‘壹’ 石油钻井时,有通井一说。那什么是通井呢
楼上都对,我补充一下
一般我们在以下几种情况下需要通井,测井后、下套管前、常规钻具下钻遇阻无法处理、井漏等复杂无法继续钻进时,通井时根据井下状况选择不同的钻具结构。
普通直井,井下正常,需要在测井后或下套管前通井,可以用牙轮钻头+钻铤+扶正器+钻杆通井,如果井下有井漏、井塌等,不能带扶正器,采用光钻铤结构通井。如果是定向井、水平井通井,视井下情况而定,井斜小可带钻铤和扶正器,带扶正器的目的是为了休整井壁使其变得稳固和光滑,有利于下一步继续作业,
如果井斜较大,可以直接用牙轮钻头+加重钻杆通井。
通井必须用牙轮钻头,不能用PDC钻头。
‘贰’ 石油钻井方法有哪些
目前,世界上广泛采用钻井方法来取得地下的石油和天然气。随着石油工业的不断发展,钻井深度不断增加,油气井的建设速度也随之加快,促使钻井方法、技术和工艺得到很大改进。从已钻成的千百万口油气井的资科中可以看到变化过程:顿钻逐渐被旋转钻代替,井身结构从复杂到简单,井眼直径日趋缩小等等。
一、钻井工艺发展概况和趋势石油钻井是油田勘探和开发的重要手段。一个国家石油工业的发展速度,常与它的钻井工作量及科学技术水平紧密相关。近20年来,世界石油产量和储量剧增,钻井工作量相应地大幅度增加,钻井科学技术水平也得到了飞速发展。在此期间钻井技术发展的特点是从经验钻井进展到科学化钻井。钻井深度、斜度、区域和地区也有长足的发展。从钻浅井、中深井发展到钻深井和超深井;从钻直井和一般斜井发展到钻大斜度井和丛式井;从陆上钻井发展到近海和深海钻井;从地面条件好的地区钻井发展到条件恶劣的地区(如沙漠、沼泽和寒冷地区)钻井。在钻井技术发展的同时,设备、工具和测量仪表也得到了相应的发展。
美国钻井工作者曾将旋转钻井技术的发展进程分为四个时期:
(1)概念时期(1900—1920年)。这个时期开始把钻井和洗井两个过程结合在一起,开始使用牙轮钻头并用水泥封固套管。
(2)发展时期(1920—1948年)。这个时期牙轮钻头有所改进,提高了进尺和使用寿命。固井工艺和钻井液有了进一步的发展,同时出现了大功率的钻机。
(3)科学化钻井时期(1948—1968年)。这个时期大力开展钻井科学研究工作,钻井技术飞速发展。该时期的主要技术成就有:发展和推广了喷射钻井技术;发展了镶齿、滑动、密封轴承钻头;应用低固相、无固相不分散体系钻井液;发展了地层压力检测技术、井控技术和固控技术,提出了平衡钻井的理论及方法。
(4)自动化钻井时期(1968年至今)。这个时期发展了自动化钻机和井口自动化工具。钻井参数自动测量和计算机在钻井工程中得到广泛应用,最优化钻井和全盘计划钻井也初具规模。
目前,钻井人员一般把钻井技术发展的前两个时期称为经验钻井阶段,把后两个时期称为科学化钻井阶段。时期的划分直观地描述了钻井技术发展的过程,揭示了其发展规律。
任何一门科学和技术都有其自身的发展规律和要达到的主要目标。钻井工作是为油田勘探和开发服务的重要手段。钻井技术的发展首先要保证钻井质量,即所钻油气井要满足油气田勘探和开发的要求,要在此基础上来提高钻井速度、缩短钻井周期、降低钻井成本。
近20年来的实践证明,现代钻井工艺技术将围绕以下三个方面发展:
(1)提高钻井速度,降低生产成本;(2)保护生产层,减少油气层的污染和损害;(3)改善固井、完井技术,适应采油要求,延长油气井寿命。
新中国成立以来,我国钻井技术发展较快。特别是1978年推广喷射钻井、低固相优质钻井液、四合一牙轮钻头等新技术后,我国的钻井技术水平又有显着提高,进入了科学化的钻井阶段,但与国外先进水平相比,还存在一定的差距。为了使我国的钻井水平能满足勘探开发的需要,努力赶上世界先进水平,必须要向钻井技术进步要速度、要质量、要经济效益,为加速勘探开发步伐、不断增加油气产量作出贡献。
二、冲击钻井方法冲击钻井是一种古老的钻井方法,也是旋转钻井方法出现以前唯一的钻油气井的方法。它是将破碎岩石的工具(钢质尖头钻头)提至一定高度,借钻头本身的重力冲向井底,击碎岩石。然后捞取被击碎的岩屑,以便继续钻进。因此,冲击钻井方法又被称为顿钻。
由于冲击钻井时,破碎岩屑与清除岩屑必须间断地进行,因此钻井速度很慢,不能满足石油生产发展的需要。冲击钻井现在已基本上被旋转钻井所代替,仅在一些埋藏浅、压力低的油田还能见到。
三、旋转钻井方法提高钻速的根本途径是改变钻井方法,这正是旋转钻井法产生的原因。旋转钻井法的实质是:钻头在压力作用下吃入岩石,同时在转动力矩的作用下连续不断地破碎岩石;被破碎的岩屑由地面输入的钻井液(泥浆、水、空气等)及时带走,钻井液可以连续不断地清除岩屑。这样,一只钻头可以在井底连续钻进十几米、几十米甚至数百米后才起至地面进行更换。由于使用了钻井液,可长时间稳定井眼、控制复杂地层。旋转钻井的钻井速度高,能适应多种复杂情况,目前世界上大多使用这种方法钻油气井。旋转钻井通常也称为转盘钻。
利用钻杆和钻铤(厚壁钢管)的重力对钻头加压,钻压要使钻头能够吃入岩石。破碎岩石所需的能量是从地面通过沉重的钢性钻柱传给钻头的。起、下钻的过程比较繁琐,必须将钻柱拆卸成许多立柱,才能起出钻头;而下钻时又必须逐根接上。为了连续洗井,钻井液从转动的空心钻柱里流向井底,再带着岩屑从钻柱外部与井壁形成的环形空间返回地面。钻头钻进、清洗井底以及起、下钻所需的动力全部由安装在地面上的相应设备提供,这些机器设备总称为钻机。
现代旋转钻井的工艺过程表现为四个环节,即钻进、获取地质资料、完井和安装。
钻进环节由一系列按严格的顺序重复的工序组成:把钻柱下入井里;旋转和送进钻头使其在井底破碎岩石,同时循环钻井液;随着井筒的加深而接长钻柱;起、下钻柱以更换被磨损的钻头;洗井,净化或配制钻井液,处理复杂情况和事故等辅助作业。
为了获得全面准确的地质资料,钻井过程中不仅需要进行岩屑、钻时、钻井液录井工作,而且还要进行钻取岩心、测井等工作。通过各种地球物理测井方法,可以获得井径、井斜、方位、岩性等基本数据,掌握和了解井眼质量以及地层和油气层的某些特性。
在钻穿油气层以后,需要下入油层套管,并注入水泥以隔离油气层与其他地层,使油气顺利地流到地面上来。根据油气井生产的要求做好井底完成工作是很重要的一道工序。
从确定井位开始,就需要平整井场、挖基础坑、泥浆池、圆井等土方工程;为运输机器设备而修筑公路;铺设油、水、气管线,架设电线,以输送油、水、气和电力;打好地基以安装设备、井架等。基础工作完成后,要进行大量的井架、设备等搬运和安装工作,还需做好开钻前的一切准备工作,如检查机器设备、试车、固定导管、钻鼠洞、调配钻井液、接好钻具等。
旋转钻井过程中,驱动钻柱旋转、克服钻柱与井壁的摩擦消耗了部分能量。为了减少这些无益的能量损失,1940年前后出现了井下动力钻井方法。井下动力钻井所用设备与旋转钻井基本相同,只是钻头不再由转盘带动旋转,而是由井下动力钻具直接驱动。典型的井下动力钻具是涡轮钻具,因此井下动力钻井又常称为涡轮钻井。目前,井下动力钻井在定向钻井技术中得到了广泛的应用。
近年来,一些工业发达国家还竞相开展了热力钻井、高压冲蚀钻井、等离子射流钻井和激光钻井等新型钻井方法的研究。随着科学技术的进步,新的钻井方法还将不断涌现,钻井工程也必将进入一个全新的科学化时期。
四、井身结构井身结构是油气井全部基本数据的总称。它包括以下数据:从开钻到完钻所用的钻头、钻柱尺寸和钻柱长度;套管的层次、直径;各层套管的下入深度、钢级和壁厚;各层套管注水泥的数据。由此可见,井身结构是全部钻井过程计划和施工的重要依据。图5-1为井身结构的示意图。
图5-1井身结构
首先下入长度约4~6m的短套管,也称导管,用于加固地表以免被钻井液冲毁,保护井口完整。同时将循环的钻井液导入泥浆净化系统内。
第二次下入的套管叫表层套管,用于封隔地表不稳定的疏松地层或水层、安装井口防喷器。一般深度为40~60m,有时可达500~600m。
当裸眼(未被套管隔离的井眼)长度超过2000~3000m或者地层剖面中存在高、低压油层、气层、水层和极不稳定的地层时,钻进过程中为避免发生工程事故需要下入中间套管,又叫技术套管。目的是封隔复杂地层,防止喷、漏、卡、塌等恶性事故发生,保证安全钻井。技术套管的层次和下入的深度根据地质和钻井条件确定。
最后下入的套管叫油层套管,用于采油、采气或者向生产层注水、注气,封隔油层、气层和水层,保证油气井正常生产。油层套管的下入深度取决于井底的完成方法。油层套管一般从井口下到生产层底部或者只从生产层顶部下到底部。实际工作中对部分下入的油层套管,根据作用取不同的名称,如尾管、筛管、滤管以及衬管等。
井身结构是由钻井方法、钻井目的、地质条件与钻井技术水平决定的。周密考虑各种影响因素,制定合理的井身结构,是保证高速度钻井与油气井投产后正常产出的关键。
综上所述,现代石油钻井工程是一项复杂的系统工程。由多工序、多工种联合作业,需要各种先进的科学技术和生产组织管理水平。
‘叁’ 石油的钻井通常都有上千米深,大概的工作原理是怎样的
石油钻井的过程看似复杂,其实原理很简单。首先,电力或机械传动通过方钻杆传递转动的力量,方钻杆之下是钻杆,最底部则是钻头。这个过程和我们在地面上使用电钻钻孔的原理类似。但不同之处在于,钻杆之间是通过螺纹连接在一起的,因此在钻到一定深度时,需要拧开中间的连接部分,加入新的钻杆,这样一层一层地钻下去,最终可以达到数千米的深度。
在钻井过程中,每钻到一定深度,就需要进行测量工作,这通常由专门的测井公司完成。如果发现钻孔方向出现偏差,就会及时进行修正。现在的钻井技术已经相当先进,不仅可以直钻数千米深,还可以在直钻过程中改变方向,实现90度转弯,这种钻孔能够转弯的情况在其他行业中是完全不可能实现的。
这种钻井技术的应用范围非常广泛,不仅可以用于石油和天然气的开采,还可以用于地质勘探、地热资源开发等领域。通过钻井技术,我们可以更好地了解地球内部结构,为人类利用自然资源提供重要数据支持。
此外,钻井技术的进步也极大地提高了能源开采的效率和安全性。现代钻井设备和技术能够精确控制钻孔的方向和深度,减少钻井过程中可能遇到的各种风险。同时,通过先进的监测系统,可以实时监控钻井过程中的各种参数,确保钻井作业的安全进行。
总之,石油钻井技术的发展不仅推动了能源行业的发展,也为其他相关领域带来了重要的技术支持。随着技术的不断进步,未来的钻井技术将会更加高效、安全和环保,为人类社会的可持续发展做出更大的贡献。
‘肆’ 石油钻井的钻井、固井施工工序
钻井就是利用钻机设备及破岩工具破碎地层形成井筒的工艺过程,目地是进行地质评价、发现油气藏、开发油气藏。施工工序:钻进→洗井 →接单根 →起下钻 →完钻。
固井就是向井内下入一定尺寸的套管串,并在其周围注入水泥浆,把套管固定的井壁上,避免井壁坍塌。施工工序:下套管至预定深度→装水泥头、循环泥浆、接地面管线→打隔离液→注水泥→顶胶塞→替泥浆→碰压→注水泥结束、候凝。
‘伍’ 打一口石油井的过程程序是什么
石油钻井一般流程:
油气田开发计划确定后,进入开发过程,包括钻井和生产钻井环节涉及的设备包括钻机设备系统(包括八个系统)和测井设备。生产环节涉及的设备包括采油设备和测井设备钻井前,应先在地面确定钻井位置(即钻井位置),然后铺设安装钻机的基础,井架和钻机应安装在钻井位置。
在钻井作业过程中,钻杆和钻头由钻机的动力驱动旋转,钻头连续破碎遇到的岩层并形成井眼(也称为井眼)钻孔的大小由钻头的大小决定。当钻头破碎地层时,它通过空心钻杆将钻井液(通常称为钻井泥浆)注入地面,将钻头在破碎地层时产生的大量钻屑从循环钻井液带到地面。
地面上的固体控制装置从钻井液中移除钻屑后,钻井泵将钻井液再次泵入井中。钻井液穿过钻杆的内孔到达钻头的水孔,然后从井壁和钻柱之间的环形空间返回地面。钻井过程是钻头破碎岩石,钻井液不断进行钻屑并通过循环形成井筒的过程。
钻至设计深度后,应在井筒内下入专用仪器进行测井作业。目的是确定地下地层的岩性以及每个油、气、水层的位置。然后下入小于钻井孔的无缝钢管(也称为套管),向套管和井壁之间的环形空间注入水泥浆,将套管固定在井壁上。
最后一步是在油层位置对套管进行射孔,人为地为流入套管的油气形成一个孔。油气地层压力高时,会自行流出地表。这种井叫做自喷气井。当油气压力较低时,需要通过外力从地下抽出。这种井叫做非自流井。钻井期间,电缆测井或随钻测井可用于测井活动。
要完成上述一系列石油钻井工作流程,需要钻机设备系统中八个子系统的协调运行。它们分别是:提升系统、旋转系统、钻井液循环系统、传动系统、控制系统、动力驱动系统、钻机底座和钻机辅助设备系统。
(5)石油井的管道怎么钻扩展阅读:
在石油勘探和油田开发的各项任务中,钻井起着十分重要的作用,诸如寻找和证实含油气构造、获得工业油流、探明已证实的含油(气)构造的含油气面积和储量,取得有关油田的地质资料和开发数据,最后将石油从地下取到地面上来等等,无一不是通过钻井来完成的。
钻井是勘探与开采石油及天然气资源的一个重要环节,是勘探和开发石油的重要手段。
‘陆’ 石油钻井钻井、固井施工工序
钻井是一项关键技术,它通过专用的钻机和破岩工具,旨在挖掘地层以形成井筒,其核心目标是进行地质评估,探寻和开采油气资源。这一过程分为多个关键步骤:首先,钻机开始钻进,然后进行洗井以清除碎屑;接着,接上新的钻杆进行起下钻作业;最后,当井深达到预期目标时,完成整个钻井过程。
固井则是钻井后的关键环节,它涉及到在井内安装特定尺寸的套管,同时在套管周围注入水泥浆,以确保井壁的稳定,防止井壁塌陷。具体的施工步骤如下:套管被下放到预定的深度,随后安装水泥头,开始循环泥浆并连接地面管线;然后,注入隔离液以保护井壁;接着,水泥被注入井内,随后用胶塞顶替泥浆;进行碰压测试以验证固井效果;水泥注完后,等待其凝固,整个固井工序至此完成。