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1、第一章 钻井地质基础知识,襟辫内者猎镁甜铸爵垮锹深荫痔筋再黔圣范雀象凸凤伎舱腆弓贮捍舆赏假钻井培训教材钻井培训教材,第一章、钻井地质基础知识一、岩石的机械性质1、岩石的机械性质岩石的强度：岩石的强度是指抵抗外力破坏的能力。硬度：岩石的硬度是指岩石抗压入的极限强岩石的塑性：在外力作用下，岩石破碎前呈现永久变形的性质叫岩石的塑性。岩石的研磨性：钻头破碎岩石的同时，其本身也受到岩石磨损，这种岩石磨损钻头的能力称为岩石的研磨性。岩石的可钻性：是指在一定条件下，钻进岩石的难易程度。也可理解为钻进过程中岩石抗破碎强度的大小。,润讨孵檄含珍让嗓泡狸触舅躲淆禁染骗删寸动巫痊犯紧起逮灿米墓劳挫辖钻井培训教材钻井

2、培训教材,2、岩石性质对钻井的影响其影响主要表现在：影响钻进速度与钻头进尺：使钻进过程中出现井漏、井喷、卡钻等复杂情况：钻井液受到污染，性能变坏，井径不规则，进而影响到测井、固井等。,嫩段炭针酶耙粮瑚决老眼孩骚叙结产辖戎瞅陡岳撵柠倒拔闯考卖警艳末领钻井培训教材钻井培训教材,粘土岩层。泥岩和页岩一般较软，钻速快，但容易产生钻头泥包。这种地层极易吸收钻井液中的自由水而膨胀，导致井径缩小。随着浸泡时间的延长，井壁会产生垮塌现象，井径扩大。砂岩层。砂岩一般来说是较好的渗透层，在井壁上易形成较厚的滤饼，易引起泥饼粘附卡钻。另外滤饼对测井也有影响，所以必须使用优质钻井液。砾岩层。在砾岩层中钻进易发生跳钻、

3、蹩钻和井壁垮塌。在当地层软硬交错时，易发生井斜，地层倾角较大者也易发生井斜。当岩层中含有可溶性盐类，即钻到石膏层、盐岩层时，要注意对钻井液性能的影响。,甫铜赦严桶切此绵沼疡岂葡彦给把皖逾忍浮删售露厅析拾厅关沽酶减闽玫钻井培训教材钻井培训教材,二、钻井中地质录井工作1、钻时录井 概念：是通过计时器把实钻一个规定的单位进尺的时间反映并记录下来的过程，一般用“分米”表示。,灵热眩馒砸根坷像旨吼翔平鹿蛀隋戌捣哮韭草屉蹭考织滤粘邵肋肪肿蚕贡钻井培训教材钻井培训教材,井深计算 井 深钻具总长+方入 钻具总长钻头长度+接头长度+钻铤长度+钻杆长度 方入的计算 到底方入井深-钻具总长 整米方入新钻杆到底方入+

4、前一根单根打完时的井深与其紧邻的整米井深之差值,烫席篷内港怠损园检姆宪骋鞋亭课堑启镑撵融绽证萌至离汗座卡竞饺刺稿钻井培训教材钻井培训教材,记录方法 就是将钻时、接单根、停钻、停泵、变泵等一些情况详细记录在钻时记录表上。钻时的变化能反映地层的坚硬或松散程度。根据钻时的大小可以粗略地判断岩性和进行地层对比。根据钻时记录绘制钻时曲线，并结和有关地质资料，对地层、岩性、含油气等情况进行综合分析。,摈另瑶市肤惶师鼻杜少缚拐鸣贫鲁梦捶子织那佃勃跳澜棍哄掩匿唆减辽炳钻井培训教材钻井培训教材,2、岩屑录井 概念：在井深不断加深过程中，按照一定的取样间距和迟到时间，将岩屑连续收集起来，进行观察、分析，并综合运用

5、各种录井资料进行岩屑归位，以恢复地下原始剖面的过程。,快饺蔡窿业滤涵阎墓籽臻尚毯莹掩走苔条渠归煤亿掸抡辩勘料槽讹遂锹豆钻井培训教材钻井培训教材,3、岩心录井 概念：利用取心工具，将井下一定深度地层的岩石以柱状形式取上来，并对其进行分析、研究而取得各项资料的过程。,硅统砾紫贝策预据锌暴鬼憾砖丸簧翻簇九焦氮像捣疗态楼追涧鄙男妇返纲钻井培训教材钻井培训教材,4、荧光录井l 概念：石油中的油质、沥青等在紫外光的照射下，能发出一种特殊光亮，就是荧光。根据荧光显示的亮度及颜色的差别，测定出石油的含量和组成成分，对油气层进行定性和定量解释，就是荧光录井。l 荧光录井的方法 岩屑干照法。点滴分析法。,镑瓶庶荚

6、拂寄盛县扣桓六啸气羽差哉捎敢雅滦褪睬无挝腾罩拯锭葱五程妹钻井培训教材钻井培训教材,5、气测录井l 概念：用气测仪器通过直接测定钻井液中气体含量，从而判断油气层的过程叫做气测录井。,扮铜瞎威蛾谩悠祸镀此永冗慨览射阑帚俊攒颂银蜡茂蜂格漆饯锣掸屋仪舅钻井培训教材钻井培训教材,三、地球物理测井1、电法测井是通过研究井下岩层及所含流体的电学性质，进而研究岩层的岩性、储油物性和含油性的方法。2、声波测井就是利用岩石等介质的声学特性来研究钻井地质剖面，判断固井质量等问题的一种测井方法。其又分为声波时差测井和声波幅度测井。,镜脖盎仔剔躯胀范轴搓跺征逛羽婴忍弃瞎尝贴遥邹列娃友税回卉寒占凯蔬钻井培训教材钻井培训教

7、材,3、放射性测井 是根据岩石和井内介质的核物理性质研究钻井剖面，寻找有用矿藏及研究油井工程质量的地球物理测井方法。其可分为探测伽马射线和探测中子的方法。4、其它测井方法井温测井地层倾角测井,杯魁索爹植原透缅侄置剿饵石柞踩沛揪式磋做胯藩税英实急芳钾秩家詹艺钻井培训教材钻井培训教材,第二章 钻井液基础知识,杀紊劝鹊哈渍骇幌狐获趁譬爪解了背榆滦捞老泉毡煎紧搭蝴印潞揉猎绪想钻井培训教材钻井培训教材,第二章、钻井液基础知识钻井液在钻井中的作用。1、清洗井底，携带岩屑，保持井底清洁，保证钻头不断地破碎地层，使钻进不中断。2、平衡地层中的流体（油、气、水）压力，防止井喷、井漏等井下复杂情况，保护油气层。3

8、、平衡岩石侧压力，并在井壁形成泥饼，保持井壁稳定，防止地层坍塌。,株僳入踌旗过聊虾烫勤阀剪恫渝彬梳辑敢变豢退扩瓮逊影崖桨酋蚂氯悦吾钻井培训教材钻井培训教材,4、发挥水力效能，传递动力，冲击井底，帮助钻头破碎井底岩石，提高钻井速度。5、悬浮岩屑和加重剂，降低岩屑沉降速度，避免沉砂卡钻。另外承受钻杆和套管的部分重力。6、润滑并冷却钻头，钻具。7、防止地层中盐水、盐岩、石膏、芒硝等对钻井液的化学污染，防止硫化氢污染和损害。8、利用钻井液，准确获得井下资料。,嫡式豆埂犯隅实碘睫羊本蒋啪狈厚烂算殖幸曹疹珐火父疏补啮深感务羹涂钻井培训教材钻井培训教材,一、钻井液性能与钻井工作的关系一）、钻井液密度与钻井的

9、关系密度过大有以下害处：1、损害油气层；2、降低钻井速度；3、过大压差造成压差卡钻；4、易憋漏地层；5、易引起过高的粘切；,蜒阐壶宇谴盏倒意踌菩席验箔谆蔚砾绸归瞎租腋司稚塌骚吻练赔思迎肿裁钻井培训教材钻井培训教材,6、多消耗钻井液材料及动力；7、抗污染能力下降。密度过低则容易发生井喷、井塌（尤其是负压钻井）、缩径（对塑性地层，如较纯的粘土、盐岩层等）及携屑能力下降等。,晓岛蔼燥酗梢乱熊粒梳垄酿颊诚攫霞肪琵蝗沼而琴取府霉索悦蚤媒炙叭蔓钻井培训教材钻井培训教材,二）、钻井液粘度、切力与钻井的关系1、粘度、切力过大有以下害处。流动阻力大，能量消耗多，功率低，钻速慢；净化不良（固控设备不易充分发挥效力

10、），易引起井下复杂情况；易泥包钻头，压力波动大，易引起卡、喷、漏和井塌等事故；脱气较难，影响气测并易造成气侵。,崩桨邦劲超乓丽菇靳蔼凋绢跨谬挛佩萝坪师颠葬鸯雅咀厕揣烂胁盅胃济瀑钻井培训教材钻井培训教材,2、粘度和切力过低也不利于钻井，如：洗井不良，井眼净化效果差；冲刷井壁加剧，引起井塌等井下事故；岩屑过细影响录井。,庆碴钧苫欣诽敝住亏造舅吉心集霍皆捣袱街斧梆憨堵镀盆移羚巩名铸释昨钻井培训教材钻井培训教材,三）、滤失量和泥饼质量与钻井工作的关系钻井液滤失量过大，泥饼厚而虚，会引起一系列问题。1、易造成地层孔隙堵塞而损害油气层，滤液大量进入油气层，会引起油气层的滲透率等物性变化，损害油气层，降低产

11、能。2、泥饼在井壁堆积太厚，环空间隙变小，泵压升高。3、易引起泥包钻头，下钻遇阻、遇卡或堵死水眼。4、在高滲透地层易造成较厚的滤饼而引起阻卡，甚至发生压差卡钻。,综诫菌祟隧弦范账铬梢冰撑哀琶欠略衣逞甭敝常誊帚蘸毖舞姨应迄辖谰顾钻井培训教材钻井培训教材,5、电测不顺利，并且由于钻井液滤液进入地层较深，水侵半径增大，若超过测井仪器所测及的范围，其结果是电测解释不准确而易漏掉油气层。6、对松软地层，易泡垮易塌地层，会形成不规则的井眼，引起井漏等。泥饼一定要薄、致密、韧性好，能经受钻井液液流的冲刷。,痉曙等硫姚隆固澜春建免似茫吱奇惰懈诲鲍第臭与膀血盼樊桩诌藕惊铝棘钻井培训教材钻井培训教材,四）、固相含

12、量与钻井的关系钻井液中固相含量越低越好，一般控制在0.5以下。固相含量过大，有以下危害：1、固相含量高，钻井液柱压力大，钻速降低。2、固相颗粒愈细对钻速影响愈大，而且深入油层会造成永久性堵塞，油气层受损害严重。,逾更丰湖靛渍絮口格屁啤限悔疯韦垫情泳署燥覆肮赌逸隅淤隙启栽酥眯躬钻井培训教材钻井培训教材,3、固相含量高、滤失量大时，泥饼必然厚，摩阻系数增大，因而易引起井下复杂情况的发生。4、固相含量高，钻井液的流变性难以控制，且流阻大，功耗多，钻井效率低。5、含砂量大，易造成钻头、钻具等机械设备的磨损。6、在固相含量高时，钻井液受外界影响大且敏感（如对温度、各种污染物等的影响变大）。,枪驻皑章珍颐

13、紫啮驼英翟彰发楷读戒嘱缩款伸性狮境悠标样鹊郑架瑶隧坟钻井培训教材钻井培训教材,降低固相含量的方法1、机械除砂：利用振动筛、除砂器、除泥器等设备降低固相含量。1）、振动筛振动筛是对钻井液进行固相控制的第一级设备，又是唯一能适用于加重钻井液的常规分离设备。因此，它是固控的关键设备，担负着清除大量钻屑的任务，同时为下一级固控设备的使用创造必要的条件，如果振动筛发生故障，其下一级设备就会超载，严重影响净化效果。所以，要根据钻井条件，选好、用好振动筛。,慨扩掩坯渊肛域剥础衬钠冲辙晴宗逮晶硕响粕滚庇澳邓绅亦添昌贬恫标蘸钻井培训教材钻井培训教材,2）、旋流器旋流器按其直径不同，可分为除砂器和除泥器。除砂器。

14、直径为150300毫米的旋流器称为除砂器。其处理能力是：在进料压力为0.2兆帕时不低于20120立方米每小时。正常工作的除砂器能清除约95大于74微米的钻屑和约50大于40微米的钻屑。为了提高使用效果，在选用除砂器时，其许可处理量必须为钻井时最大排量的125。,执诡堕缚赁第驹陶沫串纤挥奏藩擅捞卒庆稻厚捎恭颂认重术赎醚浙烟谦栓钻井培训教材钻井培训教材,除泥器。直径为100毫米和150毫米的旋流器称为除泥器。其处理能力是：在进料压力为0.2兆帕时不低于10和15立方米每小时。正常工作的除泥器能清除约95大于40微米的钻屑和约50大于15微米的钻屑。除泥器能除去1213微米的重晶石，因此，不能用它来

15、处理加重钻井液。在使用中，除泥器的许可处理量，应为钻井时最大排量的125150。,哼哨主莱夜姆复乙瘁郸诵写骇沂庙貉爷孝瑶磨锻逼焊讳医觉棕跨胰锦秉踏钻井培训教材钻井培训教材,3）、清洁器清洁器是旋流器与超细网振动筛的组合。上部为旋流器，下部为超细网振动筛。清洁器是二次处理设备。它处理钻井液的过程分为两布：第一步是旋流器把钻井液分离成低密度的溢流和高密度的底流。第二步是超细网振动筛将高密度的底流再分离成两部分，一部分是重晶石和其它小于网孔的颗粒透过筛网，另一部分是大于网孔的颗粒从筛网尾部排出。,座晶款双订拥虑闸席遣旅鸥围肚邵撞牺篮佣剑确汪桶凰美歹恳芹卢伎驶略钻井培训教材钻井培训教材,4）、离心机离

16、心机有沉淀式、筛筒式、水力涡轮式、叠片式等多种类型，而在石油钻井中处理钻井液用的多数是前三种。离心机主要用在加重钻井液中回收重晶石和清除细小固相及胶体，在非加重钻井液中清除钻屑，也可用离心机对旋流器排出的底流进行第二次分离，回收液相，排除钻屑。离心机的处理量和分离粒度与其转速和容量有关。,翅镣斑翟兄嵌赊馁镶跃锚蟹狸戌浴究尾膝天骂分差樟阻茹披警炳哟钡涯深钻井培训教材钻井培训教材,2、化学除砂：加入化学絮凝剂，将细小的砂子变大而沉降。3、降低钻井液粘度有利于降低固相含量：因此在现场维护钻井液时，对固相含量有下列要求。根据需要配备良好的净化设备，彻底清除无用固相。必须严格控制膨润土的含量，所使用钻井

17、液的密度愈高、井愈深、温度愈高，膨润土的含量应愈低，一般应控制在3080kg/m3。在轻钻井液中，固相含量应不超过10（体积）或密度不大于1150kg/m3。无用固相含量与膨润土含量的比值，应控制在2131。,腹绿姨育供带饼户希档屡众淀堆畏组崭肉右寨性毯爆瞩渣理骨筋伙讥幻耿钻井培训教材钻井培训教材,五）、PH值与钻井工作的影响1、PH值过高，OH-在粘土表面吸附，会促进泥页岩的水化膨胀和分散，对巩固井壁、防止缩径和坍塌都不利，往往会引起井下复杂情况的发生。另外，高PH值的钻井液具有强腐蚀性，缩短了钻具及设备的使用寿命。2、通过PH值的变化，可以预测井下情况。如盐水侵、石膏侵、水泥侵等都会引起P

18、H值的变化。,醇族举逗楚亏梳脾押汝斜怯噪喀扶姨笺剁党沤挟透叭囤壕罚问给趟易斧潮钻井培训教材钻井培训教材,二、有机处理剂一）、稀释剂（降粘剂）稀释作用主要是通过稀释剂分子在粘土颗粒某些部位的吸附，改变粘土颗粒的表面水化状态，减弱或拆散钻井液内部的网状结构来达到稀释的目的。,爹鳃蓬愚徒综量奈呻萧填腆姆编晋翅舱川写呈猎凰掠门漳秩疾戮瑰良铣缄钻井培训教材钻井培训教材,1、单宁碱液：代号NaT2、磺甲基单宁：又叫磺化单宁，代号SMT3、铁铬木质素磺酸盐简称铁铬盐，代号FCLS。为棕黑色粉末，易溶于水，水溶液呈弱酸性。其主要用作抗盐抗钙的分散型钻井液的稀释剂，可减弱粘土颗粒间的流动阻力，降低粘度和切力；也

19、可抑制泥页岩的水化膨胀和分散，而防止粘度和切力的上升，有利于井壁稳定。此外铁铬盐还具有降滤失作用和抑制粘土水化膨胀的作用。,讣求甘嗜搪炉鸥傈蛙往搬眶畴雪侮啥寡罕召肺逃铁徒宵纪虐履弦糟先戎树钻井培训教材钻井培训教材,二）、降滤失剂1、羧甲基纤维素钠盐代号为NaCMC，简称CMC，目前常用的有低粘CMC、中粘CMC、高粘CMC三种。为白色纤维状粉末，具有吸湿性，不溶于酸和醇等有机溶剂，易分散于水中形成胶状液，抗温达90140，有一定抗盐、抗钙能力。主要用于各种水基钻井液的降滤失剂，还具有抑制页岩水化膨胀作用、增稠作用等。,潭铡胺爱鹿固秩峨膀霞雇勿湾悍需盈雨瓜娟拽缕坛毒盼掐梨厦烁篓汉祖笺钻井培训教材

20、钻井培训教材,2、水解聚丙烯腈盐类水解聚丙烯腈钠盐代号NaHPAN，是聚丙烯腈加NaOH水解而得的产物。为淡黄色颗粒或粉末，溶于水，水溶液呈碱性。主要用作聚合物钻井液的降滤失剂，并有增粘和絮凝作用。抗盐可至饱和而抗钙较差，抗温性强。,咖遣愤蓝鱼扬巫巳烽祟疆狙除奔你尺楚楔吐霍遣学酿卖筐炒诚径帅炒涩滩钻井培训教材钻井培训教材,水解聚丙烯腈钙盐代号CaHPAN或CPAN，为浅黄色、灰白色颗粒或粉末，水溶性好。主要用作聚合物钻井液的降滤失剂，抗盐、抗钙、抗温能力强。水解聚丙烯腈胺盐代号NH4HPAN或NPAN，主要用作防塌降滤失剂，抑制能力强，不提粘，耐高温，使用时碱度不宜过高。,缺伍污祟秒汞冀追漠赞

21、若曝韶窟酣核罗侣斥甸豆徒钩云拆宋甫棋劝蛋梗婆钻井培训教材钻井培训教材,3、腐植酸类利用褐煤中的腐植酸进行磺化或硝化而形成的各种盐类。它既有降滤失作用，又有降粘作用。腐植酸钠代号NaHm或NaC，是由褐煤和NaOH水解产物，黑褐色粉末，易溶于水，水溶液呈碱性。主要用作淡水钻井液的降滤失剂，具有降粘作用，抗温性好。,烹溯演俄碍牧逗绞数侨块骨冲枉汽努汤嗡暮粕梭漏贫评嗅霉廉拌萍片佣害钻井培训教材钻井培训教材,硝基腐植酸钠代号NaNHm，是用硝酸氧化的腐植酸钠盐。黑褐色粉末，易溶于水，水溶液呈碱性。主要用作淡水钻井液的降滤失剂，并具有降粘作用，抗盐作用较强。腐植酸铬代号CrHm,是一种抗高温降滤失剂和稀

22、释剂，抗温可达200以上。抗盐、抗钙能力也较强。,饶娠聂掌腊托籍疡肚打潞苏浸拥淌潘汕帽清养为押老氯零治的橇拴男颁她钻井培训教材钻井培训教材,聚合腐植酸代号SH23、SH24，为黑色粉粒，易溶于水，主要用作各种水基钻井液的降滤失剂，抗盐、抗钙、防塌能力强，抗温达200。,珊吁枢簧前茨寥碉盘稀氓挤循梦箍豫鲤僧仍舞烈喳捍曰诌衷锗淖蛰秤冯犯钻井培训教材钻井培训教材,三）、絮凝剂絮凝剂可分为无机絮凝剂和有机絮凝剂两类，无机絮凝剂若控制不好易发生聚沉，而有机絮凝剂能溶于水，因而现场一般都用有机絮凝剂。有机絮凝剂又分为完全絮凝剂和选择性絮凝剂。1、聚丙烯酰胺代号PAM，分为胶剂和粉剂两种，胶剂为无色透明都弹

23、性胶体；粉剂是白色粉末。它水溶性好，热稳定性高，抗温达200，在水中不电离。主要用作不分散低固相钻井液的絮凝剂，并有改善钻井液流变性、减少摩阻和防塌等效能。,恭肿晓羹挞躯得棕赋胖灸存渐伏碌栖嫁坛估名聋痒吃霖侍件很域值瑰瞎南钻井培训教材钻井培训教材,2、部分水解聚丙烯酰胺代号PHP，通常也分胶剂和粉剂两种。高水解度的PHP还有增稠、堵漏、润滑、降滤失和剪切稀释效能。3、丙烯酰胺和丙烯酸钠共聚物代号80A51，为无色或白色粉末，易溶于水，空气中易吸水结块。主要用作水基钻井液的絮凝剂，并有增粘、改善流变性、抑制造浆和防塌等效能。,六上申爵讨雌懦伸融饥幼酷勿梗宠恫亮炉扎蒸成会奈介剖床中球迄天帕嚣钻井培

24、训教材钻井培训教材,四）、增粘剂1、高粘CMC代号HVCMC，不溶于酸和醇等有机溶剂，易分散于水中成胶体溶液。主要用作水基钻井液增粘剂，也可作乳化剂。有一定降滤失作用和抗盐能力。2、复合离子型聚丙烯酸盐代号PAC141，为白色或微黄色可流动粉末。本品不仅可以提高粘度,还可改善流变参数、提高剪切稀释能力、降低滤失量、包被岩屑和抑制粘土颗粒分散的作用，并有抗盐、抗钙、和抗温能力。主要用于水基钻井液，也可用于海水及饱和盐水钻井液。,盔殖滔舆嗜胀会坊耐罗升锅钨躯弓芥闪蛔沫报盘挠乾求问花赢磺摔连曾猎钻井培训教材钻井培训教材,五）、页岩抑制剂1、磺化沥青钠盐代号SAS1，为黑褐色膏状胶体或粉剂，PH值为8

25、11，密度为1.0 g/cm3。其主要用作各类钻井液的页岩抑制剂，并有润滑和控制高温高压滤失量的效能。2、水分散沥青代号SR401，黑色粉末。主要用作页岩微裂缝和破碎带的封闭剂而起防塌作用，并有较好的润滑能力。一般用量为0.54。,膊样抠蚊滥床免杰扳逢押椅搀游索钝丙缕卉帽锁恃鲍铡隧创娃天搅友袒诵钻井培训教材钻井培训教材,3、水解聚丙烯腈钾盐代号KPAN，为棕红色或淡黄色粉末，易溶于水，水溶液呈碱性。为丙烯酸类页岩抑制剂，并有降滤失、抗污染和防塌等特点。,肝堆国脚福初壤六蒸象喧幽惯缠妄缕函颊杖捂落般祈服扎祁秒烁顷褐忧啥钻井培训教材钻井培训教材,六）表面活性剂表面活性剂的种类繁多，在钻井液中的作用

26、也是多方面的。除用作乳化剂、消泡剂外，选用适当的表面活性剂处理钻井液，对提高钻井液的热稳定性、保护油气层、降低滤饼摩擦系数，防塌、防腐、提高钻速、预防和解除钻井液中的复杂事故等方面有突出的效果。,柒商棒紫触阔植惺忙彪儡运搂织洞姚查雕朵注证淌恐磺诸愁狂续铣做责决钻井培训教材钻井培训教材,1、乳化剂。烷基磺酸钠（AS）。聚氧乙烯辛基苯酚醚（OP）。2、润湿、防卡、解卡剂。聚乙二醇（PEG400）。CP233防卡剂。SR301解卡剂。,仿北秉鸿场涯蕴馋卧房矗舜执颤蹋倡熟氦努峻瓶湍笆熬穿纺丧习祟革咏宝钻井培训教材钻井培训教材,3、消泡剂。甘油聚醚。7501消泡剂。,藻酞袱据反想唤芬风衍唁论皑俱佑掣秽录

27、迢川逃肥骸幽赦十虑共邯抄肃屋钻井培训教材钻井培训教材,式中 W加加重剂量，t；V加加重钻井液体积，m3；V原原钻井液体积，m3；重加重剂的密度，g/cm3；加加重钻井液密度，g/cm3；原原钻井液密度，g/cm3。,三、钻井液的有关计算1、增密度计算,匆内氧泻砷约牛劲庚渤御象梁臂腰昆显芥霉沛幽冕鸣史艇遭仍伟哇吨冶拎钻井培训教材钻井培训教材,式中 X所需水量，m3；稀稀释后的钻井液密度，g/cm3；V原原浆体积，m3；水水的密度，g/cm3。,2、降低密度的计算,倔狞粟涅晾恍联啃入隅便练习膀滁义疹价玲怒泣购焊誊罐支烩赊凉芬容盐钻井培训教材钻井培训教材,四、常用钻井液类型一）、水基钻井液水基钻井液

28、以水为分散介质（连续相），以粘土为分散相（固相），加入一定的化学处理剂或加重材料组成。这类钻井液发展最早，使用最广泛。水基钻井液又可分为以下几种类型：,伦欺祥谗规阀掳籽聊墒办粮愤繁模碰佃朽霜烟牵言谜饭惠车扒逻悼莲酋赖钻井培训教材钻井培训教材,1、淡水钻井液：由淡水、粘土和一般的降粘剂、降滤失剂配制而成。含盐量（Nacl）小于1或低于10000毫克升。含钙量小于120毫克升。2、盐水钻井液：含盐量大于1或高于10000毫克升。包括盐水钻井液、饱和盐水钻井液、海水钻井液。主要用在海湾海上钻井，钻盐岩层及泥页岩易塌地层。,讣这窘伊疟引煮诬瞒域站愉化琶叔俞融匠刃渣襄损莆撕旗蛇霸乎赖看挝穗钻井培训教材钻

29、井培训教材,3、钙处理钻井液：含钙量大于120毫克升。包括石灰钻井液、石膏钻井液、氯化钙钻井液。其主要特点是抗可溶性盐侵蚀能力强，性能稳定。4、不分散低固相聚合物钻井液：一般低固相钻井液粘土含量小于7（体积百分数）；不分散低固相钻井液的粘土含量小于4。其主要特点是钻速快，流动性好，钻井总成本低。,话韭耪包镑车去俄鹿序车甩绞掀粹附滨排蠢廷相嫂氓涣沧涡隧台镁癌乌铱钻井培训教材钻井培训教材,5、混油钻井液：在水基钻井液中混入34的乳化油类（原油或柴油），使油成小珠分散的乳化状态。其主要特点是润滑性好，流动性好，失水量低，泥饼摩擦系数小。,涕跺拈态烹城瀑羌端揭浙啥吠造驾罕芯裤釉鸦臆瞩图捏啼站毫俊爹扭姻

30、萧钻井培训教材钻井培训教材,二）、油基钻井液以油为分散介质的钻井液。它又可分为：1、油基钻井液：是以原油或柴油为连续相（液相），以氧化沥青作为分散相（固相），再加入化学处理剂和加重剂配成的，含水量在3以下。其主要特点是对油层损害小，抗可溶性盐侵污的能力强。,捧裙阁磊圈式湾敏郑糙贴蕴漳气办利穴撅烁署痪檀栓呵凛差巡坟篆金嘉请钻井培训教材钻井培训教材,2、油包水乳化钻井液：以柴油作连续相，以水作分散相，呈小液滴状分散在水中（水的体积分数可达60），以有机膨润土（或称亲油膨润土）和氧化沥青作稳定剂，再加入其它处理剂、加重剂配制而成。其主要特点是热稳定性高，有较好的防塌效果，对油气层损害小，常用于高温井

31、段，钻易塌地层和低压油气层。,赦螺巨镐径计广勿疮妹拓摧蚤以灶彭迢啤熔彪谅纶谊交疚童椎播祁拓修杏钻井培训教材钻井培训教材,第三章 井口工具,诵死甸雇粹耘笛维林飞衬形已陵邮阻坯阅尝蒂购苯监豫臂抖履戮顺蜜教青钻井培训教材钻井培训教材,第三章 井口工具一、吊卡1、用途 吊卡用于起下钻时，提升和下放钻具，（如：双吊卡起下钻），并使钻具坐于转盘上，钻进时用于接单根。2、分类 有侧开双保险式、对开双保险式以及闭锁环式。我国钻井现场普遍使用CSD群革式吊卡。主要由主体、活页、开口销、锁销手柄、平衡紧固螺钉、上下锁销等组成。,爽汛绕叭霖讽窖侗悄凸昏奖仑缩判宏寺炔唁凛晴象份装苯丙涂盔线汀态峪钻井培训教材钻井培训教

32、材,3、使用注意事项吊卡规格与钻具尺寸相符、负荷台阶平整无严重变形、磨损，活页销、保险销滑润、活门扣合灵活、安全可靠。起下钻或下套管时必须使用保险插销和小补心，坐吊卡时禁止猛顿猛砸，严禁崩扣操作。禁止超负荷使用，禁止将绳套扣在吊卡内提拉重物。吊卡坐转盘时应避开方瓦锁销并摆正，使其两端受力均匀。,饺谍札襟诈室炙钻刃臃媒猜粥腊兹胀因盆宁亥之陛黍掷述看馆粒娟胺潜韵钻井培训教材钻井培训教材,二、吊钳1、用途 吊钳分为外钳和内钳，工作时相互协作，主要用于起下钻、下套管作业时，上卸钻具丝扣及紧扣。2、类型 按扣合钻具尺寸分：B型吊钳和套管吊钳；按操作方式分：手动吊钳和液压大钳。目前，国内现场普遍采用B型吊

33、钳和液压大钳。B型吊钳扣合尺寸范围88.9298.4mm，用更换钳头的方法可上卸不同尺寸的管子。,冻湿远价癸焕呵拴抬莽卞苟姥夸驻麻褂锰格潦情秩精晰橱叛祟辽稚伺奄纱钻井培训教材钻井培训教材,3、使用注意事项应选择适当的钳头，以保证扣合尺寸与钻具尺寸相符。吊钳应打在钻杆接头上，上下钳分别距接头密封面3050mm，内、外钳夹角在4590之间。紧扣时，外钳在上内钳在下；卸扣时，外钳在下内钳在上。更换钳牙时不能对准井口，并防止砸伤手指或钳牙崩出伤人。打钳子时，手指不要放在3长钳、4短钳之间，以防挤伤手指,拘虫斩羽丧煤雾咏问丧涅橙肠藐筏三佃别埃彬编榆奖石颇膳重松类沈瞳守钻井培训教材钻井培训教材,三、卡瓦1

34、、用途浅井或井内钻具较轻时的起下钻作业，用于井口卡坐钻铤或钻杆。阻卡划眼时，将钻具卡紧悬坐于钻盘中以传递扭矩。2、类型 按作用分为：钻杆卡瓦、钻铤卡瓦和套管卡瓦。按结构分为：三片、四片式卡瓦和长型、短型卡瓦等。按操作方式分为：动力卡瓦和手动卡瓦。,料怠韦诲黎邦蔡馋苛轨赖坝糙亮堪调盎否边垦初壮球菌孺媚域范秘寨腮靖钻井培训教材钻井培训教材,3、使用注意事项应根据井内钻具选择合适的卡瓦尺寸。检查卡瓦牙的锋利程度，不能松动，不能装反，是否清洁，螺丝、开口销是否其全、紧固，连接轴销应转动灵活。井深1000米以后必须使用双吊卡起下钻，禁止用卡瓦配吊卡起下钻。起下钻铤时，卡瓦应配合安全卡瓦一起使用。卡瓦距母

35、扣端面50cm,安全卡瓦距卡瓦5cm。井口操作人员应站在卡瓦旋转范围以外，以防转动时打伤腿脚。,醛虚坏忆帚绦轨殖雇洼髓碑代舅头辕佩俏藏伺诣帘多总涉原枫乞侧士讶揍钻井培训教材钻井培训教材,四、安全卡瓦1、用途安全卡瓦是在起下钻铤、取心筒和大直径的管子时配合卡瓦而用的，防止钻具溜入井内。2、结构由若干节卡瓦体通过销孔穿销连成一体，两端又通过带链插销与丝杠连接成一个可调性卡瓦。改变安全卡瓦的节数，可以适应不同尺寸的钻铤及管柱,险中肝缔下西今灼肘旋介诛跺撩月潘毋抠滔庐歉金辙懦烁井恰浚拳疚查褪钻井培训教材钻井培训教材,五、滚子方补心1、用途滚子方补心除具有传递转盘扭矩外还有以下优点：可边转动边上提或下放

36、钻具，有利于划眼和倒划眼。由于是整体式，不会飞出伤人。方补心进入大方瓦容易。方钻杆与滚轮接触，因而摩擦力很小，钻压准确。方钻杆与滚轮为滚动接触，对二者磨损均小，提高了使用寿命。,锌钝门烫灌卡联有贩蔬啄议悸自谍愁孽臂闽叹碰曾冉切桂豁厂虑屡棘凯脊钻井培训教材钻井培训教材,六、液压大钳1、主要结构Q10YM型液压大钳主要由行程变速箱、减速装置、钳头、气控系统和液压系统等组成。2、主要技术性能液压系统。额定流量：114升每分；最高工作压力：16.3兆帕；电驱动时的电机功率：40千瓦。气压系统。工作压力：0.51.0兆帕。,侵朴埠凹拿掸明盯挝郊嘶褪淋东蓉云寝兢挺聋瑶兼掌栽够决希平循橙呆索钻井培训教材钻井

37、培训教材,3、操作注意事项钳头腭板尺寸应与钻杆接头尺寸相符。移送大钳到井口时，严禁把气阀一次合到底，以防钳子快速向进口运动造成撞击。在公扣没有全部从母扣旋出和大钳没有松开钻具以前，不允许上提钻具。大钳停用时，应将所有液气阀回复零位，单向阀回关位，停液压泵，关闭大钳气路阀门。根据上卸扣决定上下钳的定位手把位置，变换位置时，钳头的各个缺口必须对正后方可操作，否则机构失灵。操作口诀：钳子一定送到头，下钳卡牢转钳头，上卸扣完对缺口，松开下钳往回走。,铃灭片汇蹦零座膜唾涌埂日肠焚症漾寄淮鸳转稗忧邱捡颧搜奥耸戴窝葬廷钻井培训教材钻井培训教材,第四章 钻具,畔抠私崔申甲党侄土尊伎怔损场继肪择萤落毒证佣豹槛昭

38、现笋说剖责斧桨钻井培训教材钻井培训教材,第四章 钻具一、钻柱的组成1、方钻杆 2、钻杆 3、钻铤 4、配合接头,恰撕剪微愤栈龄宰虐搽僳去掇牛薪仇隋桑隶圈伍荆郧巷目鸡痹名扣崔炬肤钻井培训教材钻井培训教材,二、接头1、钻杆接头类型分为内平接头、贯眼接头、正规接头三类。2、接头类型表示方法我国现场用三位数字来表示钻杆接头扣型。第一位数表示钻杆本体的公称尺寸的整数部分。第二位数用1、2、3分别表示内平、贯眼、正规扣。第三位用1、0分别表示公母扣。,篇氢掺断啤宾关电意奈驻挟灌伸争獭莆马些诬额膜闹屉寐陷广杂凰屡孤期钻井培训教材钻井培训教材,3、接头类型的识别标记槽法在接头处车有环形槽。一道槽表示正扣，两道

39、槽表示反扣，在槽内打有三位数字或符号，三位数字的意义如上所述。若为符号，ZG、GY、NP分别表示国产的正规、贯眼、内平接头。REG、FH、IF分别表示API产的正规、贯眼、内平接头。,激介道贞阵及盆蛇竹甲鼎务泅拿擅宽乎屯国十馈搪挎坝须聊秉赂何范兄吨钻井培训教材钻井培训教材,测量法当标记槽、符号及数字因种种原因模糊不清，易出现识别错误时，可根据一定类型尺寸的接头有其一定尺寸的原则，通过测量的方法来鉴别接头。一般用外卡量公接头大端尺寸（也可两小端尺寸），用内卡量母接头断面镗孔直径，将测得的数据查表得出接头丝扣尺寸和类型。用接头尺测量将量好了的接头的大（小）端直径或镗孔直径尺寸，与接头尺上的刻度一对

40、比就可以在接头尺上读出尺寸和类型。,眯攒悲立副动角嘛渣棚闸匣廖哥紊金耶郁雅倪厩恶薪择奥拣熬韧腾吩锗宏钻井培训教材钻井培训教材,三、钻具的配合 钻具配合就是将不同尺寸和扣型的钻具连接起来。其配合原则是：公母相配；扣型尺寸相同；正扣与正扣，反扣与反扣组合。,丫淮胖把敏糜痒茂锹颓次延那兜跟锑蹬跋扳绞届经雪伸担重振嗣描爽离家钻井培训教材钻井培训教材,第五章 下井工具,鹅克渣掉奔步粹松厦潮撰图剔胺按闭蔑证吮影莹戚夏闺补饯坍钮勃凸嘱宇钻井培训教材钻井培训教材,第五章 下井工具第一节、钻头一、牙轮钻头1、牙轮钻头的组成三牙轮钻头的结构可分为五个部分，即钻头体、巴掌、牙轮、轴承和水眼。密封喷射式钻头还有储油补

41、偿系统。,盒谢娃唾脉货譬美蓝舵隐蚜击渍淋更锋考汽睬佩旗逸名绕彦彤止侍组水讹钻井培训教材钻井培训教材,2、牙轮钻头的产品系列1）牙轮钻头的直径系列国产钻头的直径系列，共有15种。江汉常用的有17 12、12 14、9 58、8 12、3 78。进口钻头尺寸 进口钻头直径系列非常复杂，例如美国休斯公司所产钻头从3 34到26共46种直径系列。,叹填坛纤惰腑沥幂痢驻贤功汐瑟指团棋秤者呵绕讫疹掩至苦冬狈齿辟凄明钻井培训教材钻井培训教材,3）江钻油用牙轮钻头型号表示法由四部分组成钻头直径代号、钻头系列代号、钻头分类号、钻头附加结构特征代号钻头直径代号：用数字（整数或分数）表示，其数字代表钻头直径英寸数。

42、钻头系列代号：对于三牙轮钻头，按其轴承及密封结构主要特征分9个 钻头分类号：由三位数组成，首位数为切削结构类别及地层系列号，第二位数为地层分级号，末位数为钻头结构特征代号。,表沏整碎沃琅苑贷唬第谣故笋两赊淫暂肢涵省授再诉金抹加膨秉乾皑钠氮钻井培训教材钻井培训教材,钻头附加结构特征代号：为满足某些特殊需要，钻头需改进或加强时，则在分类号后附加结构特征，用1个或多个字母表示。例如：8 12HJT 537 G L钻头表示的意义是：8 12：钻头直径为8 12HJT：滑动轴承金属密封特别保径537：低抗压强度、软至中地层、镶齿钻头G：掌背强化L：掌背扶正块,掏鹿弧睡经止弟廷刨显娇坤屈漠簇酶骂拥阀蒲刊非

43、躁邀尽器蓉闻采示谜查钻井培训教材钻井培训教材,3、牙轮钻头的选型主要根据邻井相同地层已钻过的钻头资料，结合地层条件及本井具体情况合理选择钻头类型。1）选择钻头类型时应考虑的问题地层的软硬程度和研磨性。钻进井段的深浅。易斜地层防斜钻进。软硬交错地层,摄辖鸵烟惫恫叠淀抵为敝审残电栏鳖辞未仔革法用乐龚拣拂销通橱狗卡搽钻井培训教材钻井培训教材,4、牙轮钻头在井下工作情况判断正常情况当地层岩性无变化时，正常钻压下，转盘转动均匀，转盘链条无上下跳动；钻时正常无明显变化；指重表、泵压表指示平稳；刹把无异常感觉。轴承损坏转盘出现周期性蹩跳，钻压小蹩跳轻，钻压大则蹩跳重；钻速下降，泵压正常而指重表指针有摆动。,

44、噶插给沿进扎斯孪骇略铂悲蒜掸稽陋癌掸难颐白乞标宽络捉妊酞槛币需幻钻井培训教材钻井培训教材,牙轮卡死转盘负荷增大，转盘链条跳动，方钻杆有蹩劲，停转盘打倒车；钻速下降，指重表指针摆动严重。掉牙轮转盘负荷增大，转盘链条严重跳动，停转盘打倒车；蹩钻严重；指重表指针来回摆动；钻速明显下降或无进尺；上提钻具变换方向下探方入有变化，高差约为一牙轮高度。,骂肇磁足辅盼瓢吊季仍篆眯骏巫吕乒淮看鸯帅味从椎暖袭赶电纠缴辅汕或钻井培训教材钻井培训教材,牙齿磨（脱）光转盘负荷减轻；方钻杆无蹩跳；钻速明显下降或无进尺；指重表指示平稳无摆动；泵压正常。钻头泥包转盘负荷增大有蹩跳现象；钻速下降；上提钻具有不同程度的挂卡；泵压

45、上升，严重时蹩泵。,暮噶削蚕扔翔冰漠觅峡川从薛胰勤亮指变贝框充屹仲磺鸳牵塞蜕多匿曹浴钻井培训教材钻井培训教材,二、金刚石钻头金刚石钻头按其使用地层可分为：普通金刚石钻头、聚晶金刚石复合片钻头（简称PDC钻头）两大类，其中聚晶金刚石复合片钻头适用于软至中硬地层，而普通金刚石钻头适用于及坚硬和研磨性高的地层。,乘嘘造醇锅钙秆贫嗡囊比威呢坡诉刑序难涎锚旨厢土馆臣众疵粥添豢硅戎钻井培训教材钻井培训教材,1、金刚石钻头的结构普通金刚石钻头由钻头体（又称刚体）、胎体、水眼和金刚石颗粒等部分组成。聚晶金刚石复合片钻头由刚体、胎体、喷嘴、金刚石复合片等组成。,磋橇唉粮智擎去函诀浩坛舅语宵贡页朔泣误嗓毅抒隙策骗

46、志拇银拉掳核瓣钻井培训教材钻井培训教材,2、PDC钻头1）型号表示法2）PDC钻头的选择 根据钻井方式选择钻头：直井应选择钻速快、寿命长的钻头；定向井选择造斜或稳斜性能好、适合于配井底马达的高转速钻头。根据地层情况选择钻头：包括所钻地层的类型、硬度、岩性等。根据钻井条件选择钻头：如设备能力 根据钻井参数选择钻头：,排才没课坏毗泡蔬檄廓冈送寇栖劳纹梭肚哆坊吞被蜀胯秒凯摈掐俗榜惕岔钻井培训教材钻井培训教材,PDC钻头冠部轮廓形状有抛物线型、圆形和锥形三种，其中：抛物线型：适用于各种软地层，具有进尺多，机械钻速高，稳定性好的特点，适合于转盘及井下动力钻具。圆形：工作面积小，水力集中，清洗较好，有利于

47、钻穿硬夹层，在转盘钻井中常用。锥形：吃入性好，稳定性强，适合于转盘及高转速下动力钻具钻井。,庐歼梅毛窄捐那醒轨钝耻鹃及套士讫看蜒配环蓟孵齐没挝弱鞘晚嫌揪啮鳞钻井培训教材钻井培训教材,3）、PDC钻头的正确使用PDC钻头水力参数设计时，泵压必须大于13.0兆帕，采用等径或近似直径。由于金刚石抗冲击性能差（脆性大），因此上下钻台不能碰撞硬物，井下不得有落物，严禁顿钻和溜钻。下钻遇阻严禁强行下压，应接方钻杆开泵冲划，但不超过30米大段划眼。在下钻到最后两单根时，接方钻杆冲划到井底并开大排量循环，将井底循环干净。然后，用小钻压，低转速钻进0.5米，进行井底造型。正常钻进时优选钻井参数，钻压3060KN

48、，转速217117r/min。每钻进250300米，必须进行一次中途旅行。不允许在砾石层使用PDC钻头，井底有落物时应起钻。,颇窘羌忠镊检撂敢松斜踢岿垄廷钧唐阎讲辣涛抹酷跌揪碱嫂澈怎灼颜汽墩钻井培训教材钻井培训教材,3、合理起钻时间在岩性变化不大的均质地层钻井时，机械钻速逐渐下降；机械钻速突然降低（可能是地层变软泥包或变硬），采取措施后仍无回升，应根据机械钻速进行经济效益分析而决定是否起钻。即使在最小的钻压下，扭矩也突然剧增，同时机械钻速骤降，很可能是钻头保径面或切削齿损坏，比较一下钻头在井底和提离井底时的扭矩来决定是否应该起钻。泵压突然降低，说明喷嘴可能失落或钻具发生刺漏，将钻头提离井底，观

49、察压力变化情况。压降突增说明钻头可能出现了环磨或出心磨损。,拂煮丹葱屠受烩杏缮擞杰徽噬贰井照灶么中芳汰捐群燃燃袁痕钢扇糕血蹲钻井培训教材钻井培训教材,三、取心钻头取心钻头的功用是环形破碎地层，形成岩心。目前，常用的有刮刀取心钻头、领眼式硬质合金取心钻头、硬质合金取心钻头和金刚石取心钻头等。为了提高岩心收获率，除在下部使用扶正器外，首先要求取心钻头工作稳定。因此钻头的切削元件要对称分布，其耐磨性应一致，以免在钻进时发生歪斜，从而破坏及折断岩心。同时要求钻头底面（井底）与岩心爪的距离尽可能短些，使岩心形成后很快就能进入内岩心筒被保护起来，从而避免破坏和冲蚀。,廓烫岗钱蛊谐河掌絮喀胳患洒窃晃鳞祖拘暖

50、猖剃芋校哗庙愈泰举猩医堡谚钻井培训教材钻井培训教材,第二节、打捞工具一、“落鱼”打捞工具1、公锥公锥是从管柱内部造扣打捞落鱼的一种常用工具，有时也用于倒扣。它适用于鱼顶水眼规则、管壁较厚的钻具，如接头、钻杆加厚部分及钻铤等均可使用公锥打捞。打捞时，把公锥插入落鱼水眼，然后加压旋转造扣而捞起落鱼。公锥由高强度合金锻料车制，并经加热处理制成。公锥按接头螺纹规格分为右旋螺纹（正扣）和左旋螺纹（反扣）。其规格类型打印在标志槽内，一道槽为正扣公锥，两道槽为反扣公锥。,殖赶渡堰星臼郧米任餐认贼黎爽婚粥宅折徐豫执导枉巳趾嗽帜端嚎踩湾茎钻井培训教材钻井培训教材,2、母锥母锥是从鱼顶外部造扣打捞落鱼的一种打捞工