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钻井完井工程

第一篇：钻井完井工程第一章绪论第二章井身结构设计钻井完井工程1、石油钻井类型按性质和用途一般分为：地质探井、预探井、详探井(评价井)、地质浅井、检查资料井、生产井、注水井。2、钻机系统：动力系统、提升系统、旋转系统、循环系统、井控系统。1、井身结构设计的主要任务是确定套管的下入层次、下入深度、水泥浆返深、水泥环厚度、生产套管尺寸及钻头尺寸。2、井身结构设计应满足以下主要原则：(1)能有效地保护储集层(2)避免产生井漏、井喷、井塌、卡钻等井下复杂情况和事故，为安全、优质、高速和经济钻井创造条件(3)当实际地层压力超过预测值发生溢流时，在一定范围内，应具有处理溢流的能力。3、地层压力：地层压力是指岩石孔隙中流体的压力，也叫地层孔隙压力。4、地层破裂压力：在井中，当地层压力达到某一值时会使地层破裂，这个压力称为地层破裂压力。5、地层坍塌压力：当井内液柱压力低于某一值时，地层出现坍塌，我们称这个压力为地层坍塌压力。6、异常低压产生原因：（1）生产层长期开采衰竭（2）地下水位很低7、异常高压产生原因：(1)沉积物的快速沉积，压实不均匀(2)渗透作用（3）构造作用（4）储集层的机构（5）油田注水8、地层压力预测（监测）方法：(1)Dc指数法(2)声波时差法(3)地震波法9、井身结构设计的基础参数：(1)地质方面的数据：1）岩性剖面及故障提示2）地层压力梯度剖面3）地层破裂压力梯度剖面(2)工程数据：1）抽汲压力系数SW2）激动压力系数Sg3）地层压裂安全增值Sf4）溢流条件SK5）压差允值∆PN（∆Pa）第三章钻井液1、钻井液的主要功用:(1)钻井方面:1)清洗井底，携带岩屑2)冷却、润滑钻头和钻柱3)形成泥饼，保护井壁4)控制和平衡地层压5)悬浮岩屑和加重材料6)提供所钻地层的地质资料7)传递水功率8)防止钻具腐蚀(2)保护油气储集方面:保护油气层的渗透性，尽量降低对原始油气层物化性质的损害。2、几种岩石矿物特性(1)高岭土的结构及性能特点：晶体构造由一个硅氧四面体片和一个铝氧八面体片组成，硅氧四面体片和铝氧八面体片由共用的氧原子联结在一起。(2)蒙脱石的结构及性能特点：蒙脱石的每一构造单位由两层硅氧四面体片和夹在它们中间的一层铝氧八面体片组成。(3)伊利石的晶体构造和蒙脱石相类似，不同之点在于伊利石中硅氧四面体中有较多的硅被铝取代，因取代所缺的正电荷由处在相邻两个硅氧层之间的K+补偿，因K+存在于晶层之间并进入相邻氧原子网格形成的孔穴中，使各晶胞间拉得较紧，水分不易进入层间，因此它是不易膨胀的粘土矿物3、钻井液流变性：在外力作用下，钻井液流动和变形的特性。4、流体的基本流型：牛顿流体、塑性流体、假塑性流体、膨胀流体5、粘度：钻井液流动时，固体颗粒之间、固体颗粒与液体之间、以及液体分子之间的内摩擦的总反映。6、钻井液的切力是指静切力，其胶体化学的实质是凝胶强度，凝胶强度取决于单位体积中结构链环的数目和单个链环的强度。钻井液的动切力：反映层流流动时，粘土颗粒之间及高聚物分子之间的相互作用力（形成空间网架结构的能力）。7、宾汉塑性流型:τ=τn0+ηsγτ0：动切力（屈服值）ηs：塑性粘度(PV)γ：剪切速率(s-1)幂律流型：τ=KγK：稠度系数n：流性指数卡森流型：τ-τ=ηγτ:卡森动切力η：极限高剪粘度c∞nc∞12121212赫－巴流型：τ=τ+Kγy1版权所有，复印必究wky工作室制作第四章钻进工艺1、影响钻井过程（钻速）的因素：地层岩性、钻井液性能、钻头类型、水力参数、机械参数2、衡量岩石力学性质的参数：弹性、塑性、韧性、强度3、石油钻井用钻头类型：刮刀钻头、牙轮钻头、金刚石钻头4、刮刀钻头的破岩原理：撞击、压碎及小剪切、大剪切5、三牙轮钻头的基本结构：(1)钻头本体(2)牙轮：由牙轮体和牙齿组成(3)轴承及其储油密封装置(4)喷嘴6、牙轮钻头的破岩机理：(1冲击、压碎作用(2)剪切作用7、金刚石钻头的破岩机理：以切削齿对地层进行切削来破碎岩石。8、水功率传递原理：（1）钻井液从钻井泵流出以后，先经过地面高压管线、立管、水龙带、和方钻杆。这部分称为地面管汇，不随井深变化。（2）钻井液从方钻杆流出后，即进入钻杆和钻铤内部。这部分合称为钻柱内部，随着井深的增加而加大。（3）钻井液从钻铤流出后即进入钻头喷嘴，形成液射流，清洗井底和破碎岩石。这是水功率传递的目的地（4）钻井液到达井底以后，又从钻柱与井壁的环形空间返出到达地面上，钻井液在返出时还要完成一个任务——携带岩屑。9、一般组成钻柱的基本钻具是：方钻杆、钻杆、钻铤、配合接头钻柱承受载荷特点：轴向力、扭矩、径向挤压力、弯曲力矩、动载10、钻柱在钻井过程中的运动形态：自转、公转、涡动、轴向振动、扭转振动、横向振动第五章钻井过程压力控制1、波动压力对钻井工程的影响(1)