、射孔等业务也需要完井液来压井。一般情况下完井液就是普通的清水或盐水。解卡液 当钻井遇阻或起下钻（工具）遇阻时使用，起润滑油作用。原油就是一种。水泥 固井用到的，只不过比我们盖房子用的要好很多，既要跟套管保持相同的热胀效应，又要和地层能坚固的粘在一起，还要耐高温高压。燃料 柴油、机油等。主要发电用，也可用于其它用途，如润滑。,钻井液及添加剂完井液解卡液水泥燃料,2、钻井业务术语及基本概念,钻进设备及配套设施 钻井工具 钻井材料 钻井工艺井身结构,2、钻井业务术语

37、及基本概念,钻井工艺,定向井/水平井工艺深井超深井钻井工艺 井控工艺油气层保护工艺钻井取芯工艺固井工艺,定向井水平井工艺 造斜（定向）技术、井斜测量/计算技术/造斜点定位/井眼形状选择/中靶技术。深井技术 井越深，技术越复杂；钻井液技术问题、钻机能力问题、高温高压问题、钻具问题。井控工艺 欠平衡钻井要求；地层压力监测；岩石破裂压力计算；压差；危害气体预防，H2S；防喷防漏技术；压井/关井方法和程序设计。,2、钻井业务术语及基本概念,钻井工艺,定向井/水平井工艺深井超深井钻井工艺 井控工艺油气层保护工艺钻井取芯工艺固井工艺,油气层保护技术 害了油气层就不出油了；地层损害机理/因素研究；保护措施；

38、敏感性矿物/亲水性/压力/孔隙堵塞/渗透性。钻井取芯工艺 取芯工具、割芯、出芯、收获率。固井工艺 井身结构设计；计算套管/水泥用量；下套管；下深计算；注水泥；候凝；试压；固井质量测井。,2、钻井业务术语及基本概念,钻进设备及配套设施 钻井工具 钻井材料 钻井工艺 井身结构,2、钻井业务术语及基本概念,井身结构,2、钻井业务术语及基本概念,井身结构,1、钻井过程简介2、钻井业务术语及基本概念3、主要钻井技术及发展4、钻井管理,目 录,二、钻井,3、主要钻井技术及其发展,力学问题 流体力学问题、管柱力学问题、岩石力学问题化学问题 粘土矿物学、钻井液配方、工程地质问题 钻井地质模型、岩性、理化特性、

39、原地应力、孔隙压力、岩石力学参数、可钻性、各向异性关键工程技术问题 井眼规迹控制技术、井眼失稳与控制技术、高效破岩/洗井技术、储层保护技术、综合设计方法其它问题 钻井成本控制、钻井污染、,3、主要钻井技术及其发展,新技术及未来发展方向 大力降低钻井成本；用计算机技术和多学科技术代替传统钻井技术；多分支钻井 大位移钻井 欠平衡钻井 使用信息技术 连续钻井技术 可膨胀钻井技术 自动化钻井技术 深水钻井技术 小井眼钻井技术,1、钻井过程简介2、钻井业务术语及基本概念3、主要钻井技术及发展4、钻井管理,目 录,二、钻井,4、钻井管理,钻井监督审查钻井设计，满足地质要求；检查督促乙方人员、设备、工具、安

40、全是否达到技术要求，开钻检查验收；井身结构施工把关；控制井身质量；钻井液使用及处理设备是否符合要求；是否满足油气层保护要求；控制完井质量；事故检查、预防、处理、上报；控制成本；合理掌握钻井进度；,4、钻井管理,钻井管理钻井工程设计；钻前工程；钻井日常监控；钻井承包方式和合同；钻井成本预算；钻井工作量；钻井时效分析；钻井新技术应用跟踪；钻井技术经济指标；钻井考核监督；泥浆服务；,4、钻井管理,钻井人员,钻井队长:具备超强的技术能力,更要有强大的战斗力,能够在散打比赛中打得过所有钻井工,才有能力和资格当队长。技术活是不干了，能喝酒和打架就行。钻井副队长:具备较强的技术能力,队长候选人。吃苦耐劳是他

41、的天职，井上出了事首先倒霉的是他。工程技术员:所有当班钻工的头目，主要工作职责就是到处训人，掌握好不出事为原则。司钻:平台上的老大，相当于火车司机或船长的职位，起下钻和钻进都靠他,技术要求高，不是一般钻工待遇，工资福利较高。井架工:具他的职责就是维护井架上所有设备正常运转。起下钻和接单根时他要站到井架顶上去高空作业,负责将“立柱”挂到大钩上或从大钩上卸下来，放回到立架槽中去。场地工:打扫井场卫生,管理井场所有钻具，丈量套管，往井架上搬运各种钻井物资。钻工:分成两班倒，一班10几个人，12小时一倒班，钻井所有杂活都是他们干，井架工/场地工/电工都属于该工种。电工:要是停电了，主要扣他的工资，需要

42、及时报告燃料消耗情况。,4、钻井管理,钻井人员,焊工：天天焊来焊去的，也不知道他都焊些什么。泥浆工：观察泥浆使用情况，进料，配泥浆，分析泥浆司机：倒班的司机，拖拉机司机，起重吊车司机，井场上有好多重家伙需要不停的拖来拖去的。工程监督：不属于钻井队编制，甲方权利代表，钻井队能否拿到钱都是他说了算，井上权利最大的人。泥浆监督：监管泥浆性能是否符合要求，决定好何配制泥浆。保护油气层不受污染，钻井队往泥浆中加任何东西都要征得他的同意，有时候工程监督和地质监督代行其职。地质监督：主要管理录井队服务质量的甲方代表，经常和钻井队吵架。因为按照钻井地质要求，经常因录取地质资料要求、油气层保护要求等方面向钻井提

43、出很多条件让井队为难。,4、钻井管理,其它参与钻井服务和公司和人员,钻前工程公司:为钻井公司提供安装井架、准备井场、修路、运送套管、钻杆和物资等；钻前钻后的搬家也是他们干的。泥浆服务公司：天提供全套的泥浆保证服务，实现泥浆的配制、决定泥浆所需材料、药品的型号及进货。钻井工艺研究院：打定向井、水平井、特殊工艺井时就用到他们了，复杂钻井工艺的钻井设计和实施方案只有他们才做得出来，井下出了大事也要靠他们帮忙，如打捞落物遇到困难录井公司：下面再讲。测井公司：下面再讲。甲方：监负责出钱的单位，天天要听各方面的汇报，钻井日报、录井日报等都是报给他的，他说怎么干井队就得怎么干。,一、钻探基础知识二、钻井三、

44、录井四、测井五、试油,目 录,1、录井过程简介2、常规地质录井3、综合录井4、录井新方法,目 录,三、录井,1、录井过程简介,接到录井任务,钻井地质设计,井位设计,录井准备/上井,实施录井,完井报告及资料整理,录井主要业务过程（流程）,安装录井仪器并调试正常,1、录井过程简介,录井主要内容、任务和作用,主要工作内容1、井位测定2、钻井地质设计3、地质资料采集4、资料整理与解释5、完井地质总结,主要任务和作用1、取全取准各项资料和数据2、提供第一手资料3、建立地层柱状剖面4、发现油气层5、油气层评价6、保护油气层7、帮助钻井的安全施工,1、录井过程简介,主要录井方法及特点,常规地质录井1、岩屑录

45、井2、岩心录井3、钻井液录井特点：人工,气测和综合录井1、气测全烃录井2、气测组份录井3、非烃录井4、工程录井特点：仪器，采集、处理、解释自动化,新方法录井1、地化录井2、罐装样录井3、PK录井4、定量荧光录井特点：仪器，采集、处理、解释自动化,及时获得第一性资料，资料真实可靠，信息量大，便于综合分析；随钻录取和评价，获取信息及时，分析快捷，最早发现和评价油气层的手段。钻井队的眼睛，勘探家的军师,1、录井过程简介,井位设计,探井井位设计资料准备：地震、地层、构造、圈闭、其它井钻/测/录/试/生产资料；部署研究资料（依据）：区带地层划分与对比；区带构造及演化史；沉积及沉积演化史；油源研究；油气藏

46、研究；成藏条件及分布规律；区带综合地质研究报告；成果资料：a.文字部分：本区资源现状及资源预测；圈闭类型及含油气预测；储盖配置关系；部署依据；钻探目的；取资料要求。b.图：地震标准层构造图；目的层构造图；预测油气藏剖面；过井“十字”地震剖面；c.表：井位部署表；井位部署申报表,开发井井井位设计资料准备：开发区石油地质条件，区块构造，储层、流体资料；油藏开发数据；井位部署研究：油藏精细描述资料；高分辨率地震解释资料；数字模拟资料；油藏工程研究资料；成果资料：区块整体井位部署建议；补充完善井井位部署建议；区块开发动、静态资料；井位部署图、表；井位部署申报表,1、录井过程简介,井位测量,室内井位坐标

47、确定，可确定几个备选井口位置；现场测量确定实际井位；井位所处地面条件，道路情况，水源交通情况；成果资料；埋桩标记井位；不符合施工条件，在设计允许范围内移动井位并报批准；井位一经确定，任何人无权更改；井位初测，计算大地坐标，供钻井队上井立井架；井位复测，立井架结束，复测井口坐标，成为最终坐标（地质设计坐标）；,1、录井过程简介,钻井地质设计,基本数据：井号、井别、井位、设计井深、目的层等；区域地质简介；设计依据；钻探目的；预测地层剖面及油气水位置；地层孔隙压力预测及钻井液性能要求；取资料要求：钻、录、测、试、取芯、分析化验等；井身质量及井身结构要求；技术说明及故障提示：工程方面；油气层保护方面；

48、取资料方面；井下可能复杂情况、事故预防方面；地理、环境资料；邻井钻、测、录、试、生产资料及现状；相关图、表,1、录井过程简介,录井钻前准备及上井,组建录井队伍；录井队根据录井项目和取资料要求在家调试录井仪器，领取各种材料；等钻井队到位后，与井队联系井场安排和仪器安装等；将录井房、设备及仪器搬家上井；,1、录井过程简介,开钻前准备及仪器调试,安装录井房和仪器，布信号线，电路，营房；在井口、泥浆池、泥浆出入口、振动筛、钻具安装各种信号探头；抓紧调试各种录井仪器，不要耽误井队开工。各项准备工作完毕，地质监督验收合格，通知井队：可以开钻了。,1、录井过程简介,完井总结及资料整理,编制岩芯录井综合图；编

49、制岩屑录井综合图；油气水层综合解释；井基本数据表；钻井基本数据表；录井/测井项目、工作量指标统计表；钻井取芯统计表；气测异常显示数据表；岩屑热解解释成果表；地层压力解释成果表；碎屑岩油气显示综合表；非碎屑岩油气显示综合表；井史资料完井地质总结报告,1、录井过程简介,录井队人员,录井队长:具备超强的技术能力,能够解决各种录井问题，跟井队搞好关系，负责天天向上级汇报。仪器工程师:录井仪技术总负责人，能够修好录井仪出现的各种故障。地质工作师:负责地质资料的录取与现场解释，最重要的是落实和确定油气显示，不要漏了。否则就是录井出大事了。仪器大班:只是白天上班，上班时要不停的检查录井仪的各个部分，包括计算

50、机、仪器运行状况、信号采集器运行情况，维护好仪器，保证所有信号都是正常准确的，并能可能运行。地质大班:只白天上班，对当天录取的所有地质资料进行分析和解释，检查地质工是否偷懒，发现油气显示或其它异常情况及时向领导汇报。地质工:苦工，捞砂子，晒砂子，几分钟就要将一大盆砂子从钻台上搬下来，并用清水洗干净，从没有时间休息。干活两班倒。仪器工:负责监测录井仪正常运行，发现情况不及时汇报是要扣钱的。分析工:荧光分析、泥浆分析、岩性分析、地化录井，各种小仪器的分析人员。,1、录井过程简介2、常规地质录井3、综合录井4、录井新方法,目 录,三、录井,2、常规地质录井,钻时录井,钻井中钻1米所需要的时间，min