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鉆井常識

概要:鉆井 鉆頭 鉆機八大件 鉆柱組成及其作用 鉆井液的性能及作用常用的鉆井液凈化設備 鉆井液的循環程序 鉆井液對油氣層的損害 預測和監測地層壓力的方法 鉆井液靜液壓力及變化 噴射鉆井 影響機械鉆速的因素 鉆井取心工具組成
鉆井常識

鉆井

  鉆頭  鉆機八大件 鉆柱組成及其作用 鉆井液的性能及作用

  常用的鉆井液凈化設備 鉆井液的循環程序 鉆井液對油氣層的損害  預測和監測地層壓力的方法

  鉆井液靜液壓力及變化 噴射鉆井  影響機械鉆速的因素  鉆井取心工具組成

  取巖心  平衡壓力鉆井 井噴  軟關井

  鉆井過程中溢流顯示  溢流關井程序  鉆井中井下雜情況 鉆井事故

  井漏 卡鉆及造成原因  處理卡鉆事故的方法 固井

  井身結構 套管柱下部結構  注水泥施工工序  完井井口裝置

  尾管固井法  試油 射孔 井底污染

  誘噴 鉆桿地層測試  電纜地層測試 油管傳輸射孔

  巖石孔隙度  地層原油體積系數  流體飽和度油

  鉆頭

  鉆頭主要分為:刮刀鉆頭;牙輪鉆頭;金剛石鉆頭;硬質合金鉆頭;特種鉆頭等。衡量鉆頭的主要指標是:鉆頭進尺和機械鉆速。

  鉆機八大件

  鉆機八大件是指:井架、天車、游動滑車、大鉤、水龍頭、絞車、轉盤、泥漿泵。

  鉆柱組成及其作用

  鉆柱通常的組成部分有:鉆頭、鉆鋌、鉆桿、穩定器、專用接頭及方鉆桿。鉆柱的基本作用是:(1)起下鉆頭;(2)施加鉆壓;(3)傳遞動力;(4)輸送鉆井液;(5)進行特殊作業:擠水泥、處理井下事故等。

  鉆井液的性能及作用

  鉆井液的性能主要有:(1)密度;(2)粘度;(3)屈服值;(4)靜切力;(5)失水量;(6)泥餅厚度;(7)含砂量;(8)酸堿度;(9)固相、油水含量。鉆井液是鉆井的血液,其主作用是:1)攜帶、懸浮巖屑;2)冷卻、潤滑鉆頭和鉆具;3)清洗、沖刷井底,利于鉆井;4)利用鉆井液液柱壓力,防止井噴;5)保護井壁,防止井壁垮塌;6)為井下動力鉆具傳遞動力。

  常用的鉆井液凈化設備

  常用的鉆井液凈化設備:(1)振動篩,作用是清除大于篩孔尺寸的砂粒;(2)旋流分離器,作用是清除小于振動篩篩孔尺寸的顆粒;(3)螺桿式離心分離機,作用是回收重晶石,分離粘土顆粒;(4)篩筒式離心分離機,作用是回收重晶石。

  鉆井中鉆井液的循環程序

  鉆井 液罐 經泵→地面 管匯→立管→水龍帶、水龍頭→鉆柱內→鉆頭→鉆柱外環形空間→井口、泥漿(鉆井液)槽→鉆井液凈化設備→鉆井液罐。

  鉆開油氣層過程中,鉆井液對油氣層的損害

  主要有以下幾種損害:(1)固相顆粒及泥餅堵塞油氣通道;(2)濾失液使地層中粘土膨脹而堵塞地層孔隙;(3)鉆井液濾液中離子與地層離子作用產生沉淀堵塞通道;(4)產生水鎖效應,增加油氣流動阻力。

  預測和監測地層壓力的方法

  (1)鉆井前,采用地震法;(2)鉆井中,采用機械鉆速法,d、dc指數法,頁巖密度法;(3)完井后,采用密度測井,聲波時差測井,試油測試等方法。

  鉆井液靜液壓力和鉆井中變化

  靜液壓力,是由鉆井液本身重量引起的壓力。鉆井中變化,巖屑的進入會增加液柱壓力,油、氣水侵會降低靜液壓力,井內鉆井液液面下降會降低靜液壓力。防止鉆井液靜液壓力變化的方法有:有效地凈化鉆井液;起鉆及時灌滿鉆井液。

  噴射鉆井

  噴射鉆井是利用鉆井液通過噴射式鉆頭噴嘴時,所產生的高速射流的水力作用,提高機械鉆速的一種鉆井方法。

  影響機械鉆速的因素

  (1)鉆壓、轉速和鉆井液排量;(2)鉆井液性質;(3)鉆頭水力功率的大小;(4)巖石可鉆性與鉆頭類型。

  鉆井取心工具組成

  (1)取心鉆頭:用于鉆取巖心;(2)外巖心筒:承受鉆壓、傳遞扭矩;(3)內巖心筒:儲存、保護巖心;(4)巖心爪:割斷、承托、取出巖心;(5)還有懸掛軸承、分水流頭、回壓凡爾、扶正器等。

  取巖心

  取巖心是在鉆井過程中使用特殊的取心工具把地下巖石成塊地取到地面上來,這種成塊的巖石叫做巖心,通過它可以測定巖石的各種性質,直觀地研究地下構造和巖石沉積環境,了解其中的流體性質等。

  平衡壓力鉆井

  在鉆井過程中,始終保護井眼壓力等于地層壓力的一種鉆井方法叫平衡壓力鉆井。

  井噴

  是地層中流體噴出地面或流入井內其他地層的現象。引起井噴的原因有:(1)地層壓力掌握不準;(2)泥漿密度偏低;(3)井內泥漿液柱高度降低;(4)起鉆抽吸;(5)其他措施不當等。

  軟關井

  就是在發現溢流關井時,先打開節流閥,后關防噴器,再試關緊節流閥的一種關井方法。因為這樣可以保證關井井口套壓值不超過允許的井口套壓值,保證井控安全,一旦井內壓力過大,可節流放噴。

  鉆井過程中溢流顯示

  (1)鉆井液儲存罐液面升高;(2)鉆井液出口流速加快;(3)鉆速加快或放空;(4)鉆井液循環壓力下降;(5)井下油、氣、水顯示;(6)鉆井液在出口性能發生變化。

  溢流關井程序

  (1)停泵;(2)上提方鉆桿;(3)適當打開節流閥;(4)關防噴器;(5)試關緊節流閥;(6)發出信號,迅速報告隊長、技術員;(7)準確記錄立柱和套管壓力及泥漿增量。

  鉆井中井下復雜情況

  鉆進中由鉆井液的類型與性能選擇不當、井身質量較差等原因,造成井下遇阻、遇卡、以及鉆進時嚴重蹩跳、井漏、井噴等,不能維持正常鉆井和其他作業的正常進行的現象。

  鉆井事故

  是指由于檢查不周、違章操作、處理井下復雜情況的措施不當或疏忽大意,而造成的鉆具折斷、頓鉆、卡鉆及井噴失火等惡果。

  井漏

  井漏主要由下列現象發現,(1)泵入井內鉆井液量>返出量,嚴重時有進無出;(2)鉆井液罐液面下降,鉆井液量減少;(3)泵壓明顯下降。漏失越嚴重,泵壓下降越明顯。

  卡鉆及造成原因

  卡鉆就是在鉆井過程中因地質因素、鉆井液性能不好、技術措施不當等原因,使鉆具在井內長時間不能自由活動,這種現象叫卡鉆。主要有黏附卡鉆、沉砂卡鉆、砂橋卡鉆、井塌卡鉆、縮徑卡鉆、泥包卡鉆、落物卡鉆及鉆具脫落下頓卡鉆等。

  處理卡鉆事故的方法

  (1)泡油解卡;(2)使用震擊器震擊解卡;(3)倒扣套銑;(4)爆炸松扣;(5)爆炸鉆具側鉆新眼等。

  固井

  固井就是向井內下入一定尺寸的套管串,并在其周圍注入水泥漿,把套管固定的井壁上,避免井壁坍塌。其目的是:封隔疏松、易塌、易漏等復雜地層;封隔油、氣、水層,防止互相竄漏;安裝井口,控制油氣流,以利鉆進或生產油氣。

  井身結構

  包括:(1)一口井的套管層次;(2)各層套管的直徑和下入深度;(3)各層套管相應的鉆頭直徑和鉆進深度;(4)各層套管外的水泥上返高度等等。

  套管柱下部結構

  (1)引鞋:引導套管入井,避免套管插入或刮擠井壁;(2)套管鞋:引導在其內部起鉆的鉆具進入套管;(3)旋流短節:使水泥漿旋流上返,利于替泥漿,提高注水泥質量;(4)套管回壓凡爾:防止水泥漿回流,下套管時間阻止泥漿進入套管;(5)承托環:承托膠塞、控制水泥塞高度;(6)套管扶正器:使套管在鉆井中居中,提高固井質量。

  注水泥施工工序

  下套管至預定深度→裝水泥頭、循環泥漿、接地面管線→打隔離液→注水泥→頂膠塞→替泥漿→碰壓→注水泥結束、候凝。

  完井井口裝置

  (1)套管頭--密封兩層套管環空,懸掛第二部分套管柱和承受一部分重量;(2)油管頭--承座錐管掛,連接油層套管和采油樹、放噴閘門、管線;(3)采油樹--控制油氣流動,安全而有計劃地進行生產,進行完井測試、注液、壓井、油井清蠟等作業。

  尾管固井法

  尾管固井是在上部已下有套管的井內,只對下部新鉆出的裸眼井段下套管注水泥進行封固的固井方法。尾管有三種固定方法:尾管座于井底法;水泥環懸掛法;尾管懸掛器懸掛法。

  試油

  在鉆井發現油、氣層后,還需要使油、氣層中的油、氣流從井底流到地面,并經過測試而取得油、氣層產量、壓力等動態資料,以及油、氣、水性質等工作,稱做試油(氣)。

  射孔

  鉆井完成時,需下套管注水泥將井壁固定住,然后下入射孔器,將套管、水泥環直至油(氣)層射開,為油、氣流入井筒內打開通道,稱做射孔。目前國內外廣泛使用的射孔器有槍彈式射孔器和聚能噴流式射孔器兩大類。

  井底污染

  井底污染又稱井底損害,是指油井在鉆井或修井過程中,由于鉆井液漏失或水基鉆井液的濾液漏入地層中,使井筒附近地層滲透率降低的現象。

  誘噴

  射孔之前,為了防止井噴事故,油、氣井內一般灌滿壓井液。射孔后,為了將地層中液體導出地面,就必需降低壓井液的液柱,減少對地層中流體的壓力。這一過程是試油工作中的一道工序,稱為誘噴。誘噴方法有替噴法、抽吸法、提撈法、氣舉法等。

  鉆桿地層測試

  鉆桿地層測試是使用鉆桿或油管把帶封隔器的地層測試器下入井中進行試油的一種先進技術。它既可以在已下入套管的井中進行測試,也可在未下入套管的裸眼井中進行測試;既可在鉆井完成后進行測試,又可在鉆井中途進行測試。

  電纜地層測試

  在鉆井過程中發現油氣顯示后,用電纜下入地層測試器可以取得地層中流體的樣品和測量地層壓力,稱做電纜地層測試。這種測試方法比較簡單,可以多次地、重復地進行。

  油管傳輸射孔

  油管傳輸射孔是由油管將射孔器帶入井下,射孔后可以直接使地層的流體經油管導致地面,不必在射孔時向井內灌入大量壓井液,避免井底污染的一種先進技術。

  巖石孔隙度

  巖石的孔隙度是指巖石中未被固體物質充填的空間體積Vp與巖石總體積Vb的比值。用希臘字母Φ表示,其表達式為:Φ=V孔隙 / V巖石×100%=Vp / Vb×100%。

  地層原油體積系數

  地層原油體積系數βo,又稱原油地下體積系數,或簡稱原油體積系數。它是原油在地下的體積(即地層油體積)與其在地面脫氣后的體積之比。原油的地下體積系數βo總是大于1。