第2章钻井工艺与方法(新).ppt

第一节 钻井概述 钻井的概念 钻井的种类 一、 什么是钻井？ 按钻井目的、几何形状、井深、温度压力的高低等进行分类。 (1)区域探井 为了解地层年代、地层时序、岩性、厚度、生储盖组合，并为物探解释提供参数而钻的探井。 (2)预探井 在确定含油气有利构造的基础上，以发现油气藏为目的而钻的探井。 (3)详探井 在已发现油气构造上，为探明含油气的面积和储量，了解油气层产能为目的而钻的探井。 (1)生产井 为完成产能任务和生产油、气所钻的井。 (2)注入井 　为提高油、气井生产能力所钻的井。 目的是改变地层油气驱动能力，提高产能，提高采收率。 用于注水所钻的井为注水井，用于注气所钻的井为注气井。 2.按几何形状不同分类： 大位移井在南海西部海域的应用 流花11-1油田位置示意图 流花11-1油田设施示意图 大位移井开发方案背景回顾 Liuhua ERW Spider Plot 大位移井在南海东部海域应用情况 采用多分支井开采煤层气(美国CDX公司) 中国第一口煤层水平多分支井 中国第二口煤层水平多分支井 3.按井深不同分类： 浅井H2500m　(H为完钻垂直井深)　 中深井 2500H4500m 深井 4500H6000m 超深井 H6000m 4.按温度、压力的高低分类： 高温高压气井钻井风险很大 小结 人工掘井：1521年之前。 人力冲击钻：1521～1835年，是靠人力、捞砂筒、特殊钻头、悬绳、游梁等来完成的。实际上是利用了杠杆原理及自由落体的下落冲击作用来钻井的。 特点： 1）破岩与清岩相间进行。 2）冲击力小，破碎效率低。 3）设备简单，起下钻方便。 钻井技术发展简史 （1）概念时期（1901～1920年）：这个时期内开始将钻井和洗井结合在一起，并使用了牙轮钻头和注水泥固套管技术。 （2）发展时期（1920～1948年）：这个时期牙轮钻头、固井工艺、钻井液等得到进一步发展，同时出现了大功率钻井设备。 （3）科学化钻井时期（1948～1968年）：这个时期钻井技术有了迅速发展。采用了喷射钻井，镶齿、滑动密封轴承钻头，低固相、无固相不分散体系钻井液及固相控制技术，总结出了影响机械钻速的有关因素，采用了地层压力检测、井控技术及平衡压力钻井技术。 （4）自动化钻井时期（1968～现在）：发展了钻井参数自动检测、综合录井、随钻测量技术等计算机技术在钻井工程中的应用；发展了优化钻井、井口机械化自动化工具、自动化钻机、井眼轨迹遥控及自动闭环控制技术等新技术、新工艺及新设备。 中国钻井史年代划分 中国古代钻井：公元前?1840年； 中国近代钻井：1841年?1948年； 中国现代钻井：1949年?2000年； 中国21世纪钻井：2001年开始。 中国钻井史的特点： 中国古代钻井：创造了辉煌历史（绳索顿钻） 中国近代钻井：由领先沦为落后（旋转钻） 中国现代钻井：奋起直追，逐步缩小差距 中国21世纪钻井：期望第二次走向辉煌 固井、完井、其它作业 钻井的概念和种类。 水平井、大位移井、丛式井、分支井的定义 深井、超深井、高温高压井的定义 什么是旋转钻井？其分类和特点？ 一口井的基本钻井工艺过程。 机械顿钻钻井法：1859～1901年 工艺过程 钢丝绳提升钻头到一定高度 冲击井底，击碎岩石 岩屑、泥土混合成泥水浆 提出钻头 捞出井内的泥水浆 暴露新井底 下放 下捞砂筒 向井内注水 积累到一定量 设计井深 特点 起、下钻费时少，设备简单 (1)破碎岩石，取出岩屑的作业都是不连续的； 优点： 缺点： (2)钻头功率小，破岩效率低，钻井速度慢； (3)不能进行井内压力控制； (4)只适用于钻直井。 机械顿钻钻井法：1859～1901年 旋转钻井法 旋转钻井：是自1901年发展起来的。 旋转钻井是靠动力带动钻头旋转，在旋转的过程中对井底岩石进行破碎，同时循环钻井液以清洁井底的钻井方法。 旋转钻井又分为转盘钻井、井下动力钻具钻井、顶部驱动钻井。 特点是： 1）破岩与清岩相接进行。 2）旋转动力大，转速高，破碎效率高。 3）设备复杂，起下钻繁琐。 旋转钻井技术的发展 旋转钻井法 转盘带动方补心，方补心带动钻杆旋转 旋转钻井法 动力钻具接在钻头之上，钻铤之下；动力钻具以上的钻柱不旋转 顶部驱动钻井 旋转钻井法 1.转盘旋转钻井法 (1)工艺过程 钻头 吃入地层 破碎岩石 清洗井底 循环洗井液 转盘旋转 钻柱加压 设计井深 转盘旋转钻井法 (2) 特点 目前这种方法在世界各国被广泛使用。 ①钻杆取代了顿钻中的钢丝绳，能够完成起下钻具、传递扭矩、为钻头施加钻压、提供洗井液的入井渠道等任务； ②钻头在一定的钻压作用下旋转破岩，提高了破岩效率； ③在破岩的同时，井底岩屑被清除出来； ④提高了钻井速度和效益。