钻井高级工技能培训教材

1、.钻井高级工技能培训教材培训中心教材编写委员会二00五年九月钻井高级工技能培训教材目录1、使用长筒取心工具22、控制溢流（以钻进工况为例）113、使用卡钳174、使用游标卡尺195、装配和使用测斜仪226、安装和使用自浮式测斜仪287、安装钻井参数仪338、交叉法穿大绳（以A型井架6×7为例）379、安装校正转盘4310、检查维护钻机刹车系统4811、螺杆钻具使用 5412、使用金刚石钻头.6413、钻头选型7014、组合常用钻具7715、使用公锥8316、直井纠斜8917、使用卡瓦式打捞筒9418、使用震击器（地面震击器）9919、使用磨鞋（带捞杯）10520、使用套铣工具1102

2、1、更换高低速气开关11922.检查安装钻井泵安全阀（杠杆式）1231、使用长筒取心工具1.1学习目标通过学习，能够正确掌握检查和使用长筒取心工具的方法；学会取心钻进；能正确判断处理磨心、卡心和堵心等复杂问题；能够运用该项能力使用长筒取心工具进行取心作业。1.2学习条件1.2.1工作对象类：178mm长筒取心工具一套；钻机一套；正钻井一口。1.2.2工具材料类：钻具及辅助工具；液压大钳一台；“B”型大钳一对；25.4 mm白棕绳 12m; 1200mm链钳两把；钢丝刷一把；25m钢卷尺一把；2m钢卷尺一把；专用提升短节一个；内、外卡钳各一把；300mm钢板尺一把；4.5kg榔头一把；7”卡瓦一

3、副；12节安全卡瓦一副；600mm活动扳手一把；4.5T钻井用气动小绞车两台。1.2.3技术资料：长筒取心工具的使用说明书；钻井工程设计；钻井地质设计。1.2.4其它：钻井生产班报表；记录笔；记录纸；螺纹脂；棉纱；黄油；防锈油；2m长19.5mm绳套两只；棉毡一块；钻井工劳保用品每人一套。1.3执行程序与规范1.3.1现场准备安全讲话：特别强调取心工具上钻台时防止伤人；跑道两边、滑道上和两边不准站人；入井时注意防止滑落；井口操作防碰、防滑；取心钻头注意保护牙齿；起下钻时注意操作平稳；穿好劳保服；二层台必须系好保险带，工具系好保险绳；上下钻台要戴安全帽；防止井口落物；涂好螺纹脂；按规定扭矩上紧螺

4、纹。摆放好所需工具器材。检查进场，清除影响操作的障碍物和不安全因素。检查设备和仪表，保证安全、准确、可靠。根据所采用的钻具组合计算好方入。井眼畅通。如用投球式取心工具，应检查钻具和接头的内径。1.3.2检查取心工具检查取心钻头：螺纹完好，钻头体无裂缝，钻头出刃均匀完好，内外径符号设计要求，内腔表面光滑，无焊渣，水眼畅通。检查岩心爪：尺寸和性能符号设计要求，无毛刺、无变形、弹性良好，岩心爪在在缩径套内上下活动灵活。卸开取心筒：检查分水接头，保证水眼畅通；检查单流凡尔，保证密封可靠；检查悬挂轴承，保证转动灵活；检查螺纹，保证完好无损；内外筒无咬扁、无裂纹；内筒内壁光滑，无异物；检查内外筒内外径，保

5、证符合要求。现场检查取心筒，以不弯曲为准。内、外径符合钻井设计要求。1.3.3装配取心工具内外筒各处螺纹必须清洁，涂好密封脂，新加工的螺纹要认真磨合，防止粘扣。先内后外，先下后上，按顺序紧螺纹：内筒螺纹用双链钳双人上紧；外筒螺纹用双链钳上紧。1.3.4取心工具上钻台给取心工具戴上护丝和提升短节。准备好绳套；取心工具平放在滑道上。将绳套分别采用套扣结捆绑在提升短节和取心工具下本体的扶正器上，不能捆绑在护丝上，捆绑结实，防止脱落。滑道前气动绞车先拉紧，钻台上气动绞车平稳提升；慢放地面气动绞车，平稳操作，不磕不碰。上钻台后，去掉下边本体上的绳套，卸掉护丝。将取心工具放入小鼠洞里，卡好安全卡瓦。1.3

6、.5入井前检查扣上吊卡，启动游车；取心工具被拉紧后，卸掉安全卡瓦；提出小鼠洞。安装取心钻头：在螺纹上涂好用螺纹脂，两人配合用手上取心钻头，上不动为止，然后棉毡包住取心钻头放在井口，用“B”型大钳上螺纹，在猫头上五道绳拉紧即可。检查轴向间隙是否合适，组装后的轴向间隙在10-15mm为宜。检查内筒情况，以用手能转动为准。1.3.6下钻在井口用大钳上紧外筒螺纹，紧扣扭矩2200-2950KN·M。卡好卡瓦，卡紧安全卡瓦，卸掉提升短节，涂好螺纹脂，连接钻铤。取心工具人井时，必须在井口卡好安全卡瓦，防止滑脱落井。下钻操作要平稳，控制下钻速度，下完钻铤就得挂水刹车，严禁猛刹、猛放。 下钻遇阻，不

7、得超过40KN，经上下活动无效时，要循环钻井液，不得用取心钻头划眼和硬下。如果是用投球式取心工具，第一次取心下钻，要逐根通钻杆水眼，保证投球不遇阻。 下钻距井底1.0-2.0m时，要循环清洗井底，清洗内筒。 1.3.7取心钻进取心钻进必须有司钻操作刹把。操作要平稳，送钻要均匀，严禁溜钻、顿钻。取心钻进技术参数（钻压、转数、排量等）要根据钻井取心施工设计来确定。在设计参数允许的范围内，可以根据实际情况灵活调整。 开始造心时，要轻压启动，钻压0.5-1T，转数按照设计要求，送钻均匀，造心进尺0.2-0.3m后缓慢加压至正常钻压，如果是疏松油砂，一开始就要加足到设计要求钻压。 送钻要均匀，判断情况要

8、准确，变换参数要及时，钻进油砂时一定要把钻压加到取心施工设计钻压，防止放空冲掉油砂，钻进泥岩时钻压要小，防止堵心。 取心钻进中，不停泵、不停转，要尽量减少蹩跳钻；取心钻进中要时刻注意钻压、泵压和扭矩的变化情况，做好钻时记录，准确判断工具和钻进过程钻头的使用情况。 1.3.8接单根割心接单根操作是“一提、二锁、三冲、四压”。一提：停转盘、停泵后，缓慢上提钻具割心。二锁：卸方钻杆时要锁住转盘销子，禁止用转盘卸螺纹，保证井下钻具不转动。三冲：接完单根后开泵循环，缓慢下放钻具，冲洗井底3-5min。 四压：用不低于钻压1.5倍的力静压井底，以顶松岩心爪之后再微提钻具，轻压启动转盘，恢复取心钻进。1.3

9、.9割心割心层位尽可能选在泥岩段。在割心部位上0.5m左右，钻压比原来多加10-30KN，以形成粗心，利于割心时岩心爪卡牢。刹住刹把磨心15-20min，恢复一下悬重，至钻压减少10KN，硬地层直接割心。在割心前，在方钻杆上作好记号。割心时上提钻具要慢，如果上提钻具悬重增加，证明岩心爪抱住岩心，然后上提，但拉力不得超过原悬重200KN。割心完要探余心：缓慢下放钻具，注意观察悬重变化和方入是否到所作记号处。探心完，上提钻具0.2-0.5m，循环钻井液10min，冲通水眼后起钻。1.3.10起钻起钻用一档，操作要平稳，严禁猛刹、猛顿，并刮净钻具泥浆。用液压大钳卸螺纹。如果没有液压大钳，就用旋绳卸螺

10、纹，不允许用转盘卸螺纹。起钻时必须向井内灌满泥浆。起完钻，将取心工具座在卡瓦上，卡好安全卡瓦，并上好提升短节。下放游车，扣上吊卡。1.3.11出心卸开外筒。缓慢上起，抽出内筒，卸掉岩心爪、。用专用出心工具出心。1.3.12下钻台出完心，将内筒放入小鼠洞卸开。戴好护丝，用两台气动小绞车将内筒抬下钻台。将悬挂总成上接头上在外筒母螺纹上，并用链钳上紧。卸掉安全卡瓦，上提取心工具，取出卡瓦，起出第一个螺纹连接处，停住，将取心工具座在卡瓦上，卡好安全卡瓦，卸开螺纹后，戴上护丝，放入小鼠洞。用钻台上气动绞车提出取心工具。在其本体下部扶正器上用套扣结法绑好绳套。用地面气动绞车拉，钻台上气动绞车下放，相互配合

11、，平稳操作。将取心工具平放在滑道上。依次卸下面取心筒，最后卸掉取心钻头，戴好护丝，下钻台操作同前。1.3.13检查取心工具同1.3.2。1.3.14保养取心工具保养步骤同1.3.3。1.3.15收拾工具，把工具放到合适的地方。需清洗的要清洗干净，该涂防锈油的要涂好防锈油。1.3.16填写班报表。1.4紧急情况下的应急措施1.4.1发现磨心、堵心、卡心时，应果断起钻。1.4.2发现井下不正常，根据实际情况，采取相应的措施。1.4.3发现钻时发生明显变化，在排除地层原因后，应立即起钻，或者情况不清楚，也应立即起钻。 1.5相关知识取心工具通常分为常规取心工具和特殊取心工具两大类。常规取心工具又可分

12、为适用于软地层的加压式取心工具和适用于硬地层的自锁式取心工具；特殊取心工具有密闭取心工具、保压取心工具和定向取心工具等。常规长筒取心工具的结构原理和使用方法如下： 1.5.1常规取心的目的和方式 对岩心无任何特殊要求的钻井取心都称为常规取心。在油气藏的勘探开发阶段都要进行大量的常规取心。 常规取心的目的 发现油气层，了解含油气情况与储集特征，并确定油气层岩性、物性、厚度、面积等基础数据。 建立地层地质剖面，研究岩相及生、储、盖特征。 了解岩性与电性的关系。 常规取心方式 一般短筒取心。它是指取心钻进中途不接单根的常规取心。它的工具只含有一节岩心筒，结构最简单。 中、长筒取心：它是指钻进中途要接

13、单根的取心。它的工具必须含有多节岩心筒。通常只有当地层岩石的胶结性与可钻性较好时，才进行中、长筒取心。中、长筒取心的目的是在保证岩心收获率较高的前提下，尽可能提高取心的单筒进尺以大幅度提高取心效率，降低取心成本。 橡皮筒取心：它是指取心工具中含有特制的橡皮筒，通过橡皮筒与工具的协调作用，能将钻出的岩心及时有效地保护起来的取心。它的目的是为了提高特别松散易碎地层的岩心收获率，但工具结构复杂，且由于目前橡胶筒耐温性能的限制，只适用井温不超过80的松散易碎地层。 1.5.2常规取心工具 加压式常规取心工具结构特点：它是松软地层取心的基本工具。一般由取心钻头、岩心爪、岩心筒组合和加压接头组成。岩心筒组

14、合有内外之分，外筒组合包括外岩心筒和定位接头；内筒组合包括内岩心筒和悬挂总成。悬挂总成通过销钉悬挂在外筒组合的定位接头上。岩心爪置于内筒组合之下。加压接头连接在定位接头上，由相对滑动的内六方杆与外六方套及加压中心杆组成。该工具的具体特点是： 取心钻头为切削型，机械钻速高。 岩心筒为双简单动悬挂式，有的内筒具有内洗式结构。即取心钻进前可以通过内筒循环钻井液，冲洗内筒，清洗井底。不仅保证内筒清洁，也有利于岩心入筒，而且可使工具一次下钻到底，开泵顺利。 岩心爪为加压式，其内径比岩心直径大10mm左右。只有在专门的加压机构作用下才能变形且呈一次性收缩。 在取心工具之上配有必备的差动加压装置作为加压割心

15、机构。 长筒取心时，配有钻进中途接单根的专用装置滑动接头，以实现接单根时钻头不离井底。当工具重力超过正常取心钻压时，还配有专用转换接头。这样，既保证了滑动接头接单根，又克服了由于滑动接头的存在而造成的在钻进过程中不能随意控制钻压的弊端。工作原理：钻进时，钻压与扭矩通过加压接头和外岩心筒传递给取心钻头钻取岩心。岩心通过岩心爪进入内筒得到保护。循环的钻井液经过悬挂总成的分水接头、内外筒环形空间、钻头水眼而清洗井底并携带岩屑。当取心钻进完毕加压割心时，上提钻具0.40.5m，让加压接头的滑动部分全部拉开。此时，加压接头的加压内台阶位于加压中心杆的球座之上，待加压钢球分次投入钻具并到达加压中心杆球座之

16、后，下放钻具，加压内台阶就必然压住钢球。这样就可将钻具重力通过钢球和加压中心杆传递给内筒组合的承压座上，确保悬挂内筒的销钉被剪断，并使内筒继续受压下行，迫使岩心爪沿钻头内腔斜坡收缩变形，割断并卡紧岩心，达到取心的目的。 自锁式常规取心工具结构特点：一般由取心钻头、岩心爪、岩心筒组合和安全接头组成，为内外双岩心筒式。外筒组合包括外岩心筒、短节和稳定器；内筒组合包括缩径套、短节、内岩心筒和悬挂总成。悬挂总成与安全接头的外螺纹接头相连，外筒组合与安全接头的内螺纹接头相连。岩心爪置于缩径套之中。该工具的特点有： 取心钻头为切削型和研磨型。 岩心筒为双筒单动、螺纹连接、内洗式。外筒由稳定器加厚壁管构成，

17、刚度好，稳定性好，有利于长筒取心钻进。在破碎性地层取心时，还采用外返孔结构，以形成水力并联管路，保证取心钻进时，有部分钻井液不通过钻头水眼，而经内筒自下而上，从工具上部返到环形空间。从而对岩心块产生一个向上的作用力(力的大小可通过变换外返孔嘴直径来调节)，使岩心块被携带并悬浮于内筒上部达到提高岩心收获率和单筒进尺的目的。 岩心爪为自锁式，其内径一般要比岩心直径小2-3mm。当上提钻具时，岩心爪则能自动卡紧岩心，自锁割心。岩心爪可反复使用，操作方便。 工具自身带有安全接头，便于岩心筒遇卡事故的处理。工作原理：下钻完毕，用大排量循环钻井液，冲洗内筒，清洗井底，待投入的堵孔钢球就位后，开始取心钻进。

18、由于岩心爪的内径略小于岩心直径，所以岩心总是与岩心爪的内沿相接触而存在摩擦力。当取心钻进完毕缓慢上提钻具时，岩心爪因与岩心有摩擦力而相对静止，缩径套则随同钻具上行。由于缩径套内锥面与岩心爪锥面吻合一致，相对位移的结果必然使岩心爪收缩、自锁、卡紧并拔断岩心，达到取心的目的。 1.5.3长筒取心工具 长筒取心就是在取心钻井中允许上提方钻杆接单根，一次取心长度在两根钻杆单根以上的取心方法。进行长筒取心时所使用的工具称为长筒取心工具。它的结构与短筒取心工具基本相同。其不同点主要是短筒取心工具只有一节内外筒；而长筒取心工具则有多节内外筒。 加压式长筒取心工具 加压式长筒取心工具的结构与加压式常规取心工具

19、的结构基本相同。主要不同点是它配有接单根的专用装置滑动接头。 滑动接头主要由六方滑动套、调节螺帽、密封胶皮、六方滑动管、上接头及下接头等部件组成。上接头与钻铤连接，下接头与加压接头连接。六方滑动管形似六方钻杆，它在六方滑动套里可以上下滑动，取心钻进时二者处于闭合状态，可以传递扭矩和钻压，接单根时六方滑动套被提起，而六方滑动管不动，所以钻头不离开井底，从而保证了接单根时钻头不离井底，保护岩心不被损坏。 另外，当取心工具的长度很大，其重力超过正常取心钻压值时，由于滑动接头的存在，必然使工具的全部重力压到井底。这样就不能保证在钻进过程中合理启动转盘，灵活控制钻压。因此，工具还必须增加一个减压接头。它

20、与滑动接头组合后，不仅具有伸缩功能，而且还同时具有能随意提放取心工具的功能。这样，当钻进中途需要接单根时，取心工具全部重力被放到井底，实现钻头不离开井底接单根；当接完单根需要继续钻进时，取心工具的重力被随意提起，实现合理启动转盘与灵活控制钻压，保证长筒取心钻进操作与接单根操作均能正常进行。 自锁式长筒取心工具 自锁式长筒取心工具与自锁式常规取心工具的结构基本相同，不同点只是增加了等长的内外岩心筒，没有任何其他的特殊装置。自锁式长筒取心工具是适用于中硬至硬地层的取心工具，它的岩心爪具有较好的弹性和耐磨性，它的收缩与张开都属于弹性变形，故可多次使用。因此，当长筒取心钻进中途需要接单根时，便可通过割

21、心一接单根一顶开岩心爪一再取心钻进的办法，实现连续取心。上提割心接单根时，如果发现有漏心，套不进或顶不开岩心爪等现象，要正确判断，只能是中断取心起钻。显然，这就比中软地层长筒取心工具的结构简单多了。当井下工具遇卡时，可从安全接头处倒开，将内筒组合和岩心一起提出地面，然后专门处理外筒组合。 1.5.4“堵心”、“磨心”和“卡心”的原因分析 “堵心”的原因钻头结构不合理，或在下钻过程中严重泥包，使岩心进口的钻屑得不到及时的清洗和排出。当钻头吃入地层时，松软的油砂或井底过厚的沉砂塞满钻头内腔。 岩性特别容易破碎，内筒与岩心的环形间隙太大；或者是岩心容易吸水膨胀，内筒与岩心的环形间隙太小。 井底掉块太

22、多，钻头一接触井底，掉块就将岩心堵死。 钻井液循环短路或者是钻井泵不上水而引起干钻。 “磨心”、“卡心”的原因 钻进中，由于蹩钻、跳钻而引起钻头跳动，或者由于转速过高而引起内筒旋转和摆动，使岩心受到径向和轴向外力的重复作用，可能使岩心发生相对运动或者破裂成碎块。时间愈长愈严重，特别是长筒取心更为突出。 取心钻进中，由于送钻不均匀，使岩心柱粗细不均，过细处容易断开而横卡于内筒。 取心钻进中，遇到夹层多而岩性不均一的地层送钻不合理。在软地层钻压跟不上，而在硬地层钻压又过小。 由于钻井液性能不好，钻遇易吸水膨胀地层时，岩心膨胀或岩心周围形成过厚的滤饼而卡于内筒。 由于井身质量不好，或者井壁滤饼过厚，

23、井壁垮塌严重。下钻时，内筒进人大量的滤饼或掉块，钻进时岩心被滤饼或掉块卡死。 取心钻进中，由于内外筒被污物卡死，或者内筒悬挂轴承卡死而造成内外筒一起旋转。 由于钻头切削刃不在同一水平面上，或者钻遇软硬交错的地层，产生比较严重的蹩跳钻。搞错取心进尺或者内筒的有效长度，岩心已装满内筒还继续钻进。钻遇夹有疏松砂岩或者煤层的坚硬地层时，钻速忽快忽慢难以掌握。钻遇裂缝发育和倾角较大的地层时，岩心容易破碎，碎块聚集而卡于内筒。1.5.5方入的计算方入=井深-取心工具长度（含取心钻头长度）-钻铤长度-钻杆长度-配合接头长度-方保接头长度。1.5.6分水接头的检查：注入适量的清水，观察有无水渗出。如果没有，表

24、明分水接头完好。1.6复习题1.6.1为什么用投球式取心工具要检查钻具和接头内径？1.6.2割心接单根的操作步骤是什么？1.6.3起下钻时有什么需要注意的？1.6.3取心钻进时有什么需要注意的？1.6.4加压式长筒取心工具的工作原理是什么？1.6.5自锁式长筒取心工具的工作原理是什么？1.6.6堵心的原因是什么？1.6.7磨心和卡心的原因是什么？1.6.8常用的取心工具分几类？1.6.9方入是如何计算的？1.6.10有哪几种情况要立即起钻？1.6.11常规取心工具分为哪几类？1.6.12特殊取心工具分为哪几类？1.6.13常规取心的目的是什么？1.6.14使用投球式取心工具为什么要检查钻具内外

25、径？1.6.15如何检查单流阀？1.7教学建议1.7.1读懂教材内容有教师先粗读一遍教材内容。讲课中突出以下知识点和步骤：取心工具工作原理；保养知识；起下钻、钻进、接单根操作步骤；判断堵心、磨心、卡心的常识。安排学员自学教材内容。组织课堂答疑和讨论。1.7.2教师做现场示范和讲解按照教材中的技能程序和规范，挑选6名学员在实物上边说边指导他们操作，同时就有关知识提问。1.7.3安排学员现场练习根据1.7.2，安排练习，教师临场指导。现场总结，对带有普遍性问题重申要求和演示。逐个考核，全部合格后结束练习。 1.7.4安排卷面考试，巩固所学、所练内容。2、控制溢流（以钻进工况为例）2.1学习目标通过

26、学习，能够运用该项能力在1-2h内进行正确的压井施工；能够掌握二次循环法压井的原理、步骤及有关计算；压井后保证井口不外溢。2.2学习条件2.2.1工作对象类：正钻井一口；钻机一套；模拟现场或实验现场；井控装备一套。2.2.2工具材料类：计时表一只；计算器一只；压井施工单一张；按设计要求备好足够的压井材料。2.2.3技术资料：收集现场资料（坐岗记录、钻井液性能、地层、井深等），填写压井施工单；钻井工程设计；钻井地质设计；套管试压记录；送井井控装备检验单；井口试压记录；地层破裂压力试验记录；低泵速试验记录。2.2.4其它：钻井生产班报表；记录纸；记录笔；钻井工劳保用品每人一套。2.3执行程序与规范

27、2.3.1现场准备安全讲话：要强调在压井作业中，要有专人指挥，一切行动必须听指挥；严格按照井控操作规程操作；上下钻台要戴安全帽；穿好劳保服。检查进场，清除影响操作的障碍物。检查井控装备，确保性能达到最优。6人为一组，学习中轮换操作，不得窜岗、乱岗。2.3.2座岗人员发现溢流，报告司钻。2.3.3司钻发出警报，关井。打开液动阀，先万能后闸板，控制井口后向上级汇报。2.3.4观察立压和套压的压力变化情况，做好记录。2.3.5技术人员交待现场操作注意事项，现场的基础数据及压井工序。2.3.6通过节流阀用原钻井液循环，调节节流阀的开启程度控制立管压力不变，以保证在井底压力不变的条件下，将环空受侵污的钻

28、井液排至地面。具体步骤是：缓慢启动泵并打开节流阀，使套压保持关井套压。当排量达到选定的压井排量时，保持排量不变循环。调节节流阀使立管压力等于初始循环立管总压力，并在整个循环周内保持不变。如立管压力超过初始循环立管总压力0.2-0.3MPa时，应开大节流阀。反之，则应关小节流阀。环空受侵污的钻井液排完后，应停泵，关节流阀，此时关井套管压力应等于立管压力，注意观察。2.3.7根据现场数据计算所需的压井钻井液密度。密度过小压不住，密度过大则漏失量大，钻井液消耗量大，造成钻井液的数量不够，高压气体窜人井内，致使压井失败，所以要注意收集数据，确保准确可靠。2.3.8立即配置压井钻井液。要准备足够数量的加

29、重钻井液，至少准备2-3倍于井筒容积的钻井液量。2.3.9作好压井钻井液的清洁工作，一定要干净，防止压井中堵水眼，导致更大的事故。2.3.10压井施工前要考虑好井漏的措施。根据该井情况制定好防止井漏的措施。2.3.11压井施工。通过节流阀用重钻井液循环，调节节流阀的开启程度控制套管压力，以保证在井底压力不变的条件下将重钻井液替入，并在一个循环周内把井压住。具体步骤是：启动泵并打开节流阀，控制套压等于第一步结束后的关井套压。当排量达到选定的压井排量时，保持排量不变。重钻井液由井口到达钻头的这一段时间内，要通过调节节流阀控制套压等于关井套压不变，立管压力由初始循环立管总压力降至终了循环立管总压力。

30、也可按“立管压力控制进度表”控制。继续循环，重钻井液在环空上返，调节节流阀的开启度，控制立管压力等于终了循环立管总压力不变，直到重钻井液返出地面。停泵，关节流阀，检查立管压力和套管压力是否为零。若均为零，说明井内已建立起压力平衡，压井成功。2.3.12打开防喷器，关上液动阀。先下后上，先闸板后万能。2.3.13活动钻具，防止卡钻。2.3.14观察井口，如果没有外溢，调整钻井液密度，恢复作业。2.3.15填写班报表。2.4紧急情况下的应急措施2.4.1如果井口装置失灵，应将油气引出井场后抢装封井器。2.4.2如果井内钻具太少，应强下钻具。2.4.3关井后，如果井口压力大于地层破裂压力，或大于封井

31、器额定压力，或大于套管抗内压强度的80%，要节制放喷，以免带来更严重的后果。2.4.4如果发生井漏，要采取相应的措施进行处理。2.5相关知识2.5.1.压井方法压井方法分二次循环法(司钻法)、一次循环法(等待加重法、工程师法)和循环加重法。目前，在中国广泛采用的是二次循环法。二次循环压井法是：发生溢流关井后，先用原密度钻井液循环排出被侵污的钻井液，再注入加重钻井液压井，用两个循环周完成压井。2.5.2.压井的基本原理及要求压井压井就是溢流发生后在井内重新建立一个钻井液柱来平衡地层压力的工艺。压井原理由于钻柱水眼与环形空间是一个连通体系。因此，压井是以“U”形管原理为依据。利用节流阀产生的阻力(

32、即回压)和井内的钻井液柱压力所形成的井底压力来平衡地层压力。并在压井过程中始终保持井底压力不变，制止地层流体再进入井内。然后以不变的压井排量向井内打人加重钻井液，随着加重钻井液的增加，节流压力逐渐减小，待加重钻井液返出井口时，节流压力降为零，井底与地层重新建立了压力平衡。压井要求压井时的井底压力必须等于或稍大于地层压力，使地层流体在压井过程中和压井结束后不能再进入井内。在压井过程中，不能发生溢流失控造成井喷事故。在压井时不能使井筒受压过大，要保证不压漏地层，避免出现井下复杂情况或地下井喷。要保护好油、气层。防止损害油、气层的生产能力。2.5.3.压井基本数据的计算关井立管压力的确定发生溢流关井

33、时，钻柱内有装回压阀和未装回压阀两种情况，因此，立管压力的求法也有所不同。钻柱中未装回压阀时，关井立管压力可以从立管压力表上直接读出。钻柱中装回压阀时，关井立管压力的求法通常有以下两种：第一种是在已知压井排量和相应的循环泵压时，关井立管压力的求法。缓慢启动泵并打开节流阀，使套压等于关井套压且保持不变。当排量达达到压井排量时，记录此时的立管压力值停泵，关节流阀。因 PT=Pd+Pc 故 Pd=PT-Pc式中 PT一一循环时的立管总压力； Pc用压井排量循环时的泵压； Pd关井立管压力。第二种是未知压井排量和相应的循环泵压时，关井立管压力的求法。缓慢启动泵，向井内注入钻井液，观察记录立管压力和套管

34、压力。当回压阀被顶开，套压由关井套压上升到某一值时，停泵，同时记录停泵时的立管压力和套管压力。根据这些压力值即可求得关井立管压力Pd。 Pd=Pd1-Pa式中 Pa-套压的升高值, Pa=Pa1-Pa; Pa1停泵时的套压值；Pdl停泵时的立压值。计算压井钻井液密度依据地层压力计算，再加附加值。 ml=102(Pp+Pe)H根据关井立管压力计算。 ml=m+102PdH+e。式中 m原钻井液密度，gcm3；ml -压井钻井液密度，gcm3； Pd-关井立管压力，MPa；Pe-安全附加压力，MPa；e-安全附加量，gcm3。计算钻柱内容积及加重钻井液量所需加重钻井液量一般取钻柱内容积和环空容积之

35、和的1.5-2.0倍。计算泵人加重钻井液的时间泵满钻柱内容积所需时间： t1二1000V160Q泵满环空容积所需时间： t2=1000V260Q式中 t1泵满钻柱内容积所需时间，min； t2泵满环空容积所需时间，min；Q压井排量，Ls；V1钻柱内容积，m3；V2环空容积，m3。计算压井循环时的立管总压力初始压井立管总压力： PTi=Pd+Pci终了循环立管总压力： PTf=ml×Pci/m式中 PTi初始压井立管总压力，MPa； PTf终了循环立管总压力，MPa； Pci压井排量循环立管总压力，MPa； Pd一关井立管压力，MPa。2.5.4二次循环法压井时立管和套管压力的变化规

36、律立管压力的变化规律：在第一循环周内，立管压力保持不变，即PTi=Pd+Pci；在第二个循环周内，重钻井液由井口到达钻头，钻柱内的液柱压力逐渐增大，关井立管压力则逐渐减小，当重钻井液到达钻头时，重钻井液液柱压力与地层压力平衡，关井立管压力降为零。因此，在这期间循环立管压力应由PTi逐渐降至PTf。在重钻井液沿环空上返直至地面这段时间内，立管压力保持PTf不变。套管压力的变化规律：侵入的地层流体的种类不同引起的套压变化不同。侵入的地层流体为油、盐水时套压的变化：在第一循环周内，被侵污的钻井液由井底向井口上返的过程中，体积不发生变化，套压则保持关井套压值不变。当侵污的钻井液从井口开始返出时，环空液

37、柱压力逐渐增大，套压逐渐下降，被侵污的钻井液排完后，关井套压就等于关井立管压力；在第二循环周内，重钻井液由井口到达钻头的过程中，环空的液柱压力没有发生变化，套压也保持关井立管压力值不变。重钻井液沿环空上返的过程中，随着重钻井液返高增加，环空液柱压力逐渐增大，套压逐渐下降，当重钻井液返到井口时，套压就降为零。侵入的地层流体为天然气时，套压的变化是在第一循环周内，天然气沿环空上返时，体积不断膨胀，环空液柱压力随之减小，套压则逐渐增大。当天然气的顶端到达井口时，套压达到最大。当天然气从井口排出时，环空钻井液高度增加，套压下降。天然气排完后关井，关井套压就等于关井立管压力；在第二循环周内，套压的变化与

38、侵入的地层流体为油和盐水时的变化相同。2.6复习题2.6.1二次循环压井法的原理是什么？2.6.2二次循环压井法有哪些压井要求？ 2.6.3在二次循环压井法中，需要掌握并且要会熟练运用的几个计算公式是什么？2.6.4用二次循环压井法，在压井过程要哪些注意事项？2.6.5在二次循环压井法中，第一步需要保持哪个压力不变？第二步需要保持哪个压力不变？2.6.6用二次循环压井法，立管压力有什么变化规律？2.6.7用二次循环压井法，当侵入液体为油时套管压力有什么变化规律？2.6.8用二次循环压井法，当侵入液体为天然气时套管压力有什么变化规律？2.7教学建议2.7.1读懂教材内容教师先粗读一遍教材内容。突

39、出以下知识点和步骤：二次循环压井法的原理；注意事项；压井要求；二次循环压井法的操作。安排学员自学。组织课堂答疑和讨论。2.7.2教师做现场讲解和示范按照教材中的技能程序和规范，分步讲解。以班组人数6人在教师指导下实际操作一遍。2.7.3安排学员现场实习根据2.7.2，以6人为一组，一组至少练习一次，教师现场指导。现场总结，对共性问题重申要求和重新演示。以组为单位进行考核，全部操作合格后结束练习。2.7.4安排卷面考试，巩固所学、所练内容。3、使用卡钳3.1学习目标通过学习，能够运用该项能力正确使用内、外卡钳测量工件；能够掌握卡钳的结构；能够掌握卡钳的使用方法。3.2学习条件3.2.1工作对象类

40、：卡钳；待测工件。3.2.2工具材料类：300mm钢板尺或其它带刻度的测量工具。3.2.3技术资料类：卡钳的使用说明书。3.2.4其它：钻井生产班报表；记录笔；记录纸；防锈油；绒布；棉纱；钻井工劳保用品每人一套等。3.3执行程序与规范3.3.1现场准备安全讲话：特别强调严格按照卡钳的操作规程操作；防挤手；禁止用卡钳敲击物品。摆放好所需工具、器材。清除影响操作的障碍物。以一人为单位练习。3.3.2用棉纱将待测工件擦干净。3.3.3根据待测工件选择合适的卡钳。3.3.4从卡钳盒取出卡钳，用绒布擦净卡钳两个卡脚的防锈油；检查卡钳是否变形。3.3.5调整卡钳尺寸时，应敲击卡钳的两个侧面，严禁敲击钳口。

41、3.3.6测量工件。放正卡钳，凭卡钳自身的重力滑至工件的测量部位。测量工件时，卡钳要放正，否则测出来的尺寸不准。3.3.7轻轻取下卡钳，保证两个卡脚间的距离不变。然后，在钢尺或其他带刻度的测量工具上读取两个卡脚间的距离。3.3.8把卡钳擦干净，并在卡脚上涂好防锈油，放回到卡钳盒。3.3.9 把现场清理干净。3.3.10填写班报表。3.4使用要求3.4.1严禁把卡钳当螺丝刀使用。3.4.2严禁在工件旋转时进行测量，以避免磨损钳口。3.5相关知识3.5.1卡钳是一种间接测量工具，不能直接从卡钳上读出尺寸，使用时必须与钢尺或其他带刻线的测量工具配合使用。卡钳分为内卡钳和外卡钳。普通卡钳用铆钉连接两个

42、卡脚，比较好的卡钳用弹簧连接两个卡脚。内、外卡钳有各种不同的尺寸，以适应工件尺寸变化的需要。3.5.2防锈油是为了防止在使用后，由于放置不合理，或清洁不干净，在和空气接触后生锈，导致工具不能使用或报废的一种防锈用品。3.6复习题3.6.1卡钳分几种？3.6.2怎样正确使用卡钳？3.6.3卡钳为什么要涂防锈油？3.6.4卡钳可以直接读数吗？3.7教学建议3.7.1读懂教材内容教师先粗读一遍教材内容。突出以下知识点和步骤：卡钳的分类；其使用步骤。安排学员自学。组织课堂答疑和讨论。3.7.2教师做现场讲解和示范按照教材中的技能程序和规范，在实物上边说边做。挑选1名学员在教师指导下实际操作一遍。3.7

43、.3安排学员现场实习根据3.7.2，轮番练习，每人至少练习一次，教师现场指导。现场总结，对共性问题重申要求和重新演示。逐个考核，全部操作合格后结束练习。3.7.4安排卷面考试，巩固所学、所练内容。4、使用游标卡尺4.1学习目标通过学习，能够运用该项能力使用游标卡尺测量工件；能够掌握游标卡尺的结构及工作原理；能够掌握游标卡尺的使用方法；能够正确使用游标卡尺。4.2学习条件4.2.1工作对象类：测量工件1件。4.2.2工具材料类：300mm游标卡尺1把。4.2.3技术资料：游标卡尺使用说明书；测量精度要求。4.2.4其它：钻井生产班报表；记录笔；记录纸；绒布1块；防锈油少许；钻井工劳保用品每人一套

44、等。4.3执行程序与规范4.3.1现场准备安全讲话：特别强调使用游标卡尺要防摔、防割手。摆放好所需工具器材。清除影响操作的障碍物。以一人为单位练习。4.3.2从游标卡尺盒中取出游标卡尺。 4.3.3检查有无计量检定合格证，是否在有效期内；游标卡尺是否完整。 4.3.4用绒布将卡脚处的防锈油擦干净。4.3.5将卡脚合拢，检查游标卡尺是否对零，读出原始误差。4.3.6游标卡尺外卡脚间的距离要与所测工件的待测尺寸方向一致，不能歪斜，卡紧要适当。4.3.7测量外径用外卡脚卡住所测工件，卡脚自由接触待测工件，将螺钉上紧后，取下游标卡尺，仔细读取数据。内径用内卡脚卡住所测工件，卡脚自由接触待测工件，将螺钉

45、上紧后，取下游标卡尺，仔细读取数据。4.3.8消除原始误差，计算出所测工件的实际尺寸。4.3.9将游标卡尺擦干净并涂好防锈油，放人游标卡尺盒内。4.3.10清理现场。4.4使用要求4.4.1使用时必须对零。4.4.2计算实际尺寸时必须去掉原始误差。4.5 相关知识游标卡尺是一种精度较高的测量工具。它可以直接测量出工件的内外直径、长度、宽度、高度等。游标卡尺除常用的测量内外径及长度的一般游标卡尺外，还有深度游标卡尺和高度游标卡尺。它们的刻线原理和读法相同，但使用方法不同。4.5.1游标卡尺的结构游标卡尺由主尺和副尺(游标)组成。在主尺上刻有每格1 mm的刻度。副标尺上也有刻度。当副尺要移动较大距

46、离时，松开副尺螺钉和辅助游标螺钉即可推动游标。如果要使副尺作微动调节，则可将辅助游标螺钉拧紧，松开副尺螺钉，用手指转动微调螺帽，通过螺杆移动副尺，使其得到所需要的尺寸。取得尺寸后把副尺螺钉拧紧。游标卡尺的上端有两个尖脚，是用来测量齿轮公法线长度或内孔中地位狭小的凸柱的。下端两脚的内侧面是用来测量外圆的，外侧面是用来测量内孔的。4.5.2游标卡尺的刻线原理及读法游标卡尺按精度分为0.1mm、0.05mm和0.02mm三种。下面以0.1mm的游标卡尺为例说明游标卡尺的刻线原理及读法。游标卡尺的刻线原理。0.1 mm的游标卡尺主尺每小格1 mm，每大格10mm。当两脚合并时，主尺上9mm刚好等于副尺

47、上的10格。那么，副尺每格0.9mm。主尺与副尺每格相差0.1mm。游标卡尺的读法： 读出副尺上零线在主尺后面有多少毫米。读出副尺上哪一条线与主尺上的线对齐，读出刻度。把主尺和副尺上的尺寸加起来。4.5.3游标卡尺的使用方法用游标卡尺测量外径时，左手拿住一个脚，右手拿住主尺，并把卡脚张开到比工件直径稍大些，两卡脚贴住工件即可读取尺寸。注意切勿歪斜。4.6复习题4.6.1游标卡尺的结构是什么？4.6.2游标卡尺的刻线原理是什么？4.6.3如何正确使用游标卡尺？4.6.4使用游标卡尺怎样正确读数？4.6.5游标卡尺用完后为什么要擦干净并涂防锈油？4.6.6游标卡尺使用要求是什么？4.7教学建议4.

48、7.1读懂教材内容教师先粗读一遍教材内容。突出以下知识点和步骤：游标卡尺的结构；游标卡尺的刻线原理；游标卡尺的读数方法；游标卡尺使用的使用要求；其使用步骤。安排学员自学。组织课堂答疑和讨论。4.7.2教师做现场讲解和示范按照教材中的技能程序和规范，在实物上边说边做。挑选1名学员在教师指导下实际操作一遍。4.7.3安排学员现场实习根据4.7.2，轮番练习，每人至少练习一次，教师现场指导。现场总结，对共性问题重申要求和重新演示。逐个考核，全部操作合格后结束练习。4.7.4安排卷面考试，巩固所学、所练内容。5、装配和使用测斜仪5.1学习目标 通过学习，掌握测斜仪的结构及工作原理；能够装配电子单点、多

49、点测斜仪；掌握测斜仪的使用方法；能够吊测井斜；能够掌握该项能力，保证测斜成功率90%以上。5.2学习条件5.2.1工作对象类：测斜仪器；测斜卡片；内外筒；测斜绞车；钻井现场或试验井场；石油钻机一套。5.2.2工具材料类：200mm活动扳手一把；摩擦管钳两把；秒表一只；显影液一瓶；显影缸一个；专用读片器一个；专用打片器一个；1m长直径19.5 mm钢丝绳套一付；2T滑轮一只；钢丝刷一把；棕绳若干；液压大钳一台；井眼轨迹跟踪图。5.2.3技术资料：测斜仪使用说明书；钻井工程设计；钻井现场资料（井深、泥浆性能、上次测斜所用时间等）。5.2.4其它：钻井生产板报表；记录笔；记录纸；螺纹脂一桶；棉纱；黄

50、油；密封胶带；润滑油；钻井工劳保用品每人一套等。5.3执行程序与规范5.3.1现场准备安全讲话：要强调相互配合，动作要快；要听从指挥；仪器在井底照相前后1-2min禁止活动钻具；仪器将到井底前，控制测斜绞车速度，严禁猛放、猛顿；照相完上提测斜钢丝严禁猛提；仪器距离井口100m控制上提速度，防仪器碰撞大钩，造成仪器落井；上下钻台要戴安全帽；穿好劳保服；在井口操作要快、要稳，要注意防滑、防跌倒、防碰。摆放好所需工具、器材。现场检查，清除影响操作的障碍物。以5人为单位练习，学习中轮换操作。检查测斜绞车刹车，要保证灵敏可靠。井下情况必须正常。钻井设备工况良好，尤其是绞车和指重表。上下活动钻具，循环洗井

51、，保证将钻屑带出。5.3.2各部件在安装前要严格检查。检查部件是否齐全；内、外筒是否配套；检查罗盘有无气泡；检查各处连接螺纹是否完好等。5.3.3要按规定顺序安装：用手将电池与定时器连接，将相机与罗盘连接，将定时器与罗盘及相机连接在一起；用手连接处严禁使用手工具；安装时，罗盘必须在下边，不允许颠倒。 5.3.4打开电源开关，检查电量。用陀螺式单点测斜仪时，还要检查灯泡是否完好或在地面试测一次。电子式单点测斜仪也要检查电量和试运行。将装入卡片的仪器定1min时间，按下运行按钮，将仪器靠在墙上，2min后，将卡片打入显影缸里，4min后取出用水冲洗，检验照相情况。5.3.5将打片器的出片口对准仪器

52、的进片口，将测斜卡片装入仪器里。严禁曝光。5.3.6确定好照相时间(一般以每分钟下行200m设计时间)。在现场应根据井深、钻井液性能、上次测斜时间等来综合考虑。5.3.7摆正测斜绞车，拉出测斜钢丝绳到钻台上，测斜钢丝不得打扭，与测斜仪必须连接牢靠，并在钢丝绳前50m和100m处各作一记号。5.3.8仪器准备好，循环正常后，停泵。5.3.9卸方钻杆入鼠洞，用大钩上下活动几次钻具，确定井下正常后，将吊卡座到转盘上，摘开吊环，使大钩背向大门前方，用钢丝绳套把滑轮拴在大钩上，然后再把测斜钢丝挂进滑轮，上起大钩4m左右。5.3.10按下“运行”按钮，将仪器通过悬挂装置悬挂在内筒里，上紧螺纹。5.3.11将连接头与外筒连接悬挂头接好。将内筒全部插入另一节外筒内，注意罗盘端在下，然后将螺纹连接好，外筒连接必须用摩擦管钳拧紧。螺纹处缠好密封胶带。操作要快，要求2-3分钟完成。5.3.12操作测斜绞车，将测斜仪上起放入钻具水眼，下放游车大钩，扣上吊环。 5.3.13边活动钻具边下放测斜仪，上下活动钻具范