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第二节 油气井钻井基本工艺流程
部位下入带眼的套管(筛管),只用水泥将油 层以上的套管封固起来(水泥伞可以防止筛管处进水泥)。 ④衬管完成法 油层套管下到油层顶部,固井;再钻开油层,下入带孔眼的衬管。
射孔完井法
裸眼完井
贯眼完井法
本章作业:
1.掌握油气井工程常用术语? 2.顿钻钻井的基本过程? 3.旋转钻井与顿钻钻井比较的优势? 4.旋转钻井的基本工艺流程? 5.旋转钻井的方式有哪几种?
图2.3.1 沙漠公路与井场
2.钻进 钻进是以一定压力作用在钻头上,并带动钻头旋转使之破碎井底地层 岩石,井底岩石被破碎后所产生的岩屑通过循环钻井液被携带到地面上来 的作业。 钻进作业工序: 概括起来钻进作业可包括如下5道工序: ①下钻:将由钻头、钻铤、方钻杆组成的钻杆柱下入井中,使钻头接 触井底,准备钻进。 ②正常钻进:又称纯钻进。启动转盘(或井底动力钻具)通过钻杆柱带 动井底钻头旋转,给钻头施加适当的压力(钻压)以破碎岩石。与此同时, 开动泥浆泵循环泥浆,冲洗井底,携出岩屑,保护井壁,冷却钻头。 根据不同的地层情况、钻进深度、钻头类型等,使钻头转速n、钻压 P、泵流量Q和泥浆性能各自处于最佳参数值,以取得最快的钻进速度。
1.钻前准备 在确定井位、完成井的设计后,钻前工程是钻井施工中的第一道工 序,它主要包括: (1)修公路。修建通往井场的运输用公路,以便运送钻井设备及器材 等。 (2)井场及设备基础准备。根据井的深浅、设备的类型及设计要求来 平整场地,进行设备基础施工(包括钻机、井架、钻井泵等的基础)。 (3)钻井设备搬运及安装。包括设备就位、找正、调整、固定;钻井 循环管线和油、气、水、保温管线及罐的安装等。 (4)井口设备准备。包括挖圆井(或不用)、下导管并封固、钻鼠洞及 小鼠洞等。
第二节 油气井钻井基本工艺流程
一口井从开钻到完钻要经过破碎岩石、取出岩屑并保护井壁、固井和完 井多道工序。其基本工艺流程如下: ①钻前准备:定井位、道路勘察、基础施工、安装井架、搬家、安装装 备。 ②钻进:加深井眼的过程。 ③固井:下入套管、注水泥固井。 (钻进、下套管固井作业是交替进行的,循环次数与井身结构有关。具体 过程如下:第一次开钻(一开)→钻达一开设计井深→下表层套管、固井 ; 二次开钻→钻达二开设计井深→下技术套管套管、固井;(井身结构复杂的 井,继续进行三开、四开……等阶段的钻进和固井)钻达设计井深,下入油 层套管、固井。) ④完井:按设计要求连通油、气层和井眼,安装井口装置。
3.固井 固井是在已钻成的井眼内下 入套管,然后在套管与井壁之间 的环形空间内注入水泥浆(在套 管的下段部分或全部环空)将套 管和地层固结在一起的工艺过 程。 目的:防止复杂情况以保证 安全继续钻进下一段井眼(表 层、技术套管)或保证顺利开采 生产层中的油、气(油层套管)。 (三开) 生产套管 (油层套管) (二开) 中间套管 (技术套管)
③接单根 随着正常钻进的继续进行,井眼不断加深,需不断地接长钻杆柱;每次 接入一根钻杆,此作业称为接单根。采用顶驱钻井系统时,每次接入一立根 (由2到3单根组成)。 ④起钻 需要更换新钻头时,便将井中全部钻柱取出,称起钻作业。每次起卸一 立根,每一立根构成一个起钻操作循环。 ⑤换钻头 起钻结束,将钻头提出井口,用专用工具卸下旧钻头,换上新钻头。 换完钻头,便又开始下钻,重复上述作业:下钻→正常钻进→接单 根(立根) →起钻→换钻头→下钻,构成正常钻进作业的大循环,直至钻达 预定井深。 钻进作业的各道工序中,仅纯钻进取得钻井进尺,其余是辅助操作。
(一开) 表层套管
图2.3.2 套管层次示意
依井身结构的不同,钻井过程中有时仅需下一层套管(如油层套 管);有时需下多层套管(如表层套数、技术套管、油层套管),最终形 成一串轴心重合的套管柱(如图2.3.3所示)。因此一口井往往需要数次 固井作业。
图2.3.3 不同的井身结构
4.完井 完井为钻开生产层,确定油、气层和井眼的连通方式即完井井底结 构,确定完井的井口装置及有关技术措施的作业环节。 目的:使油层具有最大的渗透面;油藏与油井有最好的流通性;防止 油、气、水互窜;对多层油井,能保证各油层互不窜通,以便进行分层开 采。 常规完井方式: ①射孔完井法 钻开整个油层后,下油层套管注水泥,再下射孔枪,发射子弹射穿套 管、水泥环和油层,使油层与油井通过这些弹孔孔道相连通。 ②裸眼完井 油层完全裸露,油层内不下任何管柱。有先期裸眼完井和后期裸眼完 井两种方式。