石油钻井介绍
双升式底座起升过程
3、提升系统包括绞车、天车、游车、大钩、水龙 头及钻井大绳等部件,其作用就是利用绞车的卷扬, 通过一套动、静滑轮组实现对井内负荷的起升下放。
钻井大绳 游车
大钩 绞车
绞车是一个带有刹车的大功率卷扬机,主刹车有带 式刹车、液压盘式刹车等形式,辅助刹车有电磁涡 流刹车、气动盘式刹车等形式。现绞车为密闭强制 润滑。70D绞车分前、中、后3部分。
井控系统:包括防喷器组、储能器机组和防喷器组遥控面板、测试管汇 和压井管汇四个主要部分; 监测系统:通过地质和钻井综合录3井对井下的作业情况进行监测。
钻井工具——
◆钻头 : ◆钻铤: 矩 钻头分为刮刀钻头、牙轮钻头、聚晶金刚石复合片钻头(PDC) 钢质厚壁的筒行管材。接在钻头之上向钻头施加钻压和传递扭
中国石油大港油田分公司
8、完井
当一口井,钻头钻到设计井深后,井眼是裸眼,还不能进行试油及采油作业。只有进行 了固井作业并验证固井质量合格后,才能说钻井作业全部结束。 固井,就是在完成的井眼内,下入套管,并把水泥注入套管与井壁之间的环形空间内, 把套管和井壁牢固结合在一起的工艺。固井是钻井工艺中最后的,也是最关键的一道工序。 固井的投资大约要占全部钻井投资的 25% 以上,套管的选择,固井的质量,直接关系到油井 的投资、安全和寿命。
保养架
辅助滑轮
游车实际就是一组动滑轮,由4-6个滑轮组成,悬 挂在钻井大绳的下端。 大钩是一个带有缓冲装置的吊钩,上与游车相连, 下通过吊环、吊卡与井下负荷相连。
游车
大钩
水龙头是提升系统与旋转系统的结合部件,在钻井作业时上通过提环与 游车相连,下通过方钻杆与钻杆相连,泥浆通过水龙带、水龙头鹅颈管、 中心管进入钻具内,此时水龙头既承受井下钻具的重量,又承受泥浆的 压力 。两用水龙头上还带有气动旋扣器,用于快速上卸扣。
安 电 装 测 井 井 口
质 量 检 验
成 本 核 算
设计
钻前工程
钻进工程
完井工程 中国石油大港油田分公司
钻井工程的基本构成——
1、钻井工程设备:钻井设备在石油行业称为钻机,钻机类型可按钻井 深度、采用的传动副类型、驱动设备类型、使用地区和用途等因素进行 划分。目前主要按钻井深度、负荷与动力传递方式相结合的方式进行划 分。如ZJ20K、ZJ40L、ZJ45J、ZJ50D、ZJ70D、ZJ70LD等。通常由六个 系统组成。 动力系统:绝大多数用柴油机做发动机,通过变速箱直接驱动或由柴油 机发电来驱动钻井设备。钻井动力功率的配备要根据钻井的深浅而定, 一般需要1490—4470千瓦;
油井的基本类型——
1、按照地质目的划分为:预探井、评价井、产能建设井 2、按照井身结构划分 二开井 三开井 四开井
3、按照井眼轨迹划分
① 直井:地面坐标和井底下坐标投影在同一垂直线上的井。 ② 定向井:由于地面条件限制而专门设计的按照一定井斜角和一定水平位 移的井(丛式井); ③ 大位移井:水平位移比垂深大于或等于2:1或井斜角大于60度; ④ 水平井:井斜角在大于86度或井眼轨迹与油层基本平行的; ⑤ 分支井——同一井眼内钻两口一以上的井。
2.技术套管
用来隔离坍塌地层及高压水层,分隔不 同压力层系,建立正常的钻井液循环等
3.油层套管
人们通常把最后一层封固油层的套管叫 做油层套管,也叫生产套管。只要有油,几 乎所有的沙岩油藏和部分灰岩油藏都要下这 层套管。
4.尾管
尾管,顾名思义是把一段小尺寸的套 管,挂在上一层较大尺寸的技术套管下端的 那一层套管(犹如尾巴一样)。尾管实际上 是油层套管的一种类型。
5、泥浆 泥浆又叫钻井的血液。常用的大都是水基泥浆,此外还有油基泥浆、盐水基泥浆、泡
沫泥浆等种类。
主要作用有: 冷却钻头,携带岩屑,平衡地层压力,稳定井壁,发现和保护油气层, 传递水马力等。 6、优选钻井参数 决定钻井速度的参数主要有: 钻压、转速、水马力(泵压、排量),泥浆性能也影响 着钻井速度。只有做到各项参数优选,才能提高机械钻速。 7、完成设计井眼轨迹 直井要尽量打直,把井斜控制在允许标准范围内。 定向井要符合设计的轨迹,确保靶心半径控制在允许标准范围内。
提升系统:主要用来提升钻柱和下套管,提升重量可达数十吨或数百吨。 这套设备由井架、天车、游车、大钩、吊环等组成;
旋转系统:用来旋转钻柱,向钻头提供扭矩。由转盘、转盘变速箱、水 龙头、方钻杆组成。最近10年顶部驱动装置在钻井中得到广泛的使用;
循环系统:包括钻井泵、地面高压管汇、钻井液净化及固控设备等;
4、按照完井方法划分
① 套管射孔完井:适用于一般砂岩、砾岩油气层。 ② 筛管完井:适用于一般砂岩、砾岩油气层或热采井。 ③ 裸眼完井:适用于一般油层物性较稳定,不垮塌、不出砂的井。 ④ 尾管射孔完井
套管的功能 ——
1.表层套管(含导管)
防止浅水层污染,封隔流砂、砾石及浅 层气。同时用来安装井口以变继续钻进,以 及悬挂依次下入的各层套管。
天车
钢丝 绳
游车 大钩
井架起升过程
2、底座分为拖撬式、自升式、轮式、车装式、箱叠式 底座。自升式又分为垂升式、双升式、旋升式,电动钻 机一般采用双升式或旋升式底座。
电动钻机底座附件
为方便吊装井口,设有导轨和气动葫芦,配有吊装气瓶、坡 道梯子,至固控区梯子和、水、电等连接管线全部铺设在管线槽内, 管线槽采用折叠式,内装电缆线和上钻台管线,可实现搬家 不拆电缆和管线而折叠整体运输。上钻台管线槽可随钻机起 升就位。
二、钻机组成 钻机由井架底座、提升系 统、动力系统、传动系统、 循环系统、旋转系统、生 活设施及其它一些辅助设 施组成。
三、钻井队设备及设施配置标准
序 号 一 1 2 3 二 4
项
目
单位 套 台 套 台 台
数量 1 3/4 1 1 1
备注
井架与底座 动力与传动系统 柴油机/发电机 传动装置 转盘 绞车(钻机)
整体链条传动箱
六、循环系统
循环系统的作用是:泥浆泵将泥浆罐内的 泥浆通过地面高压管汇、立管、水龙带、水龙 头、方钻杆泵入到钻具内,然后再经钻头水眼 携带岩屑由环空返回地面,地面的固控设备将 泥浆中的岩屑分离,泥浆再由泥浆泵从泥浆罐 泵入井内,从而形成循环。 循环系统由泥浆泵、高压管线、固控设备 组成,其中固控设备包括泥浆罐、振动筛、除 气器、除砂器、除泥器、离心机等。
◆钻杆:
钢质厚壁的管材。是钻井延伸、传递扭矩和输送钻井液的工具。
◆方钻杆: 位于钻柱的最上端,主要作用是传递扭矩。其驱动部分是中 空四边形或六边形钢柱,具有较高的抗拉与抗扭强度。 ◆井下动力钻具 : 螺杆钻具和涡轮钻具是两种主要的以钻井液的压力为 动力的竟下动力钻具。 ◆其它钻井工具: 及打捞工具等 ◆钻台上的操作工具: 稳定器、振击器、安全接头、安全截止阀、取心钻具 吊卡、卡瓦、上卸扣大钳、动力大钳和吊环等。
●概念时期(1901—1920) ●科学化钻井时期(1948—1969) ●发展时期(1920—1948) ●自动化时期(1969—现在)
旋转钻井方法是当今石油钻井的主要方法
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石油钻井工艺流程
修 公 路 定 地 井 质 位 设 计 钻 井 设 计 准 备 工 程 平 场 地 打 基 试 础 车 安 装 下 导 管 电 测 井 安 全 检 查 第 一 次 开 钻 钻 进 侯 凝
钻头有牙轮钻头、刮刀钻头、金刚石钻头、取心钻头等多种型号。钻井工程师就是
根据地层的性质,岩石的硬度来选择钻头型号。 4、确定合理的钻具结构 钻具是由钻杆、钻铤、方钻杆、扶正器、配合接头等组成,钻具在钻井中的主要作 用是输送泥浆、传递动力、施加钻压,合理的钻具结构是确保完成预定井眼轨迹的保证。
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循环系统 1300/1600HP泥浆泵 35Mpa管汇、立管 水龙带 振动筛 除砂器 除泥器 离心机 真空除气器 锥形沉砂罐 净化罐(40m3) 储备罐 加重漏斗装置
13
密闭下灰罐
具
2
三、钻井队设备及设施配置标准
序 号
项
目
单位
数量
备注
油、水、气系统
1
2 3 4 五
燃油罐
工业水罐 自动压风机 电动压风机
前部:转盘驱动箱
沉在钻台下方, 采用整体式翻转链条箱。
中部:绞车主体
设有滚筒轴、捞砂滚筒、变速轴、司 钻台、主刹车及辅助刹车,采用墙板式密 封绞车架。
后部:动力机组
由两台直流电机、联轴器、 并车轴等组成。 三部分之间采用公母锥定位、方法兰联接。
天车实际就是一组静滑轮,由5-7个滑轮组成, 安装在井架的最上端,下部装有2-4个供悬挂其它设 备使用的辅助滑轮,配有一个维修滑轮用的保养架。
5
6 7
辅助发电机
电气控制房 供气装置 提升系统
台
栋 套
1/2
1 1
1 2 三 3 4
天车 游车 大钩 水龙头
台 台 台 台
1 1 1 1
三、钻井队设备及设施配置标准
序 号 1 2 3 4 5 四 6 7 8 9 10 11 12 项 目 单位 台 套 根 台 台 台 台 台 台 具 具 套 数量 2/3 1 1/2 2/3 1 1 1/2 1 1 4/6 2 1 备注
石油钻井简介
概
述
第一部分 钻机简介 第二部分 钻井工艺简介 第三部分 钻井技术的发展
石油钻井——是在钻头上一定的压力(钻压),使钻头的牙齿嵌
入地层,利用旋转钻头的扭矩来切削地层,用钻井液将钻屑
带出井眼,以保证持续钻进,形成井眼。 钻井技术的发展
人工掘井 人力冲击钻 机械顿钻(冲击钻) 旋转钻
旋转钻井技术的发展
9、储层保护
固相伤害 、滤液伤害——直接影响到油田的发现和单井的产量 防止油层污染的措施: 加强监督:泥浆性能、入井材料、浸泡时间 实现近平衡、欠平衡钻井 推广屏蔽暂堵技术等