钻井及井口装置
环形防喷器:
有三种形式:锥形胶芯环形防喷器
球形胶芯环形防喷器
组合胶芯环形防喷器
目前国内生产前两种,环形防喷器具有井压助封功能,压力等级2000—10000PSI
闸板防喷器:
有三种形式:单闸板防喷器
双闸板防喷器
三闸板防喷器
压力等级2000—20000PSI
防喷器的代表符号 FZ23-21表示公称通径230mm,压力21mpa 的单闸板防喷器 FH28-35表示公称通径280mm,压力35mpa 的环形防喷器 闸板防喷器目前国内压力等级有: 14;21;35;70;105;五个压力级别 通径级别有: 180;230;280;346;426;476;528;540;680;760,十个等级。 压力级别和通径是防喷器两项重要指标。 闸板防喷器芯子有单面双面之分,按其功能有分:变径闸板;剪切闸板;全封闸板;
一.钻井基本常识
1.钻井过程 石油和天燃气埋藏在地下几百米到几千米深度 不等的有孔隙,裂缝或溶洞的岩石中,为了寻 找和开发石油,天燃气,从地面向地下的油气 层之间,钻凿出一个通道的过程称之为钻井。 当确定钻井位置后,依靠钻机的动力带动钻杆 和钻头旋转,钻头逐次向下破碎岩层,形成井 筒,钻井井眼大小是由钻头大小来决定的。钻 头在破碎岩层的同时,通过钻杆向地下注入钻 井液,将钻头在破碎地层而产生的大量岩屑由 循环的钻井液带到地面,地面的固控装置将钻 井液中的岩屑清除后,通过钻井泵再次将钻井 液打入井内。钻进的过程 即钻头破碎岩石, 及钻井液通过循环不断携带出钻屑并形成井筒 的过程。
钻达设计深度后,下入专用仪器进行测井作业,目的是确定井下地层岩性 和各个油气水层的位置,然后下入套管,并在套管与井壁的环形空间内注入 水泥浆将套管固定在井眼内,最后一道工序是对油层位置的套管进行射孔,re 人为的形成一个井下油气流入套管的孔道。油气的地层压力高时可自由流到 地面,这种井我们称为自喷油气井;油气压力较低时需借助外力从井下抽吸, 这种井我们称之为非自喷井。钻井时要有一套完整的功能齐全的钻机,有质 量优异不宜发生事故的钻杆,套管和钻头,有性能优良的钻井液等。
( 1 )井控设备应具有以下功用: (a)预防井喷 (b)及时发现溢流,对油气井进行监测,尽早发现井喷预兆。 (c)迅速控制井喷,溢流,井涌,井喷发生后,迅速关井,实施压井作业,对油气井 重新建立压力控制。
(d)处理复杂情况。在油气井失控的情况下,进行灭火抢险等处理作业。
井控设备的组成:
井口防喷器组:环形防喷器,闸板防喷器,钻井四通;
管子闸板。 闸板防喷器具有手动锁紧和井压平位移是垂深两倍以上的定向井。
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水平井:井斜角大于或等于86度,并保持这种角度钻完一定长度水平段的定向井。
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分支井:一个井口下面有两个或两个以上井底的定向井)和欠平衡压力钻井(井
筒的液柱压力低于地层压力的钻井。
3 井身结构 导管: 油井中下入的第一层管子 叫导管,目的是防止地表土层垮塌, 引导钻头入井,建立最初的钻井液循 环通道。导管通常下入深度为30-50米。 (导管上部不安装套管头) 表层套管:下入的第二层管子叫 表层套管,目的在于巩固上部疏松岩层 的井壁,封住地层水,流沙层,砾石层 或浅气层。表层套管上要安装套管头及 井控设备,并支撑后下入的技术套管, 长度一般为100-300米。
(2)按钻井目的划分:有探井和开发井,探井中又分为地层探井(又称为参数井), 预探井和详探井。
在开发井中可分为采油采气井,注水注气井,调整井,加密井和资料井等。
(3)按钻井地区可分为:陆地钻井,海上钻井和沙漠钻井。
(4)按旋转钻井的方法可分为:
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转盘钻井:利用安装在钻台上的转盘带动钻杆钻头旋转的钻井方法。
技术套管: 位于表层套管内的套管叫技术套管,为了隔离高压油、气水层或漏失层及 坍塌层。深井、超深井及地质情况复杂时,需下若干层技术套管。
油层套管: 下入井内的最后一层套管,形成坚固的井筒,使生产层的油或气由井底沿 着这层套管流至井口,建立一条长期开采油气的通道。
以上各层套管与井壁的环形空间,都需注水泥加固(固井)。每下一层套管要安装一 次井口。为节省钢材,降低钻井成本,在满足钻井工艺要求的前提下,应少下或不下 技术套管,有的井在技术套管下部下入尾管。。
4、 井控系统 在钻井过程中,为了防止地层流体浸入井内,总是使井筒内的钻井液静液柱压力
略大于地层压力,但在钻井作业中,常因各种因素的变化,使油气井的压力控制遭到 破坏而导致井喷,这时就需要依靠井控设备实施压井作业,重新恢复对油气井的压力 控制。井控设备是实施油气井压力控制技术的一整套专用设备,仪表与工具。
钻井及井口装置知识培训
职均
钻井及井口装置常识
在油气田勘探开发中,需要钻不同类型的油井,随着井眼的 加深,和井下地质情况的不同,要用不同尺寸套管巩固井壁,每 下一层套管,都需要在井口悬挂和密封,悬挂和密封套管的装备 就是套管头。钻井过程中,为了有控制可能出现的油、气、水显 示,在套管头上又安装了钻井四通,防喷器,节流管汇,压井管 汇,这就是通常说的井控系统。当一口井钻完需要测试和投产时 卸掉防喷器,安装油管四通,采油树等试采井口,套管头在一口 井上从始至终安装在井口,是一项非常关键的设备。
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顶部驱动装置钻井:利用安装在钻杆上方水龙头部位的动力装置带动钻杆旋转的钻
井方法。
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井底动力钻井:利用井底动力钻具带动钻头旋转的钻井方法,包括涡轮钻具钻井,
螺杆钻具钻井和电动钻具钻井。
(5)按钻井井型划分:
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直井,定向井:按既定的方向偏离井口垂线一定距离钻达目标的井。
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丛式井:一个井场或一个钻井平台上,按设计钻出两口或两口以上的定向井。
2.钻井类别划分 油气钻井类别很多,划分的方法也不尽相同。根据世界多数国家比较通用的方法,我 国目前钻井类别的划分主要有以下几种:
(1)按钻井深度划分:浅井: 完钻井深小于2000米的井 中深井: 完钻井深小于4500米的井 深井: 完钻井深小于6000米的井 超深井: 完钻井深超过6000米的井