古今中外话钻探

古今中外话钻探第1页，课件共47页，创作于2023年2月2023/7/31张晓西2第2页，课件共47页，创作于2023年2月第3页，课件共47页，创作于2023年2月第4页，课件共47页，创作于2023年2月第5页，课件共47页，创作于2023年2月第6页，课件共47页，创作于2023年2月2023/7/31张晓西7第7页，课件共47页，创作于2023年2月2023/7/31张晓西8第8页，课件共47页，创作于2023年2月第9页，课件共47页，创作于2023年2月2023/7/31张晓西10第10页，课件共47页，创作于2023年2月第11页，课件共47页，创作于2023年2月油气井钻井钻探技术发展的最高水平第12页，课件共47页，创作于2023年2月油气井钻井工程钻井工程的定义：利用钻机设备及破岩工具破碎地层形成井筒的工艺过程。钻井的目的和意义：地质评价发现油气藏开发油气藏第13页，课件共47页，创作于2023年2月钻井工程的工艺过程定井位、设计井身轴线剖面钻进洗井接单根起下钻固井完井其它作业第14页，课件共47页，创作于2023年2月定向井

定井位、设计井身轴线剖面根据地质及油气层特点或生产上的需要，确定井口位置及井底位置。根据井位及生产要求设计确定井身轴线剖面。根据井眼轴线剖面的类型，所钻的井可以分为：直井和定向井。钻井工程的工艺过程直井第15页，课件共47页，创作于2023年2月普通定向井：一个井场内仅有1口最大井斜角小于60°的定向井。斜直井：用斜直钻机或斜井架完成，自井口开始井眼轨道一直是一段斜井段的定向井。大斜度井：最大井斜角在60°~80°范围内的定向井水平井：最大井斜角大于或等于86°，并保持这种井斜角钻完一定长度段的井。长曲率半径：6°/30m

中曲率半径：6°~20°/30m

水平井中短曲率半径：1°~20°/30m

短曲率半径：1°~10°/m

径向水平井：k=∝丛式井：在一个井场内有计划地钻出两口或两口以上的定向井组，其中可含1口直井。多底井：一个井口下面有两个或两个以上井底的定向井。定向井第16页，课件共47页，创作于2023年2月ROTATINGDIVERTERSEPARATIONSOLID/LIQUID/GASCOMPRESSOR/N2COSTCORROSIONVIBRATIONSHYDRAULICCALCULATIONSCUTTINGSLIFTINGFLUIDINFLUXCOMPLETIONBOREHOLESTABILITYMWDTRANSMISSIONHIGHTORQUE/DRAGUNDERBALANCEDFIRE/EPLOSIONS水平井第17页，课件共47页，创作于2023年2月丛式井第18页，课件共47页，创作于2023年2月

双向

迭加

三叉

辐射形

人字形肋骨形分支井及形式第19页，课件共47页，创作于2023年2月主井眼和分支井都是裸眼1主井筒注水泥分支井为裸眼2主井筒注水泥分支井下套管3主井筒和分支井都注水泥4水泥封固主井筒和分支井,各层压力分隔5井下分叉装置6分支井分级第20页，课件共47页，创作于2023年2月钻进与洗井陆上钻机海洋钻井平台牙轮钻头钻进过程第21页，课件共47页，创作于2023年2月钻井液的洗井过程泥浆池环形空间泥浆泵高压管线水龙头钻杆钻头第22页，课件共47页，创作于2023年2月接单根、起下钻接单根：向钻柱上连接一根钻杆，以便继续钻进，使井深不断加深起下钻：起钻：为了更换钻头，将井内钻柱取出换下旧钻头。下钻：换上新钻头后，重新将钻柱下入井内。第23页，课件共47页，创作于2023年2月固井、完井、其它作业固井下套管注水泥完井完井方式完井井口装置试油事故处理岩屑录井测井射孔酸化压裂修井其它作业第24页，课件共47页，创作于2023年2月第25页，课件共47页，创作于2023年2月主要技术、理论内容钻井技术理论主要内容岩石与钻头井眼轨道设计与控制钻井液优选参数钻井油气井压力预测与控制固井与完井特殊复杂井钻井技术涉及到的相关基础学科和理论基础：岩石力学与岩石破碎学杆管柱力学流体力学胶体化学水泥化学优化理论计算机技术第26页，课件共47页，创作于2023年2月世界钻井发展趋势第27页，课件共47页，创作于2023年2月2023/7/31张晓西28世界钻井发展趋势图解第28页，课件共47页，创作于2023年2月2023/7/31张晓西29国外近十年来发展的主要钻井技术水平井大位移井小井眼钻井欠平衡钻井顶部驱动连续油管钻井随钻测量/地质导向自动化（闭环）钻井第29页，课件共47页，创作于2023年2月2023/7/31张晓西30钻井装备与工具

电驱动钻机和顶驱系统的应用正在逐步推广，电驱动钻机占钻机总数的百分比已达23%，1993年全世界装备了约350套顶驱系统。90年代初国外商业应用了连续软管钻井装置，到1995年中期，全世界连续管作业装置达614套，其中相当一部分用于钻井。钛合金钻杆。第30页，课件共47页，创作于2023年2月2023/7/31张晓西31钻井装备与工具高达48米的我国首台9000米交流变频超深井石油钻机2005年12月9日在陕西宝鸡石油机械有限责任公司通过专家评审验收，这是我国自行研制开发的具有自主知识产权的第一台9000米超深井钻机，标志着我国在超深井石油钻机研制生产方面取得新的重大突破。第31页，课件共47页，创作于2023年2月2023/7/31张晓西32钻井装备与工具

随钻测量/随钻测井(MWD/LWD)技术发展迅速，已研制了适用于各种井眼尺寸的MWD/LWD工具。其测量参数已逐步增加到近20种钻井和地层参数，目前，传感器离钻头尚有1～2米的距离。新的仪器化钻头。第32页，课件共47页，创作于2023年2月2023/7/31张晓西33MWD/LWD第33页，课件共47页，创作于2023年2月2023/7/31张晓西34AutoTrakNonRotatingSleevew/SteeringRibs&InclinationSensorsNonRotatingSleeveRotatingDriveShaftMWDFormationEvaluation“GammaRay+Resistivity”TripleCombo

第34页，课件共47页，创作于2023年2月2023/7/31张晓西35自控原理HighSideSleeve

OrientationP2P3P1Drive

ShaftBearingHousing

Sleeve=HighSideBitSideForceDirectionMagnitude第35页，课件共47页，创作于2023年2月2023/7/31张晓西36NonRotating

SteerableStabilizer第36页，课件共47页，创作于2023年2月2023/7/31张晓西37定向分枝井钻进过程第37页，课件共47页，创作于2023年2月2023/7/31张晓西38钻井装备与工具

国外钻头设计和制造技术极为成熟，有适合于各类井下条件和地层的钻头，包括PDC钻头、热稳定PDC钻头、超硬激光镀层牙轮钻头、聚晶金刚石轴承牙轮钻头。BBL可膨胀钻头、Schlumberger公司的TReX切削件技术。而且钻头的适应性强，应用范围广泛。第38页，课件共47页，创作于2023年2月2023/7/31张晓西39欠平衡钻井技术

所谓欠平衡钻井工艺技术，就是在钻井过程中始终保持钻井液循环体系井底压力低于地层孔隙压力，利用专用设备使产层的流体有控制地进入井筒并将其循环到地面，实现安全钻进。包括：欠平衡专用装备的选型与配套、井身结构、钻头优选、钻具组合、参数优选、井控技术等几个方面。第39页，课件共47页，创作于2023年2月2023/7/31张晓西40欠平衡钻井技术优点1、减少或防止地层污染2、对产层进行实时连续调查3、提高钻速,提高钻头寿命 4、杜绝或减少井漏5、杜绝或减少压差卡钻等井下复杂6、提前生产，降低完井及增产作业成本7、提高初期产量。8、延长有效储层开采期和发现新的产层。第40页，课件共47页，创作于2023年2月2023/7/31张晓西41连续柔管(CTD)钻进技术

连续管钻机采用一条很长的柔性金属软管，起下钻时连续地将软管缠绕在一个直径很大的滚筒上，中间不用拆卸钻杆，可节省起下钻时间60%--70%。连续管钻机重量轻，占地面积小。目前连续管钻机钻深能力可达15240米。截止到上世纪90年代末,世界上约有500多台连续管钻机，预计2010年可达800多台。第41页，课件共47页，创作于2023年2月2023/7/31张晓西42第42页，课件共47页，创作于2023年2月2023/7/31张晓西43未来的研究主题经济、环保的提高采收率新技术；储层描述技术；解决井眼堵塞、腐蚀和其它生产问题的新技术；适应上下游生产的防腐新材料和催化剂；各种环保、节能的新技术；建立各种更准确的描述石油和环境变化的数学模型；提高劳动生产率、改善工作环境；规范技术市场和技术转让协议。第43页，课件共47页，创作于2023年2月2023/7/31张晓西44未来的钻井研究项目高效钻井的专家系统；激光钻井和射孔技术；海上作业能量供应综合系统；井壁稳定性研究；钻井废物管理；固井新材料。第44页，课件共47页，创作于2023年2月2023/7/31张晓西45美国能源部石油天然气

研究开发与推广计划可导向空气冲击钻井系统先进的泥浆冲击锤大功率小井眼钻井系统高压连续软管钻井系统高温随钻测井系统高温随钻测量系统水力脉冲钻井系统新型大尺寸切削齿