司钻应知应会培训教材

1、司钻培训材料 一、概述一、概述 钻机钻机是钻井地面设备的总称。目前是钻井地面设备的总称。目前常用常用的钻井方法是旋转的钻井方法是旋转钻井。它的工钻井。它的工作原作原理是理是: :利用钻头旋转破碎岩石利用钻头旋转破碎岩石, , 形成井身形成井身; ;利利用钻柱将钻头送到井底用钻柱将钻头送到井底; ;利用起升设备起下钻柱利用起升设备起下钻柱; ;利用转盘或井利用转盘或井下动力钻具带动钻柱和钻头旋转下动力钻具带动钻柱和钻头旋转; ;利用泥浆泵循环钻井液带出利用泥浆泵循环钻井液带出井底岩屑。为此井底岩屑。为此 , , 钻井工艺对钻机有以下基本要求钻井工艺对钻机有以下基本要求: : 旋转旋转钻头钻头的能

2、力。要求钻机能提供足够的扭矩和转速的能力。要求钻机能提供足够的扭矩和转速, 并维持一定的钻压。并维持一定的钻压。 起起下钻具下钻具的能力。要求具有一定的起重量和起升速度的能力。要求具有一定的起重量和起升速度, 并有一定的超载能并有一定的超载能力力。洗井的能力。要求能提供足够的水力能量洗井的能力。要求能提供足够的水力能量, 以适应洗井和喷射钻井的以适应洗井和喷射钻井的需要。需要。为适应钻机搬迁的特点为适应钻机搬迁的特点, ,还还要求钻机容易安装、拆卸和运输。要求钻机容易安装、拆卸和运输。 第一章 钻井设备 第一章 钻井设备 1.提提升系统设备升系统设备，它它是一套大功率的起重设备。是一套大功率的

3、起重设备。主要由钻井绞车、游动系（钢丝绳、天车、游主要由钻井绞车、游动系（钢丝绳、天车、游动滑车及大钩）、悬挂游动系统的井架及起升动滑车及大钩）、悬挂游动系统的井架及起升操作用的工具操作用的工具（如（如：吊钳、：吊钳、 吊环、吊卡、卡吊环、吊卡、卡瓦及上扣器等瓦及上扣器等）组成。它的主要作用是起下钻、组成。它的主要作用是起下钻、换钻头、均匀送钻、下套管及进行井下特殊作换钻头、均匀送钻、下套管及进行井下特殊作业等。业等。 第一章 钻井设备 第一章 钻井设备 第一章 钻井设备 第一章 钻井设备 第一章 钻井设备 一、一、井架井架 井架是钻机起升系统的组成部分。它的主要作用是安装天井架是钻机起升系统

4、的组成部分。它的主要作用是安装天车、悬挂游车、大钩、水龙头、方钻杆、钻杆及钻链等设备车、悬挂游车、大钩、水龙头、方钻杆、钻杆及钻链等设备, , 相当于起重设备的支架相当于起重设备的支架, ,并可存放钻柱。因此并可存放钻柱。因此, ,钻井对井架的钻井对井架的基本要求是：必须有一定的高度和空间基本要求是：必须有一定的高度和空间; ;便于安装、存放钻柱便于安装、存放钻柱等设备和有利于安全快速地进行起下钻作业等设备和有利于安全快速地进行起下钻作业; ;应具有足够的承应具有足够的承载能力载能力, ,以适应井下情况的需要以适应井下情况的需要: :结结构要简单、轻便构要简单、轻便, ,便于搬迁、便于搬迁、拆

5、装和维修。拆装和维修。目前国内常用的石油钻井井架有塔型目前国内常用的石油钻井井架有塔型、A A型和型和K K型三型三种。种。 第一章 钻井设备 二、二、天车和游车天车和游车 1 1、天车、天车 钻机的天车和游车用钢丝绳穿起来钻机的天车和游车用钢丝绳穿起来, ,共同组成了钻机的共同组成了钻机的复滑轮系统复滑轮系统( (或叫游动系统或叫游动系统) )。天车是定滑轮组天车是定滑轮组, , 固定在井固定在井架的顶部架的顶部; ;游车是动滑轮组游车是动滑轮组, ,在井架内部的空间上下往复运在井架内部的空间上下往复运动。它们的主要作用是省力动。它们的主要作用是省力, ,减轻钢丝绳和钻机绞车的负载减轻钢丝绳

6、和钻机绞车的负载, ,用十多吨的力可起升上百吨的钻柱，获得极大的机械效益。用十多吨的力可起升上百吨的钻柱，获得极大的机械效益。 2 2、游车游车 游车和天车一样游车和天车一样, , 型号较多型号较多, ,其基本结构大同小异其基本结构大同小异。 第一章 钻井设备 三、大钩 大钩是起升系统的设备之一 ,正常钻进时悬挂水龙头、承受井下钻柱的重量,起下钻时悬挂吊环吊卡完成起下作业。对大钩有以下基本要求：有足够的承载能力,能缓冲减震、转动灵活、安全制动、操作方便,结均紧凑、简单。第一章 钻井设备 四、钻井绞车四、钻井绞车 绞车是起升系统设备的起重部分绞车是起升系统设备的起重部分, ,随钻机的类型随钻机的

7、类型不同不同, ,形式有所差异。绞车传动机构的主要作用是传形式有所差异。绞车传动机构的主要作用是传递动力，以不同的速度驱动转盘和滚筒。绞车的刹递动力，以不同的速度驱动转盘和滚筒。绞车的刹车机构，钻进时车机构，钻进时, ,通过施加在刹把上的压力大小，可通过施加在刹把上的压力大小，可以均匀控制滚筒的运动速度和大钩的负荷以均匀控制滚筒的运动速度和大钩的负荷, ,从而向钻从而向钻头施加钻压头施加钻压, ,确保正常钻进确保正常钻进。 第一章 钻井设备 一、一、水龙水龙头头 水龙头是旋转、起升与循环系统连接的纽带。水龙头是旋转、起升与循环系统连接的纽带。它承受井内钻柱的全部重量它承受井内钻柱的全部重量,

8、,保持钻具的自由旋保持钻具的自由旋转与水龙带相接转与水龙带相接, ,将钻井液注入井底将钻井液注入井底, ,承受循环过承受循环过程中的高泵压程中的高泵压, ,同时连接钻进过程中不转动有的同时连接钻进过程中不转动有的大钩与转动的方钻杆大钩与转动的方钻杆。 水龙头与转盘水龙头与转盘 第一章 钻井设备 二、转盘二、转盘 转盘是钻机旋转系统设备之一。其主要转盘是钻机旋转系统设备之一。其主要作用是：在转盘钻井中作用是：在转盘钻井中, ,旋转钻头破碎法石旋转钻头破碎法石; ;使用井下动力钻具时使用井下动力钻具时, ,承受反扭矩承受反扭矩: :起下钻作起下钻作业中支撑和悬挂钻柱业中支撑和悬挂钻柱, ,承受轴向

9、负荷承受轴向负荷, ,完成上完成上卸扣的操作卸扣的操作, ,处理井下复杂情况和进行井下处理井下复杂情况和进行井下打捞作业时旋转钻柱等。打捞作业时旋转钻柱等。 第一章 钻井设备 三、转盘的传动方式三、转盘的传动方式 转盘的传动方式转盘的传动方式, ,随钻机的类型不同而有所差随钻机的类型不同而有所差异。现场上常见的有两种方式：一是绞车驱动；异。现场上常见的有两种方式：一是绞车驱动；二是万向轴驱动。二是万向轴驱动。 1.1.绞车驱动（又叫链条驱动绞车驱动（又叫链条驱动） 转盘的动力是经过绞车的链条传递到转盘上转盘的动力是经过绞车的链条传递到转盘上的。其主要优点是简化了传动方的。其主要优点是简化了传动

10、方式式, ,传动距离大传动距离大, ,但要受绞车情况的影响和限制。但要受绞车情况的影响和限制。 第一章 钻井设备 2.2.万向轴驱动万向轴驱动 万向轴驱动的动力是经过绞车的双排活万向轴驱动的动力是经过绞车的双排活动链轮（或经传动系统）直接到变速箱动链轮（或经传动系统）直接到变速箱, ,再再经变速箱通过万向轴驱动转盘，它的最大特经变速箱通过万向轴驱动转盘，它的最大特点是不受绞车位置的影响和限制点是不受绞车位置的影响和限制, ,操作上方操作上方便、灵活便、灵活, ,变速档次多。变速档次多。 第一章 钻井设备 泥浆泵泥浆泵 泥浆泵是钻机循环系统设备之泥浆泵是钻机循环系统设备之一一, ,它象人的心脏一

11、祥。常它象人的心脏一祥。常规钻进时规钻进时, ,循环循环钻井液钻井液, ,清洗井底清洗井底, ,辅助钻头更有效地破碎岩石；辅助钻头更有效地破碎岩石；使用井下动力钻具时使用井下动力钻具时, , 通过泵入的钻井液通过泵入的钻井液, ,传递动力带动钻头传递动力带动钻头转动；喷射钻井中转动；喷射钻井中, ,通过泵入的高压钻井液，经过喷嘴转换成通过泵入的高压钻井液，经过喷嘴转换成水力能量水力能量, ,清洁井底并对岩石直接进行水力破碎清洁井底并对岩石直接进行水力破碎, ,提高钻进速提高钻进速度。根据钻井生产技术发展的需要度。根据钻井生产技术发展的需要, , 对泥浆泵的要求愈来愈对泥浆泵的要求愈来愈高高,

12、,但其基本要求是：功率大、泵压高、排量大、流量稳定但其基本要求是：功率大、泵压高、排量大、流量稳定, , 耐腐蚀、耐磨损、易损件寿命长耐腐蚀、耐磨损、易损件寿命长, ,重量轻、重量轻、体积体积小、拆修方便、小、拆修方便、自动化程度高自动化程度高 。第一章 钻井设备 泥浆循环流程泥浆循环流程 泥浆循环系统主要由泥浆泵、高压管线、水泥浆循环系统主要由泥浆泵、高压管线、水龙带、水龙头、钻柱及泥浆净化设备等组成。其龙带、水龙头、钻柱及泥浆净化设备等组成。其循环流程如下循环流程如下: :动力机驱动泥浆泵动力机驱动泥浆泵, , 泥浆泵从泥泥浆泵从泥浆池中吸入钻井液浆池中吸入钻井液, ,通过泥浆泵增压后进入

13、高压通过泥浆泵增压后进入高压泥浆管线、立管、水龙带、水龙头、钻柱泥浆管线、立管、水龙带、水龙头、钻柱, ,经钻经钻头水眼冲向井底头水眼冲向井底, ,然后由钻柱与井壁的环形空间然后由钻柱与井壁的环形空间返出井口返出井口, ,再经泥浆净化设备流回泥浆池。再经泥浆净化设备流回泥浆池。 第一章 钻井设备 泥浆中的固相含量高时泥浆中的固相含量高时, ,降低钻速、加剧钻头磨损、污染降低钻速、加剧钻头磨损、污染泥浆性能、污染油气层、影响固井质量泥浆性能、污染油气层、影响固井质量等。等。钻井时要及时清除钻井时要及时清除泥浆中的固相含量，泥浆中固相含量的清除常用机械清除法和泥浆中的固相含量，泥浆中固相含量的清除

14、常用机械清除法和化学清除法。化学清除法。 机械清除法是利用重力沉淀、筛滤和离心旋流等机械方法机械清除法是利用重力沉淀、筛滤和离心旋流等机械方法清除泥浆中的固相含量。此法在现场上普遍采用清除泥浆中的固相含量。此法在现场上普遍采用（采用（采用震动筛、震动筛、除砂器除砂器等固控设备）等固控设备）, ,以清除大于以清除大于l0l0微米的钻屑。微米的钻屑。 化学清除法是利用选择性的聚沉剂化学清除法是利用选择性的聚沉剂, ,保留泥浆中的粘土颗粒保留泥浆中的粘土颗粒, ,对普通粘土颗粒起聚沉作用而达到清除有害固相的目的。此法对普通粘土颗粒起聚沉作用而达到清除有害固相的目的。此法可清除小于可清除小于1010微

15、米以下的固相颗粒微米以下的固相颗粒, ,以弥补机械清除法的不足。以弥补机械清除法的不足。 第一章 钻井设备 第二章第二章 钻头及钻柱钻头及钻柱 钻钻 头头 钻头分为：刮刀钻头、牙轮钻头、金刚石钻头等钻头分为：刮刀钻头、牙轮钻头、金刚石钻头等。一：牙轮钻头一：牙轮钻头 牙轮钻头是近代石油钻井中使用很广的一种钻头。这是由牙轮钻头是近代石油钻井中使用很广的一种钻头。这是由于牙轮钻头具有冲击、压碎和剪切破碎岩石的作用，牙轮钻于牙轮钻头具有冲击、压碎和剪切破碎岩石的作用，牙轮钻头与井底的接触面积小、比压高，工作扭矩小，工作刃总长头与井底的接触面积小、比压高，工作扭矩小，工作刃总长度大等特点。从度大等特点

16、。从19091909年出现的第一只牙轮钻头，经过了近一年出现的第一只牙轮钻头，经过了近一个世纪，牙轮钻头无论是钻头的材质、切削部分、钻头轴承、个世纪，牙轮钻头无论是钻头的材质、切削部分、钻头轴承、清洗装置等都有很大的改进。喷嘴的改进，解决了钻头的清清洗装置等都有很大的改进。喷嘴的改进，解决了钻头的清洁问题，出现了喷射牙轮钻头；使用了硬质合金齿，提高了洁问题，出现了喷射牙轮钻头；使用了硬质合金齿，提高了牙轮的抗磨性；使用密封滑动轴承使钻头的工作寿命大大提牙轮的抗磨性；使用密封滑动轴承使钻头的工作寿命大大提高。高。 第二章第二章 钻头及钻柱钻头及钻柱 1 1、牙轮钻头的组成、牙轮钻头的组成三牙轮钻

17、头的结构可分为五个部分，即钻头体、巴掌、牙三牙轮钻头的结构可分为五个部分，即钻头体、巴掌、牙轮、轴承和水眼。密封喷射式钻头还有储油补偿系统。轮、轴承和水眼。密封喷射式钻头还有储油补偿系统。2 2、牙轮钻头的产品系列、牙轮钻头的产品系列1 1）牙轮钻头的直径系列）牙轮钻头的直径系列国产钻头的直径系列，共有国产钻头的直径系列，共有1515种。江汉常用的有种。江汉常用的有17 117 122、12 112 144、9 59 588、8 18 122、5 75 788。进口钻头尺寸进口钻头尺寸 进口钻头直径系列非常复杂，例如美国进口钻头直径系列非常复杂，例如美国休斯公司所产钻头从休斯公司所产钻头从3

18、33 344到到2626共共4646种直径系列。种直径系列。第二章第二章 钻头及钻柱钻头及钻柱 3）江钻油用牙轮钻头型号表示法由四部分组成）江钻油用牙轮钻头型号表示法由四部分组成钻头直径代号、钻头系列代号、钻头分类号、钻头附加结构钻头直径代号、钻头系列代号、钻头分类号、钻头附加结构特征代号特征代号钻头直径代号：用数字（整数或分数）表示，其数字代表钻头直径代号：用数字（整数或分数）表示，其数字代表钻头直径英寸数。钻头直径英寸数。钻头系列代号：对于三牙轮钻头，按其轴承及密封结构主钻头系列代号：对于三牙轮钻头，按其轴承及密封结构主要特征分要特征分9个个 钻头分类号：由三位数组成，首位数为切削结构类别

19、及地钻头分类号：由三位数组成，首位数为切削结构类别及地层系列号，第二位数为地层分级号，末位数为钻头结构特征代层系列号，第二位数为地层分级号，末位数为钻头结构特征代号。号。第二章第二章 钻头及钻柱钻头及钻柱 钻头附加结构特征代号：为满足某些特殊需要，钻头附加结构特征代号：为满足某些特殊需要，钻头需改进或加强时，则在分类号后附加结构特征，钻头需改进或加强时，则在分类号后附加结构特征，用用1 1个或多个字母表示。个或多个字母表示。例如：例如：8 18 12HJT 537 G L2HJT 537 G L钻头表示的意义是：钻头表示的意义是：8 18 122：钻头直径为：钻头直径为8 18 122HJTH

20、JT：滑动轴承金属密封特别保径：滑动轴承金属密封特别保径537537：低抗压强度、软至中地层、镶齿钻头：低抗压强度、软至中地层、镶齿钻头G G：掌背强化：掌背强化L L：掌背扶正块：掌背扶正块第二章第二章 钻头及钻柱钻头及钻柱 3 3、牙轮钻头的选型、牙轮钻头的选型主要根据邻井相同地层已钻过的钻头资料，结合主要根据邻井相同地层已钻过的钻头资料，结合地层条件及本井具体情况合理选择钻头类型。地层条件及本井具体情况合理选择钻头类型。1 1） 选择钻头类型时应考虑的问题选择钻头类型时应考虑的问题地层的软硬程度和研磨性。地层的软硬程度和研磨性。 钻进井段的深浅。钻进井段的深浅。易斜地层防斜钻进。易斜地层

21、防斜钻进。 软硬交错地层软硬交错地层第二章第二章 钻头及钻柱钻头及钻柱 4 4、牙轮钻头在井下工作情况判断、牙轮钻头在井下工作情况判断正常情况正常情况当地层岩性无变化时，正常钻压下，转盘转动均匀，当地层岩性无变化时，正常钻压下，转盘转动均匀，扭矩变化不大；钻时正常无明显变化；指重表、泵压扭矩变化不大；钻时正常无明显变化；指重表、泵压表指示平稳；刹把无异常感觉。表指示平稳；刹把无异常感觉。轴承损坏轴承损坏转盘出现周期性蹩跳，钻压小蹩跳轻，钻压大则蹩转盘出现周期性蹩跳，钻压小蹩跳轻，钻压大则蹩跳重；钻速下降，泵压正常而指重表指针有摆动。跳重；钻速下降，泵压正常而指重表指针有摆动。第二章第二章 钻头

22、及钻柱钻头及钻柱 牙轮卡死牙轮卡死转盘负荷增大，转盘链条跳动，方钻杆有蹩劲，转盘负荷增大，转盘链条跳动，方钻杆有蹩劲，停转盘打倒车；钻速下降，指重表指针摆动严重。停转盘打倒车；钻速下降，指重表指针摆动严重。掉牙轮掉牙轮转盘负荷增大，转盘链条严重跳动，停转盘打倒转盘负荷增大，转盘链条严重跳动，停转盘打倒车；蹩钻严重；指重表指针来回摆动；钻速明显下车；蹩钻严重；指重表指针来回摆动；钻速明显下降或无进尺；上提钻具变换方向下探方入有变化，降或无进尺；上提钻具变换方向下探方入有变化，高差约为一牙轮高度。高差约为一牙轮高度。第二章第二章 钻头及钻柱钻头及钻柱 牙齿磨（脱）光牙齿磨（脱）光转盘负荷减轻；方钻

23、杆无蹩跳；钻速明显下降或转盘负荷减轻；方钻杆无蹩跳；钻速明显下降或无进尺；指重表指示平稳无摆动；泵压正常。无进尺；指重表指示平稳无摆动；泵压正常。钻头泥包钻头泥包转盘负荷增大有蹩跳现象；钻速下降；上提钻具转盘负荷增大有蹩跳现象；钻速下降；上提钻具有不同程度的挂卡；泵压上升，严重时蹩泵。有不同程度的挂卡；泵压上升，严重时蹩泵。第二章第二章 钻头及钻柱钻头及钻柱 二、金刚石钻头二、金刚石钻头 金刚石钻头按其使用地层可分为：金刚石钻头按其使用地层可分为：普通金刚石钻头、聚晶金刚石复合片钻普通金刚石钻头、聚晶金刚石复合片钻头（简称头（简称PDCPDC钻头）两大类，其中聚晶金钻头）两大类，其中聚晶金刚石

24、复合片钻头适用于软至中硬地层，刚石复合片钻头适用于软至中硬地层，而普通金刚石钻头适用于及坚硬和研磨而普通金刚石钻头适用于及坚硬和研磨性高的地层。性高的地层。第二章第二章 钻头及钻柱钻头及钻柱 1 1、金刚石钻头的结构、金刚石钻头的结构普通金刚石钻头由钻头体（又称刚普通金刚石钻头由钻头体（又称刚体）、胎体、水眼和金刚石颗粒等部分体）、胎体、水眼和金刚石颗粒等部分组成。组成。聚晶金刚石复合片钻头由刚体、胎体、聚晶金刚石复合片钻头由刚体、胎体、喷嘴、金刚石复合片等组成。喷嘴、金刚石复合片等组成。第二章第二章 钻头及钻柱钻头及钻柱 2 2、PDCPDC钻头钻头1 1）型号表示法）型号表示法2 2） P

25、DCPDC钻头的选择钻头的选择 根据钻井方式选择钻头：直井应选择钻速快、寿根据钻井方式选择钻头：直井应选择钻速快、寿命长的钻头；定向井选择造斜或稳斜性能好、适合于配命长的钻头；定向井选择造斜或稳斜性能好、适合于配井底马达的高转速钻头。井底马达的高转速钻头。 根据地层情况选择钻头：包括所钻地层的类型、根据地层情况选择钻头：包括所钻地层的类型、硬度、岩性等。硬度、岩性等。 根据钻井条件选择钻头：如设备能力根据钻井条件选择钻头：如设备能力 根据钻井参数选择钻头：根据钻井参数选择钻头：第二章第二章 钻头及钻柱钻头及钻柱 PDCPDC钻头冠部轮廓形状有抛物线型、圆形和锥形三钻头冠部轮廓形状有抛物线型、圆

26、形和锥形三种，其中：种，其中：抛物线型：适用于各种软地层，具有进尺多，机抛物线型：适用于各种软地层，具有进尺多，机械钻速高，稳定性好的特点，适合于转盘及井下动械钻速高，稳定性好的特点，适合于转盘及井下动力钻具。力钻具。圆形：工作面积小，水力集中，清洗较好，有利圆形：工作面积小，水力集中，清洗较好，有利于钻穿硬夹层，在转盘钻井中常用。于钻穿硬夹层，在转盘钻井中常用。锥形：吃入性好，稳定性强，适合于转盘及高转锥形：吃入性好，稳定性强，适合于转盘及高转速下动力钻具钻井。速下动力钻具钻井。第二章第二章 钻头及钻柱钻头及钻柱 3 3）、）、PDCPDC钻头的正确使用钻头的正确使用由于金刚石抗冲击性能差（

27、脆性大），因此上下钻台由于金刚石抗冲击性能差（脆性大），因此上下钻台不能碰撞硬物，井下不得有落物，严禁顿钻和溜钻。不能碰撞硬物，井下不得有落物，严禁顿钻和溜钻。下钻遇阻严禁强行下压，应接方钻杆开泵冲划，但不下钻遇阻严禁强行下压，应接方钻杆开泵冲划，但不超过超过3030米大段划眼。在下钻到最后两单根时，接方钻杆冲米大段划眼。在下钻到最后两单根时，接方钻杆冲划到井底并开大排量循环，将井底循环干净。然后，用小划到井底并开大排量循环，将井底循环干净。然后，用小钻压，低转速钻进钻压，低转速钻进0.50.5米，进行井底造型。米，进行井底造型。正常钻进时优选钻井参数，钻压正常钻进时优选钻井参数，钻压3030

28、60KN60KN，转速，转速200200100r/min100r/min。每钻进。每钻进250250300300米，必须进行一次中途起下钻。米，必须进行一次中途起下钻。 不允许在砾石层使用不允许在砾石层使用PDCPDC钻头，井底有落物时应起钻。钻头，井底有落物时应起钻。第二章第二章 钻头及钻柱钻头及钻柱 3 3、合理起钻时间、合理起钻时间在岩性变化不大的均质地层钻井时，机械钻速逐渐下降；在岩性变化不大的均质地层钻井时，机械钻速逐渐下降；机械钻速突然降低（可能是地层变软泥包或变硬），采取机械钻速突然降低（可能是地层变软泥包或变硬），采取措施后仍无回升，应根据机械钻速进行经济效益分析而决定措施后仍

29、无回升，应根据机械钻速进行经济效益分析而决定是否起钻。是否起钻。即使在最小的钻压下，扭矩也突然剧增，同时机械钻速骤即使在最小的钻压下，扭矩也突然剧增，同时机械钻速骤降，很可能是钻头保径面或切削齿损坏，比较一下钻头在井降，很可能是钻头保径面或切削齿损坏，比较一下钻头在井底和提离井底时的扭矩来决定是否应该起钻。底和提离井底时的扭矩来决定是否应该起钻。泵压突然降低，说明喷嘴可能失落或钻具发生刺漏，将钻泵压突然降低，说明喷嘴可能失落或钻具发生刺漏，将钻头提离井底，观察压力变化情况。头提离井底，观察压力变化情况。压降突增说明钻头可能出现了环磨或出心磨损。压降突增说明钻头可能出现了环磨或出心磨损。钻钻 柱

30、柱 在钻井过程中在钻井过程中, ,将方钻杆、钻杆、钻铤等用各种接头连接起来组成入井的将方钻杆、钻杆、钻铤等用各种接头连接起来组成入井的管串称为钻柱。钻柱有如下基本作用：管串称为钻柱。钻柱有如下基本作用：（1 1）通过它把钻头下到井底和提升到地面。钻井过程中）通过它把钻头下到井底和提升到地面。钻井过程中, ,无论钻头能钻多无论钻头能钻多深深, ,都必须通过钻柱来实现。都必须通过钻柱来实现。（2 2）钻柱的钻挺部分是加钻压用的）钻柱的钻挺部分是加钻压用的, ,使钻头能更有效地吃人地层（禁止用使钻头能更有效地吃人地层（禁止用钻杆部分来加压钻杆部分来加压, ,否则钻杆磨损快、断裂快），并能防斜。否则钻

31、杆磨损快、断裂快），并能防斜。（3 3）把旋转运动传给钻头，钻杆可以看作是一根由转盘驱动的传动轴。）把旋转运动传给钻头，钻杆可以看作是一根由转盘驱动的传动轴。（4 4）钻柱将钻井液从地面传送到钻头处）钻柱将钻井液从地面传送到钻头处, ,因而因而, ,钻柱也是一根竖直的导管。钻柱也是一根竖直的导管。（5 5）进行特殊作业）进行特殊作业, ,如挤水泥、处理井下事故等。钻柱是联通地面和地下如挤水泥、处理井下事故等。钻柱是联通地面和地下的枢纽的枢纽, ,工作条件十分复杂工作条件十分复杂, ,正确的管理、使用钻柱是非常重要的。正确的管理、使用钻柱是非常重要的。 第二章第二章 钻头及钻柱钻头及钻柱 钻钻铤

32、钻头铤钻铤钻杆稳定器稳定器一、钻铤一、钻铤钻挺接在钻头上面钻挺接在钻头上面, ,主要是给钻头施加钻压和防止井斜，因此它壁厚而粗大，单位主要是给钻头施加钻压和防止井斜，因此它壁厚而粗大，单位长度重量大。壁厚一般是长度重量大。壁厚一般是38533853毫米毫米, ,相当于同尺寸钻杆的相当于同尺寸钻杆的4646倍。它的直径一般与倍。它的直径一般与钻杆接头直径相等。这样可以增强刚度，受压时不易弯曲，因而有利于钻直井眼。钻杆接头直径相等。这样可以增强刚度，受压时不易弯曲，因而有利于钻直井眼。二、钻杆二、钻杆钻杆是钻柱的基本组成部分。它是用无逢钢管制成，壁厚一般为钻杆是钻柱的基本组成部分。它是用无逢钢管制

33、成，壁厚一般为911mm911mm。其主要。其主要作用是传递扭矩和输送钻井液作用是传递扭矩和输送钻井液, ,并靠钻杆的逐渐加长使井眼不断加深。因此并靠钻杆的逐渐加长使井眼不断加深。因此, ,钻杆钻杆在石油钻井中占有十分重要的地位。在石油钻井中占有十分重要的地位。三、方钻杆三、方钻杆方钻杆位于钻柱的最上端方钻杆位于钻柱的最上端, ,有四方形和六方形两种。钻进时有四方形和六方形两种。钻进时, ,方钻杆与方补心、转方钻杆与方补心、转盘补心配合盘补心配合, ,将地面转盘扭矩传递给钻杆，以带动钻头旋转。将地面转盘扭矩传递给钻杆，以带动钻头旋转。四、稳定器四、稳定器在钻铤柱的适当位置安装一定数量的稳定器，

34、组成各种类型的下部钻具组合，可在钻铤柱的适当位置安装一定数量的稳定器，组成各种类型的下部钻具组合，可以满足钻直井时防止井斜的要求，钻定向井时可起到控制井眼轨迹的作用。此外以满足钻直井时防止井斜的要求，钻定向井时可起到控制井眼轨迹的作用。此外, ,稳定器的使用还可以提高钻头工作的稳定性稳定器的使用还可以提高钻头工作的稳定性, ,从而延长使用寿命，这对金刚石钻头从而延长使用寿命，这对金刚石钻头尤为重要尤为重要。 第二章第二章 钻头及钻柱钻头及钻柱 第三章第三章 钻井工艺技术及流程钻井工艺技术及流程 钻井是一项复杂的系统工程，包括钻前工程、钻井工程和固井工程三个阶段，钻井是一项复杂的系统工程，包括钻

35、前工程、钻井工程和固井工程三个阶段，其主要施工工序一般包括：定井位、井场及道路勘测、基础施工、安装井架、搬其主要施工工序一般包括：定井位、井场及道路勘测、基础施工、安装井架、搬家、安装设备、一次开钻、二次开钻、钻进、起钻、换钻头、下钻、中途测试、家、安装设备、一次开钻、二次开钻、钻进、起钻、换钻头、下钻、中途测试、完井、电测、下套管、固井施工等。完井、电测、下套管、固井施工等。一、钻前准备一、钻前准备（1 1）编写钻井工程、地质设计）编写钻井工程、地质设计（2 2）井位测量（定井位）井位测量（定井位）（3 3）现场勘查井位）现场勘查井位（4 4）编制钻井运行方案，协调钻井队伍及钻井区块关井降压

36、方案）编制钻井运行方案，协调钻井队伍及钻井区块关井降压方案（5 5）征地、动迁）征地、动迁（6 6）钻机搬迁）钻机搬迁（7 7）钻机安装）钻机安装第三章第三章 钻井工艺技术及流程钻井工艺技术及流程 设备的安装质量应达到设备的安装质量应达到“七字七字”标准和标准和“五不漏五不漏”要求。要求。“七字七字”标准是：平、稳、正、全、牢、灵、通。标准是：平、稳、正、全、牢、灵、通。平：主要指设备安装的水平度要符合标准，工作台要铺平。平：主要指设备安装的水平度要符合标准，工作台要铺平。稳：主要指设备安装时不悬空，运转时不振动。稳：主要指设备安装时不悬空，运转时不振动。正：设备位置要对正，不偏不斜，偏差要符

37、合标准。正：设备位置要对正，不偏不斜，偏差要符合标准。全：设备零部件、护罩、固定螺丝等要齐全。全：设备零部件、护罩、固定螺丝等要齐全。牢：设备固定要牢固。牢：设备固定要牢固。灵：设备的刹车控制系统要灵活可靠，仪器、仪表要灵敏准确。灵：设备的刹车控制系统要灵活可靠，仪器、仪表要灵敏准确。通：各种管线、电路等要畅通。通：各种管线、电路等要畅通。“五不漏五不漏”是指：不漏油、不漏气、不漏水、不漏电、不漏钻是指：不漏油、不漏气、不漏水、不漏电、不漏钻井液。井液。第三章第三章 钻井工艺技术及流程钻井工艺技术及流程 （2)2)辅助工作辅助工作处理钻井液，检查保养设备等工作。处理钻井液，检查保养设备等工作。

38、（3)3)下表层套管下表层套管钻完表层后，按工程设计要求下表层套管。钻完表层后，按工程设计要求下表层套管。（4 4）注水泥固井）注水泥固井表层套管下完后，进行注水泥固井作业，通过固井表层套管下完后，进行注水泥固井作业，通过固井设备，注入到套管与地层的环形空间去，把套管和设备，注入到套管与地层的环形空间去，把套管和地层固结在一起。地层固结在一起。 （5 5）候凝）候凝 第三章第三章 钻井工艺技术及流程钻井工艺技术及流程 第三章第三章 钻井工艺技术及流程钻井工艺技术及流程 （2)2)井口放喷器和配套的井控系统应符合钻井设计要求，压井口放喷器和配套的井控系统应符合钻井设计要求，压力等级应和地层压力匹

39、配，放喷器芯子尺寸必须与井内钻具一力等级应和地层压力匹配，放喷器芯子尺寸必须与井内钻具一致。致。 （3 3）井控设备的安装质量必须满足油气层安全钻进需要。）井控设备的安装质量必须满足油气层安全钻进需要。 （4 4）钻具组合：钟摆钻具，钻头：）钻具组合：钟摆钻具，钻头：PDCPDC。 （5 5）钻进施工严格按照钻进设计执行，钻井参数主要包括：）钻进施工严格按照钻进设计执行，钻井参数主要包括：钻头类型及参数、钻井性能、钻进参数、水力参数；钻进参数钻头类型及参数、钻井性能、钻进参数、水力参数；钻进参数主要包括：钻压、转速、排量、立管泵压；水力参数主要包括：主要包括：钻压、转速、排量、立管泵压；水力参数主要包括：上返速度、喷射速度、钻头压降、环空压耗、钻头水功率等。上返速度、喷射速度、钻头压降、环空压耗、钻头水功率等。 第三章第三章 钻井工艺技术及流程钻井工艺技术及流程 （6 6）辅助工作：定点测斜，处理钻井液，修理设备。）辅助工作：定点测斜，处理钻井液，修理设备。 （7 7）钻进中应进行油气层压力监测工作，遇到钻速突然）钻进中应进行油气层压力监测工作，遇到钻速突然加快、防空、憋钻、跳钻、油气水显示等情况，应立即停加快、防空、憋钻、跳钻、油气水显示等情