钻井工程钻井工程主要内容石油钻井概述钻井技术的发展钻井施工工序钻井主要设备目前钻井技术的现状一、石油钻井概述2．石油钻井的种类（1）把钻井按钻井的目的进行分类：区域普查井：基准井、剖面井、参数井、构造井探井：预探井、详探井、边探井开发井：生产井（油井、气井）、注入井（注水井、注气井）特殊用途井：检查井、观察井、调整井、救援井等。基准井：在区域普查阶段，为了了解地层的沉积特征和含油气情况、验证物探成果而钻的井。剖面井：是为了研究地层岩性、岩相变化，为寻找含油气构造而钻的井。参数井：为了解区域构造，提供岩石物性参数而钻的井。构造井：为了了解地质构造特征、验证物探成果，并编制地下某一标准层的构造图。探井：为了确定油气藏是否存在及其埋藏位置（预探井），对油气藏进行工业评价及取得油气开发所需的地质资料（详探井），圈定油气藏边界及其储量（边探井）。生产井：在进行油田开发时，为开采石油和天然气而钻的井。注入井：开发后期为了提高采收率及开发速度，而对油田进行注水注气以补充和合理利用地层能量所钻的井。检查井：油田开发到某一含水阶段，为了搞清各油层的压力和油、气、水分布状况，剩余油饱和度的分布和变化情况，观察井：油田开发过程中专门用来了解地下动态的井调整井：油田开发中后期，为进一步提高开发效果和最终采收率，而调整原有开发井网所钻的井。救援井：为了救援而钻的井。（2）把钻井按井斜角不同分类：直井、定向井、水平井直井：井口与井底在同一条铅垂线上定向井：沿着预先设计的井眼轨迹钻达目的层，井口与井底不在同一条铅垂线上。水平井：沿着预先设计的井眼轨迹以井斜角>85°的角度进入目的层。（3）把钻井按井深不同分类：浅井H<2500m，中深井2500m<H<4500m，深井4500m<H<6000m，超深井H>6000m<H<9000m。特超深井H>9000m1、钻井的发展史2100多年前，中国就开始了钻井，应用的是顿钻钻井方法，这是在四川自贡，目的是为了获得地下的盐。1521年钻盐井偶得石油，这是我国的第一口油井。1835年在四川钻成了一口天然气井——兴海井，井深达1200m，是当时世界上最深的井到1820年，及鸦片战争前夕，钻井深度突破1000米，中国第一口油井在陕西延长油矿。目前日产量还有200公斤美国1859年8月在宾夕法尼亚洲泰特斯维尔小镇才打了一口20m深的油井，也就是所谓的世界上的第一口油井；前苏联在1863年才打出20m深的井。2．钻井方法的发展（1）人工掘井：1521年之前（2）人力冲击钻：1521～1835年，是靠人力、捞砂筒、特殊钻头、悬绳、游梁等来完成的。实际上是利用了杠杆原理及自由落体的下落冲击作用来钻井的。（3）机械顿钻（冲钻）：1859～1901年优点：设备简单；起下钻方便。缺点：靠冲击作用破岩，钻头功率小，破岩效率低，钻井速度慢；破岩和清岩相间进行。（4）旋转钻：1901年发展起来的。旋转钻井是靠动力带动钻头旋转，在旋转的过程中对井底岩石进行破碎，同时循环钻井液以清洁井底的钻井方法。旋转钻井又分为转盘钻井、井下动力钻具钻井、顶部驱动旋转钻井。特点是：1）破岩与清岩同时进行。2）旋转动力大，转速高，破碎效率高。3）设备复杂，起下钻繁琐。旋转钻井法分为转盘旋转钻井法.顶部驱动钻井井下动力钻具钻井法转盘钻井法是利用转盘旋转带动钻柱并带动钻头旋转破碎井底岩石的方法。顶部驱动钻井：原理与转盘钻井法相同井下动力钻具钻井法是利用井下动力钻具驱动钻头旋转以破碎井底岩石。常用于打定向井时的井底定向。现代钻井是将两种旋转钻井方法结合起来使用，以充分发挥各自的优点。井下动力钻具3．旋转钻井技术的发展（1）概念时期（1901～1920年）：这个时期内开始将钻井和洗井结合在一起，并使用了牙轮钻头和注水泥固套管技术。（2）发展时期（1920～1948年）：牙轮钻头、固井工艺、钻井液等得到进一步发展，同时出现了大功率钻井设备。（3）科学化钻井时期（1948～1968年）：喷射钻井，镶齿、滑动密封轴承钻头，低固相、无固相不分散体系钻井液及固相控制技术，最优化钻井，地层压力检测、井控技术及平衡压力钻井技术。（5）新中国石油钻井的发展回顾新中国石油钻井事业，经历了组建、发展和提高三个时期。①组建时期（1949~1958）1949年，中国只有甘肃玉门老君庙油田凿井部一个钻井机构，全国原油产量只有12万吨，1950年召开第一次全国石油会议后，开始调配人力、设备和物资，组建钻井机构。到1957年，共有钻井队205个，钻机319台。和1949年相比，钻井口数由9口增加到622口，钻井进尺由5000米上升到52.9万米。这期间