大慶邁普科技有限公司石油鉆井工程簡介大慶邁普科技有限公司大慶邁普科技有限公司第一章石油鉆井概論第二章鉆井施工工序概述第三章鉆井地質基礎知識第四章鉆井工藝技術第五章井口工具第六章鉆頭第七章下井工具第八章鉆井儀器儀表第九章鉆井液第十章固井與完井第十一章井下復雜情況及事故處理第十二章崗位巡回檢查路線第十三章作業隊標準配備第十四章作業隊應急預案第十五章作業隊資質、安全、設備、井控第十六章中國民營鉆井隊伍發展現狀調查目錄第一章石油鉆井概論

鉆井是利用一定的工具和技術在地層中鉆出一個較大孔眼的過程。鉆井方法是指為了在地面以下巖層中鉆出所要求的孔眼而采用的鉆孔方法。在石油鉆井現場上使用的鉆井方法主要有頓鉆鉆井法和旋轉鉆井法。目前普遍使用的是旋轉鉆井法大慶邁普科技有限公司大慶邁普科技有限公司

旋轉鉆井法包括地面轉盤旋轉鉆井法和井底動力鉆具旋轉鉆井法。第一章石油鉆井概論大慶邁普科技有限公司

油氣井類型一、按井深劃分井的類型二、按鉆井目的劃分井的類型

1、探井：指其目的主要是通過鉆井而探明地質情況，獲取地下地層油氣資源分布及響應性質等方面的井。他包括地質探井、地層探井、預探井、祥探井、評價井等。

2、開發井：指以開發為目的，為了給已探明的地下油氣提供通道，或為了采用各種措施使油氣被開采出來所鉆的井。一般包括淺生產井、生產井、注水井和檢查資料井。井型淺井中深井深井超深井井深（km）<22~3.23.2~5>5第一章石油鉆井概論大慶邁普科技有限公司第二章鉆井施工工序概述

鉆井是一項系統工程，是多專業、多工種利用多種設備、工具、材料進行的聯合作業。同時它又是多程序緊密銜接，多環節環環相扣的連續作業。施工的全過程都具有相當的復雜性。

每一口井的完成包括鉆前工程、鉆進工程和完井作業三個階段。每一項工程階段又有一系列的施工工序。其主要工序一般包括：定井位、道路勘測、基礎施工、安裝井架、搬家、安裝設備、一次開鉆、二次開鉆、鉆進、起鉆、換鉆頭、下鉆、完井、電測、下套管、固井作業等大慶邁普科技有限公司下達井位接收鉆井設計井位測量土方施工井架就位鉆井施工復測井位施工準備鉆機安裝水電訊鉆具轉運鉆井物資鉆前驗收停注放溢技術交底開鉆加重中途檢測完鉆完鉆測井劃眼通井下套管施工準備固井固井檢驗搬遷交付鉆井施工工序第二章鉆井施工工序概述大慶邁普科技有限公司鉆前工程：是指開鉆前的準備工程。它包括以下內容：測定井位、落實水源、修筑道路、基礎施工、井架安裝、鉆機搬遷與安裝、土方工程施工、全套水、電、訊路的鋪設和安裝防凍保溫設施以及備齊開鉆鉆具和用料，做好開鉆井口準備（包括下導管和沖鼠洞）。工序銜接如下：安裝防凍保溫設施測定井位修筑道路井場落實水源基礎施工井架安裝鉆機搬遷就位備齊鉆具、用料、工具水、電、訊鋪設鉆機安裝土方施工開鉆井口準備第二章鉆井施工工序概述大慶邁普科技有限公司鉆進工程：是指從開鉆到全井進尺鉆完所進行的施工。根據地質與工程設計的不同要求，這個時期可分為一次開鉆、二次開鉆或多次開鉆。鉆進工程的具體內容包括鉆進（起下鉆）、鉆井取芯、測井、井壁取芯、中途固井等。一般正常工序銜接如下：一次開鉆下表層套管技術套管固井表層套管固井二次開鉆測井、井壁取芯下技術套管三次鉆進鉆達目的層第二章鉆井施工工序概述大慶邁普科技有限公司完井工程：是按施工設計規定的完井方法進行施工的過程（本課僅介紹一般正常射孔完井程序）。完井工程階段的作業程序包括：完井電測、井壁取芯、油層套管固井、試壓、測聲幅、裝井口裝置等。一般正常工序銜接如下：完井電測井壁取芯裝井口裝置通井下油層套管油層固井注水泥候凝測聲幅試壓資料上報交井第二章鉆井施工工序概述大慶邁普科技有限公司第三章鉆井地質基礎知識

鉆井地質研究的對象：鉆井是石油、天然氣勘探與開發的主要手段。石油與天然氣都埋藏在地下不同深度的巖石中，因此鉆井地質所研究的對象就是我們鉆井所鉆的巖石。地球的構造地球的內部結構：從外到里是由地殼、地幔、地核三部分組成。地殼的厚度一般為30~40km，石油鉆井的深度都在地殼的深度范圍內。大慶邁普科技有限公司

地殼中的巖石分類：

按成因分為三大類：巖漿巖、沉積巖和變質巖。

1、巖漿巖：是高溫高壓下的巖漿從地層深處侵入或噴出地表冷凝而成的巖石。主要有花崗巖和玄武巖等，特點是無層理、塊狀。

2、沉積巖：是在地殼表層條件下，主要是母巖（即巖漿巖、變質巖及早期形成的沉積巖）的風化產物，經搬運、沉積后再經成巖作用而形成的巖石。常見的沉積巖有：泥巖及頁巖、砂巖、礫巖、石灰巖等。

石油生成于并絕大部分儲集于沉積巖的孔隙、裂縫和溶洞中。

3、變質巖：由于物理化學環境的改變，而使早期形成的巖漿巖、沉積巖以固體狀態重新發生本質變化而形成的巖石。常見的變質巖有：大理巖與片麻巖。第三章鉆井地質基礎知識大慶邁普科技有限公司

主要沉積巖的介紹：

1、泥巖及頁巖：粘土類沉積物經成巖作用而形成泥巖。呈薄片層狀的泥巖稱為頁巖，含石油瀝青豐富的頁巖叫油頁巖。

2、砂巖：砂粒（φ0.01~2mm）經膠結物膠結在一起形成砂巖。膠結物一般有：硅質、鈣質、鐵質、泥質等。砂巖一般都具有孔隙，可以儲存油、氣、水。

巖石孔隙度：巖石孔隙體積與巖石的總體積之比。孔隙度大且滲透性好的砂巖是很好的油氣儲集層。

3、礫巖：砂粒（φ>2mm）經膠結物膠結在一起形成礫巖。

4、石灰巖：主要由碳酸鈣沉積而成的巖石。

裂縫和溶洞發育的石灰巖也是很好的油氣儲集層。第三章鉆井地質基礎知識大慶邁普科技有限公司第四章鉆井工藝技術一、直井鉆井技術：二、定向井鉆井技術：三、水平井鉆井技術：

大慶邁普科技有限公司重點介紹防斜打直井技術：石油鉆井中始終強調快速、優質。快速是指鉆進速度要快。而優質，就是主要指井身質量的優質。衡量井身質量的一個非常重要的指標即是井斜。

井斜的基本概念：一般情況下井身軸線和鉛垂線之間都有一定的偏離，這種偏離就叫井斜。第四章鉆井工藝技術大慶邁普科技有限公司第四章鉆井工藝技術井斜的危害：

1、對勘探工作的影響：井斜大了就會造成井深誤差，使地質資料不真實，導致地質工作得出錯誤結論而漏掉油氣層。如果井斜過大還會使井眼偏離設計井位，打亂油氣田的開發布井方案，使采收率降低。

2、對鉆井工作的影響：如果井斜過大，鉆柱在狗腿井段旋轉時要產生很大的彎曲交變應力，而使鉆具疲勞破壞；在狗腿井段容易拉出鍵槽導致起下鉆困難甚至卡鉆；同時嚴重的狗腿度還可能影響測井、下套管作業及固井質量

3、對采油工藝的影響：井斜過大就會影響井下的分層開采及注水作業，并對抽油機井常會引起油管和抽油桿的磨損與折斷。大慶邁普科技有限公司井斜的原因：

影響井斜的原因有很多，如地質條件、鉆具結構、鉆進技術措施、操作技術及設備的安裝質量，上述因素中，地質條件和鉆具結構對井斜的影響最大。

1、地質條件因素一般有：地層傾角、層理及走向，巖石的層狀結構、各向異性、巖性軟硬交錯和斷層等。其中起重要作用的是地層傾角，其他因素對井斜的影響都與地層傾角緊密相連。表現在：傾斜的地層對井斜的影響巖性巖性軟硬交錯對井斜的影響地層的各項異性對井斜的影響第四章鉆井工藝技術大慶邁普科技有限公司2、下部鉆具彎曲對井斜的影響：下部鉆具在鉆壓的作用下發生彎曲是引起井斜的另一個原因，其彎曲程度越嚴重，井斜也越嚴重，它對井斜的影響表現在兩個方面：（1）、下部鉆具彎曲使鉆頭相對井眼軸線發生偏斜，其鉆進方向偏離原井眼軸線，直接導致井斜。（2）、下部鉆具彎曲使鉆壓改變了作用方向，引起井斜的橫向偏斜力。3、其他因素對井斜的影響：

包括設備安裝質量不好、鉆井操作水平不高及防斜措施不當等，也會使井鉆斜。第四章鉆井工藝技術大慶邁普科技有限公司第五章井口工具

井場常見的井口工具有：吊卡、吊鉗、卡瓦、安全卡瓦、液壓大鉗及滾子方補芯等吊卡：用于起下鉆時，提升和下放鉆具，并使鉆具坐于轉盤。在鉆進中用于接單根。吊卡主要由主體、活頁、開口銷、手柄、活頁銷、鎖銷手柄、平衡緊定螺釘和上鎖銷等部分組成。通常可分為側開雙保險式、對開雙保險式及閉鎖環式。目前現場普遍采用的是側開雙保險式吊卡，其優點是體積小、重量輕、結構簡單，操作和維護保養方便、安全。大慶邁普科技有限公司

吊鉗：分為外鉗、內鉗兩種，工作時相互協作，主要用于起下鉆、下套管及鉆進接單根作業時，上卸鉆具絲扣及緊扣。目前現場普遍使用的是B型吊鉗。B型吊鉗的結構比較復雜，主要由大鉗銷子、鉗柄、吊桿、吊環、平衡螺絲、1″扣合器（方框）、2″固定扣合器（雙公）、3″長鉗、4″短鉗（雙母）、5″扣合器等十個部分呢組成。其中5″扣合器即為活動鉗頭，更換5″扣合器可上卸不同的鉆具。第五章井口工具大慶邁普科技有限公司

卡瓦：用于起下鉆作業中卡光滑的管體。同時還可以將鉆具卡緊于轉盤中以傳遞扭矩劃眼之用。現場常用的是三片式卡瓦，主要有卡瓦體、卡瓦牙、襯套、壓板、手把螺栓、鉸鏈銷釘、襯板和卡瓦手柄組成。

現場鉆井作業工作中要經常檢查卡瓦牙是否固定牢靠，嚴防卡瓦牙墜入井內。第五章井口工具大慶邁普科技有限公司

安全卡瓦：用于起下鉆鋌、取心筒和大直徑的管子時卡于卡瓦上部，防止一旦卡瓦失靈時鉆具溜入井內，以保證以上作業的安全性。安全卡瓦由若干節卡瓦牙通過銷子連接成一體，其兩端又通過銷孔的銷柱與絲杠聯結為一個可調節性卡瓦。規格見下表：被卡物外徑（mm）卡瓦節數被卡物外徑(mm)卡瓦節數95~117.57190~21911114.3~142.98215.9~244.512139.7~1689241.3~269.913165~19410第五章井口工具大慶邁普科技有限公司

液壓大鉗：為井口機械化工具，主要由行程變速箱、減速裝置、鉗頭、氣控系統和液控系統等部分組成。用于：

1、起下鉆作業時在扭矩不超過100千牛.米范圍內上卸鉆桿接頭、螺紋。

2、正常鉆進時上卸方鉆桿、接頭。

3、上卸直徑為203mm的鉆梃。

4、甩鉆桿作業。

5、活動鉆具，當轉盤不能轉動時，可用低檔（2.7轉/分）活動鉆具，時間在半小時左右。第五章井口工具大慶邁普科技有限公司

滾子方補芯：主要由上蓋、下座、軸、四個滾輪、緊固螺栓和加油杯等組成。滾子方補芯的維護保養方面應注意的是：

1、每周檢查保養。

2、完井后用壓軟金屬法檢查滾輪與方鉆桿的間隙是否大于3mm。

3、完井后用撬杠撬動滾輪判斷軸和滾輪軸承的磨損情況，檢查移動量是否大于0.8mm。

4、完井后轉動滾輪測量磨損深度是否大于3.2mm。以上三項指標如超過允許值，必須檢修或更換。第五章井口工具大慶邁普科技有限公司第六章鉆頭

鉆頭是直接破碎巖石，形成井眼的工具，它是影響鉆井速度最直接的因素。

衡量鉆頭破巖效率高低的主要指標：

1、鉆頭進尺：一只鉆頭在整個使用過程中，其鉆進的井段長度，單位為米（m）。

2、鉆頭壽命：在鉆頭的整個使用過程中，鉆頭在井下的純鉆進時間（包括劃眼），單位為小時（h）。

3、機械鉆速：用鉆頭的進尺除以純鉆進時間，即單位純鉆進時間的鉆頭進尺，來表示鉆頭破碎巖石的能力和效果，單位為米/小時（m/h）。公式為：大慶邁普科技有限公司

常用鉆頭簡介：為適應不同的鉆井目的、鉆進地層和鉆井工藝技術的要求，破巖鉆頭按照鉆切巖石面積及形狀的不同，可分為全面鉆進鉆頭、環形鉆進的取芯鉆頭以及用于鉆水泥塞或鉆錐形眼的特種鉆頭。按照結構特點和破巖機理的不同又可分為刮刀鉆頭、牙輪鉆頭和金剛石及PDC鉆頭。下面就對這幾種鉆頭做以簡要介紹：一、刮刀鉆頭：刮刀破巖機理：刮刀鉆頭是靠其刀翼在鉆壓的作用下吃入巖石，并在扭矩作用下剪切破巖的，是切削型鉆頭。其破巖機理見下圖：鉆壓扭矩第六章鉆頭大慶邁普科技有限公司

刮刀鉆頭的分類：刮刀鉆頭按刀翼數分為兩翼刮刀、三翼刮刀和四翼刮刀；另外按刀翼底刃的形狀還可分為平底和階梯式刮刀鉆頭。現場常用的是平底三翼刮刀鉆頭。第六章鉆頭大慶邁普科技有限公司二、牙輪鉆頭：牙輪鉆頭的分類及結構特點：牙輪鉆頭按牙輪數目的不同分為單牙輪鉆頭、雙牙輪鉆頭、三牙輪鉆頭及多牙輪鉆頭。按牙齒制造方法的不同又分為銑齒牙輪鉆頭和鑲齒牙輪鉆頭。一般是由鉆頭體、水眼、巴掌、軸承和牙輪等部分組成。其中牙輪鉆頭的軸承是非常重要的組成部分，在井下牙輪軸承要承受幾噸到幾十噸的鉆壓工作負荷很重，而且牙輪在井底的滾動會引起鉆頭的強烈振動，這就使牙輪軸承的磨損很快。它的磨損決定了鉆頭的壽命。第六章鉆頭大慶邁普科技有限公司三、金剛石鉆頭及PDC鉆頭：金剛石鉆頭PDC鉆頭第六章鉆頭大慶邁普科技有限公司三、金剛石鉆頭及PDC鉆頭：金剛石鉆頭的結構及破巖機理：金剛石鉆頭由鉆頭體、胎體和金剛石切削刃三部分組成。其切削刃在鉆壓的作用下壓縮并吃入巖石，在鉆具扭矩的作用下，象犁地一樣切削巖石

PDC鉆頭的結構及破巖機理：PDC鉆頭是聚晶金剛石復合片鉆頭的簡稱，由鉆頭體和切削齒組成。其破巖機理為對軟地層主要是犁，對硬地層是靠剪切。

第六章鉆頭大慶邁普科技有限公司四、取芯鉆頭取心鉆頭用于鉆取巖心。取心鉆頭是以環狀破碎井底巖石，在中心部位形成巖心柱。巖心收獲率的大小、鉆進快慢都與鉆頭質量和選擇有關。取心鉆頭的結構設計要有利于提高巖心收獲率。鉆頭鉆進時應平穩以免振動損壞巖心，鉆頭外緣與中心孔應同心，鉆頭水眼位置應使射流不直射巖心處并減少漫流對巖心的沖蝕。鉆頭的內腔應能使巖心爪盡量靠近巖心入口處，這樣可使巖心形成后很快經巖心爪進入巖心筒而被保護起來，同時可使割心時盡量靠近巖心根部減少井底殘留巖心。第六章鉆頭大慶邁普科技有限公司第七章下井工具

下井鉆具的構成：主要有方鉆桿、鉆桿、鉆鋌、鉆桿接頭、扶正器及各種配合接頭。

1、方鉆桿位于鉆柱的最上端，上部與水龍頭相連，下部與鉆桿相連，主要作用是傳遞扭矩和承受鉆柱的重力。為了傳遞扭矩，方鉆桿斷面呈正方形或六邊形。

方鉆桿兩端車有絲扣，上端為反扣，下端為正扣，防止旋轉時自動卸扣。

為了接單根后方鉆桿的方部可以進入方補心，要求他比單根長2-3米，一般長度為13-14.5米。

大慶邁普科技有限公司

下井鉆具的構成：

2、鉆桿是鉆柱的基本組成部分，是由圓形斷面、壁厚中空的無縫鋼管制成。其主要作用為傳遞扭矩、輸送鉆井液、連接及延長鉆柱以達到不斷加深井眼的目的。現場常用的鉆桿全部為無細扣對焊鉆桿，常用的單根長9米左右。第七章下井工具大慶邁普科技有限公司3、鉆鋌是主要給鉆頭施加鉆壓之用及防止井斜，鉆鋌是用高級合金鋼制成的，壁厚一般為38~53mm，相當與鉆桿的4~6倍，質量約為同長度鉆桿的4~5倍，上接鉆桿下接鉆頭，用它自身的重力給鉆頭加壓。由于鉆鋌粗、剛性大，在鉆壓作用下不易產生彎曲，有利于防止井斜和鉆具折斷。鉆鋌的尺寸指的是外徑，兩端扣形都是粗扣，目前采用的鉆鋌尺寸有146.1mm、158.75mm、177.85mm、203.20mm、228.6mm.第七章下井工具大慶邁普科技有限公司4、接頭分為鉆桿接頭和配合接頭兩類。其中鉆桿接頭是鉆桿的組成部分，用以連接鉆柱。其類型有：內平接頭：適用于外加厚及內加厚的鉆桿。優點是鉆井液流過接頭阻力小，但易于磨損，強度較低。

貫眼接頭：適用于內加厚及內外加厚的鉆桿。磨損接頭比內平接頭小，流動阻力較大。

正規接頭：適用于內加厚鉆桿。流動阻力最大，但它外徑小，磨損小，強度較高。5、接頭類型的表示法：三位數字表示接頭的類型，第一位數字表示鉆桿外徑，第二位數字表示接頭類型，一平二貫三正規，第三位表示公母扣，“1”表示公扣，“0”表示母扣。如410表示41/2“鉆桿內平式母扣接頭。第七章下井工具大慶邁普科技有限公司第八章鉆井儀器儀表鉆井現場常用的儀器儀表主要有指重表、泵壓表、側斜儀等。其中：1、指重表是石油鉆井普遍使用的一種重要鉆井儀表，主要用來測量鉆具懸重和鉆壓大小及其變化。它包括死繩固定器、重力指示儀、和記錄儀三個部分。大慶邁普科技有限公司2、泵壓表為耐震壓力表，主要有由密封墊、膜片組、叉簧和傳動機構及外殼組成。

使用時應注意：

（1）、應垂直安裝在安裝處不得附加任何形式的緩沖裝置，并距離測量點要近。

（2）、儀表宜在其測量范圍上限值的1/3~2/3內使用。

（3）、儀表使用環境溫度偏離20+-5攝式度時，應考慮附加溫度誤差。

（4）、儀表內所充許介質為甲基硅油，不要隨意加其他油類。

（5）、使用時要經常檢查其靈敏度，如有異常及時更換。第八章鉆井儀器儀表大慶邁普科技有限公司3、測斜儀：現場常用的有虹吸式測斜儀、單點磁力測斜儀和多點磁力測斜儀三種。其中：虹吸式測斜儀的工作原理是利用液面保持水平的特性來測量井斜的，井身有斜度，下入該處的測斜儀也隨之傾斜，但盛于儀器內的液體（墨水）卻仍保持水平狀態，病癥測斜卡片上留下墨跡。根據留下的墨跡即可計算井身軸線的傾斜角度。單點磁力測斜儀及多點磁力測斜儀的工作原理是利用水平羅盤的磁針在地磁的作用下有固定的指向性。適用于非磁礦區的鉆井測量中。單點與多點的區別是多點磁力測斜儀可以連續測量井眼不同位置的井斜角，單點只能測量井眼某處的井斜角。第八章鉆井儀器儀表大慶邁普科技有限公司第九章鉆井液鉆井液的功用、類型、組成一鉆井液的常規性能二鉆井對鉆井液性能的基本要求三鉆井液固相控制的基本知識四大慶邁普科技有限公司鉆井液是指油氣鉆井過程中以其多種功能滿足鉆井工作需要的各種循環流體的總稱。鉆井液又稱作鉆井泥漿，或簡