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1、资料内容仅供您学习参考，如有不当或者侵权，请联系改正或者删除。第一章 : 绪论一 -井的类型 ;地质基准井 ( 参考井 ) : 为了了解地层的沉积年代、岩性、 厚度、 生储盖层组合 , 并为地球物理勘探提供各种参数所钻的井。预探井 : 主要上为探明油田面积 , 油水边界线 , 为油田计算可靠工业储量提供资料。详探井: 在证实有工业开采价值的油田上, 为确定油层参数, 查明油田地质特性 , 为油田开发做好准备的井, 这种井在油层部位要求全取心。生产 ( 或开发 ) 井 : 在探明储量, 有开采工业价值的油田构造上钻产油产气井。注水 ( 气 ) 井 : 为了提高采收率, 达到稳产所钻的井。注水注气
2、的主要目的是为了给地层提供生产油气所必须的能量。二、 钻井与完井工程的主要内容( 3 项即钻进、固井和完井 )钻进 ( 指用钻头破碎岩石, 使井眼不断加深的过程。)固井 ( 即将套管下入井中, 并在环形空间内注入水泥浆, 以固定套管 , 封固地层实现对井眼加固)完井 ( 包括钻开生产层、确定井底完成方法、安装井底及井口装置等。)第二章:井身结构设计一、井身结构的定义: 套管层次、 套管下入深度以及井眼尺寸( 钻头尺寸套管尺寸的配合。二、 井内压力系统 :静液柱压力 ( 由液柱自身重力产生的压力, Ph= gh) 、 环空循环压力)与波动压力(抽汲压力、激动压力)资料内容仅供您学习参考，如有不当
3、或者侵权，请联系改正或者删除。井内有效液柱压力( PmE 钻井流体在流动或者被激励过程中有效地作用在井内的总压力 )地层孔隙压力 ( 又称地层压力指岩石孔隙中流体的压力。)地层坍塌压力( 当井内液柱压力低于某一压力值时地层出现坍塌或者缩径, 该压力即称为坍塌压力Pc)地层破裂压力 (Pf 井内液柱压力达到某一值时, 地层破裂。 )上覆岩层压力 ( Po 上覆地层岩石基质和孔隙中流体的总重量所产生的压力。 )骨架应力 ( 又称有效上覆地层压力或颗粒压力指由岩石颗粒之间相互接触来支撑的那部分上覆地层压力 ) 、 地层压力 ( 又称地层孔隙压力指岩石孔隙中流体的压力 Pp)压力梯度 ( Gh=ph/
4、H)三、 异常高压的形成原因1、 特点 : 异常高压地层与正常地层之间有一个封闭层2、 形成原因沉积物的快速沉积, 压实不均匀。渗透作用构造作用储集层的机构水增热作用油田注水四、 地层压力的预测/监测方法及其适用的条件:1、DC 指数法利用泥页岩压实规律和压差理论对机械钻速的影响规律来检资料内容仅供您学习参考，如有不当或者侵权，请联系改正或者删除。测地层压力的一种方法。原理 : 机械钻速随压差的减少而增加。 正常情 下, 钻速随井深的增加而减小 , Dc 增加 , 在异常地层压力地层 , 钻速增加而 dc 减小。适用范围 : 岩性为泥岩、 页岩 ; 钻进过程中的地层压力监测和完钻后区块地层压力
5、统计分析。2、 声波时差法原理 : 声波在地层中的传播速度与岩石的密度、 结构、 孔隙度及埋藏深度有关。当岩性一定时 , 声波的速度随岩石孔隙度的增大而减小 , 对于沉积压实作用形成的泥岩、 页岩 , 在正常地层压力井段 ,随着井深增加 , 岩石孔隙度减少 , 声波速度增加 , 声波时差减小 ; 在异常压力井段 , 岩石空隙度增加 , 声波速度减少 , 声波时差增大。因此 , 能够经过声波时差偏离正常趋势线的大小预测地层压力。适用范围 : 岩性为泥岩、页岩 ; 完钻 进行地层压力评价。五、 地层破裂压力的现场实测方法1 循环调节泥浆性能 , 保证泥浆性能稳定 , 上提钻头至套管鞋内 , 关闭防
6、喷器。2 用较小排量 ( 0.661.32l/s) 向井内泵入泥浆 , 并记录各个时间的注入量及立管压力。3 作立管压力与泵入量 ( 累 计 ) 的关系曲线图 , 如右图所示。4 从图上确定各个压力值 , 漏失压力 P , 即开始偏离直线 .六、井身结构设计 (包括设计下入套管层数; 各层套管的下入深度; 选择合适资料内容仅供您学习参考，如有不当或者侵权，请联系改正或者删除。的套管尺寸与钻头尺寸组合)1、 地层-井内压力系统: 必须满足P pPmEPf且PmEPp能同时满足上述不等式的同一井段, 则该井段截面间不需要套管封隔( 可行裸露段 ) 。2、必封点深度 可行裸露段的长度是由工程和地质条
7、件决定的井深区间, 其顶界是上一层套管的必封点, 底界为该层套管的必封点深度。3、油层套管下深: 目的层是裸露段的底界, 油层套管的下深根据完井方式不同而定。对于地质复杂层( 如坍塌层、盐膏层、漏失层等 ) 、 水层、 非目的油气层 , 以及当前钻井工艺技术难于解决的其它层段 , 只要裸露段中出现了这一类必封点 , 则这些井段是应考虑的必封井段的顶界。4、 井身结构设计的基础参数:地质方面的数据: 岩性剖面及故障提示; 岩性剖面及故障提示; 地层破裂压力梯度剖面。工程数据: (抽汲压力系数Sw;激动压力系数Sg;地层压裂安全增值 Sf;溢流条件Sk;压差允值PN)5、 井身结构设计的方法和步骤
8、;设计前必须有设计地区的地层压力和地层破裂压力梯度剖面图 ( 简称压力剖面图 ) 。图纵坐标表示井深 ( m) , 横坐 标表示地层压力和地层破裂压力梯度 , 以当量钻井液密度表示 ( g/cm ) 。最好在图左侧再画上地层岩性柱状剖面及故障提示。步骤一 : 根据区域地质情况 , 确定按正常作业工况或溢流工况进行设计。资料内容仅供您学习参考，如有不当或者侵权，请联系改正或者删除。步骤二 : 定中间套管最大下入深度假定点。根据根据压力剖面中最大地层压力梯度求设计的地层破裂压力梯度, 即rfD = rP max + Sw + Sg + Sf步骤三 : 验证中间套管下入深度H3 是否有卡套管危险。步
9、骤四 : 计算尾管的最大下入深度。步骤五 : 计算表层套管下入深度H1。步骤六 : 进一步校核中间尾管。步骤七 : 生产套管下入目的层, 应进行压差卡钻和溢流条件校核。6、 常见的套管下入层次:导管 ,层套管,中间套管(技术套管)生产套管,尾管。第三章钻井液(用于钻井的具有各种各样功用以满足钻井工作需要的循环流体)一、 钻井液的功用、分类、组成及常见的钻井液体系;1、 钻井液的功用在钻井方面 , 钻井液的主要功能有:清洗井底 , 携带岩屑 ; 冷却、 润滑钻头和钻柱 ; 形成泥饼 , 保护井壁 ; 控制和平衡地层压力 ; 悬浮岩屑和加重材料 ; 提供所钻地层的地质资料 ; 传递水功率 ; 防止
10、钻具腐蚀。在保护油气储集层方面: 能够控制固相粒子含量及级配, 防止固相粒子对油资料内容仅供您学习参考，如有不当或者侵权，请联系改正或者删除。气层的损害 ;保持液相与地层的相容性。2、 钻井液的分类 : 1)2)按照密度大小分类: 高密度钻井液和低密度钻井液, 界线值为 1.35g/cm33)按照与粘土水化作用强弱程度分: 抑制性钻井液和非抑制性钻井液。4)连续相性质可分为: 水基钻井液、油基钻井液、气基钻井液。5)API 分九类 : 不分散钻井液、 分散钻井液、 钙处理钻井液、 聚合物钻井液、 低固相钻井液、 盐水钻井液、 油基钻井液、 合成钻井液、 低压钻井液。3、 钻井液的组成 : 分散
11、相 +分散介质 +化学处理剂。水基钻井液 : 固相颗粒悬浮在水中或盐水中 , 油能够乳化到水中 , 此时 , 水是连续相。 (膨润土 +水 +化学处理剂 +加重材料钻屑 )油基钻井液 : 固相颗粒悬浮在油中 , 水或盐水乳化在油中 , 即油是连续相。 (柴油+沥青 /有机土 +处理剂 )气体 : 用高速气体或天然气清除钻屑二、 粘土胶体化学基础粘土胶体化学 -在一般胶体化学规律指导下 , 专门研究粘土胶体的生成、 破坏和物理化学性质的科学相与相界面相是指物质的物理性质和化学性质都完全相同的均匀部分。体系中若有两个或两个以上的相称为多相体系。相与相之间的接触面成为界面。资料内容仅供您学习参考，如
12、有不当或者侵权，请联系改正或者删除。分散相分散相是指在多相分散体系中被分散的物质, 分散介质则是分散相所在的连续介质。(粘土和水分散介质分散相所在的连续介质。分散度分散相的分散程度。比表面积单位体积或单位重量物质的总的表面积。比表面积越大 , 物质分散越小 , 分散度就越高。1、 常见的粘土矿物及晶体结构 : 高岭石 ( 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。故高岭石的分散度较低、 比较稳定 , 晶格中的离子取代现象几乎不存在 ; 水分不易进入晶层中间 , 为非膨胀类型的粘土矿物 , 水化性能差 , 造浆性能不好 , 不是配制
13、泥浆的好材料。 ) 蒙脱石 ( 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。水化分散性能较好 ( 造浆能力强 ) , 是配制泥浆的优质材料。 ) 伊利石 ( 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。 ) 。2、 扩散双电层的概念 : 胶体颗粒带电 , 在其周围分布着电荷数相等的反离子 , 在固液界面形成双电层。? 双电层中的反离子 , 一方面受到固体表面电荷的吸引 , 不能远离固体表面 ,另一方面 , 由于反离子的热运动 , 又有扩散到液相内部去的能力。这两种相反作用的结果 , 使得反离子扩散地分布在界面周围 , 构成扩散双电层。3、 粘土的水化作用及水化机理:粘土的水化作用粘土表面吸附水分子, 使粘土表面形成水化膜, 粘土晶格层面间的距离扩大, 产生膨胀以至分散的作用。它是影响水基泥浆性能和井壁稳定的重要因素。水化机理 : 粘土表面直接或间接吸引水分子而水化