油氣鉆井方法及工藝課件(共60頁).ppt

1、油氣鉆井方法及工藝油氣鉆井方法及工藝?yán)靡欢ǖ墓ぞ吆图夹g(shù)在地層中利用一定的工具和技術(shù)在地層中鉆出一個(gè)較大孔眼的過程。鉆出一個(gè)較大孔眼的過程。第一節(jié)第一節(jié) 鉆井方法鉆井方法為了在地下巖層中鉆出所要求為了在地下巖層中鉆出所要求的孔眼而采用的鉆孔方法。的孔眼而采用的鉆孔方法。鉆井鉆井鉆井方法鉆井方法人工掘井人工掘井人力沖擊鉆井法人力沖擊鉆井法頓鉆鉆井法頓鉆鉆井法旋轉(zhuǎn)鉆井法旋轉(zhuǎn)鉆井法連續(xù)管鉆井法連續(xù)管鉆井法目前普遍使用目前普遍使用鉆鉆井井方方法法分分類類第一節(jié)第一節(jié) 鉆井方法鉆井方法頓頓 鉆鉆 鉆鉆 井井 法法圖61 頓鉆鉆井示意圖鋼絲繩提升鉆頭鋼絲繩提升鉆頭沖擊井底，擊碎巖石沖擊井底，擊碎巖石巖屑、

2、泥土混合成泥水漿巖屑、泥土混合成泥水漿提出鉆頭提出鉆頭撈出井內(nèi)的泥水漿撈出井內(nèi)的泥水漿暴露新井底暴露新井底下放下放下?lián)粕巴蚕聯(lián)粕巴蚕蚓畠?nèi)注水向井內(nèi)注水積累到一定量積累到一定量設(shè)計(jì)井深設(shè)計(jì)井深頓頓 鉆鉆 鉆鉆 井井 法法起、下鉆費(fèi)時(shí)少，設(shè)備簡單起、下鉆費(fèi)時(shí)少，設(shè)備簡單(1)(1)破碎巖石，取出巖屑的作業(yè)都是不連續(xù)的；破碎巖石，取出巖屑的作業(yè)都是不連續(xù)的；優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：(2)(2)鉆頭功率小，破巖效率低，鉆井速度慢；鉆頭功率小，破巖效率低，鉆井速度慢；(3)(3)不能進(jìn)行井內(nèi)壓力控制；不能進(jìn)行井內(nèi)壓力控制；(4)(4)只適用于鉆直井。只適用于鉆直井。旋旋 轉(zhuǎn)轉(zhuǎn) 鉆鉆 井井 法法圖62 轉(zhuǎn)

3、盤旋轉(zhuǎn)鉆井法 分分類類轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)鉆井法轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)鉆井法井底動(dòng)力鉆具旋轉(zhuǎn)井底動(dòng)力鉆具旋轉(zhuǎn)鉆井法鉆井法轉(zhuǎn)轉(zhuǎn) 盤盤 旋旋 轉(zhuǎn)轉(zhuǎn) 鉆鉆 井井 法法圖62 轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)鉆井法 鉆頭鉆頭吃入地層吃入地層破碎巖石破碎巖石清洗井底清洗井底循環(huán)洗井液循環(huán)洗井液轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)鉆柱加壓鉆柱加壓設(shè)計(jì)井深設(shè)計(jì)井深轉(zhuǎn)轉(zhuǎn) 盤盤 旋旋 轉(zhuǎn)轉(zhuǎn) 鉆鉆 井井 法法圖62 轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)鉆井法 特點(diǎn)特點(diǎn)目前這種方法在世界各國被廣泛使用。目前這種方法在世界各國被廣泛使用。鉆桿完成起下鉆具、傳遞扭矩、鉆桿完成起下鉆具、傳遞扭矩、為鉆頭施加鉆壓、提供洗井液的為鉆頭施加鉆壓、提供洗井液的入井渠道等任務(wù)；入井渠道等任務(wù)；鉆頭在一定的鉆壓作用下旋轉(zhuǎn)鉆頭在一

4、定的鉆壓作用下旋轉(zhuǎn)破巖，提高了破巖效率；破巖，提高了破巖效率；在破巖的同時(shí)，井底巖屑被去在破巖的同時(shí)，井底巖屑被去除出來；除出來；提高了鉆井速度和效益。提高了鉆井速度和效益。井底動(dòng)力鉆具旋轉(zhuǎn)鉆井法井底動(dòng)力鉆具旋轉(zhuǎn)鉆井法鉆頭鉆頭吃入地層吃入地層破碎巖石破碎巖石清洗井底清洗井底循環(huán)洗井液循環(huán)洗井液動(dòng)力鉆具旋轉(zhuǎn)動(dòng)力鉆具旋轉(zhuǎn)鉆柱加壓鉆柱加壓設(shè)計(jì)井深設(shè)計(jì)井深井底動(dòng)力鉆具旋轉(zhuǎn)鉆井法井底動(dòng)力鉆具旋轉(zhuǎn)鉆井法分分類類渦輪鉆具渦輪鉆具螺桿鉆具螺桿鉆具電動(dòng)鉆具電動(dòng)鉆具上軸承上軸承定子和轉(zhuǎn)子定子和轉(zhuǎn)子中心軸中心軸下軸承下軸承渦輪鉆具渦輪鉆具旁通閥旁通閥鉆頭鉆頭轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子主軸主軸外殼外殼方向軸方向軸定子定子螺桿鉆具螺桿鉆

5、具井底動(dòng)力鉆具旋轉(zhuǎn)鉆井法井底動(dòng)力鉆具旋轉(zhuǎn)鉆井法特點(diǎn)特點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)鉆頭的動(dòng)力由地面移到井轉(zhuǎn)動(dòng)鉆頭的動(dòng)力由地面移到井下，直接接在鉆頭之上；下，直接接在鉆頭之上；鉆柱的功能只是給鉆頭施加一鉆柱的功能只是給鉆頭施加一定的鉆壓、形成洗井液通路和承定的鉆壓、形成洗井液通路和承受井下動(dòng)力鉆具外殼的反扭矩；受井下動(dòng)力鉆具外殼的反扭矩；井底動(dòng)力鉆具的動(dòng)力是由電源井底動(dòng)力鉆具的動(dòng)力是由電源或地面泥漿泵提供的、通過鉆柱或地面泥漿泵提供的、通過鉆柱內(nèi)孔傳遞到井下的具有一定動(dòng)能內(nèi)孔傳遞到井下的具有一定動(dòng)能和壓力的洗井液流體或交流電。和壓力的洗井液流體或交流電。連續(xù)管鉆井法連續(xù)管鉆井法( (柔桿鉆井法柔桿鉆井法) )鉆頭、加壓

6、裝置、動(dòng)力機(jī)鉆頭、加壓裝置、動(dòng)力機(jī)下放至井底下放至井底循環(huán)洗井液循環(huán)洗井液延伸井眼延伸井眼鉆頭旋轉(zhuǎn)，破碎巖石鉆頭旋轉(zhuǎn)，破碎巖石為動(dòng)力機(jī)提供動(dòng)力為動(dòng)力機(jī)提供動(dòng)力清洗井底清洗井底連續(xù)管連續(xù)管圖63 連續(xù)管鉆井示意圖連續(xù)管鉆井法連續(xù)管鉆井法( (柔桿鉆井法柔桿鉆井法) )特點(diǎn)：特點(diǎn)：(1)(1)連續(xù)管鉆井實(shí)現(xiàn)了起、下鉆的連續(xù)機(jī)械化，節(jié)省連續(xù)管鉆井實(shí)現(xiàn)了起、下鉆的連續(xù)機(jī)械化，節(jié)省了時(shí)間和勞動(dòng)量；了時(shí)間和勞動(dòng)量；(2)(2)在起下鉆時(shí)仍能保持洗井液的正常循環(huán)；在起下鉆時(shí)仍能保持洗井液的正常循環(huán)；(3)(3)由洗井液直接提供破巖鉆進(jìn)的能量，大大提高了由洗井液直接提供破巖鉆進(jìn)的能量，大大提高了能量的有效利用

7、率；能量的有效利用率；(4)(4)為全自動(dòng)化控制提供了很好的條件；為全自動(dòng)化控制提供了很好的條件；(5)(5)具有巨大的開展?jié)摿Γ壳罢陂_展、完善中。具有巨大的開展?jié)摿?，目前正在開展、完善中。第二節(jié)第二節(jié) 鉆井類型鉆井類型井的類型井的類型：由于鉆井的目的、要求不同而產(chǎn)生的：由于鉆井的目的、要求不同而產(chǎn)生的 通過鉆井而到達(dá)探明地質(zhì)情況，獲取地下地層通過鉆井而到達(dá)探明地質(zhì)情況，獲取地下地層油氣資源分布及相應(yīng)性質(zhì)等方面資料的井油氣資源分布及相應(yīng)性質(zhì)等方面資料的井1.1.探井探井2.2.開發(fā)井開發(fā)井 以開發(fā)為目的，為了給已探明的地下油氣提供以開發(fā)為目的，為了給已探明的地下油氣提供通道，或?yàn)榱瞬捎酶鞣N

8、措施使油氣被開采出來所鉆通道，或?yàn)榱瞬捎酶鞣N措施使油氣被開采出來所鉆的井。的井。探探 井井地質(zhì)淺井地質(zhì)淺井地質(zhì)探井地質(zhì)探井預(yù)探井預(yù)探井詳探井詳探井資料井資料井為配合地面地質(zhì)和地球物理工作，以了解區(qū)域地質(zhì)構(gòu)為配合地面地質(zhì)和地球物理工作，以了解區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造，地層剖面和局部構(gòu)造為目的的淺井造，地層剖面和局部構(gòu)造為目的的淺井以了解地層的時(shí)代、巖性、厚度、生儲(chǔ)蓋層組合，并以了解地層的時(shí)代、巖性、厚度、生儲(chǔ)蓋層組合，并為地球物理解釋提供各種參數(shù)為目的而鉆的井為地球物理解釋提供各種參數(shù)為目的而鉆的井在地震詳查和地質(zhì)綜合研究所確定的有利構(gòu)造上以發(fā)在地震詳查和地質(zhì)綜合研究所確定的有利構(gòu)造上以發(fā)現(xiàn)油氣藏為目的所鉆

9、的探井現(xiàn)油氣藏為目的所鉆的探井在已發(fā)現(xiàn)油氣的構(gòu)造上，以探明含油氣的面積和儲(chǔ)量，在已發(fā)現(xiàn)油氣的構(gòu)造上，以探明含油氣的面積和儲(chǔ)量，了解油氣層結(jié)構(gòu)變化和產(chǎn)能為目的所鉆的井了解油氣層結(jié)構(gòu)變化和產(chǎn)能為目的所鉆的井為編制油氣田開發(fā)方案，或在開發(fā)過程中為某些專題為編制油氣田開發(fā)方案，或在開發(fā)過程中為某些專題研究取得第一手資料數(shù)據(jù)而鉆的井研究取得第一手資料數(shù)據(jù)而鉆的井開開 發(fā)發(fā) 井井油氣井油氣井注入井注入井觀察井觀察井為開發(fā)油氣田，用大中型鉆機(jī)所鉆的采為開發(fā)油氣田，用大中型鉆機(jī)所鉆的采油、采氣井，也叫生產(chǎn)井。油、采氣井，也叫生產(chǎn)井。為合理開發(fā)油氣田，提高采收率及開發(fā)為合理開發(fā)油氣田，提高采收率及開發(fā)速度，用以

10、對(duì)油氣田進(jìn)行注氣、注水以速度，用以對(duì)油氣田進(jìn)行注氣、注水以補(bǔ)充和合理利用地層能量所鉆的井。補(bǔ)充和合理利用地層能量所鉆的井。在已開發(fā)的油氣田內(nèi)，為了研究開發(fā)過在已開發(fā)的油氣田內(nèi)，為了研究開發(fā)過程中地下情況的變化所鉆的井。程中地下情況的變化所鉆的井。第三節(jié)第三節(jié) 鉆井設(shè)備鉆井設(shè)備鉆機(jī)：鉆機(jī)：石油鉆井的地面配套石油鉆井的地面配套設(shè)備，由多種機(jī)器設(shè)備組成設(shè)備，由多種機(jī)器設(shè)備組成的一套大功率重型聯(lián)合工作的一套大功率重型聯(lián)合工作機(jī)組，可以滿足完成鉆進(jìn)、機(jī)組，可以滿足完成鉆進(jìn)、接單根、起下鉆、循環(huán)洗井、接單根、起下鉆、循環(huán)洗井、下套管、固井、完井及特殊下套管、固井、完井及特殊作業(yè)和處理井下事故等要求。作業(yè)和

11、處理井下事故等要求。圖64 大慶I130型鉆機(jī)鉆機(jī)的分類鉆井深度鉆機(jī)的分類鉆井深度大型鉆機(jī)大型鉆機(jī)超重型鉆機(jī)超重型鉆機(jī)重型鉆機(jī)重型鉆機(jī)中型鉆機(jī)中型鉆機(jī)H5000mH5000m，W2500kNW2500kNH H100010002500m2500mW W8008001600kN1600kNH H300030005000m5000mW W200020002500kN2500kN輕便鉆機(jī)輕便鉆機(jī)W W8800kN00kN， 89 89 140mm 140mm鉆桿，井徑鉆桿，井徑 160mm 160mm，深井深井H H33000m000m，W W3300kN00kN， 42 42 89mm 89mm鉆

12、桿，井徑鉆桿，井徑 150mm 150mm，勘探井、水井，勘探井、水井鉆機(jī)的分類動(dòng)力設(shè)備鉆機(jī)的分類動(dòng)力設(shè)備柴油機(jī)驅(qū)動(dòng)鉆機(jī)柴油機(jī)驅(qū)動(dòng)鉆機(jī)直流電驅(qū)動(dòng)鉆機(jī)直流電驅(qū)動(dòng)鉆機(jī)交流電驅(qū)動(dòng)鉆機(jī)交流電驅(qū)動(dòng)鉆機(jī)以柴油機(jī)為動(dòng)力，通過機(jī)以柴油機(jī)為動(dòng)力，通過機(jī)械傳動(dòng)或液力傳動(dòng)的鉆機(jī)械傳動(dòng)或液力傳動(dòng)的鉆機(jī)工作機(jī)用直流電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)。工作機(jī)用直流電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)。通常用于海上鉆井通常用于海上鉆井工作機(jī)用交流電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)工作機(jī)用交流電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)鉆機(jī)的分類使用地區(qū)鉆機(jī)的分類使用地區(qū)陸地鉆機(jī)陸地鉆機(jī)海洋鉆機(jī)海洋鉆機(jī)陸地（包括沙漠、沼澤等）使用的鉆機(jī)陸地（包括沙漠、沼澤等）使用的鉆機(jī)自升式鉆井平臺(tái)自升式鉆井平臺(tái)半潛式鉆井平臺(tái)半潛式鉆井平臺(tái)鉆井船

13、鉆井船鉆井固定平臺(tái)鉆井固定平臺(tái)各種類型的鉆機(jī)各種類型的鉆機(jī)鉆機(jī)的組成及功能鉆機(jī)的組成及功能1 1、起升系統(tǒng)、起升系統(tǒng)2 2、旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)、旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)3 3、循環(huán)系統(tǒng)、循環(huán)系統(tǒng)4 4、驅(qū)動(dòng)與傳動(dòng)系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)與傳動(dòng)系統(tǒng)5 5、氣控系統(tǒng)、氣控系統(tǒng)6 6、井控系統(tǒng)、井控系統(tǒng)鉆機(jī)的組成及功能鉆機(jī)的組成及功能1 1、起升系統(tǒng)、起升系統(tǒng)(1)(1)組成組成(2)(2)功能功能起下鉆、接單根和鉆進(jìn)時(shí)的鉆起下鉆、接單根和鉆進(jìn)時(shí)的鉆壓控制。壓控制。下放、懸吊或起升鉆柱、套管下放、懸吊或起升鉆柱、套管柱和其它井下設(shè)備進(jìn)、出井眼；柱和其它井下設(shè)備進(jìn)、出井眼；井架、天車、游動(dòng)滑車、大繩、井架、天車、游動(dòng)滑車、大繩、大鉤及絞車大

14、鉤及絞車圖64 大慶I130型鉆機(jī)鉆機(jī)的組成及功能鉆機(jī)的組成及功能水龍頭、轉(zhuǎn)盤水龍頭、轉(zhuǎn)盤2 2、旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)、旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)(1)(1)組成組成(2)(2)功能功能 保證在洗井液高壓循環(huán)的保證在洗井液高壓循環(huán)的情況下給井下鉆具提供足夠情況下給井下鉆具提供足夠的旋轉(zhuǎn)扭矩和動(dòng)力，以滿足的旋轉(zhuǎn)扭矩和動(dòng)力，以滿足破巖鉆進(jìn)和井下其它要求。破巖鉆進(jìn)和井下其它要求。保證在洗井保證在洗井液循環(huán)時(shí)鉆液循環(huán)時(shí)鉆柱能夠旋轉(zhuǎn)柱能夠旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)整個(gè)帶動(dòng)整個(gè)鉆柱及鉆鉆柱及鉆頭旋轉(zhuǎn)頭旋轉(zhuǎn)圖64 大慶I130型鉆機(jī)鉆機(jī)的組成及功能鉆機(jī)的組成及功能泥漿泵、泥漿凈化泥漿泵、泥漿凈化裝置裝置( (固相控制設(shè)備固相控制設(shè)備) )和泥漿槽、罐等和

15、泥漿槽、罐等3 3、循環(huán)系統(tǒng)、循環(huán)系統(tǒng)(1)(1)組成組成(2)(2)功能功能從井底去除巖屑；從井底去除巖屑；冷卻鉆頭和潤滑鉆具。冷卻鉆頭和潤滑鉆具。圖65 洗井液循環(huán)系統(tǒng)示意圖圖64 大慶I130型鉆機(jī)鉆機(jī)的組成及功能鉆機(jī)的組成及功能3 3、循環(huán)系統(tǒng)、循環(huán)系統(tǒng)洗井洗井: : 清洗井底、運(yùn)移巖屑出井的工藝過程。清洗井底、運(yùn)移巖屑出井的工藝過程。洗井液功能及類型洗井液功能及類型: :洗井液：在鉆井過程中，能夠完成洗井循環(huán)而到洗井液：在鉆井過程中，能夠完成洗井循環(huán)而到達(dá)清洗井眼目的的流體。包括泥漿、清水、空氣達(dá)清洗井眼目的的流體。包括泥漿、清水、空氣和天然氣。和天然氣。類型類型: :水基體系水基體

16、系、油基體系油基體系和和空氣一天然氣體系空氣一天然氣體系用的最多用的最多用的最少用的最少固相顆粒懸浮在固相顆粒懸浮在水或油中所形成水或油中所形成的一種分散體系的一種分散體系鉆機(jī)的組成及功能鉆機(jī)的組成及功能3 3、循環(huán)系統(tǒng)、循環(huán)系統(tǒng)(1)(1)清洗井底攜帶巖屑清洗井底攜帶巖屑(2)(2)懸浮巖屑懸浮巖屑(3)(3)阻止地層中油、氣、水流入井內(nèi)阻止地層中油、氣、水流入井內(nèi)(4)(4)保護(hù)井壁，防止井壁坍塌保護(hù)井壁，防止井壁坍塌(5)(5)冷卻、潤滑鉆頭和鉆柱冷卻、潤滑鉆頭和鉆柱(6)(6)向井底傳遞水功率向井底傳遞水功率(7)(7)了解地層了解地層(8)(8)減輕鉆柱或套管拄的懸重減輕鉆柱或套管拄

17、的懸重洗洗井井液液功功能能鉆機(jī)的組成及功能鉆機(jī)的組成及功能動(dòng)力機(jī)、傳動(dòng)局部動(dòng)力機(jī)、傳動(dòng)局部4 4、驅(qū)動(dòng)與傳動(dòng)系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)與傳動(dòng)系統(tǒng)(1)(1)組成組成(2)(2)功能功能 產(chǎn)生動(dòng)力，并把動(dòng)力傳遞產(chǎn)生動(dòng)力，并把動(dòng)力傳遞給泥漿泵、絞車和轉(zhuǎn)盤。給泥漿泵、絞車和轉(zhuǎn)盤。柴油機(jī)或柴油機(jī)或電動(dòng)機(jī)電動(dòng)機(jī)聯(lián)軸器、離合器、聯(lián)軸器、離合器、變速箱、皮帶傳動(dòng)變速箱、皮帶傳動(dòng)及鏈條傳動(dòng)等裝置及鏈條傳動(dòng)等裝置圖64 大慶I130型鉆機(jī)鉆機(jī)的組成及功能鉆機(jī)的組成及功能5 5、氣控系統(tǒng)、氣控系統(tǒng) 控制面板控制面板( (控制機(jī)構(gòu)控制機(jī)構(gòu)) )、傳輸、傳輸管線和閥門、執(zhí)行機(jī)構(gòu)以及壓管線和閥門、執(zhí)行機(jī)構(gòu)以及壓氣機(jī)等。氣機(jī)等。(1)(

18、1)組成：組成：(2)(2)功能：功能： 確保對(duì)整個(gè)鉆機(jī)各個(gè)工作機(jī)確保對(duì)整個(gè)鉆機(jī)各個(gè)工作機(jī)構(gòu)及其部件的準(zhǔn)確、迅速控制，構(gòu)及其部件的準(zhǔn)確、迅速控制，使整機(jī)協(xié)調(diào)一致的工作。使整機(jī)協(xié)調(diào)一致的工作。圖64 大慶I130型鉆機(jī)鉆機(jī)的組成及功能鉆機(jī)的組成及功能6 6、井控系統(tǒng)、井控系統(tǒng)(1)(1)組成：組成： 防噴器組、鉆井四通、節(jié)流防噴器組、鉆井四通、節(jié)流管匯、壓井管線以及液、氣壓管匯、壓井管線以及液、氣壓控制機(jī)構(gòu)組成。控制機(jī)構(gòu)組成。(2)(2)功能：功能： 控制井內(nèi)的壓力，防止地層控制井內(nèi)的壓力，防止地層流體無控制地流入井中。流體無控制地流入井中。圖64 大慶I130型鉆機(jī)鉆機(jī)的組成及功能鉆機(jī)的組成及

19、功能鉆機(jī)的組成及功能鉆機(jī)的組成及功能鉆機(jī)的組成及功能鉆機(jī)的組成及功能鉆機(jī)的組成及功能鉆機(jī)的組成及功能井架井架天車天車游動(dòng)滑車游動(dòng)滑車大鉤大鉤水龍頭水龍頭轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)盤絞車絞車泥漿泵泥漿泵柴油機(jī)柴油機(jī)傳動(dòng)裝置傳動(dòng)裝置鉆井現(xiàn)場(chǎng)鉆井現(xiàn)場(chǎng)“十大件十大件第四節(jié) 鉆井工具井下鉆具井下鉆具井口工具井口工具一、井下鉆具一、井下鉆具 水龍頭以下至鉆頭的管柱和工具的總稱。水龍頭以下至鉆頭的管柱和工具的總稱。主要包括主要包括鉆頭鉆頭和和鉆柱鉆柱。1 1、鉆頭鉆頭直接破碎巖石形成井眼的工具。直接破碎巖石形成井眼的工具。影響鉆井速度最直接的因素之一影響鉆井速度最直接的因素之一衡量鉆頭破巖效率上下的主要指標(biāo)衡量鉆頭破巖效率上下

20、的主要指標(biāo) 用鉆頭的進(jìn)尺除以純鉆進(jìn)時(shí)間，即單位純鉆進(jìn)時(shí)用鉆頭的進(jìn)尺除以純鉆進(jìn)時(shí)間，即單位純鉆進(jìn)時(shí)間的鉆頭進(jìn)尺，表示鉆頭破碎巖石的能力和效率，單間的鉆頭進(jìn)尺，表示鉆頭破碎巖石的能力和效率，單位為位為m mh h。鉆頭壽命：鉆頭壽命： 在整個(gè)使用過程中，鉆頭在井下的純鉆進(jìn)時(shí)間在整個(gè)使用過程中，鉆頭在井下的純鉆進(jìn)時(shí)間( (包括劃眼包括劃眼在已鉆出的井眼內(nèi)旋轉(zhuǎn)送鉆、修整井在已鉆出的井眼內(nèi)旋轉(zhuǎn)送鉆、修整井壁的過程壁的過程) )，單位為，單位為h h；鉆頭進(jìn)尺：鉆頭進(jìn)尺：在鉆頭壽命內(nèi)，其鉆進(jìn)的井段長度，單位為在鉆頭壽命內(nèi)，其鉆進(jìn)的井段長度，單位為m m；機(jī)械鉆速：機(jī)械鉆速：鉆頭的分類鉆頭的分類按照鉆切巖石

21、面積及形狀的不同：按照鉆切巖石面積及形狀的不同：全面鉆進(jìn)鉆頭全面鉆進(jìn)鉆頭取芯鉆頭取芯鉆頭特種鉆頭特種鉆頭按照結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和破巖機(jī)理的不同：按照結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和破巖機(jī)理的不同：刮刀鉆頭刮刀鉆頭牙輪鉆頭牙輪鉆頭金剛石鉆頭金剛石鉆頭鉆頭的分類鉆頭的分類( (刮刀鉆頭刮刀鉆頭) )(1)(1)刮刀鉆頭刮刀鉆頭圖圖6 66 6 刮刀鉆頭刮刀鉆頭切削型鉆頭切削型鉆頭適用地層：適用地層：松軟地層松軟地層工作原理：工作原理：工作時(shí)其刀翼在鉆壓作用下吃入巖石，工作時(shí)其刀翼在鉆壓作用下吃入巖石，并在扭矩作用下剪切破碎巖石。并在扭矩作用下剪切破碎巖石。破巖方式：破巖方式：以以刮削刮削、擠壓擠壓和和剪切剪切為主的方式為主的方式

22、鉆頭的分類鉆頭的分類( (刮刀鉆頭刮刀鉆頭) )刀翼數(shù)刀翼數(shù)刀冀底刃的形狀刀冀底刃的形狀兩翼兩翼( (魚尾式魚尾式) )刮刀鉆頭刮刀鉆頭三翼刮刀鉆頭三翼刮刀鉆頭四翼刮刀鉆頭四翼刮刀鉆頭階梯式刮刀鉆頭階梯式刮刀鉆頭平底式刮刀鉆頭平底式刮刀鉆頭分類分類優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：機(jī)械鉆速較高機(jī)械鉆速較高扭矩較大，控制不當(dāng)易造成井斜扭矩較大，控制不當(dāng)易造成井斜刮刀鉆頭的壽命取決于刀翼的壽命刮刀鉆頭的壽命取決于刀翼的壽命圖圖6 66 6 刮刀鉆頭刮刀鉆頭鉆頭的分類鉆頭的分類( (牙輪鉆頭牙輪鉆頭) )(2)(2)牙輪鉆頭牙輪鉆頭組成：組成：鉆頭體、水眼、巴掌、軸承和牙輪等鉆頭體、水眼、巴掌、軸承和牙輪等。

23、圖圖6 67 7 牙輪鉆頭牙輪鉆頭鉆頭的分類鉆頭的分類( (牙輪鉆頭牙輪鉆頭) )(2)(2)牙輪鉆頭牙輪鉆頭破巖形式：破巖形式： 具有具有沖擊沖擊、壓碎壓碎和和剪切剪切等多種形式。等多種形式。適用地層：適用地層：從從軟到堅(jiān)硬軟到堅(jiān)硬的各種地層。的各種地層。工作原理：牙輪鉆頭在鉆壓和鉆柱旋轉(zhuǎn)的作用下，牙齒工作原理：牙輪鉆頭在鉆壓和鉆柱旋轉(zhuǎn)的作用下，牙齒壓碎并吃入巖石，同時(shí)產(chǎn)生一定的滑動(dòng)而剪切巖石。當(dāng)壓碎并吃入巖石，同時(shí)產(chǎn)生一定的滑動(dòng)而剪切巖石。當(dāng)牙輪在井底滾動(dòng)時(shí)，牙輪上的牙齒依次沖擊、壓入地層，牙輪在井底滾動(dòng)時(shí)，牙輪上的牙齒依次沖擊、壓入地層，這個(gè)作用可以將井底巖石壓碎一局部，同時(shí)靠牙輪滑動(dòng)這

24、個(gè)作用可以將井底巖石壓碎一局部，同時(shí)靠牙輪滑動(dòng)帶來的剪切作用削掉牙齒間殘留的另一局部巖石，使井帶來的剪切作用削掉牙齒間殘留的另一局部巖石，使井底巖石全面破碎，井眼得以延伸。底巖石全面破碎，井眼得以延伸。鉆頭的分類鉆頭的分類( (牙輪鉆頭牙輪鉆頭) )牙齒與井底接觸面積小、比壓高、牙齒與井底接觸面積小、比壓高、工作扭矩小等工作扭矩小等特點(diǎn)特點(diǎn)多牙輪鉆頭多牙輪鉆頭牙輪數(shù)目牙輪數(shù)目分類分類單牙輪鉆頭單牙輪鉆頭雙牙輪鉆頭雙牙輪鉆頭三牙輪鉆頭三牙輪鉆頭最常用最常用鉆頭的分類鉆頭的分類( (金剛石鉆頭金剛石鉆頭) )(3)(3)金剛石鉆頭金剛石鉆頭磨銑型鉆頭磨銑型鉆頭破巖形式：破巖形式：破磨破磨和和銑削銑

25、削。適用地層：適用地層：堅(jiān)硬堅(jiān)硬地層。地層。鉆頭體、切削齒鉆頭體、切削齒、水眼水眼、水槽等水槽等。組成：組成： PDC鉆頭鉆頭鉆頭的分類鉆頭的分類( (金剛石鉆頭金剛石鉆頭) )金剛石的來源金剛石的來源天然金剛石鉆頭天然金剛石鉆頭人造金剛石鉆頭人造金剛石鉆頭鉆頭的結(jié)構(gòu)形狀鉆頭的結(jié)構(gòu)形狀金剛石鉆頭金剛石鉆頭金剛石刮刀鉆頭金剛石刮刀鉆頭聚晶金剛石復(fù)合片鉆頭聚晶金剛石復(fù)合片鉆頭(PDC(PDC鉆頭鉆頭) )金剛石鑲裝特點(diǎn)金剛石鑲裝特點(diǎn)表鑲金剛石鉆頭表鑲金剛石鉆頭孕鑲金剛石鉆頭孕鑲金剛石鉆頭鉆頭的分類鉆頭的分類( (取芯鉆頭取芯鉆頭) )鉆桿鉆桿取芯鉆頭取芯鉆頭巖心巖心巖心筒巖心筒砂子砂子鉆頭的分類鉆

26、頭的分類( (特種鉆頭特種鉆頭) )矛形鉆頭矛形鉆頭：在換小鉆頭之在換小鉆頭之前用它打?qū)а?，起找中和前用它打?qū)а郏鹫抑泻皖I(lǐng)眼作用。領(lǐng)眼作用。菱形鉆頭菱形鉆頭它的側(cè)邊和底部都具有刀它的側(cè)邊和底部都具有刀刃，工作時(shí)都加焊硬質(zhì)合金。刃，工作時(shí)都加焊硬質(zhì)合金。 主主要用途是下套管前或鉆進(jìn)過程中遇要用途是下套管前或鉆進(jìn)過程中遇泥餅太厚時(shí)進(jìn)行劃眼鉆進(jìn)。泥餅太厚時(shí)進(jìn)行劃眼鉆進(jìn)。偏心鉆頭用于擴(kuò)大井下局部偏心鉆頭用于擴(kuò)大井下局部井段的直徑或用來撥井底落井段的直徑或用來撥井底落物使其居中，便于打撈。物使其居中，便于打撈。梯形鉆頭梯形鉆頭是當(dāng)井眼直徑由是當(dāng)井眼直徑由大變小時(shí)大變小時(shí), ,用來找中的專用來找中的專門

27、工具門工具鉆鉆 柱柱(1)(1)定義定義 鉆柱是用各種接頭將鉆柱是用各種接頭將方鉆桿方鉆桿、鉆鉆桿桿和和鉆鋌鉆鋌等部件連接起來組成的入井等部件連接起來組成的入井管柱，通常指鉆頭以上的鉆具。管柱，通常指鉆頭以上的鉆具。(2)(2)功能功能傳遞扭矩傳遞扭矩施加鉆壓施加鉆壓輸送洗井液輸送洗井液延伸井眼延伸井眼起下鉆頭起下鉆頭特殊作業(yè)特殊作業(yè)鉆鉆 柱柱 ( (方鉆桿方鉆桿) )方鉆桿方鉆桿傳遞扭矩和承受鉆柱的全部重量。傳遞扭矩和承受鉆柱的全部重量。作用：作用：性能：性能：具有較高的抗拉強(qiáng)度和抗扭強(qiáng)度具有較高的抗拉強(qiáng)度和抗扭強(qiáng)度圖圖6 611 11 國產(chǎn)方鉆桿國產(chǎn)方鉆桿形狀：形狀：斷面：中空的正方形或六

28、邊形斷面：中空的正方形或六邊形壁厚：比一般鉆桿大三倍左右壁厚：比一般鉆桿大三倍左右材料：強(qiáng)度較大的優(yōu)質(zhì)合金鋼材料：強(qiáng)度較大的優(yōu)質(zhì)合金鋼長度：一般為長度：一般為13131616米米鉆鉆 柱柱 ( (鉆桿與鉆桿接頭鉆桿與鉆桿接頭) )鉆桿鉆桿與與鉆桿接頭鉆桿接頭鉆鉆 柱柱 ( (鉆桿與鉆桿接頭鉆桿與鉆桿接頭) )鉆桿鉆桿與與鉆桿接頭鉆桿接頭作用：作用： 傳遞扭矩與輸送洗井液傳遞扭矩與輸送洗井液形狀：形狀：材料：無縫圓鋼管制成的；材料：無縫圓鋼管制成的；壁厚：一般為壁厚：一般為9 911mm11mm；鉆桿單根：鉆桿單根：立根立根( (或或立柱立柱) )：三根鉆桿連接在一起做為一個(gè)單元；：三根鉆桿連接

29、在一起做為一個(gè)單元；兩端分別接上帶粗扣的兩端分別接上帶粗扣的鉆桿接頭鉆桿接頭各一只各一只( (合合稱一副稱一副) )；鉆鉆 柱柱 ( (鉆鋌鉆鋌) )鉆鋌鉆鋌作用：作用：給鉆頭施加壓力并保持自身處于不給鉆頭施加壓力并保持自身處于不彎曲狀態(tài)以防止井斜。彎曲狀態(tài)以防止井斜。形狀：形狀：壁厚而粗大，一般是壁厚而粗大，一般是383853mm53mm單位長度重量大，相當(dāng)于同尺寸鉆桿的單位長度重量大，相當(dāng)于同尺寸鉆桿的4 46 6倍。倍。井井 口口 工工 具具 指在起下鉆過程中井口所用的工具。主指在起下鉆過程中井口所用的工具。主要有吊鉗、吊卡、吊環(huán)、卡瓦、平安卡瓦、要有吊鉗、吊卡、吊環(huán)、卡瓦、平安卡瓦、提

30、升短節(jié)等。提升短節(jié)等。(1)(1)吊鉗吊鉗井井 口口 工工 具具(2)(2)吊卡吊卡 (3)(3)吊環(huán)吊環(huán) 井井 口口 工工 具具(3)(3)安全卡瓦安全卡瓦(4)(4)鉆鋌提升短節(jié)鉆鋌提升短節(jié)第五節(jié)第五節(jié) 根本鉆井工藝過程根本鉆井工藝過程1 1鉆前準(zhǔn)備鉆前準(zhǔn)備 修公路、平井場(chǎng)及打水泥基礎(chǔ)、鉆井設(shè)備修公路、平井場(chǎng)及打水泥基礎(chǔ)、鉆井設(shè)備的搬運(yùn)和安裝、井口準(zhǔn)備（打?qū)Ч芎豌@鼠洞）、的搬運(yùn)和安裝、井口準(zhǔn)備（打?qū)Ч芎豌@鼠洞）、備足鉆井所需要的各種工具、器材等。備足鉆井所需要的各種工具、器材等。三個(gè)階段：三個(gè)階段：鉆前淮備鉆前淮備鉆進(jìn)鉆進(jìn)固井與完井固井與完井第五節(jié)第五節(jié) 根本鉆井工藝過程根本鉆井工藝過程第

31、五節(jié)第五節(jié) 根本鉆井工藝過程根本鉆井工藝過程第五節(jié)第五節(jié) 根本鉆井工藝過程根本鉆井工藝過程2 2鉆進(jìn)鉆進(jìn)：進(jìn)行鉆井生產(chǎn)取得進(jìn)尺的唯一過程。進(jìn)行鉆井生產(chǎn)取得進(jìn)尺的唯一過程。生產(chǎn)套管生產(chǎn)套管技術(shù)套管技術(shù)套管表層套管表層套管導(dǎo)導(dǎo) 管管井身結(jié)構(gòu)：井身結(jié)構(gòu)：指井內(nèi)所下套指井內(nèi)所下套管層數(shù)、尺寸、管層數(shù)、尺寸、深度、水泥返深度、水泥返高等。高等。第五節(jié)第五節(jié) 根本鉆井工藝過程根本鉆井工藝過程2 2鉆進(jìn)鉆進(jìn)：進(jìn)行鉆井生產(chǎn)取得進(jìn)尺的唯一過程。進(jìn)行鉆井生產(chǎn)取得進(jìn)尺的唯一過程。根本工藝過程：根本工藝過程：第一次開鉆第一次開鉆( (一開一開) )：下表層套管：下表層套管第二次開鉆第二次開鉆( (二開二開) )：下技術(shù)套管：下技術(shù)套管