固井后井眼状况示意 图 1套管 2水泥环 3气层
4油层 5水层
固井、完井、其它作业
固井
下套管 注水泥 完井方式
完井
完井井口装置
试油
其它作业
事故处理 测井 射孔 酸化压裂 修井
接单根、起下钻
接单根：
向钻柱上连接一根钻杆，以便继续钻进，使井深不断加深。
起下钻：
起钻： 为了更换钻头，将井内 钻柱取出换下旧钻头。 下钻： 换上新钻头后，重新将 钻柱下入井内。
水平井：最大井斜角大于或等于86° ，并保持这种井斜角钻完一
定 向 井
定长度段的井。
大位移井：定义一：水平位移>=垂深×2的定向井或水平井；定义
二：测深>=垂深×2的定向井或水平井。
丛式井：在一个井场（海洋平台）上有计划地钻出两口或两口以
上的定向井组，其中可含1口直井。
多底井（分支井）：一个井口下面有两个或两个以上井底的定
旋转钻井法
1.转盘旋转钻井法
(1)工艺过程
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 设计井深 转盘旋转钻井法
1.转盘旋转钻井法 (2) 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；



二、钻井的种类
2.按几何形状不同分类：
直井、定向井、水平井、大位移井

直井：井口与井底在同一条铅垂线上；
定向井：沿着预先设计的井眼轨迹钻达目的层，井 口与井底不在同一条铅垂线上。
二、钻井的种类
根据井眼轴线剖面的类型，所 钻的井可以分为：直井和定向 井。
定向井
直井
普通定向井：一个井场内仅有1口最大井斜角小于60°的定向井。 大斜度井：最大井斜角在60° ~80°范围内的定向井。
区域普查井 ：基准井、剖面井、参数井、构造井
探井：预探井、详探井等
开发井：生产井（油井、气井）、注入井（注水井、
注气井） 特殊用途井：检查井、观察井、调整井、救援井等。
二、钻井的种类

基准井：在区域普查阶段，为了了解地层的沉积特征和 含油气情况、验证物探成果而钻的井。 区 域 普 参数井：为了解区域构造，提供岩石物性参数而钻的井。 查 井 构造井：为了了解地质构造特征、验证物探成果，并编 制地下某一标准层的构造图。 剖面井：是为了研究地层岩性、岩相变化，为寻找含油 气构造而钻的井。 探井：为了确定油气藏是否存在及其埋藏位置而钻的井（预 探井）；为了对油气藏进行工业评价及取得油气开发所需 的地质资料而钻的井（详探井）。
8063米
西江24-1油田
二、钻井的种类
3.把钻井按井深不同分类：


浅井H<2500m
深井 4500<H<6000
中深井 2500<H<4500
超深井 H>6000m
4.按温度、压力的高低分类：

高温高压井：按国际通用概念，地温超过150度称为高温，地 层压力当量密度超过1.8g/cm3或用超过70MPa井口装置时称高 压，两者同时具备的井称为高温高压井。 超高温高压井：井底温度超过220度，井底压力超过105MPa
向井。
丛 式 井
分支井及形式
双向
迭加三叉人字形肋源自形辐射形12
3
4
主井眼和分支井 都是裸眼
主井筒注水泥 分支井为裸眼
主井筒注水泥 分支井下套管
主井筒和分支井 都注水泥
5
6
分支井分级
水泥封固主井筒 和分支井, 各层压力分隔 井下分叉装置
南海西江大位移井
水深100米
大位移井
2850米
西江24-3油田
第2章 油气钻井方法及工艺
第一节 钻井概述
第二节 钻井方法
第三节 基本钻井工艺工程
第一节 钻井概述

钻井的概念 钻井的种类
一、 什么是钻井？
钻井 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。对我们而言，主要是开发油气资 源。
水平井
直井
二、钻井的种类
钻井可按钻井的目的、几何形状、井深 等进行分类。 1. 按钻井目的分类：

第二节 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。 人工掘井
钻井方法 分 类
依据：如何破碎 岩石、怎样取出 岩屑、净化井眼
人力冲击钻井法 顿钻钻井法(机械) 旋转钻井法 连续管钻井法
目前普遍使用
钻井技术发展简史
我国古代钻井系统
现代钻井工具
古代钻井工具
钻井技术发展简史

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
（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。
2.特点
(1)连续管钻井实现了起、下钻的连续机械化，节省了 时间和劳动量；
(2)在起下钻时仍能保持洗井液的正常循环；
(3)由洗井液直接提供破岩钻进的能量，大大提高了能 量的有效利用率； (4)为全自动化控制提供了很好的条件； (5)具有巨大的发展潜力，目前正在发展、完善中。
第三节 基本钻井工艺过程
有时为了处理事故、测井等 也需进行起下钻作业。
本章重点
“钻井”的概念 井的分类 什么是旋转钻井？其特点？ 钻井的基本工艺过程。



连续管钻井法(柔杆钻井法)
1.工艺过程
钻头、加压装置、动力机
连续管 下放至井底 为动力机提供动力 循环洗井液 钻头旋转，破碎岩石 清洗井底 延伸井眼
连续管钻井示意图
Coiled Tubing(reeled tubing)
Coiled Tubing(reeled tubing)

连续管钻井法(柔杆钻井法)
三个阶段：即钻前淮备、钻进以及固井与完井 1．钻前准备 修公路、平井场及打水泥基础、钻井设备的搬运和安排、 井口准备（打导管和钻鼠洞）、备足钻井所需要的各种 工具、器材等。
2．钻进 每改变一次钻头尺寸，开始 钻进是进行钻井生产取得进尺的唯一过程。 钻一新井段的工艺叫开钻 其基本工艺过程有： ①第一次开钻(一开) 从地面钻出一个大井眼，然后下表层套管。 ②第二次开钻(二开) 用较小一些的钻头继续钻进，若遇到复杂



二、钻井的种类

生产井：在进行油田开发时，为开采石油和天然气而钻的 井。

开 注入井：开发后期为了提高采收率及开发速度，而对油田 发 进行注水注气以补充和合理利用地层能量所钻的井。 井 检查井：油田开发到某一含水阶段，为了搞清各油层的压 力和油、气、水分布状况，剩余油饱和度的分布和变化情 特 况。 殊 观察井：油田开发过程中专门用来了解地下动态的井。 用 调整井：油田开发中后期，为进一步提高开发效果和最终 途 井 采收率，而调整原有开发井网所钻的井。 救援井：为了救援而钻的井。
④提高了钻井速度和效益。 目前这种方法在世界各国被广泛使用。
2. 井底动力钻具旋转钻井法
(1)工艺过程
钻头 钻柱加压 吃入地层
(2)分类 涡轮钻具 螺杆钻具
动力钻具旋转
破碎岩石 循环洗井液
电动钻具
清洗井底
设计井深
2. 井底动力钻具旋转钻井法
(3) 特点 ①转动钻头的动力由地面移到井下，直接接在钻头之上； ②钻柱不旋转，钻柱的功能只是给钻头施加一定的钻压、 形成洗井液通路和承受井下动力钻具外壳的反扭矩； ③井底动力钻具的动力是由电源或井内钻井液流体提供 的。
钻井技术发展简史
古 代 冲 击 钻 进 系 统
现 代 旋 转 钻 进 系 统
第二节 钻井方法


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。
支架 游梁
悬 绳
特点是： 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。
地层，用钻井液难以控制时，便要下技术 套管(中间套管)。
③第三次开钻(三开) 再用小一些的钻头往下钻进，直到设计井深，
下油层套管，进行固井、完井作业。
第三节 基本钻井工艺过程
3、固井与完井 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。 只有通过下套管、固井，才能防 止井眼的坍塌，形成永久的油气 通道，并防止地下各层流体的互 窜，达到开采油气的目的。 完井包括用特定的方法连通油、气 层和井筒，替喷或抽汲等方法诱导 油、气流进入井筒，然后进行油气 生产。

井 壁 钻头
井底
顿钻钻井法：1859～1901年
顿钻钻井法