1、第第6章章 油气钻井工程油气钻井工程6.1 钻井方法钻井方法6.2 旋转钻井设备和工具旋转钻井设备和工具6.3 旋转钻井工艺过程旋转钻井工艺过程6.4 油气钻井前沿技术及发展趋势油气钻井前沿技术及发展趋势6.3 旋转钻井工艺过程旋转钻井工艺过程四个阶段：四个阶段：钻前淮备钻前淮备钻进钻进完井完井固井固井封井器6.3 旋转钻井工艺过程旋转钻井工艺过程一、钻前准备一、钻前准备修公路平井场设备基础准备搬家、安装井口准备：下导管和钻鼠洞备足钻井所需的各种工具、器材和药品。6.3 旋转钻井工艺过程旋转钻井工艺过程二、钻进二、钻进钻头破碎岩石钻头破碎岩石洗井洗井接单根接单根起下钻、换钻头起下钻、换钻头6.
2、3 旋转钻井工艺过程旋转钻井工艺过程三、固井三、固井定义定义：在已打好的井眼中：在已打好的井眼中下入套管下入套管，并，并在井在井壁和套管间注入水泥浆壁和套管间注入水泥浆，将套管和地层固结将套管和地层固结成一体成一体的工艺过程。的工艺过程。固井工作包括固井工作包括下套管下套管和和注水泥注水泥两个环节。两个环节。6.3 旋转钻井工艺过程旋转钻井工艺过程三、固井三、固井1.1.固井的目的固井的目的安装井口装置安装井口装置，以控制钻进过程中遇到的高压油，以控制钻进过程中遇到的高压油气水层；气水层；巩固疏松井段，隔离复杂地层巩固疏松井段，隔离复杂地层；钻井过程中出现井涌或井喷时，钻井过程中出现井涌或井喷
3、时，防止因压井而压防止因压井而压裂地层裂地层；封隔地下油气水层封隔地下油气水层，防止上下串通；，防止上下串通；封隔暂不开采的油气层封隔暂不开采的油气层；为油气生产建立长期稳定的通道为油气生产建立长期稳定的通道。6.3 旋转钻井工艺过程旋转钻井工艺过程三、固井三、固井2.2.井身结构井身结构生产套管生产套管技术套管技术套管表层套管表层套管导导 管管 指井内所下套管指井内所下套管层数、尺寸、深度、层数、尺寸、深度、水泥返高等。水泥返高等。6.3 旋转钻井工艺过程旋转钻井工艺过程三、固井三、固井3.3.下套管下套管6.3 旋转钻井工艺过程旋转钻井工艺过程三、固井三、固井4.4.注水泥注水泥水泥罐车水
4、泥车供液、压塞综合车6.3 旋转钻井工艺过程旋转钻井工艺过程三、固井三、固井4.4.注水泥注水泥顶顶胶胶塞塞6.3 旋转钻井工艺过程旋转钻井工艺过程四、完井四、完井定义：指油井完成前的各项工作，包括定义：指油井完成前的各项工作，包括钻开生产钻开生产层层、确定油气层和井眼的连通方式确定油气层和井眼的连通方式、安装井安装井底井口装置底井口装置等。等。6.3 旋转钻井工艺过程旋转钻井工艺过程四、完井四、完井1.1.钻开油气层钻开油气层油气储集层的特点油气储集层的特点孔隙和裂缝比较发育孔隙和裂缝比较发育，具有较好的原始渗透率；，具有较好的原始渗透率；储集有储集有一定压力的油、气、水一定压力的油、气、水
5、。钻井液对油气层的伤害钻井液对油气层的伤害泥侵泥侵水侵水侵6.3 旋转钻井工艺过程旋转钻井工艺过程四、完井四、完井1.1.钻开油气层钻开油气层保护油气层的措施保护油气层的措施采用采用平衡压力或欠平衡压力钻开油气层平衡压力或欠平衡压力钻开油气层减小减小钻井液和完井液的钻井液和完井液的滤失性滤失性清除清除钻井液和完井液中钻井液和完井液中无用固相颗粒无用固相颗粒控制膨润土含量控制膨润土含量减少减少钻井液和完井液对油气层的钻井液和完井液对油气层的浸泡时间浸泡时间尽量尽量不采用后期完井不采用后期完井。6.3 旋转钻井工艺过程旋转钻井工艺过程四、完井四、完井2.2.完井方法完井方法对完井方法的基本要求对完
6、井方法的基本要求最大限度地保护油气层，最大限度地保护油气层，防止对储集层造成伤害防止对储集层造成伤害；减少减少油气流进入井筒时的油气流进入井筒时的流动阻力流动阻力；能能有效封隔油气水层有效封隔油气水层，防止各层之间的相互干扰；，防止各层之间的相互干扰；克服井塌或产层出砂克服井塌或产层出砂，保障油气井长期稳产，延长井的，保障油气井长期稳产，延长井的寿命；寿命；可以实施注水、酸化、压裂等增产措施；可以实施注水、酸化、压裂等增产措施；工艺简单、成本低。工艺简单、成本低。一口井完钻后一口井完钻后生产层与井眼生产层与井眼的连通方式及井底结构形式的连通方式及井底结构形式6.3 旋转钻井工艺过程旋转钻井工艺
7、过程四、完井四、完井2.2.完井方法完井方法完井方法的分类完井方法的分类裸眼完井裸眼完井射孔完井射孔完井衬管完井衬管完井砾石充填完井砾石充填完井6.3 旋转钻井工艺过程旋转钻井工艺过程四、完井四、完井2.2.完井方法完井方法裸眼完井裸眼完井先期裸眼完井复合型完井后期裸眼完井 完井时井底的完井时井底的储集层是储集层是裸露的裸露的，只在储集层以上用只在储集层以上用套管封固套管封固的完井方法的完井方法6.3 旋转钻井工艺过程旋转钻井工艺过程四、完井四、完井2.2.完井方法完井方法射孔完井射孔完井下入油层套管或尾管下入油层套管或尾管封固产层后封固产层后，再，再用射孔弹将套管、水泥环、部分产层用射孔弹将
8、套管、水泥环、部分产层射穿射穿，形成油气流通道的完井方法。，形成油气流通道的完井方法。尾管射孔完井套管射孔完井6.3 旋转钻井工艺过程旋转钻井工艺过程四、完井四、完井2.2.完井方法完井方法衬管完井衬管完井在钻达油气层之前在钻达油气层之前先下套管固井先下套管固井，然然后钻开油气层后钻开油气层，再下衬管再下衬管(即即带割缝眼带割缝眼的套管的套管)的完井方法。的完井方法。改进前的割缝衬管完井方式改进后的割缝衬管完井方式6.3 旋转钻井工艺过程旋转钻井工艺过程四、完井四、完井2.2.完井方法完井方法砾石充填完井砾石充填完井先将绕丝筛管或衬管下入油层部位先将绕丝筛管或衬管下入油层部位，然后，然后用充填
9、液将在用充填液将在地面上预先选好的砾石泵送至绕丝筛管与井眼或绕丝筛地面上预先选好的砾石泵送至绕丝筛管与井眼或绕丝筛管与套管之间的环形空间内管与套管之间的环形空间内，形成砾石充填层，阻挡油，形成砾石充填层，阻挡油层砂流入井筒，达到保护井壁、防砂入井的目的。层砂流入井筒，达到保护井壁、防砂入井的目的。在地面预先将符合油层特性要求的砾石填入具有内外双在地面预先将符合油层特性要求的砾石填入具有内外双层绕丝筛管的环形空间而制成的防砂管层绕丝筛管的环形空间而制成的防砂管，将筛管下入井，将筛管下入井内，对准出砂层位进行防砂。内，对准出砂层位进行防砂。表层套管中间套管油层套管油管筛管油管鞋口袋6.3 旋转钻井
10、工艺过程旋转钻井工艺过程四、完井四、完井3.3.完井井底井口装置完井井底井口装置井底装置井底装置1)油管油管2)油管鞋油管鞋3)筛管筛管4)口袋口袋6.3 旋转钻井工艺过程旋转钻井工艺过程四、完井四、完井3.3.完井井底井口装置完井井底井口装置井口装置井口装置1)作用作用：在地面用以：在地面用以悬悬吊、安放井下管柱吊、安放井下管柱和和井口控制闸门井口控制闸门等部件。等部件。2)组成组成：油管头油管头和和采油采油树树。油管头及套管头6.3 旋转钻井工艺过程旋转钻井工艺过程四、完井四、完井4.4.完井试油完井试油对可能的油气生产层，在对可能的油气生产层，在降低井内液柱压力的情降低井内液柱压力的情况
11、下诱导油气入井况下诱导油气入井，然后，然后对生产层的油气产量、对生产层的油气产量、水产量、地层压力和油气的物理化学性质进行测水产量、地层压力和油气的物理化学性质进行测试试，这一整套工艺技术叫做，这一整套工艺技术叫做试油试油。诱导油气流方法：诱导油气流方法：替喷法替喷法、抽汲法抽汲法、气举法气举法。6.3 旋转钻井工艺过程旋转钻井工艺过程四、完井四、完井4.4.完井试油完井试油6.3 旋转钻井工艺过程旋转钻井工艺过程四、完井四、完井4.4.完井试油完井试油第第6章章 油气钻井工程油气钻井工程6.1 钻井方法钻井方法6.2 旋转钻井设备和工具旋转钻井设备和工具6.3 旋转钻井工艺过程旋转钻井工艺过
12、程6.4 油气钻井前沿技术及发展趋势油气钻井前沿技术及发展趋势6.4 油气钻井前沿技术及发展趋势油气钻井前沿技术及发展趋势一、钻井工程的基本技术难题一、钻井工程的基本技术难题1.1.提高钻速问题提高钻速问题2.2.井壁稳定问题井壁稳定问题3.3.井眼压力稳定问题井眼压力稳定问题4.4.井眼轨迹控制问题井眼轨迹控制问题5.5.油气储集层保护问题油气储集层保护问题6.4 油气钻井前沿技术及发展趋势油气钻井前沿技术及发展趋势二、国内外近年来发展起来的重要钻井技术二、国内外近年来发展起来的重要钻井技术1.1.井下信息实时检测技术井下信息实时检测技术2.2.导向钻井技术导向钻井技术3.3.闭环钻井技术闭
13、环钻井技术4.4.丛式井、水平井、大位移井、多分枝井丛式井、水平井、大位移井、多分枝井5.5.深井、超深井、深水钻井技术深井、超深井、深水钻井技术6.6.连续管和小井眼钻井技术连续管和小井眼钻井技术7.7.套管钻井技术套管钻井技术6.4 油气钻井前沿技术及发展趋势油气钻井前沿技术及发展趋势二、国内外近年来发展起来的重要钻井技术二、国内外近年来发展起来的重要钻井技术8.8.随钻扩眼技术随钻扩眼技术9.9.膨胀管技术膨胀管技术10.10.欠平衡钻井技术欠平衡钻井技术欠平衡压力钻井的优点欠平衡压力钻井的优点减轻地层伤害，解放油气层，提高油气井产能。减轻地层伤害，解放油气层，提高油气井产能。有利于识别评价油气藏有利于识别评价油气藏。明显提高机械钻速明显提高机械钻速。减少或避免压差卡钻和井漏事故的发生。减少或避免压差卡钻和井漏事故的发生。6.4 油气钻井前沿技术及发展趋势油气钻井前沿技术及发展趋势三、钻井技术发展趋势三、钻井技术发展趋势1.向地面和地下条件复杂的地区进军向地面和地下条件复杂的地区进军 2.向难开采油藏和提高老油藏采收率的方向发向难开采油藏和提高老油藏采收率的方向发展展 3.向着成本更低、效益更高的方向发展向着成本更低、效益更高的方向发展 4.向高效破岩技术方向发展向高效破岩技术方向发展 5.向着信息化、智能化、自动化钻井的方向发向着信息化、智能化、自动化钻井的方向发展展
