菱形钻头它的侧边和底部都具有刀 偏心钻头用于扩大井下部分 梯形钻头是当井眼直径由主 矛形钻头：在换小钻头之 刃，工作时都加焊硬质合金。 井段的直径或用来拨井底落 大变小时,用来找中的专 前用它打导眼，起找中和 要用途是下套管前或钻进过程中遇 物使其居中，便于打捞。 门工具 领眼作用。 泥饼太厚时进行划眼钻进。
3、循环系统 洗井: 清洗井底、运移岩屑出井的工艺过程。
洗井液功能及类型:
洗井液：在钻井过程中，能够完成洗井循环而达 到清洗井眼目的的流体。包括泥浆、清水、空气 和天然气。 固相颗粒悬浮在 类型: 水或油中所形成 水基体系、油基体系和空气一天然气体系 的一种分散体系
用的最多
用的最少
钻机的组成及功能
钻头的分类
按照钻切岩石面积及形状的不同：
全面钻进钻头 取芯钻头 特种钻头
按照结构特点和破岩机理的不同：
刮刀钻头 牙轮钻头 金刚石钻头
钻头的分类(刮刀钻头)
(1)刮刀钻头
切削型钻头
工作原理：工作时其刀翼在钻压作用下吃入岩石， 并在扭矩作用下剪切破碎岩石。 破岩方式：以刮削、挤压和 剪切为主的方式 适用地层：松软地层
图1－17 国产方钻杆
钻
柱
(钻杆与钻杆接头)
②钻杆与钻杆接头
钻
柱
(钻杆与钻杆接头)
②钻杆与钻杆接头
作用： 传递扭矩与输送洗井液
形状：
材料：无缝圆钢管制成的；
壁厚：一般为9～11mm； 钻杆单根： 两端分别接上带粗扣的钻杆接头各一只(合 称一副)； 立根(或立柱)：三根钻杆连接在一起做为一个单元；
第五节 基本钻井工艺过程
3、固井
固井即是在已钻成的井眼 内下入套管，而后在套管与 井眼间的环形空间内注入水 泥浆，将套管和地层固结成 一体的工艺过程。
图6－15 固井后井眼 状况示意图
第五节 基本钻井工艺过程
（1）固井的目的
①安装井口装臵：控制钻进过程中遇到的高压 油气水层； ②巩固疏松井段，隔离复杂地层； ③封隔地下油气水层，防止上下串通； ④封隔暂不开采的油气层； ⑤钻井或作业中出现井喷时，不会因压井而压 裂地层； ⑥为油气生产建立长期稳定的通道。
图6－6 刮刀钻头
钻头的分类(刮刀钻头)
刀翼数 分类
两翼(鱼尾式)刮刀钻头 三翼刮刀钻头 四翼刮刀钻头
平底式刮刀钻头
刀冀底刃的形状 优点： 机械钻速较高
阶梯式刮刀钻头
缺点： 扭矩较大，控制不当易造成井斜
刮刀钻头的寿命取决于刀翼的寿命
图6－6 刮刀钻头
钻头的分类(牙轮钻头)
(2)牙轮钻头
组成：钻头体、水眼、巴掌、轴承和牙轮等。
钻机的分类（钻井深度）
大型钻机 此外有ZJ50、ZJ40、ZJ32钻机
钻机的分类（钻井深度）
中型钻机 目前我油田有20D、ZJ15D、20车载钻机
钻机的分类（钻井深度）
轻型钻机 目前我油田有XJ550、XJ350、K61钻机
钻机的分类（动力设备）
柴油机驱动钻机 以柴油机为动力，通过机 械传动或液力传动的钻机
1-18
井 口 工 具
(2)吊卡 (3)吊环源自井 口 工 具(3)安全卡瓦 (4)钻铤提升短节
第四节
1.探井
钻井类型
井的类型：由于钻井的目的、要求不同而产生的
通过钻井而达到探明地质情况，获取地下地层 油气资源分布及相应性质等方面资料的井
2.开发井
以开发为目的，为了给已探明的地下油气提供 通道，或为了采用各种措施使油气被开采出来所钻 的井。
(2)功能：
控制井内的压力，防止地层 流体无控制地流入井中。
图6－4 大庆I－130型钻 机
钻机的组成及功能
钻机的组成及功能
钻机的组成及功能
钻机的组成及功能
钻井现场“十大件”
井架 天车 大钩
转盘
泥浆泵
绞车
柴油机
水龙头
游动滑车
传动装臵
第三节 钻井工具
井下钻具 井口工具
一、井下钻具
水龙头以下至钻头的管柱和工具的总称。 主要包括钻头和钻柱。
探
井
地质浅井 为配合地面地质和地球物理工作，以了解区域地质构
造，地层剖面和局部构造为目的的浅井
地质探井 以了解地层的时代、岩性、厚度、生储盖层组合，并
为地球物理解释提供各种参数为目的而钻的井
预探井 在地震详查和地质综合研究所确定的有利构造上以发
现油气藏为目的所钻的探井
详探井 在已发现油气的构造上，以探明含油气的面积和储量，
3、循环系统
(1)组成 泥 浆泵 、 泥浆净 化 装臵(固相控制设备 ) 和泥浆槽、罐等 (2)功能
①从井底清除岩屑； ②冷却钻头和润滑钻具。
钻机的组成及功能
3、循环示意图
泥浆泵
⑥
泥浆泵
③
循 环 罐
②
高架槽
井口
节流管汇
振 动 筛
①
钻机的组成及功能
3、循环系统设备 (1)泥浆泵 (2)固控设备
钻机的组成及功能
直流电驱动钻机 工作机用直流电动机驱动。 海上钻井普遍采用
交流电驱动钻机 工作机用交流电动机驱动
钻机的组成及功能
1、起升系统
2、旋转系统
3、循环系统
4、驱动与传动系统
5、气控系统
6、井控系统
钻机的组成及功能
1、起升系统
(1)组成 井架、天车、游动滑车、大绳、 大钩及绞车 (2)功能 ①下放、悬吊或起升钻柱、套管 柱和其它井下设备进、出井眼； ②起下钻、接单根和钻进时的钻 压控制。
第五节 基本钻井工艺过程
（2）下套管
①定义： 将按强度要求设计好的套管及其附件组成 的套管柱下入井眼内的工艺 ②套管性质： 无缝钢管，长度一般为10m左右，有足 够的强度。 ⑴套管抗拉强度 ⑵套管抗挤强度
给泥浆泵、绞车和转盘。
钻机的组成及功能
5、气控系统
(1)组成：
控制面板(控制机构)、传输 管线和阀门、执行机构以及压 气机等。
(2)功能：
确保对整个钻机各个工作机 构及其部件的准确、迅速控制， 使整机协调一致的工作。
图1－15 大庆I－130型 钻机
钻机的组成及功能
6、井控系统
(1)组成：
防喷器组、钻井四通、节流 管汇、压井管线以及液、气压 控制机构组成。
人工掘井 人力冲击钻井法 顿钻钻井法 旋转钻井法 连续管钻井法
目前普遍使用
旋 转 钻 井 法
转盘旋转钻井法 井底动力钻具旋转 钻井法
分 类
图1－2 转盘旋转钻井法
旋转钻井示意图
转 盘 旋 转 钻 井 法
钻头
钻柱加压
吃入地层
转盘旋转
破碎岩石 循环洗井液 清洗井底
图1－4 转盘旋转钻井法
设计井深
转 盘 旋 转 钻 井 法
图1－11 大庆I－130型钻 机
钻机的组成及功能
2、旋转系统
(1)组成 水龙头、转盘
带动整个 保证在洗井 钻柱及钻 液循环时钻 头旋转 柱能够旋转
钻机的组成及功能
2、旋转系统
(2)功能 保证在洗井液高压循环的
情况下给井下钻具提供足够
的旋转扭矩和动力，以满足 破岩钻进和井下其它要求。
钻机的组成及功能
钻井知识及钻井技术讲座
主
前 言
要
内
容
第一章 油气井钻井方法及工艺
第二章 现代钻井技术发展概况
第一章
钻井
油气钻井方法及工艺
利用一定的工具和技术在地层中 钻出一个较大孔眼的过程。
第一节
钻井方法
钻井方法
为了在地下岩层中钻出所要求 的孔眼而采用的钻孔方法。
第一节
钻 井 方 法 分 类
钻井方法
特点
①钻杆完成起下钻具、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。
图1－5 转盘旋转钻井法
目前这种方法在世界各国被广泛使用。
井底动力钻具旋转钻井法
钻头 钻柱加压 吃入地层
了解油气层结构变化和产能为目的所钻的井
研究取得第一手资料数据而钻的井
资料井 为编制油气田开发方案，或在开发过程中为某些专题
开
发
井
油气井 为开发油气田，用大中小型钻机所钻的 采油、采气井，也叫生产井。 注入井 为合理开发油气田，提高采收率及开发 速度，用以对油气田进行注气、注水以 补充和合理利用地层能量所钻的井。
3、循环系统
(1)清洗井底携带岩屑
洗 井 液 功 能
(2)悬浮岩屑 (3)阻止地层中油、气、水流入井内 (4)保护井壁，防止井壁坍塌 (5)冷却、润滑钻头和钻柱 (6)向井底传递水功率 (7)了解地层 (8)减轻钻柱或套管拄的悬重
钻机的组成及功能
4、驱动与传动系统 (1)组成 动力机、传动部分
柴油机或 (2)功能 联轴器、离合器、 电动机 变速箱、皮带传动 及链条传动等装臵 产生动力，并把动力传递
2．钻进：进行钻井生产取得进尺的唯一过程。
导 管
井身结构：
指井内所下套 管层数、尺寸、 深度、水泥返 高等。
表层套管 技术套管
生产套管
第五节 基本钻井工艺过程
2．钻进：进行钻井生产取得进尺的唯一过程。
基本工艺过程：
①第一次开钻(一开)：下表层套管
②第二次开钻(二开)：下技术套管 每改变一次钻头尺寸， ③第三次开钻 (三开)： 开始钻一新的井段的 设计井深，下油层套管，进行固井、完井作业 工艺叫开钻
钻
(1)定义
柱
钻柱是用各种接头将方钻杆、钻 杆和钻铤等部件连接起来组成的入井 管柱，通常指钻头以上的钻具。 (2)功能 ①传递扭矩 ②施加钻压 ④延伸井眼 ⑤起下钻头