鉆井實習(xí)報告

鉆井實習(xí)

1、主要目的和任務(wù)：了解鉆井過程概況和各種錄井方法，使我們對學(xué)校所學(xué)理論知識有更深刻的認(rèn)識，并了解石油各個方面的生產(chǎn)環(huán)節(jié)。通過實習(xí)，了解專業(yè)，增強(qiáng)感性認(rèn)識，學(xué)習(xí)基本技能，深化已學(xué)的知識，并以現(xiàn)場實際操作來培養(yǎng)我們動手動腦能力，增強(qiáng)我們對石油鉆井技術(shù)更感性的認(rèn)識，了解我國石油工程的現(xiàn)狀，激發(fā)我們熱愛專業(yè)，勤奮學(xué)習(xí)的熱情。

2、實習(xí)地點及方式：地點：華東石油局——新疆井場。

方式：實踐。

3、具體內(nèi)容3.1井場的組成及鉆井過程概況3.1.1、井場概況井場是在陸地上打井時為便于鉆井施工，在井口周圍平整出來的一片平地，面積根據(jù)鉆機(jī)鉆探能力的大小而定，鉆6km深井的鉆機(jī)約需120×90m2，鉆3km井深的鉆機(jī)約需100×60m2，再小于此的鉆機(jī)，井場可小到60×80m2。井場用于放置鉆井設(shè)備如井架、動力機(jī)、泥漿泵及循環(huán)系統(tǒng)、以及存放鉆桿、套管等管材，放置水罐、油罐、洗井液罐及堆放洗井液材料、各種配件等。并設(shè)有值班房、發(fā)電房、庫房等臨時建筑。

井場的空場大小應(yīng)能滿足搬家、安裝、固井及處理事故等作業(yè)時大批車輛進(jìn)出、擺放的需要。

井場的形狀大體上為長方形，可因地制宜以減少土方量。但公路應(yīng)從井架大門前方通入井場，不應(yīng)從鉆井設(shè)備后部通入（即所謂倒井場），油罐等也不應(yīng)放于井場入口附近，以免井場上出現(xiàn)井噴、失火等險情時搶險車輛無法進(jìn)入井場。

對離礦區(qū)較遠(yuǎn)的探井，尚需有生活設(shè)施如宿舍、廚房、飯廳等。

圖1 鉆井井場及設(shè)備示意圖

1．天車 11．鼠洞（接單根用） 21．管子坡道 31．（脫泥機(jī)）泥漿過濾設(shè)備

2．井架 12．鼠洞（放方鉆桿用） 22．管架 32．脫砂機(jī)

3．二層臺 13．固定大鉗 23．井架底座 33．離心機(jī)

4．游動滑車 14．接管用大鉗 24．泥漿返回管線 34．泥漿泵

5．大鉤 15．絞車 25．泥漿振動篩 35．干水泥儲備罐

6．水龍頭 16．指重表 26．節(jié)流管匯 36．儲水罐

7．吊卡 17．司鉆控制臺 27．泥漿-天然氣分離器 37．發(fā)電機(jī)

8．方鉆桿 18．井場值班室 28．脫氣裝置 38．防噴器組

9．方鉆桿補(bǔ)心 19．水龍帶 29．泥漿儲備池

10．方補(bǔ)心 20．蓄能裝置 30．泥漿池

3.1.2、鉆井工具及用途簡介方鉆桿

規(guī)格：方鉆桿電鉆桿長2～3米；壁厚是普通鉆具厚的4～5倍材料；優(yōu)質(zhì)合金鋼、截面是正方形、方邊形。

特點：方鉆桿上下扣都是母扣，方鉆桿有保護(hù)接頭下面是正扣，上面是過渡接頭—反扣。

作用：1、傳遞扭矩

2、承載具的重量

3、輸送鉆井液

方鉆桿運(yùn)輸、使用中的注意事項：放在鼠洞內(nèi)，防彎曲、防生銹。

鉆鋌

作用：1、施加鉆壓

2、防止井斜 鉆鋌尺寸不同鉆具組合不同

3、不斷延續(xù)加深井眼

4、輸送鉆井液

結(jié)構(gòu)：①光本體 ②壁厚③重量是鉆桿的4～6倍,大約為 600～800斤 ④正旋螺紋⑤優(yōu)質(zhì)合金鋼

鉆桿

鉆桿多為一側(cè)公扣,一側(cè)母扣�，F(xiàn)在用的鉆桿為5寸， 127毫米直徑，真空無縫鋼管制成。

作用：1、傳遞扭矩

2、輸送鉆井液

3、不斷延續(xù)加深井眼

維護(hù)方法：防止放在場地泥水里。

鉆桿檢查：1、本體是否彎曲

2、水眼是否暢通

3、公母扣是否完好

4、公徑扣臺階完好

鉆頭

鉆頭為井底破碎巖石的工具。

作用：1、破碎巖石

2、形成井眼

鉆頭的分類：

1、從結(jié)構(gòu)上可分為以下四種：

⑴牙輪鉆頭

①結(jié)構(gòu)：由殼體、牙爪、牙輪、水眼、儲油密封系統(tǒng)等組成。

②工作原理：1>牙輪的縱振及其對地層的沖擊作用。

2>牙輪的滑動產(chǎn)生對地層的剪切作用。

⑵刮刀鉆頭

①結(jié)構(gòu)由上鉆頭體、下鉆頭體、刀翼、水眼四部分組成。

②上鉆頭體：位于鉆頭的上部，車有母螺紋，與鉆頭柱相連、側(cè)面有深槽、用于安裝刀翼。

③下鉆頭體：用于水眼的設(shè)計、安裝、噴嘴。

④工作原理： 切削、剪切、擠壓。

⑶金剛石鉆頭

⑷pdc鉆頭

①結(jié)構(gòu)由鉆頭體、保修面、切削面、水眼、接頭。

②原理：pdc顆粒具有極高的強(qiáng)度和硬度、刀口鋒利。

2、從功用上分為以下兩種種：全面鉆進(jìn)鉆頭、全徑鉆頭。

節(jié)流管匯與壓井管匯

1、節(jié)流與壓井管匯的作用

當(dāng)井涌關(guān)井后，利用節(jié)流閥啟、閉程度的不同，控制一定的套管壓力，維持穩(wěn)定的井底壓力，避免地層流體進(jìn)一步流入井中。當(dāng)不能通過鉆具進(jìn)行正常循環(huán)時，可通過壓井管匯向井中泵入鉆井液，以便恢復(fù)和重建井底壓力平衡。

2、節(jié)流、壓井管匯的工作壓力

根據(jù)sy/t5323-92《壓井管匯與節(jié)流管匯》的規(guī)定，節(jié)流壓井管匯的最大工作壓力分別為5級：

14mpa 、 21mpa 、 35mpa、70mpa、105mpa。目前，國產(chǎn)節(jié)流壓井管匯，除105mpa壓力等級都已研制成功。

井場所裝設(shè)的節(jié)流壓井管匯，其壓力等級必須與井口防噴器組一致。通常，管匯壓力等級的選定以最后一次開鉆時井口防噴器組的壓力等級為準(zhǔn)。避免了由于井口防噴器組壓力等級的改變而頻繁換裝管匯。

3、節(jié)流管匯的作用

通過節(jié)流閥的節(jié)流作用實施壓井作業(yè)，替換出井里被污染的泥漿，同時控制井口套管壓力與立管壓力，恢復(fù)泥漿液柱對井底的壓力控制，制止溢流。

過節(jié)流閥的泄壓作用，降低進(jìn)口套管壓力，將是實現(xiàn)“軟關(guān)井 ”。

通過放噴閥的大量泄流作用，保護(hù)井口防噴器組。

4、節(jié)流管匯的類型

①手動節(jié)流管匯:

管匯中常用與備用兩個節(jié)流閥都是手動節(jié)流閥

②液動節(jié)流管匯:

管匯中常用與備用兩個節(jié)流閥都是液動節(jié)流閥

5、壓井管匯的作用

壓井：強(qiáng)行灌重泥漿(全封閘板封井)

防止燃燒起火：強(qiáng)行注清水(發(fā)生井噴時)

協(xié)助滅火：強(qiáng)行注滅火劑(井噴著火時)

3.1.3鉆井過程一口井從開始鉆鑿到完成，要經(jīng)過很多道工序，現(xiàn)分述之。

（1）準(zhǔn)備工作

①定井口位置 地質(zhì)師根據(jù)地質(zhì)上或生產(chǎn)上的需要確定井底位置。當(dāng)井身軸線按鉛垂線設(shè)計時，井口中心與井底中心位置在同一鉛垂線上，這就是直井。如果井身軸線對鉛直線而言是斜的或是曲線形狀，則井口中心位置將不與井底中心在同一鉛垂線上，這就是定向井。

②修公路 為了將各種設(shè)備與物資運(yùn)入井場，需要修公路。因有時滿載車總重可達(dá)30~40t或更多，公路應(yīng)能通行重車。公路不平將減小車速，并使車輛過早損壞。

③平井場 在井口周圍平整出一塊場地以供施工之用。井場面積因鉆機(jī)而異，大型鉆機(jī)約需120×90m2，中型鉆機(jī)約為100×60m2，形狀大致呈長方形，可因地制宜。

④打基礎(chǔ) 為了保證設(shè)備在打井過程中不會因下陷不均勻而歪斜，要打基礎(chǔ)（或稱基墩）。小些的基礎(chǔ)可用方木或預(yù)制件，大型的基礎(chǔ)則在現(xiàn)場用混凝土澆灌。

⑤安裝 立井架，安裝鉆井設(shè)備、泥漿泵，安放或挖掘泥漿池、泥漿槽等。

圖 2 鉆井設(shè)備布置情況

a-地面以上；b-鉆臺以下；1-天車臺及天車；2-鋼絲繩；3-游動滑車；4-大鉤；5-水龍頭；6-方鉆桿；7-水龍帶；8-鉆臺；9-轉(zhuǎn)盤；10-井架；11-二層臺；12-洗井液返出管線；13-司鉆工作位置；14-滾動篩；15-絞車；16-發(fā)動機(jī)；17-底座；18-轉(zhuǎn)盤驅(qū)動鏈條；19-動力機(jī)到絞車和泵的傳動件；20-泥漿泵；21-泵上水池；22-轉(zhuǎn)盤驅(qū)動鏈條；23-防噴器；24-水泥環(huán)；25-鉆桿；26-鉆頭；27-方鉆桿；29-轉(zhuǎn)盤；29-接鉆臺；30-洗井液返出管線；31-振動篩；32-防噴器；33-接節(jié)流管匯；34-表層套管；35-鉆鋌；36洗井液返出管線

（2）鉆進(jìn)

當(dāng)前世界各地普遍使用的鉆井方法是旋轉(zhuǎn)鉆井法（或稱轉(zhuǎn)盤鉆法），此法始于19XX年。

①鉆進(jìn) 直接破碎巖石的工具叫鉆頭。鉆進(jìn)時用足夠的壓力把鉆頭壓到井底巖石上，使鉆頭的刃部吃入巖石中。鉆頭上邊接鉆柱，用鉆柱帶動鉆頭旋轉(zhuǎn)以破碎井底巖石，井就會逐漸加深。加到鉆頭上的壓力叫鉆壓，是靠鉆柱在洗井液中的重量（即鉆柱在空氣中的重量減去在洗井液中的浮力后的重量）的一部分產(chǎn)生的。

鉆柱把地面上的動力傳給鉆頭，所以，鉆柱是從地面一直延伸到井底的，井有多深，鉆柱就有多長。隨著井的加深，鉆柱也逐漸增長，其重量也逐漸加大，以致于會超過鉆壓的需要。過大的鉆壓將會引起鉆頭、鉆柱、設(shè)備的損壞，所以必需將大于鉆壓的那部分鉆柱重量吊懸起來，不使作用到鉆頭上，如圖3所示。形成鉆壓的部分鉆柱處于受壓縮應(yīng)力狀態(tài)，被吊懸部分受拉伸應(yīng)力。當(dāng)井剛開鉆時，由于井很淺，鉆柱重量小于鉆壓，所以井內(nèi)鉆柱全部受壓；當(dāng)井變深，鉆柱重量超過鉆壓需要時。上部鉆柱被吊懸而處于受拉狀態(tài)，下部仍處于受壓狀態(tài)。

鉆柱在洗井液中的重量稱為懸重，大干鉆壓需要而吊懸起來的那部分重量稱為鉆重，亦即：

鉆壓=懸重-鉆重

井加深的快慢，即鉆進(jìn)的速度，用機(jī)械鉆速或鉆時表示。機(jī)械鉆速是每小時破碎井底巖石的米數(shù)，即每小時進(jìn)尺數(shù)，通常簡稱鉆速。鉆時是每進(jìn)尺lm所需分鐘數(shù)。

（1）

圖3 洗井液循環(huán)圖

1-鉆柱；2-鉆頭；3-洗井液

式中 ──鉆速，m/h；h──為時間t內(nèi)的鉆頭進(jìn)尺數(shù)，m，t單位為h。

（2）

式中，tm──鉆時，min/m；

h──t時間內(nèi)的.進(jìn)尺數(shù)，m；

t──鉆進(jìn)h所用時間，min。

③接單根 在鉆進(jìn)過程中，由于井在不斷加深，鉆柱也要及時接長，每次接入一根鉆桿叫做接單根。打一口井要接很多次單根。

④起下鉆 為了更換磨損了的鉆頭，需將全部鉆柱從井中取出，換了新鉆頭以后再重新下入井中，叫起鉆和下鉆。一口井要用很多只鉆頭才能鉆成，所以起下鉆的次數(shù)是很多的。為了提高效率，節(jié)省時間，起下鉆時不是以單根鉆桿為單位進(jìn)行接卸，而是以二或三根鉆桿為一接卸單位，稱為立根。立根長度一般為24~28m。為了配合這么長的立根，井架高度一般為41m左右。

也可能是其它原因，如打撈落入井中的物件，解決卡鉆等工作也需要進(jìn)行起下鉆的操作。

⑤固井 一口井在鉆鑿過程中，要穿過各種性質(zhì)不同的地層：有的地層巖石堅硬，井眼形成以后可以維持較長時間而不致坍塌；有的地層則很松軟、破碎，形成的井壁不穩(wěn)定，井壁上的巖石極易坍塌落入井內(nèi)；有的地層內(nèi)含有高壓油、氣、水等流體；有的地層強(qiáng)度不高，易被壓裂、造成洗井液漏失；有的地層含有某些鹽類，會使洗井液性能變壞等等。盡管地層復(fù)雜多變，還是得設(shè)法將這些地層鉆穿，否則無法繼續(xù)向下鉆進(jìn)。當(dāng)這些地層被鉆穿以后，上述的各種復(fù)雜情況有的可能消失，對以后的鉆井工作不再造成危害，而有的則繼續(xù)給鉆井工作造成麻煩，也許會形成隱患。為了保護(hù)已鉆成的井眼和使以后的鉆井工作順利進(jìn)行，或為生產(chǎn)造成通路，防止各層間串通，應(yīng)當(dāng)在適當(dāng)?shù)臅r候?qū)�井眼進(jìn)行加固，稱為固井。固井的方法是將稱為套管的薄壁無縫鋼管下入井中，并在井眼與套管之間灌注水泥漿以固定套管，封閉環(huán)形空間，隔開某些地層。這就是下套管，注水泥作業(yè)。一口井從開始到完成，常需下入多層套管并注水泥，即需進(jìn)行數(shù)次固井作業(yè)。

⑥事故處理 如物件落入井內(nèi)，需進(jìn)行打撈，鉆桿斷在井內(nèi)也要打撈；鉆柱被卡在井內(nèi)時則要設(shè)法解除卡鉆。除落物外，引起井內(nèi)復(fù)雜情況而需要處理的原因多系洗井液性能不符合要求所造成的。

⑦其它作業(yè) 在鉆井過程中要進(jìn)行鉆屑錄井、氣測井、電法測井以及地層測試；交井以后還可能有射孔、替噴、試油、酸化壓裂等項作業(yè)。

3.2完井地質(zhì)報告的編制 井完鉆以后，必須全面、系統(tǒng)地整理和分析在鉆井過程中所取得的各項資料，綜合判斷地下地質(zhì)情況和油、氣、水層，編寫完井報告。

完井地質(zhì)報告是一口井鉆完后的文字總結(jié)。報告主要包括以下內(nèi)容中：

（1）序言

簡明扼要地闡述該井鉆井過程，錄井工作的概況，資料的可靠程度及基本經(jīng)驗教訓(xùn)等。

（2）地層簡述

本井鉆穿地層層序、井深、厚度、各組段地層的主要巖性，可供對比的標(biāo)準(zhǔn)層和標(biāo)志層特征，以及與鄰井、鄰區(qū)的對此情況。有些內(nèi)容可以列表說明。

（3）油氣水顯示情況

首先，按深度順序?qū)�發(fā)現(xiàn)的油、氣、水層的各種原始資料及解釋情況進(jìn)行分級描述，如分為主要油氣層及次要油氣層。將油（氣）層巖性、各種錄井顯示，測井解釋結(jié)果等詳細(xì)敘述，做出有科學(xué)根據(jù)的評價。

（4）試油、氣層位盤見

主要是提出供試油、試氣的層位、井段、厚度，同時提出完井方法及試油方法和步驟。

（5）總結(jié)與建議

應(yīng)針對主要問題進(jìn)行總結(jié)。如對本井的地層、構(gòu)造、油氣層和其它有待討論的問題，進(jìn)行專題論述。要以充分的事實，論證過去結(jié)論中的正確與錯誤，并闡明新的認(rèn)識，提出切實可行的建議。

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