鑽井工藝流程

鑽井工藝流程，指的是鑽井工藝的流程方法。

鑽井是一項系統工程，是多專業、多工種利用多種設備、工具、材料進行的聯合作業。同時它又是多程式緊密銜接，多環節環環相扣的連續作業。施工的全過程都具有相當的複雜性。每一口井的完成包括鑽前工程、鑽進工程和完井作業三個階段。每一項工程階段又有一系列的施工工序。其主要工序一般包括：定井位、道路勘測、基礎施工、安裝井架、搬家、安裝設備、一次開鑽、二次開鑽、鑽進、起鑽、換鑽頭、下鑽、完井、電測、下套管、固井作業等。

基本介紹

• 中文名：鑽井工藝流程
• 外文名：Drilling Process
• 學科：鑽井工程
• 釋義：鑽井工藝的流程方法
• 主要內容：鑽前工程、鑽進工程和完井作業
• 井別：分直井和定向井

鑽井施工工序

1.鑽前作業

鑽前作業的主要工作在於準備鑽井條件。鑽前作業的主要工作有:修築簡易公路搬運井架等鑽井設備，平整井場安裝井架，鑽井用水和器材的準備等。

它包括以下內容：測定井位、落實水源、修築道路、基礎施工、井架安裝、鑽機搬遷與安裝、土方工程施工、全套水、電、訊路的鋪設和安裝防凍保溫設施以及備齊開鑽鑽具和用料，做好開鑽井口準備（包括下導管和沖鼠洞）。

2.鑽表層

地表地層一般比較鬆軟，在鑽開後必須進行專門的加固處理才能繼續向深部鑽進。這種加固一般採用下入大尺寸的表層套管並用水泥將套管與地層緊密膠結(稱固井)來完成。因此，鑽地表地層(現場慣稱“一開”)時，必須使用大尺寸鑽頭，並且鑽進深度適當(太淺則鬆軟地層未加固好影響後續鑽進，太深則增加成本造成浪費，一般在兒十米到一二百米左右)。一開鑽達硬地層後，即下套管固表層，待固井水泥凝固後再繼續鑽進。

3.進抵目的層的鑽進

表層固好後，就使用較一開小一定尺寸的鑽頭向地層深部鑽進(簡稱“二開”)。這時一般需要進行地質資料的連續錄取並在需要的時候或需要的井段對有關的地質資料進行加密錄取，以解決地質研究與鑽井工程的相關需要問題。在鑽達目的層之前，在遇到某些特殊情況如易垮塌層、高產水層、異常高壓(或低壓)層等在鑽進中難於控制的層段時，還需要下入技術套管固井後，再用較“二開”更小的鑽頭向目的層鑽進(習稱“三開”)。在鑽達目的層後，一般要進行許多特別要求項目的資料錄取(如取岩心、測井等)。

4.中途測試

某些探井在鑽達設計目的層位以前可能發現良好的油氣顯不，這時可以根據需要停鑽，利用鑽桿做地層流體從井底流向井口的導管，進行以證實地層含油性和產能為主要目的的測試。這就是中途測試，中途測試結束後一般都要繼續鑽進。

5.完井電測

在探井鑽進的過程中，若發現有價值的油氣水層時，可以視具體情況隨時安排需要項目的測井，但這種情況一般不多，若非特別緊急或重要，一般都安排在終鑽時與其它重要層段一起進行電測。在一口井完鑽時，一般都要進行一次系統全面的測井，以取得該井全井多個項目的電測資料。這種測井，稱為完井電測，以與其它測井相區別。完井電測可取得全井各層段系統的測井資料，它對井下地層的詳細劃分對比、目的層的岩性物性含油氣性認識等都有著極重要的意義，它是鑽井中所必須錄取的重要資料。

6.固井與完井

對已鑽成的井眼進行井壁加固，稱固井。鑽開目的層並建立目的層與井筒的連通方法的作業，稱完井。完井的目的有二:一是建立保證油氣順暢地從地層流向井筒的通道;二是加固油層部位的井壁。

完井工程是指從完鑽井深至交井的工程階段。完井方法有四種：

裸眼完井：是指油氣層井段不下套管封隔的完井方法；

射孔完井：是指鑽穿油氣層，將油層套管下過油氣層底部，固井封隔油氣層，再用射孔器射穿油氣層井段的套管與水泥環，以形成油氣流入井內通道的完井方法。

貫眼完井：是鑽穿油氣層後將帶孔眼（或割縫）套管下至油氣層底部，油氣層以上井眼注水泥封隔的完井方法。

襯管完井：是鑽至油氣層頂部、下油層套管，注水泥封隔，再用小鑽頭鑽穿油氣層，下入帶孔眼（或割縫）的襯管的完井方法。

所鑽井別

石油和天然氣的勘探和開發中鑽成井眼所採取的技術方法。主要包括井身設計、鑽頭和泥漿的選用、鑽具組合、鑽井參數配合、井斜控制、泥漿處理、取岩心以及事故預防和處理等。石油鑽井工藝的特點是：井眼深、壓力大、溫度高、影響因素多等。以往主要靠經驗鑽井，50年代開始研究影響鑽井速度和成本的諸因素及其相互關係。鑽井新技術、新理論不斷出現。井眼方向必須控制在允許範圍內。根據油氣勘探，開發的地質地理條件和工程需要，分直井和定向井兩類，後者又可分為一般定向井、水平井、叢式井等。

鑽井工藝流程

1、直井

井眼沿鉛直方向鑽進並在規定的井斜角和方位角範圍內鑽達目的層位，對井眼曲率和井底相對於井口的水平位移也有一定的要求。生產井井底水平位移過大，會打亂油田開發的布井方案；探井井底水平位移過大，有可能鑽不到預期的目的層。井的全形變化率過大會增加鑽井和採油作業的困難，易導致井下事故。影響井斜角和方位角的因素有：地質條件，鑽具組合，鑽井技術措施，操作技術以及設備安裝質量等。為防止井斜角和井眼曲率過大，必須選用合理的下部鑽具組合。常用的有剛性滿眼鑽具組合和鐘擺鑽具組合兩種。前者可採用較大的鑽壓鑽進,有利於提高鑽速,井眼曲率較小，但不能糾斜,後者需控制一定的鑽壓,響鑽速，但可用來糾斜。

鑽井工藝流程

2、定向井

沿預先設計的井眼方向(井斜角和方位角)鑽達目的層位的井。主要用於：

①受地面地形限制，如油田埋藏在城鎮、高山、湖泊或良田之下；

②海上叢式鑽井；

③因地質構造特殊（如斷層、裂縫層，或地層傾角太大等）的需要，鑽定向井有利於油、氣藏的勘探開發；

④處理井下事故，如側鑽，為制止井噴著火而鑽的救險井等。

定向井的剖面設計，一般由直井段、造斜段、穩斜段和降斜段組成。造斜和扭方位井段常用井下動力鑽具(渦輪鑽具或螺桿鑽具) 加彎接頭組成的造斜鑽具。當井眼斜度最後達到或接近水平時，稱為水平井。定向鑽進時，必須經常監測井眼的斜度和方位，隨時繪出井眼軌跡圖，以便及時調整。常用的測斜儀有單點、多點磁力照相測斜儀和陀螺測斜儀。近年來，還使用隨鑽測斜儀，不需起鑽就可隨時了解井眼的斜度和方位，按信號傳輸方式分有線及無線兩種，前者用電纜傳輸信號，後者用泥漿脈衝、電磁、聲波等。

鑽井工藝流程

3、叢式井

又稱密集井、成組井 在一個位置和限定的井場上向不同方位鑽數口至數十口定向井，使每口井沿各自的設計井身軸線分別鑽達目的層位，通常用於海上平台或城市、良田、沼澤等地區，可節省大量投資，占地少，並便於集中管理。

鑽井方法

1、噴射鑽井

將泥漿泵輸送的高壓泥漿通過鑽頭噴嘴形成高速衝擊射流（通常在m/s以上）,直接作用於井底，充分利用水力能量（一般使泵水功率的50%以上作用於井底）,使岩屑及時沖離井底或直接破碎地層,可大幅度提高鑽井速度。合理的工作方式是採用較高的泵壓、較低的排量和較小的鑽頭噴嘴直徑。 　優選參數鑽井 在分析已鑽井資料的基礎上，以電子計算機為手段，用最最佳化的方法，將影響鑽井速度的各種可控因素（例如鑽頭類型、鑽壓、轉速、泥漿性能、水力因素等），根據最低成本原則建立數學模型，編成計算程式。進行優選配合，使鑽井工作實現優質、快速、低成本。

2、地層孔隙壓力預測和平衡壓力鑽井

用地震、測井和鑽進時的資料（機械鑽速、頁岩密度、泥漿比重、溫度等）進行綜合分析，預測地層孔隙壓力和判斷可能出現的異常壓力地層，及時採取措施以防止突然發生井噴、井漏和井塌等井下複雜情況。根據已知的地層孔隙壓力和地層破裂壓力，確定合理的泥漿比重和套管程式。在井內泥漿液柱壓力和地層孔隙壓力近似平衡的條件下進行鑽井，稱平衡壓力鑽井。可顯著提高鑽速，也有利於發現油、氣藏。 　井控技術 當鑽達異常高壓地層而發生泥漿氣侵或井涌時，用計算方法和恰當的技術措施，調整泥漿比重和流動特性，配合使用液動高壓防噴設備進行控制和排除井內溢流，以防止井噴。

3、取岩心技術

按設計要求從井下鑽取所需層位的岩石樣品（岩心），為勘探和開發油、氣藏取得第一性資料。常用的取心工具主要由取心鑽頭、岩心筒、岩心抓和接頭等部件組成，取心鑽進時，鑽頭連續呈環形切削井底的岩石，使鑽成的柱狀岩心不斷進入岩心筒。為適應特殊需要，還有密閉取心、保持壓力取心和用於極疏鬆和破碎地層的取心工具（橡皮套取心工具）等。