石油钻采机械第三期

任连城 魏昌祥 董超群 龚银春 郭正伟 等

目录

  • 1 第一单元 石油钻机总论
    • 1.1 钻井工艺概述
    • 1.2 石油钻机的组成
    • 1.3 钻机的参数及标准
    • 1.4 石油钻机的发展
    • 1.5 本章小结
  • 2 第二单元 钻机的驱动与传动
    • 2.1 钻机驱动与传动概述
    • 2.2 柴油机驱动-机械传动
    • 2.3 柴油机液力传动-机械传动
    • 2.4 本章小结
  • 3 第三单元 钻机起升系统
    • 3.1 起升系统工作原理
    • 3.2 游动系统典型设备
    • 3.3 绞车
    • 3.4 绞车刹车系统
    • 3.5 本章小结
  • 4 第四单元 钻机旋转系统
    • 4.1 转盘
    • 4.2 水龙头
    • 4.3 顶部驱动钻井系统
    • 4.4 本章小结
  • 5 第五单元 钻机循环系统
    • 5.1 概述
    • 5.2 钻井泵
    • 5.3 泥浆固控设备
    • 5.4 本章小结
  • 6 第六单元 钻机的控制系统
    • 6.1 概述
    • 6.2 钻机的气控制
    • 6.3 钻机的液压控制
    • 6.4 本章小结
  • 7 第七单元 采油机械
    • 7.1 采油方法概述
    • 7.2 有杆采油系统
      • 7.2.1 游梁抽油机
      • 7.2.2 无游梁抽油机
      • 7.2.3 抽油泵
    • 7.3 无杆采油系统
      • 7.3.1 水力活塞泵采油
      • 7.3.2 电动潜油离心泵采油
      • 7.3.3 螺杆泵采油
    • 7.4 其它采油设备
    • 7.5 本章小结
钻井工艺概述
  • 1 学习内容
  • 2 视频
  • 3 案例分析

一、钻井工程基本概念

1、“钻井”的含义



利用专用设备及破岩工具破碎形成井筒的工艺过程。所用的专用设备及破岩工具即为钻机。

   

2、钻井的目的

(l)了解地质构造情况——地质评价

(2)勘探各种矿藏在地下的埋藏情况——发现油气藏

(3)开采石油天然气和其它地下流体——开采油气藏。

3、钻井的主要内容(从钻机工作的角度)

(1) 破碎井底岩石;

 (2) 取出岩屑;

 (3) 巩固井壁(即固井)。

二、常规钻井方法

在地壳上造出井眼的方法即钻井方法,以破碎岩石的原理为基础,常用的钻井方法有: 

1、顿钻钻井法

顿钻钻井法通过钻头对岩石的冲击作用使岩石破碎,故又名冲击钻井。相应的钻井设备称顿钻钻机或纲绳冲击钻机。

 


顿钻钻井设备简单,操作容易,钻井成本低,因其不使用钻井液,油层不会遭受钻井液污染,故适合钻浅的低压油气层,又由于采用冲击破岩法,对钻凿坚硬地层更为有利。

用顿钻方法钻井,其破碎岩石,取出岩屑的作业是不连续的,钻头功率小,效率低,速度慢,又无泥浆平衡地层压力,故不适合钻深的高压油气井,远不能适应现代石油钻井中优质、快速打深井的要求,而逐渐被旋转钻井法所代替。(1905年)

2、旋转钻井

通过钻头旋转破碎岩石的钻井方法,包括地面转盘旋转钻机、顶部驱动旋转钻机以及井下动力钻具旋转钻井。

1)地面转盘旋转钻井

   地面转盘旋转钻井法是通过转盘-方钻杆带动钻头加压旋转以破碎岩石


 

2) 井下动力钻具旋转钻井法
  从顿钻到转盘钻,是钻井方法上的一次革命。但随着钻井深度的增加,钻杆柱在井中旋转不仅要消耗过多的功率,且对钻杆的强度也有更高的要求,这就要求钻井方法向钻杆不转的方向发展,从而出现了井下动力钻具旋转钻井法。


3)顶部驱动旋转钻井法                    
  为满足钻斜井、定向井等高难度井的需要,上世纪末出现的代替转盘旋转钻具而从顶部驱动钻具的新型顶部驱动钻井系统,己获得大规模的推广应用。

三、常规旋转钻井工艺

1井身结构:井内所下套管层数、尺寸、深度、水泥返高等。

 

1-  导管:保护井口附近的表土地层,防止被经常流出的洗井液体冲垮;

2-  巩固上部比较疏松易塌的不稳定岩层;安装防喷器等井口设备,控制钻开高压层时可能发生的井喷现象;

3-  封隔某些难以控制的复杂地层,以便能顺利地钻达预定的生产目的层

4-  封隔油、气、水层,保证油井的正常生产

5-  水泥环

2. 转盘旋转钻井基本工艺:

   

四、钻井工程技术发展概况

1、定向钻井:普通定向井、斜直井、大斜度井、水平井、丛式井:分支井

2、射流钻井:

3、欠平衡钻井:

4、自动化钻井: