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第三章 钻 井 本章主要内容 钻井方法 钻井设备及工艺过程 钻井液工艺 钻井工艺技术 固井与完井 本章重点及难点 重点：钻机的组成、钻井液的功用及性能要求、钻井工艺过程、钻井技术及常见钻井事故；井身结构的概念、油井水泥及注水泥工艺过程；常见完井方法及完井试油工艺过程。 难点：钻井技术。 第一节 钻井方法及设备 钻井定义、目的 定义：利用机械设备，将地层钻成具有一定深度的圆柱形孔眼的工程 钻井目的 确切地了解地下地质情况，正确判断储油构造，为油田开发方案提供第一手资料。钻井过程中，可以通过岩屑录井、取心、电测得到地层分层、岩性、岩石的物理化学性质、含油气情况。 开采油气，提高油气采收率 形成油气到地面通道。 油田开采后期转注水或注气井。 钻井方法 我国是世界上最早钻井的国家，早在公元前256年就开始在自贡一带打盐井，随后是波斯、埃及和欧洲，美国从1806年才开始打井。1844年开始出现旋转钻井（英国专利），1845年循环系统问世（法国Fauvelle）。 一、钻井方法1.冲击式钻井（顿钻） （Cable-Tool Drilling 评价 井口是敞开的，无控制装置； 钻井是间断的，进展慢； 适用于浅层低压油气井。 英国著名学者李约瑟在《中国科学技术史》中确认欧洲的顿钻系由中国传入，故顿钻又称为中国钻法。 2.旋转钻井(Rotary Drilling) 利用加压的钻头齿来切割地层使岩石破碎，同时用循环的钻井液把碎屑带回地面的方法。 评价 井口是封闭的，有控制系统（blow out prevented)； 连续性，进展快； 适用于硬软地层和各种压力系统； 可用于定向井，水平井的钻井。 第二节 钻井设备 一、钻机分类 钻机：石油钻井的地面配套设备，由多种机械设备组成的一套大功率重型联合工作机组。 钻机类型 钻井深度（m） 起重量（kn） 超重型钻机 大于5000 大于2500 重型钻机 3000-5000 2000-2500 中型钻机 1000-2500 800-1600 轻便钻机 几米到三千米 小于300 柴油机驱动钻机 陆地钻机 按动力设备区分 ｛ 直流电驱动钻机 按使用地区｛ 交流电驱动钻机 海洋钻机 传动机构 (compound)：联轴器、离合器、变速箱、皮带传动、链条传动等装置 机械传动  (Mechanical Power Transmission) 柴油机-电传动(electric Power Transmission) 水龙头：悬挂钻具的重量，并且是循环钻井液进入钻柱的通道。 转盘：其上装有方钻杆补心，转盘提供所需的转矩以带动转矩旋转。 第三节 钻井类型 油气钻井类型 探井：为了探明地质情况，获取地下地层油气资源分布及相应性质等方面资料而钻的井。 开发井：以开发为目的，为了给已探明的地下油气提供通道 油气钻井类型 地质浅井：配合地面地质和地球物理工作，以了解地质构造、地层剖面和局部构造而钻的井。 地层探井：已了解地层的时代、岩性、厚度、生储盖组合，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，以发现油气藏为目的所钻的井。 详探井:在以发现油气构造的基础上，以探明油气的面积和储量，了解产能为目的所钻的井。 浅层气井:开发很浅的油气层，用轻便钻机所钻的500m以内的井 油气井:开发油气田，用大中型钻机所钻的采油、采气井 注入井：提高采收率和开发速度，用于对油气田进行注气、注水以补充地层能量所钻的井； 检查井：在已开发的油气田内，研究开发过程中地下情况的变化所钻的井。 第四节 钻井液定义及功用 钻井液：油气钻井过程以其多种功能满足钻井工作需要各种循环流体的总称；钻井液又称泥浆、钻井的血液；钻井液成本在钻井中约占30% 钻井液功用 1软化地层、帮助破岩；2清洗井底、悬浮和携带岩屑，提高破岩效率；3平衡地层压力、防止井喷；4保护井壁、预防垮塌；5传递动力到井底；6冷却和清洗钻头；7传递井下信息； 钻井液不应具有 1既不能伤害钻井人员，又不能损害或污染环境:；2对产层产生伤害；3对钻井设备和管材造成任何腐蚀 水基钻井液：固相颗粒悬浮在水中或盐水中，油可以乳化到水中，此时，水是连续相。(粘土+水+化学处理剂) 油基钻井液：固相颗粒悬浮在油中，水或盐水乳化在油中，即油是连续相。(柴油+沥青/有机土+处理剂) 气体型钻井液：用高速气体或天然气清除钻屑 钻井液的组成 连续介质（水；油；气） 分散相（粘土；水；气）； 处理剂（密度；流变性；失水造壁性；PH值；润滑性；抑制剂… …）