钻井工程各工艺流程详细介绍PPT文档格式.ppt
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钻头在一定的钻压作用下旋转钻头在一定的钻压作用下旋转破岩,提高了破岩效率;
破岩,提高了破岩效率;
在破岩的同时,井底岩屑被清在破岩的同时,井底岩屑被清除出来;
除出来;
提高了钻井速度和效益。
井底动力钻具旋转钻井法井底动力钻具旋转钻井法钻头钻头吃入地层吃入地层破碎岩石破碎岩石清洗井底清洗井底循环洗井液循环洗井液动力钻具旋转动力钻具旋转钻柱加压钻柱加压设计井深设计井深井底动力钻具旋转钻井法井底动力钻具旋转钻井法分分类类涡轮钻具涡轮钻具螺杆钻具螺杆钻具电动钻具电动钻具上轴承上轴承定子和转子定子和转子中心轴中心轴下轴承下轴承涡轮钻具涡轮钻具旁通阀旁通阀钻头钻头转子转子主轴主轴外壳外壳方向轴方向轴定子定子螺杆钻具螺杆钻具井底动力钻具旋转钻井法井底动力钻具旋转钻井法特点特点转动钻头的动力由地面移到井转动钻头的动力由地面移到井下,直接接在钻头之上;
下,直接接在钻头之上;
钻柱的功能只是给钻头施加一钻柱的功能只是给钻头施加一定的钻压、形成洗井液通路和承定的钻压、形成洗井液通路和承受井下动力钻具外壳的反扭矩;
受井下动力钻具外壳的反扭矩;
井底动力钻具的动力是由电源井底动力钻具的动力是由电源或地面泥浆泵提供的、通过钻柱或地面泥浆泵提供的、通过钻柱内孔传递到井下的具有一定动能内孔传递到井下的具有一定动能和压力的洗井液流体或交流电。
和压力的洗井液流体或交流电。
第二节第二节钻井设备钻井设备钻机:
钻机:
石油钻井的地面配套石油钻井的地面配套设备,由多种机器设备组成设备,由多种机器设备组成的一套大功率重型联合工作的一套大功率重型联合工作机组,可以满足完成钻进、机组,可以满足完成钻进、接单根、起下钻、循环洗井、接单根、起下钻、循环洗井、下套管、固井、完井及特殊下套管、固井、完井及特殊作业和处理井下事故等要求。
作业和处理井下事故等要求。
图110大庆I130型钻机钻机的分类钻机的分类(钻井深度钻井深度)大型钻机大型钻机目前我油田有目前我油田有70DB70DB、50DB50DB、40DB40DB、30DB30DB钻机钻机钻机的分类钻机的分类(钻井深度钻井深度)大型钻机大型钻机此外有此外有ZJ50ZJ50、ZJ40ZJ40、ZJ32ZJ32钻机钻机钻机的分类钻机的分类(钻井深度钻井深度)中型钻机中型钻机目前我油田有目前我油田有20D20D、ZJ15DZJ15D、2020车载钻机车载钻机钻机的分类钻机的分类(钻井深度钻井深度)轻型钻机轻型钻机目前我油田有目前我油田有XJ550XJ550、XJ350XJ350、K61K61钻机钻机钻机的分类钻机的分类(动力设备动力设备)柴油机驱动钻机柴油机驱动钻机直流电驱动钻机直流电驱动钻机交流电驱动钻机交流电驱动钻机以柴油机为动力,通过机以柴油机为动力,通过机械传动或液力传动的钻机械传动或液力传动的钻机工作机用直流电动机驱动。
工作机用直流电动机驱动。
海上钻井普遍采用海上钻井普遍采用工作机用交流电动机驱动工作机用交流电动机驱动钻机的组成及功能钻机的组成及功能11、起升系统、起升系统22、旋转系统、旋转系统33、循环系统、循环系统44、驱动与传动系统、驱动与传动系统55、气控系统、气控系统66、井控系统、井控系统钻机的组成及功能钻机的组成及功能11、起升系统、起升系统
(1)
(1)组成组成
(2)
(2)功能功能起下钻、接单根和钻进时的钻起下钻、接单根和钻进时的钻压控制。
压控制。
下放、悬吊或起升钻柱、套管下放、悬吊或起升钻柱、套管柱和其它井下设备进、出井眼;
柱和其它井下设备进、出井眼;
井架、天车、游动滑车、大绳、井架、天车、游动滑车、大绳、大钩及绞车大钩及绞车图111大庆I130型钻机钻机的组成及功能钻机的组成及功能水龙头、转盘水龙头、转盘22、旋转系统、旋转系统
(1)
(1)组成组成带动整个带动整个钻柱及钻钻柱及钻头旋转头旋转保证在洗井保证在洗井液循环时钻液循环时钻柱能够旋转柱能够旋转钻机的组成及功能钻机的组成及功能22、旋转系统、旋转系统
(2)
(2)功能功能保证在洗井液高压循环的保证在洗井液高压循环的情况下给井下钻具提供足够情况下给井下钻具提供足够的旋转扭矩和动力,以满足的旋转扭矩和动力,以满足破岩钻进和井下其它要求。
破岩钻进和井下其它要求。
钻机的组成及功能钻机的组成及功能泥泥浆浆泵泵、泥泥浆浆净净化化装装置置(固固相相控控制制设设备备)和泥浆槽、罐等和泥浆槽、罐等33、循环系统、循环系统
(1)
(1)组成组成
(2)
(2)功能功能从井底清除岩屑;
从井底清除岩屑;
冷却钻头和润滑钻具。
钻机的组成及功能钻机的组成及功能33、循环示意图、循环示意图高架槽泥浆泵泥浆泵节流管汇井口振动筛循环罐钻机的组成及功能钻机的组成及功能
(1)
(1)泥浆泵泥浆泵33、循环系统设备、循环系统设备
(2)
(2)固控设备固控设备钻机的组成及功能钻机的组成及功能33、循环系统、循环系统洗井洗井:
清洗井底、运移岩屑出井的工艺过程。
洗井液功能及类型洗井液功能及类型:
洗井液:
在钻井过程中,能够完成洗井循环而达在钻井过程中,能够完成洗井循环而达到清洗井眼目的的流体。
包括到清洗井眼目的的流体。
包括泥浆泥浆、清水清水、空气空气和和天然气天然气。
类型类型:
水基体系水基体系、油基体系油基体系和和空气一天然气体系空气一天然气体系用的最多用的最多用的最少用的最少固相颗粒悬浮在固相颗粒悬浮在水或油中所形成水或油中所形成的一种分散体系的一种分散体系钻机的组成及功能钻机的组成及功能33、循环系统、循环系统
(1)
(1)清洗井底携带岩屑清洗井底携带岩屑
(2)
(2)悬浮岩屑悬浮岩屑(3)(3)阻止地层中油、气、水流入井内阻止地层中油、气、水流入井内(4)(4)保护井壁,防止井壁坍塌保护井壁,防止井壁坍塌(5)(5)冷却、润滑钻头和钻柱冷却、润滑钻头和钻柱(6)(6)向井底传递水功率向井底传递水功率(7)(7)了解地层了解地层(8)(8)减轻钻柱或套管拄的悬重减轻钻柱或套管拄的悬重洗洗井井液液功功能能钻机的组成及功能钻机的组成及功能动力机、传动部分动力机、传动部分44、驱动与传动系统、驱动与传动系统
(1)
(1)组成组成
(2)
(2)功能功能产生动力,并把动力传递产生动力,并把动力传递给泥浆泵、绞车和转盘。
给泥浆泵、绞车和转盘。
柴油机或柴油机或电动机电动机联轴器、离合器、联轴器、离合器、变速箱、皮带传动变速箱、皮带传动及链条传动等装置及链条传动等装置钻机的组成及功能钻机的组成及功能55、气控系统、气控系统控制面板控制面板(控制机构控制机构)、传输、传输管线和阀门、执行机构以及压管线和阀门、执行机构以及压气机等。
气机等。
(1)
(1)组成:
组成:
(2)
(2)功能:
功能:
确保对整个钻机各个工作机确保对整个钻机各个工作机构及其部件的准确、迅速控制,构及其部件的准确、迅速控制,使整机协调一致的工作。
使整机协调一致的工作。
图115大庆I130型钻机钻机的组成及功能钻机的组成及功能66、井控系统、井控系统
(1)
(1)组成:
防喷器组、钻井四通、节流防喷器组、钻井四通、节流管汇、压井管线以及液、气压管汇、压井管线以及液、气压控制机构组成。
控制机构组成。
控制井内的压力,防止地层控制井内的压力,防止地层流体无控制地流入井中。
流体无控制地流入井中。
图64大庆I130型钻机钻机的组成及功能钻机的组成及功能钻机的组成及功能钻机的组成及功能钻机的组成及功能钻机的组成及功能钻机的组成及功能钻机的组成及功能井架井架天车天车游动滑车游动滑车大钩大钩水龙头水龙头转盘转盘绞车绞车泥浆泵泥浆泵柴油机柴油机传动装置传动装置钻井现场钻井现场“十大件十大件”第三节钻井工具井下钻具井下钻具井口工具井口工具一、井下钻具一、井下钻具水龙头以下至钻头的管柱和工具的总称。
水龙头以下至钻头的管柱和工具的总称。
主要包括主要包括钻头钻头和和钻柱钻柱。
11、钻头钻头直接破碎岩石形成井眼的工具。
直接破碎岩石形成井眼的工具。
影响钻井速度最直接的因素之一影响钻井速度最直接的因素之一衡量衡量钻头钻头破岩效率破岩效率高低的主要指标高低的主要指标用用钻钻头头的的进进尺尺除除以以纯纯钻钻进进时时间间,即即单单位位纯纯钻钻进进时时间间的的钻钻头头进进尺尺,表表示示钻钻头头破破碎碎岩岩石石的的能能力力和和效效率率,单单位为位为mmhh。
钻头寿命:
在整个使用过程中,钻头在井下的纯钻进时间在整个使用过程中,钻头在井下的纯钻进时间(包括划眼包括划眼在已钻出的井眼内旋转送钻、修整井在已钻出的井眼内旋转送钻、修整井壁的过程壁的过程),单位为,单位为hh;
钻头进尺:
在钻头寿命内,其钻进的井段长度,单位为在钻头寿命内,其钻进的井段长度,单位为mm;
机械钻速:
钻头的分类钻头的分类按照钻切岩石面积及形状的不同:
按照钻切岩石面积及形状的不同:
全面钻进钻头全面钻进钻头取芯钻头取芯钻头特种钻头特种钻头按照结构特点和破岩机理的不同:
按照结构特点和破岩机理的不同:
刮刀钻头刮刀钻头牙轮钻头牙轮钻头金刚石钻头金刚石钻头钻头的分类钻头的分类(刮刀钻头刮刀钻头)
(1)
(1)刮刀钻头刮刀钻头图图6666刮刀钻头刮刀钻头切削型钻头切削型钻头适用地层:
适用地层:
松软地层松软地层工作原理:
工作原理:
工作时其刀翼在钻压作用下吃入岩石,工作时其刀翼在钻压作用下吃入岩石,并在扭矩作用下剪切破碎岩石。
并在扭矩作用下剪切破碎岩石。
破岩方式:
以以刮削刮削、挤压挤压和和剪切剪切为主的方式为主的方式钻头的分类钻头的分类(刮刀钻头刮刀钻头)刀翼数刀翼数刀冀底刃的形状刀冀底刃的形状两翼两翼(鱼尾式鱼尾式)刮刀钻头刮刀钻头三翼刮刀钻头三翼刮刀钻头四翼刮刀钻头四翼刮刀钻头阶梯式刮刀钻头阶梯式刮刀钻头平底式刮刀钻头平底式刮刀钻头分类分类优点:
优点:
缺点:
机械钻速较高机械钻速较高扭矩较大,控制不当易造成井斜扭矩较大,控制不当易造成井斜刮刀钻头的寿命取决于刀翼的寿命刮刀钻头的寿命取决于刀翼的寿命图图6666刮刀钻头刮刀钻头钻头的分类钻头的分类(牙轮钻头牙轮钻头)
(2)
(2)牙轮钻头牙轮钻头组成:
钻头体、水眼、巴掌、轴承和牙轮等钻头体、水眼、巴掌、轴承和牙轮等。
图图1177牙轮钻头牙轮钻头钻头的分类钻头的分类(牙轮钻
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