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1、鉆井及井口裝置知識培訓職均1鉆井及井口裝置常識在油氣田勘探開發(fā)中,需要鉆不同類型的油井,隨著井眼的加深,和井下地質(zhì)情況的不同,要用不同尺寸套管鞏固井壁,每下一層套管,都需要在井口懸掛和密封,懸掛和密封套管的裝備就是套管頭。鉆井過程中,為了有控制可能出現(xiàn)的油、氣、水顯示,在套管頭上又安裝了鉆井四通,防噴器,節(jié)流管匯,壓井管匯,這就是通常說的井控系統(tǒng)。當一口井鉆完需要測試和投產(chǎn)時卸掉防噴器,安裝油管四通,采油樹等試采井口,套管頭在一口井上從始至終安裝在井口,是一項非常關鍵的設備。2一.鉆井基本常識1.鉆
2、井過程石油和天燃氣埋藏在地下幾百米到幾千米深度不等的有孔隙,裂縫或溶洞的巖石中,為了尋找和開發(fā)石油,天燃氣,從地面向地下的油氣層之間,鉆鑿出一個通道的過程稱之為鉆井。當確定鉆井位置后,依靠鉆機的動力帶動鉆桿和鉆頭旋轉(zhuǎn),鉆頭逐次向下破碎巖層,形成井筒,鉆井井眼大小是由鉆頭大小來決定的。鉆頭在破碎巖層的同時,通過鉆桿向地下注入鉆井液,將鉆頭在破碎地層而產(chǎn)生的大量巖屑由循環(huán)的鉆井液帶到地面,地面的固控裝置將鉆井液中的巖屑清除后,通過鉆井泵再次將鉆井液打入井內(nèi)。鉆進的過程即鉆頭破碎巖石,及鉆井液通過循環(huán)不斷
3、攜帶出鉆屑并形成井筒的過程。3鉆達設計深度后,下入專用儀器進行測井作業(yè),目的是確定井下地層巖性和各個油氣水層的位置,然后下入套管,并在套管與井壁的環(huán)形空間內(nèi)注入水泥漿將套管固定在井眼內(nèi),最后一道工序是對油層位置的套管進行射孔,re人為的形成一個井下油氣流入套管的孔道。油氣的地層壓力高時可自由流到地面,這種井我們稱為自噴油氣井;油氣壓力較低時需借助外力從井下抽吸,這種井我們稱之為非自噴井。鉆井時要有一套完整的功能齊全的鉆機,有質(zhì)量優(yōu)異不宜發(fā)生事故的鉆桿,套管和鉆頭,有性能優(yōu)良的鉆井液等。42.鉆井類別
4、劃分油氣鉆井類別很多,劃分的方法也不盡相同。根據(jù)世界多數(shù)國家比較通用的方法,我國目前鉆井類別的劃分主要有以下幾種:(1)按鉆井深度劃分:淺井:完鉆井深小于2000米的井中深井:完鉆井深小于4500米的井深井:完鉆井深小于6000米的井超深井:完鉆井深超過6000米的井(2)按鉆井目的劃分:有探井和開發(fā)井,探井中又分為地層探井(又稱為參數(shù)井),預探井和詳探井。在開發(fā)井中可分為采油采氣井,注水注氣井,調(diào)整井,加密井和資料井等。5(3)按鉆井地區(qū)可分為:陸地鉆井,海上鉆井和沙漠鉆井。(4)按旋轉(zhuǎn)鉆井的方法
5、可分為:轉(zhuǎn)盤鉆井:利用安裝在鉆臺上的轉(zhuǎn)盤帶動鉆桿鉆頭旋轉(zhuǎn)的鉆井方法。頂部驅(qū)動裝置鉆井:利用安裝在鉆桿上方水龍頭部位的動力裝置帶動鉆桿旋轉(zhuǎn)的鉆井方法。井底動力鉆井:利用井底動力鉆具帶動鉆頭旋轉(zhuǎn)的鉆井方法,包括渦輪鉆具鉆井,螺桿鉆具鉆井和電動鉆具鉆井。(5)按鉆井井型劃分:直井,定向井:按既定的方向偏離井口垂線一定距離鉆達目標的井。叢式井:一個井場或一個鉆井平臺上,按設計鉆出兩口或兩口以上的定向井。大位移井:完鉆后井底水平位移是垂深兩倍以上的定向井。水平井:井斜角大于或等于86度,并保持這種角度鉆完一定
6、長度水平段的定向井。分支井:一個井口下面有兩個或兩個以上井底的定向井)和欠平衡壓力鉆井(井筒的液柱壓力低于地層壓力的鉆井。63井身結(jié)構(gòu)導管:油井中下入的第一層管子叫導管,目的是防止地表土層垮塌,引導鉆頭入井,建立最初的鉆井液循環(huán)通道。導管通常下入深度為30-50米。(導管上部不安裝套管頭)表層套管:下入的第二層管子叫表層套管,目的在于鞏固上部疏松巖層的井壁,封住地層水,流沙層,礫石層或淺氣層。表層套管上要安裝套管頭及井控設備,并支撐后下入的技術套管,長度一般為100-300米。7技術套管:位于表層套
7、管內(nèi)的套管叫技術套管,為了隔離高壓油、氣水層或漏失層及坍塌層。深井、超深井及地質(zhì)情況復雜時,需下若干層技術套管。油層套管:下入井內(nèi)的最后一層套管,形成堅固的井筒,使生產(chǎn)層的油或氣由井底沿著這層套管流至井口,建立一條長期開采油氣的通道。以上各層套管與井壁的環(huán)形空間,都需注水泥加固(固井)。每下一層套管要安裝一次井口。為節(jié)省鋼材,降低鉆井成本,在滿足鉆井工藝要求的前提下,應少下或不下技術套管,有的井在技術套管下部下入尾管。。84、井控系統(tǒng)在鉆井過程中,為了防止地層流體浸入井內(nèi),總是使井筒內(nèi)的鉆井液靜液柱
8、壓力略大于地層壓力,但在鉆井作業(yè)中,常因各種因素的變化,使油氣井的壓力控制遭到破壞而導致井噴,這時就需要依靠井控設備實施壓井作業(yè),重新恢復對油氣井的壓力控制。井控設備是實施油氣井壓力控制技術的一整套專用設備,儀表與工具。(1)井控設備應具有以下功用:(a)預防井噴(b)及時發(fā)現(xiàn)溢流,對油氣井進行監(jiān)測,盡早發(fā)現(xiàn)井噴預兆。(c)迅速控制井噴,溢流,井涌,井噴發(fā)生后,迅速關井,實施壓井作業(yè),對油氣井重新建立壓力控制。(d)處理復雜情況。在油氣井失控的情況下,進行滅火搶險等處