钻井完井流程及所需设备材料

钻井完井流程及所需设备材料第一页，共85页。1.定井位2.道路勘察3.基础施工4.安装井架（塔型井架）5.搬家6.安装设备7.导管钻进8.一次开钻9.二次~五次开钻10.钻进11.起钻12.换钻头13.下钻14.录井15.测井16.下套管17.固井18.完井作业钻前施工钻井施工完井施工1.钻前公司2.运输公司3.钻井公司4.管具公司5.泥浆公司6.录井公司7.测井公司8.固井公司9.井下作业公司一、流程简介第二页，共85页。一、流程简介1、定井位，就是确定一口井的位置，井位由勘探部门或油田开发部门来确定。2、道路勘测是对井队所经过的道路进行实地调查了解，为搬迁作准备3、基础施工是对钻机基础进行施工，对钻机主要部件的基础进行地面硬化处理，平整井场，挖循环池等。设备基础施工主要是保证机器设备的稳固，使设备运转过程中不移动、不下沉、保证其正常运转。第三页，共85页。一、流程简介4、安装井架，主要用于塔型井架，目前基本不用。5、搬家是把钻井设备及井队人员的生活设施搬迁到新井场。

6、安装设备是将搬家拆开的设备、工具等在新井场重新组装起来，形成完整的钻井设备系统。7、导管钻进，是为下入导管而进行的钻井施工，国外一般用气锤砸击导管，而不用钻头。8、一开钻井，在导管内进行钻进，达到设计井深下入表层套管固井的过程，是一开钻井标志着一口井正式开钻。第四页，共85页。一、流程简介9、二次~五次钻进：下完上一层套管进行固井后，下入较小规格的钻头进行钻进的过程。10、钻进就是使用一定的破岩工具，不断的破碎井底岩石，加深井眼的过程。11、起钻就是将井下的钻具从井眼内起出来的过程。12、换钻头就是起钻完，将钻具上的旧钻头卸下，换上新钻头的施工过程。13、下钻就是换好钻头或工具，重新将钻具下入井眼内的施工过程。第五页，共85页。一、流程简介14、地质综合录井是通过各类录井系统、分析仪器对钻井现场信息进行采集与整理，来获取地下信息的过程。

15、测井是采用电缆将测量仪器（探头）送入井筒内完成对地层物理参数和井筒工程结构的测量，测量的结果经处理和解释得出石油勘探开发所需要的地质和工程参数。16、下套管、固井是向井内下入一定尺寸的套管串，并在套管与井眼的环形空间注入水泥浆，使套管与井壁牢固的成为一体，达到封固疏松、易漏、易塌等复杂地层和防止地下油、气、水互窜，便于安装井口，形成油气流通道，为安全钻井和油气井投产创造良好的条件。第六页，共85页。一、钻井流程简介17、完井作业是下完油层套管、固井后，对油气井进行后续的处理，包括射孔、酸化压裂、试油试气、下生产油管、安装生产用采气（油）树等施工。第七页，共85页。二、钻前施工简介钻前施工由钻前公司完成。主要包括：修路、平井场、硬化钻机基础、修建泥浆循环池等。、修建、平整井场铺设通往井场的道路第八页，共85页。二、钻井过程中所需设备材料简介修建排污池及蓄水池修建的钻机水泥地基第九页，共85页。三、钻井过程中所需设备材料简介钻井施工主要设备是钻机，对钻机进行重点介绍：1、钻机：主要由动力系统、起升系统、

旋转系统、循环系统、井控系统、监测仪器和仪表和其他辅助设备材料等组成。第十页，共85页。三、钻井过程中所需设备材料简介1)动力系统用于向绞车、转盘、钻井泵（泥浆泵）等提供动力的系统。提供动力的设备主要为柴油机组和发电机组，一般包括3-4台柴油机提供动力，2-3台发电机提供井场和生活区用电。目前电动钻机配备的柴油机为卡特彼勒、底特律柴油机；机械钻机配备济南柴油机厂生产的柴油机。MCC系统，它由多个交流控制单元组成，对电力进行分配，实现对所有交流电动机、照明系统、生活设施及其他交流用电设备的控制。第十一页，共85页。三、钻井过程中所需设备材料简介第十二页，共85页。三、钻井过程中所需设备材料简介电动钻机还包括SCR电驱动系统SCR系统：可控硅整流系统即通过SCR系统，把柴油发电机发出的交流电，转化为直流电，用以驱动直流电动机，通过直流电动机驱动绞车、转盘和泥浆泵等。第十三页，共85页。三、钻井过程中所需设备材料简介2）起升系统钻机的起升系统主要由底座、井架、绞车、天车、游车、大钩等组成，其主要功能是完成起下钻具、下套管以及正常钻进等。底座包括钻台底座和机房底座，用于安装钻井设备。第十四页，共85页。三、钻井过程中所需设备材料简介钻台底座用于安装井架、转盘，放置立根盒及必要的井口工具和司钻控制台，必须有足够的高度、面积和强度。第十五页，共85页。三、钻井过程中所需设备材料简介井架：用来安放天车，悬吊游车、大钩、设备和工具，固定高压立管以及起下、悬持和存放钻柱等。石油钻机井架通常为40多米。第十六页，共85页。三、钻井过程中所需设备材料简介

绞车：绞车不仅是构成起升系统的主要设备，而且也是整台钻机的核心。第十七页，共85页。三、钻井过程中所需设备材料简介机械钻机主要通过传动箱的链条将动力传递给绞车滚筒，用于起下钻具、下套管；在钻进过程中送进钻具和控制钻压等；电动钻机的绞车通过两台直流电动机驱动；辅助刹车系统：一般钻机的刹车为刹带或盘式刹车控制，同时包括辅助刹车系统，辅刹采用水刹车或电磁刹车。目前新生产的钻机基本不采用水刹车。第十八页，共85页。三、钻井过程中所需设备材料简介天车和游车天车和游车是一组滑轮组。天车为定滑轮，游车为动滑轮。天车是装在井架顶部的一组定滑轮。第十九页，共85页。三、钻井过程中所需设备材料简介第二十页，共85页。三、钻井过程中所需设备材料简介大钩：大钩是起升系统的重要设备，它的作用是在正常钻进时悬挂水龙头和钻具；在起下钻时悬挂管柱；也用于起吊重物、安放设备及起放井架等辅助工作。第二十一页，共85页。二、钻井过程中所需设备材料简介

钢丝绳：钻机提升系统所使用的钢丝绳直径较大，故又称大绳。它悬吊着大钩，传递动力。由于它运动频繁、速度快、负荷大，并承受弯曲、扭转、挤压、冲击振动等复杂应力作用，因此直接关系着钻井速度的提高和人员、设备的安全。第二十二页，共85页。二、钻井过程中所需设备材料简介3）旋转系统钻机的旋转系统包括转盘、水龙头、方钻杆等，主要作用是在钻具不断给进和注入钻井液的条件下，用来旋转钻柱，向钻头提供扭矩。旋转系统还有接、卸钻柱和钻具的功能。第二十三页，共85页。三、钻井过程中所需设备材料简介转盘转盘的中心有一个方形孔，钻头和钻杆通过这个孔下入井中。钻杆的最上端接着方钻杆，方钻杆与转盘方孔之间卡有方补心，当转盘转动时，即可通过方钻杆带动钻柱和钻头旋转。在起下钻过程中，转盘可悬持钻具及卸开钻具丝扣；在井下动力钻井中用来承受反向扭矩。第二十四页，共85页。第二十五页，共85页。三、钻井过程中所需设备材料简介第二十六页，共85页。三、钻井过程中所需设备材料简介

水龙头

水龙头既属于旋转系统设备，又是循环系统中的一个部件。水龙头主要由固定、旋转和密封三大部分组成。水龙头通过提环悬挂在大钩上，其上端通过鹅颈管与水龙带相接，下端通过中心管保护接头与方钻杆相连。在钻进时水龙头悬挂承受井内钻柱的全部负荷，并将旋转的钻柱与不旋转的大钩、水龙带连接起来，构成钻井液循环通道。第二十七页，共85页。三、钻井过程中所需设备材料简介

顶驱是在游车大钩下装上有转盘和水龙头合一功能的设备，它既能给钻柱提供扭矩又能使钻井液循环；同时在顶驱的下部装有一套能在游车活动范围内的上卸扣装置，当井下遇到复杂情况时可立刻接上钻柱进行转动和循环。第二十八页，共85页。三、钻井过程中所需设备材料简介4）循环系统循环系统包括泥浆泵、地面管汇、泥浆罐和钻井液净化设备等。第二十九页，共85页。二、钻井过程中所需设备材料简介废水池泥浆池钻屑下滑泥浆振动筛加重装置泥浆泵排出管线立管水龙带水龙头方钻杆钻柱环空钻铤井眼钻头第三十页，共85页。三、钻井过程中所需设备材料简介钻井泵钻井泵是循环系统中的关键设备，为钻井提供高压钻井液。第三十一页，共85页。三、钻井过程中所需设备材料简介

钻井液净化设备包括振动筛、除气器、除砂器、除泥器、离心机等设备，用来清除钻井液中无用固相（如钻屑等）及气体。还有搅拌器、加重泵、泥浆枪等。第三十二页，共85页。三、钻井过程中所需设备材料简介振动筛是对钻井液进行固相控制的第一级设备，担负着清除大量岩屑的任务，安装的筛布情况，决定振动筛的处理量和处理效果。第三十三页，共85页。三、钻井过程中所需设备材料简介除气器一般安装在振动筛后面，能有效地清除侵入钻井液中的气体，避免钻井液被气体污染而改变钻井液的性能。另外，它还可以安全有效地排除有毒气体和易燃气体。第三十四页，共85页。三、钻井过程中所需设备材料简介除砂器、除泥器：除砂器、除泥器是用来清除振动筛清除不掉的较细固体颗粒。除砂器是用来分离60～100μm的粗泥和砂粒；除泥器分离10～30μm的粘土微粒和细泥粉砂。第三十五页，共85页。三、钻井过程中所需设备材料简介离心机：离心机是离心分离设备，离心机用以清除其他钻井液净化设备清除不掉的2μm以上的颗粒，并能回收钻井液中的重晶石。第三十六页，共85页。三、钻井过程中所需设备材料简介第三十七页，共85页。三、钻井过程中所需设备材料简介5）井控系统：在整个钻井作业过程中，当钻井液柱静液压力小于地层流体压力时，地层流体将进入井眼，引起井涌（溢流），严重可导致井喷。井控系统是对井下可能发生的复杂情况进行控制和处理，以恢复正常作业的设备。第三十八页，共85页。三、钻井过程中所需设备材料简介井控系统包括四个主要部分：以液压防喷器组为主体的钻井井口；防喷器的液压控制系统；节流压井管汇；钻具内防喷工具；第三十九页，共85页。三、钻井过程中所需设备材料简介

第四十页，共85页。三、钻井过程中所需设备材料简介以液压防喷器组为主体的钻井井口，包括环行防喷器和闸板防喷器、套管头等；第四十一页，共85页。三、钻井过程中所需设备材料简介控制系统是开关防喷器和液动放喷阀的装置。主要由远程控制台、司钻控制台、联接管汇等组成。第四十二页，共85页。三、钻井过程中所需设备材料简介

节流压井管汇是成功地控制井涌实施油气井压力控制技术的可靠必要设备。主要由节流阀、闸阀、管线管子配件、压力表等组成。第四十三页，共85页。三、钻井过程中所需设备材料简介

钻具内防喷工具钻进中当地层压力超过钻井液液柱压力时，为了防止地层压力推动钻井液沿钻杆水眼向上喷出，保护水龙带不因高压而蹩坏，而使用钻杆内防喷工具。钻杆内防喷工具主要有方钻杆上旋塞、下旋塞、钻杆回压凡尔等。第四十四页，共85页。三、钻井过程中所需设备材料简介

6）监测仪器和仪表

钻井参数仪能够测量大钩悬重、钻压、井深、立管压力、转盘扭矩、转盘转速、泵冲、吊钳扭矩等参数。目前通用的是加拿大DATALOD公司生产的钻井参数仪。

井涌井漏监测仪能够测量泥浆循环罐和起钻灌泥浆罐的单罐钻井液体积，总体积及总体积的变化量，终端系统能显示并打印相关数据，可同时对单罐和多罐液面变化进行监测和报警。第四十五页，共85页。三、钻井过程中所需设备材料简介

其他还包括硫化氢监测仪，可燃气体检测报警器等第四十六页，共85页。三、钻井过程中所需设备材料简介

7）其他辅助设备材料在国外、国内新的钻机配备标准一般要求井队配备叉车、吊车、

值班车等、重点探井钻到重点地层要配备消防车、救护车等，有些井还要求配备实时传输设备等。第四十七页，共85页。三、钻井过程中所需设备材料简介

2、钻进、起下钻过程钻进包括导管钻进、一开钻进、二开钻进、三开钻进等，有些井可以到五开或六开钻进。钻进过程主要使用的设备和材料有：1）钻头分为刮刀钻头、牙轮钻头、金刚石钻头和取芯钻头等第四十八页，共85页。三、钻井过程中所需设备材料简介

第四十九页，共85页。三、钻井过程中所需设备材料简介

刮刀钻头分为两翼钻头、三翼钻头和四翼钻头第五十页，共85页。三、钻井过程中所需设备材料简介

牙轮钻头分为单牙轮钻头、双牙轮钻头和三牙轮钻头第五十一页，共85页。三、钻井过程中所需设备材料简介

金刚石钻头、取芯钻头第五十二页，共85页。三、钻井过程中所需设备材料简介

2）、钻柱钻柱是用各种接头将方钻杆、钻杆和钻铤等部件连接起来组成的管柱，通常指钻头以上的钻具。第五十三页，共85页。三、钻井过程中所需设备材料简介

方钻柱主要作用：传递扭矩；承受钻柱全部重量主要特点：中空、断面外形为四边形和六边形；上端反扣（左旋扣）、下端正扣（右旋扣）；第五十四页，共85页。三、钻井过程中所需设备材料简介

钻杆主要作用：传递扭矩；输送钻井液。主要特点：两端有接头形成的台肩，便于接单根、起下钻；第五十五页，共85页。三、钻井过程中所需设备材料简介

钻铤主要作用：给钻头施加压力。主要特点：壁厚且粗大，单位长度重量大，为同尺寸钻杆的4～6倍。两端无接头第五十六页，共85页。三、钻井过程中所需设备材料简介

4）井口工具：起下钻、接单根过程中在井口所用的各种工具。包括：吊钳（大钳）、液压大钳；第五十七页，共85页。三、钻井过程中所需设备材料简介

吊卡、吊环；第五十八页，共85页。三、钻井过程中所需设备材料简介

卡瓦和安全卡瓦第五十九页，共85页。三、钻井过程中所需设备材料简介

提升短接和接头第六十页，共85页。三、钻井过程中所需设备材料简介

处理井下事故所需工具如安全接头、铅印、鱼顶修复器、打捞杯、打捞矛、反循环打捞蓝、公锥、母锥、卡瓦打捞筒、强磁打捞器、套铣筒、磨鞋、震击器、键槽扩大器等，根据井下事故情况，下入相应的工具进行事故处理。第六十一页，共85页。三、钻井过程中所需设备材料简介

安全接头、铅印、鱼顶修复器第六十二页，共85页。三、钻井过程中所需设备材料简介

打捞杯、打捞矛、反循环打捞蓝第六十三页，共85页。三、钻井过程中所需设备材料简介

公锥、母锥、卡瓦打捞筒第六十四页，共85页。三、钻井过程中所需设备材料简介

强磁打捞器、套铣筒、磨鞋第六十五页，共85页。三、钻井过程中所需设备材料简介

震击器、键槽扩大器第六十六页，共85页。三、钻井过程中所需设备材料简介

5）泥浆材料钻井液作为钻井过程中必不可少的物资，分为多种体系，每一种体系都是由多种化学药剂组成，以达到不同的效果。组成钻井液最基础的材料是水和膨润土，其他包括加重材料、润滑材料、降粘材料、增粘材料、堵漏材料、降失水材料、消泡材料等等。第六十七页，共85页。三、钻井过程中所需设备材料简介

6）定向井、水平井等特殊工序所需设备材料钻定向井、水平井需要专业的定向井服务人员和设备材料，国际上主要的服务商为斯伦贝谢和哈里伯顿公司，主要的核心技术也被这两个公司掌握。主要材料有无线随钻（MWD、LWD及监测控制系统）或有线随钻、井下马达、无磁钻铤、短钻铤、弯接头、扶正器和加重钻杆等。第六十八页，共85页。三、钻井过程中所需设备材料简介

第六十九页，共85页。三、钻井过程中所需设备材料简介

第七十页，共85页。三、钻井过程中所需设备材料简介

第七十一页，共85页。三、钻井过程中所需设备材料简介

3、录井施工过程钻井过程一般伴随着录井施工，普通的生产井往往只有一个录井工，负责卡地层层位。勘探井往往需要录井队，需要录井仪器，重点勘探井则需要综合录井队，使用综合录井仪器。

国内使用的综合录井仪主要为法国Geoservice公司的GEO系列、美国国际录井公司的DLS系列、贝克休斯公司Advantage综合录井仪和上海神开生产的SK系列。第七十二页，共85页。三、钻井过程中所需设备材料简介第七十三页，共85页。三、钻井过程中所需设备材料简介

4、测井施工过程钻井后期