数字化石油钻井系统框架研究

第一篇：数字化石油钻井系统框架研究

数字化石油钻井系统框架研究

杨传书

在信息技术迅猛发展、市场竞争日益激烈的今天，国内外大公司、大企业纷纷加强信息化建设，优化工作流程，提高技术和管理水平，以期达到提高核心竞争力、创新增效的目的。信息化如何带动石油勘探开发这个传统的工业完成新一轮的革命,我国很多石油企业纷纷开始了数字油田的研究与建设。而石油钻井作为上游业务中耗费投资最大又对石油勘探开发水平产生重大影响的工程技术服务板块，其信息化也已经得到石油企业的高度重视。在数字油田建设的大背景下，数字化石油钻井系统建设也已经成为了石油钻井行业信息化的代名词。石油钻井行业的特点及面临的形势

石油钻井是石油勘探开发业务流程中最重要的环节之一。它是最直接的勘探手段，只有通过钻井才能最终确定油气藏的存在。它是实现石油开发（开采）的惟一途径，油气只有通过钻井井眼才能输送到地面。钻井施工作业大多在荒郊野外，而且大多没有进行过大规模的基础设施建设，地理条件复杂，对施工现场的管理和技术支持极为不便。

目前，世界石油钻井行业面临着以下严峻的形势：

1．技术上，要在越来越复杂的地质条件下达到越来越高的中靶精度；管理上，石油企业需要大幅度降低成本，要求钻井管理更加精细化、决策更加科学化。

2．石油钻井工程涉及到多个学科领域，是一个人员与技术高度密集，集技术、管理与经济运营等为一体的系统工程，也是融合多学科技术知识的一项综合工程，要提高整体水平难度很大。

3．钻井工程投资大、风险高，钻井过程中所使用的技术方法和专业技术人员、管理人员所做出的各项决策、制定的方案等都直接关系到钻井施工的效益和成败。

全世界的钻井服务商都面临着前所未有的来自经济与技术两个方面的巨大挑战。国外很多油公司和钻井工程承包商在这方面走在了我们的前面，他们已经逐步建立起了先进的钻井信息系统，实现了数字化施工。国外钻井信息系统的发展情况及特点

国外钻井服务商早在20世纪80年代开始就将信息技术应用到生产指挥中，取得了巨大的经济效益。到90年代，开始研究建立集钻井数据采集、数据信息传输、钻井数据库、钻井工程设计、钻井施工监测和钻井生产指挥为一体的钻井信息系统。钻井参数自动采集，生产信息及时送入现场计算机，通过通讯网络实时传送到总部信息中心，经过专家会诊做出决策，反馈到钻井现场进行实时监督，指挥钻井生产。

国外比我们提前近10几年进行钻井信息技术的开发利用。由于采用了先进的技术及与其相对应的应用系统、应用软件，将信息技术很好地应用到了钻井生产中，充分发挥了计算机的优势，使得钻井水平、速度有了很大提高。可以说国外钻井信息技术应用比较成功的国家，钻井队已到了离开计算机就无法打井的水平。

美国兰德马克(LANDMARK)钻井数据管理平台实现了钻井、完井和老井维修数据资料的一体化管理。意大利阿吉朴(AGIP)公司的钻井信息系统是一套非常先进的钻井信息系统，其特点是实现了钻井数据资料的实时采集和处理。整个系统包括数据采集、卫星通讯和数据处理系统三大部分，数据处理系统的开发技术实现了数学模型和人工智能技术的有机结合，对与钻井工程关系密切的、影响钻井安全的、经济的几个方面作了高水平的开发。BPAmoco，Texaxo 和EnterpriseOil等著名石油公司都已实现了一体化的数据管理和决策支持信息系统，有力地支持了公司决策，大大提高了生产效率，有效地降低了生产成本。

国外钻井信息系统普遍存在以下特点： 1．信息量大，信息覆盖面广 2．网络健全，应用系统丰富

3．信息系统充分利用石油钻井最新技术成果 4．软件与生产实际结合紧密

5．钻井信息系统基于一体化的解决方案

因为信息化建设的投入产生了良好的效益，因此许多大公司敢于不断加大信息化投资力度，从而产生更大的效益，使得信息化建设已经进入了良性发展轨道。我国石油钻井信息化建设的差距

自20世纪末期，我国石油企业开始了以钻井资料管理系统应用为代表的钻井信息化建设。经过多年的探索和实践，大部分企业都建立了钻井数据库，研发或配套了部分应用软件。这些系统促进了钻井技术水平的提高，一定程度上降低了钻井成本，但与国外钻井信息系统相比仍然存在很大差距，与我们国内钻井行业的自身要求仍然不相适应。主要表现在：

1．钻井数据的自动采集率低、实时性差。目前虽然在自动采集软件和远程网络技术方面取得了很好的进展，但就全国而言应用覆盖率仍然很低。

2．各企业的钻井数据库建设良莠不齐，都还没有涵盖钻井信息系统相关的全部数据，比如钻前数据、固井数据、管具数据、HSE数据、专家知识数据以及勘探开发等关联业务数据等等，使得钻井信息应用难以得到全面的信息支持。

3．现有应用系统的集成度和深度不够。虽然现有的系统在网络建设、数据采集和数据的查询、数据处理、钻井调度等方面都做了不少工作，但是缺乏对数据的更深层次分析处理、综合利用以及对钻井全过程的协同管理与指挥功能，钻井的智能化程度还很低，这些都是胜利钻井信息系统需要重点解决的问题。

4．对钻井信息化的管理滞后。虽然各企业或多或少地建立了相应的考核体系和奖惩制度，但由于管理体制改革力度不够，导致系统的推广应用效果不尽人意，尤其是数据不能按规定及时、准确、完整地采集入库，使得整个系统效率难以充分发挥，这就给后续的许多深层次的信息应用造成很大的阻碍。

5．基础设施不能满足应用需求。我国石油钻井企业的服务器配置和网络建设等方面不能满足不断增长的数据管理和应用的需求。

数字化石油钻井系统目标及框架

数字化石油钻井系统是包括钻井数据库、钻井应用软件和钻井基础设施在内的钻井综合信息系统，是在数字油田的大背景下提出的。数字化石油钻井系统的建设目标是：建设一套与国际接轨的具有国际先进水平的钻井信息系统，形成集钻井基层队、钻井专业公司（研究院）、油田总部为一体的，能够满足市场开拓、生产、管理、科研、经营、HSE管理等需求的信息体系，提升我国钻井行业和钻井企业的核心竞争力。

石油钻井的主流程是从市场信息的收集与分析开始，经过地质设计、工程设计、钻前以及钻井施工过程，其中钻井施工过程还包括管具及井控、欠平衡、泥浆、固井、定向井及取心服务等子流程和录井、测井、试油（或中途测试）等关联业务，流程所涉及的单位除了钻井队外，还有钻井设计单位、钻前施工队、固井队、定向技术服务队、欠平衡服务队、泥浆服务队、录井队、测井队、试油队，以及上层的钻井公司、钻井研究机构和技术服务等单位。在全面考虑钻井全过程所涉及到的数据以及各单位从事生产经营活动所需要的应用功能，从钻井数据的采集与管理、上层应用、网络与基础设施配套等三方面提出数字化石油钻 井的总体框架设计，见图1。

上层应用专业辅助应用系统（数据挖掘等深层次）生产、经营管理应用系统基础保障数据发布与检索系统数据质量监控与管理系统管理制度与考核措施档案培训生产科研钻井设计钻井工程钻井实时标准规范专家知识数据存储系统经营管理基建装备生产财务HSE市场企管网络与基础设施后勤支撑钻前管具泥浆定向固井供应运输维修人力资源组织劳资工会团委计生外部关联勘探开发录井测井测试地面数据中心 数据采集系统（软件）图1 数字化石油钻井总体技术框架

1.数据采集与管理体系

数据采集体系是从满足钻井生产业务需求的角度出发，通过数据采集软件和硬件，将钻井生产科研、经营管理、后勤支撑、人力资源以及关联业务等5大类源头数据按照统一的标准规范进行采集管理，做到各种数据在数据发生的第一时间以统一的格式一次性入库并通过校验，直接进入钻井数据中心集中管理，同时支持上层各类业务管理的应用和数据的深层次处理应用。这些数据在逻辑上构成一个统一的库，称为石油钻井数据中心，其内容构成如图2所示。

数据发布与检索系统数据质量监控与维护系统生产科研钻井设计钻井工程钻井实时标准规范专家知识数据存储系统经营管理基建装备生产财务HSE市场企管后勤支撑钻前管具泥浆定向固井供应运输维修档案培训人力资源组织劳资工会团委计生外部关联勘探开发录井测井测试地面数据采集系统（软件）图2 “数字化石油钻井”数据中心构成

生产科研类数据包括钻井设计、钻井工程、钻井实时、钻井技术标准与规范、钻井专家知识等5小类。

经营管理类数据包括基建、装备、生产统计、财务、HSE管理、市场信息、企管合同等7小类。

后勤支撑类数据可分为钻前、管具、泥浆、定向、固井、物资供应、运输、维修、档案、培训等10小类。

人力资源类数据包括组织、劳资、工会、团委、计生等5小类。

外部关联业务类数据包括勘探、开发、录井、测井、测试、地面建设等6小类。2.上层应用体系

数字化石油钻井系统还包括很多数据应用型软件，这些是真正发挥钻井信息效率的系统，主要分为生产经营管理和专业辅助应用2类，如图3所示。

专家咨询决策中心钻井数据综合处理系统钻井地质环境描述及实钻轨迹描述系统钻井专家系统钻井计算机模拟系统随钻地震信息处理系统„ „专业辅助应用系统（数据挖掘等深层次）生产、经营管理应用系统钻井设计系统钻井协同调度指挥系统钻井管具管理系统钻井基层队资质管理系统钻井HSE管理系统钻井质量综合评价系统钻井物流及成本管理系统综合业务管理系统钻井财务网上结算系统„ „生产运营组织中心 图3 数字化石油钻井上层应用软件构成

生产经营管理类软件主要由钻井设计系统、钻井协同调度指挥系统、钻井管具管理系统、钻井基层队资质管理系统、钻井HSE管理系统、钻井质量综合评价系统、钻井物流成本管理系统、钻井企业综合业务管理系统等MIS系统构成，该类应用主要是围绕钻井生产运营组织工作进行的。

（1）钻井设计系统功能主要包括钻井工程设计和管理、钻井轨迹设计、固井工艺优化设计、钻具受力分析、欠平衡钻井优化设计等。系统应该采用网络化协同设计思路进行设计，设计结果实现网上共享。

（2）钻井协同调度指挥系统是以GIS为基础，通过网络方式将钻井生产与管理的所有单位和部门组织在一个虚拟办公室内，通过信息的实时采集和指令的实时传递，实现网络协同调度，从而提高信息的准确性和调度效率。

（3）钻井管具管理系统功能主要包括钻井管具（管材、钻具、井控设备等）的准备、跟踪与管理也是钻井大流程中的重要组成部分，它几乎贯穿钻井全过程。管具管理的效率直接关系到现场管具供应质量和速度，也直接影响整个钻井质量和速度。钻井管具管理系统是对管具公司所有管具的整个生命周期进行管理，提高管理水平和服务水平。

（4）钻井基层队资质管理系统实现对钻井基层队伍的规范、量化管理。（5）钻井HSE管理系统实现对HSE及执行情况进行动态管理与监控。

（6）钻井质量综合评价系统是对钻井质量进行综合评价，主要包含井身质量评价、固井质量评价、井口质量评价、取芯质量评价等。

（7）钻井物流及成本管理系统实现对钻井物流和钻井成本管理。

（8）综合业务管理系统主要处理钻井各单位的日常办公和管理业务，比如生产动态、公文管理、车辆管理、内部交流、党政事务等等，各单位的管理方式不同，所要求的功能也不尽相同，但业务项大体相同。

专业辅助应用是利用人工智能、专家系统、神经网络、模糊逻辑、进化计算等新理论与技术同室内试验相结合，进行钻井工程计算机建模及数据挖掘，以最大程度地发挥信息资源的优势。它主要包括钻井数据综合处理系统、钻井地质环境描述及实钻轨迹描述系统、钻井专家系统、钻井计算机模拟系统、随钻地震信息处理系统等等，该类应用主要是围绕钻井技 5 术专家咨询决策进行的。各系统的主要功能简介如下：

（1）钻井数据处理系统主要包括以下部分：钻井数据分析技术研究；钻井综合成本分析；底部钻具分析；时效分析；与勘探开发数据库、油藏描述数据库、测井数据库、地质录井数据库的接口；井身结构和套管的优化设计；对实钻数据的分析和优化设计；钻井施工措施实时优化；井眼轨迹设计、预测和监控。

（2）钻井地质环境描述及实钻轨迹描述系统是对地层构造、设计轨迹、靶点、老井井眼轨迹、正施工井井眼轨迹等进行三维显示，供现场作业人员用于进行油井路径和钻头空间方位的观察与监视，并且与事先输入的钻井设计数据进行对比，可以为现场作业人员提供钻头的实际空间方位与设计空间方位之间的偏离信息，为操作人员控制钻头的走向提供可靠的依据，以便随时调整钻井工艺，实现可视化钻井。

（3）钻井专家系统主要是利用强大的数据资源（实钻数据和经验数据），结合先进的钻井技术，建立合理的模型，智能地处理钻井施工中的各种问题，达到预防和处理事故，提高钻井速度，降低钻井成本之目的。

（4）钻井计算机模拟系统在快速准确地提供信息的基础上，利用数理统计理论、人工智能方法等，建立数学模型，对工程施工提供可选择的最优方案。

（5）随钻地震的信息处理系统对钻头钻进过程中钻头与钻遇地层之间的撞击、摩擦所产生的微弱地震信号作为信号源进行处理，实现钻井过程时实监测的手段，及时为钻井工程师和决策者提供相关信息。3.基础设施配套体系

基础设施保障方面，需要从钻井基层队—>钻井公司—>油田—>集团总部进行一系列的基础设施建设，建设内容包括数据采集仪器配备、网络建设、服务器配备以及其他相关设施的配套建设。钻井基层队需要配备钻井参数仪、数据采集计算机和无线上网设备（如GPRS/CDMA卡），在偏远山区、沙漠和海洋等地施工的钻井队还需要配备卫星地面站，以实现数据的远程传输和施工的远程指挥；钻井公司以上单位则重点是配备满足数据管理和应用软件运行所需的服务器，应该根据所需量力而行，不可盲目贪大。为了生产调度的方便，可以为钻井公司配备大屏幕等设施，真正实现数字化、可视化调度指挥。基础设施的逻辑部署如图4所示。

卫星摄像机GPRS/CDMA计算机钻井队参数仪钻井队软件应用软件应用计算机参数仪存储钻井分公司软件应用软件应用千兆网存储钻井技术公司千兆网存储钻井分公司软件应用存储固井公司千兆网存储管具公司千兆网主干网千兆网大屏幕(7）千兆网千兆网油田总部IBM软件应用软件应用存储钻井总公司存储

图4 数字化石油钻井基础设施逻辑结构

效益分析

对于石油钻井这个融合多学科技术知识、投资大、风险高的综合工程来说，所使用的技术方法以及中、高层专业技术人员和管理人员所做出的各项决策分析、制定的目标方案都直接关系到钻井施工的效益和成败。另外，钻井作业地区从陆地到海洋，从高原到沙漠，复杂多变，地域辽阔，有的自然条件极其恶劣，远离人烟，偏远、荒芜，给施工带来极大的不便，因此，若仍按石油工业的传统方式组织和指挥施工，将要耗费巨大的成本和代价。另外，由于地质情况的多变性和复杂性，钻井工艺技术的发展不仅需要多种理论知识的指导，而更重要的是通过钻井过程中产生的大量数据资料的分析处理，形成规律性的认识，完善和优化钻井工艺技术，达到提高钻井速度、降低钻井成本、减少钻井过程对油藏污染的目的。这些都离不开信息技术的应用。

数字化石油钻井系统建设能够将钻井实时数据不断采集、传输，经过软件处理，专家会诊后再把决策指令反馈到钻井队，实现实时最优化钻井施工。可以使钻井和油藏地质人员“透视”地下三维图像以实时地监督正钻和待钻的井身轨迹。系统将综合运用网络技术、信息技术、数据库技术、综合性软件集成技术和Internet技术，使钻井过程控制和优化钻井达到新水平，使石油钻井的信息共享和技术应用突破地域的界限，各学科专家组成的项目工作组远程协同工作成为现实。

数字化石油钻井系统的最终价值主要有四个方面：降低钻井成本；整体提高钻井技术水平，从而提高石油勘探开发效率；提高钻井安全性；提高钻井系统的核心竞争力，从而创造更高的效益。

作者简介：杨传书，男，胜利油田钻井工艺研究院钻井信息中心工程师。他长期从事石油软件研发与项目管理、石油企业信息化研究工作。现正在参加国家863科技攻关项目“PetroDW 关键技术研究”以及数字化石油钻井系统研究工作。

第二篇：石油钻井知识点

==钻井技术概述==

经过石油工作者的勘探会发现储油区块 , 利用专用设备和技术，在预先选定的地表位置处，向下或一侧钻出一定直径的圆柱孔眼，并钻达地下油气层的工作，称为钻井。

在石油勘探和油田开发的各项任务中，钻井起着十分重要的作用。诸如寻找和证实含油气构造、获得工业油流、探明已证实的含油气构造的含油气面积和储量，取得有关油田的地质资料和开发数据，最后将原油从地下取到地面上来等等，无一不是通过钻井来完成的。钻井是勘探与开采石油及天然气资源的一个重要环节，是勘探和开发石油的重要手段。

石油勘探和开发过程是由许多不同性质、不同任务的阶段组成的。在不同的阶段中，钻井的目的和任务也不一样。一些是为了探明储油构造，另一些是为了开发油田、开采原油。为了适应不同阶段、不同任务的需要，钻井的种类可分为以下几种。

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，提供地球物理参数而钻的井。一般钻到基岩并要求全井取心。

剖面井：在覆盖区沿区域性大剖面所钻的井。目的是为了揭露区域地质剖面，研究地层岩性、岩相变化并寻找构造。主要用于区域普查阶段。

参数井：在含油盆地内，为了解区域构造，提供岩石物性参数所钻的井。参数井主要用于综合详查阶段。

构造井：为了编制地下某一标准层的构造图，了解其地质构造特征，验证物探成果所钻的井。

探井：在有利的集油气构造或油气田范围内，为确定油气藏是否存在，圈定油气藏的边界，并对油气藏进行工业评价及取得油气开发所需的地质资料而钻的井。各勘探阶段所钻的井，又可分为预探井，初探井，详探井等。

资料井：为了编制油气田开发方案，或在开发过程中为某些专题研究取得资料数据而钻的井。生产井：在进行油田开发时，为开采石油和天然气而钻的井。生产井又可分为产油井和产气井。

注水(气)井: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。专为注水注气而钻的井叫注水井或注气井，有时统称注入井。

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，以及了解各项调整挖潜措施的效果而钻的井。

观察井：油田开发过程中，专门用来了解油田地下动态的井。如观察各类油层的压力、含水变化规律和单层水淹规律等!它一般不负担生产任务。

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（包括生产井、注入井、观察井等）。这类井的生产层压力或因采油后期呈现低压，或因注入井保持能量而呈现高压。

在整个油田的开发中，有勘探、建设、生产几个阶段，各阶段彼此互有联系，而且都需要进行大量钻井工作!高质量、快速和高效率地钻井是开发油田的重要手段!

==钻机八大系统==

钻机是在石油钻井过程中，带动钻具向地层钻进的一系列机械设备的总称，又叫钻探机。大家常见在耸立在大地上巍峨的井架，只是钻机一部分，下边大家一起来学习钻机八大系统！石油钻机概念

钻机是在石油钻井过程中，带动钻具向地层钻进的一系列机械设备的总称，又叫钻探机。主要作用是带动钻具破碎井底岩石，下入或提出在井内的钻具等。

钻机八大系统

钻机一般有八大系统（起升系统、旋转系统、钻井液循环系统、传动系统、控制系统和监测显示仪表、动力驱动系统、钻机底座、钻机辅助设备系统），要具备起下钻能力、旋转钻进能力、循环洗井能力。其主要设备有：井架、天车、绞车、游动滑车、大钩、转盘、水龙头（动力水龙头）及钻井泵（现场习惯上叫钻机八大件）、动力机（柴油机、电动机、燃气轮机）、联动机、固控设备、井控设备等。起升系统

为了起升和下放钻具、下套管以及控制钻压、送进钻具，钻具配备有起升系统。起升系统包括绞车、辅助刹车、天车、游车、大钩、钢丝绳以及吊环、吊卡、吊钳、卡瓦等各种工具。起升时，绞车滚筒缠绕钢丝绳，天车和游车构成副滑轮组，大钩上升通过吊环、吊卡等工具实现钻具的提升。下放时，钻具或套管柱靠自重下降，借助绞车的刹车机构和辅助刹车控制大钩的下放速度。在正常钻进时，通过刹车机构控制钻具的送进速度，将钻具重量的一部分作为钻压施加到钻头上实现破碎岩层。旋转系统

旋转系统是转盘钻机的典型系统，其作用是驱动钻具旋转以破碎岩层，旋转系统包括转盘、水龙头、钻具。根据所钻井的不同，钻具的组成也有所差异，一般包括方钻杆、钻杆、钻铤和钻头，此外还有扶正器、减震器以及配合接头等。其中钻头是直接破碎岩石的工具，有刮刀钻头、牙轮钻头、金刚石钻头等类型。钻铤的重量和壁厚都很大，用来向钻头施加钻压，钻杆将地面设备和井底设备联系起来，并传递扭矩。方钻杆的截面一般为正方形，转盘通过方钻杆带动整个钻柱和钻头旋转，水龙头是旋转钻机的典型部件，它既要承受钻具的重量，又要实现旋转运动，同时还提供高压泥浆的通道。循环系统

为了将井底钻头破碎的岩屑及时携带到地面上来以便继续钻进，同时为了冷却钻头保护井壁，防止井塌井漏等钻井事故的发生，旋转钻机配备有循环系统。循环系统包括钻井泵，地面管汇、泥浆罐、泥浆净化设备等，其中地面管汇包括高压管汇、立管、水龙带，泥浆净化设备包括震动筛、除砂器、除泥器、离心机等。

钻井泵将泥浆从泥浆罐中吸入，经钻井泵加压后的泥浆，经过高压管汇、立管、水龙带，进入水龙头，通过空心的钻具下到井底，从钻头的水眼喷出，经井眼和钻具之间的环行空间携带岩屑返回地面，从井底返回的泥浆经各级泥浆净化设备，除去固相含量，然后重复使用。动力设备

起升系统、循环系统和旋转系统是钻机的三大工作机组，它们协调工作即可完成钻井作业，为了向这些工作机组提供动力，钻机需要配备动力设备。钻机的动力设备有柴油机、交流电机、直流电机。柴油机适应于在没有电网的偏远地区打井，交流电机依赖于工业电网或者是需要柴油机发出交流电，直流电机需要柴油机带动直流发电机发出直流电，目前更常用的情况是柴油机带动交流发电机发出交流电，再经可控硅整流，将交流电变成直流电。传动系统

传动系统将动力设备提供的力和运动进行变换，然后传递和分配给各工作机组，以满足各工作机组对动力的不同需求。传动系统一般包括减速机构、变速机构、正倒车机构以及多动力机之间的并车机构等。由柴油机直接驱动的钻机多采用统一驱动的形式，传动系统相对复杂，由交直流电动机驱动的钻机多采用各机组单独或分组驱动的形式，传动系统得到了很大的简化。控制系统

为了保证钻机的三大工作机组协调的工作，以满足钻井工艺的要求，钻机配备有控制系统。控制方式有机械控制、气控制、电控制和液控制等。目前，钻机上常用的控制方式是集中气控制。司钻通过钻机上司钻控制台可以完成几乎所有的钻机控制：如总离合器的离合；各动力机的并车；绞车、转盘和钻井泵的起、停；绞车的高低速控制等。井架和底座

井架和底座用来支撑和安装各钻井设备和工具、提供钻井操作场所。井架用来安装天车、悬挂游车、大钩、水龙头和钻具，承受钻井工作载荷，排放立根；底座用来安装动力机组、绞车、转盘、支撑井架，借助转盘悬持钻具，提供转盘和地面之间的高度空间，以安装必要的防喷器和便于泥浆循环。辅助设备

为了保证钻井的安全和正常进行，钻机还包括其他的辅助设备，如防喷器组，为钻井提供照明和辅助用电的发电机组，提供压缩空气的空气压缩设备以及供水、供油设备等。

==钻头==

钻头是石油钻井中，用来破碎岩石形成井眼的工具，其工作性能的好坏将直接影响钻井质量、钻井效率和钻井成本。

1、钻头分类

按类型可分为刮刀钻头、牙轮钻头、金刚石钻头和PDC钻头等四种； 按功用分为全面钻进钻头、取心钻头和特殊工艺用钻头（比如扩眼钻头、定向造斜钻头等）。

2、刮刀钻头

刮刀钻头是旋转钻井使用最早的一种钻头，从十九世纪开始采用旋转钻井方法的时候就开始使用这 种钻头，而且直到现在某些油田仍在使用。这种钻头主要用在软地层和粘软地层，具有很高的机械钻速和钻头进尺。刮刀钻头最大的优点是结构简单，制造方便，成本低，各油田可自行设计和制造。

1）刮刀钻头的结构

刮刀钻头由钻头体、刮刀片、分水帽和喷嘴四部分组成。钻头体是刮刀钻头焊接刮刀片和分水帽的 本体，采用中碳钢材料 加工而成。下端焊接 刮刀片和分水帽，上端车有丝扣和钻柱连接。刮刀片又称刀翼，是刮刀钻头主要工作部 件。

2）刮刀钻头工作原理

刮刀钻头以切削方式破碎岩石。刮刀钻头在 软的塑性地层工作时，其切削过程类似于刀具切削软金属。刀片在钻压的作用下吃入地层，与此同时刀刃前面的岩石在扭转力的作用下不断产生塑性流动，井底岩石被层层剥起。刮刀钻头钻进脆性较大的地层时，破碎岩石的过程则分为碰撞、压碎及小剪切和大剪切三个阶段：

碰撞:刃前岩石破碎后，岩石对刀片的扭转 阻力减小，刀片向前推进，碰撞刃前岩石； 压碎及小剪切:刀片在扭转 力作用下压碎前方的岩石，使其产生小剪切破碎； 扭转力增大:刀片继续 挤压前方岩石，当扭转力增大到极限值时，岩石沿剪切面产生大剪切破碎，然后扭转力突然减小。

碰撞、压碎及小剪切、大剪切这三个过程反复进行，形成刮刀钻头破碎塑脆性岩石的全过程。

3）刮刀钻头的正确使用

刮刀钻头适用于软地层和粘软地层。钻进时需要适当控制钻压与转速，注意防斜、防蹩、防止刀翼断裂。由于刮 刀钻头在软地层中的机钻速较快，岩屑量较大，宜采用 大排量钻进，充分清洗井底和冷却钻头。刮刀钻头钻进时，刀翼外侧线速度较高，磨损速度较快，钻头容易磨损成锥形，此时要特别注意防斜和防止井径缩小。

3、牙轮钻头

从1909年第一只牙轮钻头问世后，牙轮钻头便在全世界范围内得到了最广泛的应用。三牙轮钻头是目前旋转钻井作业中使用地最普遍的钻头。这种类型的钻头具有不同的牙齿设计和轴承结类型，因此能够适应各种类型地层。在钻井作业中，根据所钻地层性质正确选用合适结构的牙轮钻头，就可获得令满意的钻进速度和钻头进尺。

1）三牙轮钻头的基本结构

钻头本体：有三 片牙掌组装焊接在一起,上部有连接丝扣。

牙轮：由牙轮体和牙齿组成 锥形的 金属体。牙齿分铣齿和镶齿两种类型 轴承及其储油密封装置

喷嘴

2）牙轮钻头的工作原理

牙轮钻头在井底工作时，钻头整体围绕钻头轴线旋转称之为公转，三个牙轮则依其自己的轴线在井底滚动称之为自转。钻头承受的钻压通过牙齿作用在岩石上，使岩石破碎（压碎作用）。牙轮在滚动过程中，以单齿、双齿交替接触井底，牙轮中心的位置忽高忽低，使钻头产生纵向振动。这种纵向振动使钻柱不断压缩与伸张，下部钻柱把这种周期性变化的弹性变形能通过牙齿转化为对地层的冲击作用力用以破碎岩石。这种冲击、压碎作用是牙轮钻头破碎岩石的主要方式。

牙轮钻头除了对井底岩石产生冲击、压碎作用外，还对井底岩石产生剪切作用。牙轮在井底滚动的同时还产生牙齿对井底的滑动，牙齿的滑动对井底岩石形成剪切作用，像刮刀钻头那样刮削井底。牙齿的滑动主要是由牙轮的超顶、副锥和移轴布置引起的。牙轮的超顶布置复锥牙轮引起切线方向的滑动，牙轮的移轴布置则引起轴向方向的滑动。一般地，钻软到中硬地层的钻头兼有超顶、复锥和移轴；钻中硬到硬地层的钻头在设计上有超顶和复锥；钻极硬和研磨性较强地层的钻头常采用单锥牙轮，不超顶也不移轴。3）牙轮钻头的分类及选用

牙轮钻头生产厂商众 多，这些钻头厂商提供了多种类型和结构的钻头。为了便于牙轮钻头的选择和使用，国际钻井承包商学会(IADC)制定了全世界统一的牙轮钻头分类标准及编号方法。►钻头三位数字代表什么？

IADC规定，每一类钻头用三位数字代表，个数字意义如下：

第一位数字表示牙齿 类型及适钻地层： 1-铣齿，软地层； 2-铣齿，中到中硬地层； 3-铣齿，硬、研 磨性或半研磨性地层； 4-备用； 5-镶齿，软到中等地层； 6-镶齿，中硬地层； 7-镶齿，硬、研磨性或半研磨性地层； 8-镶齿，极硬、高研磨性地层。

第二位数字表示所钻地层再细分为1，2，3，4四个硬度等级。

第三 位数字表示钻头的结构特征： 1-无密封滚动轴承； 2-T型外排齿保径；3-规 径上有镶齿保径；4-密封滚动轴承； 5-密封滚动轴承，规径上有镶齿保径； 6-密封滑动轴承； 7-密封滑动轴承，规径上有镶齿保径；8-定向井造斜钻头； 9-其它。

4、金刚石钻头

金刚石钻头是指靠镶嵌在钻头胎体上的金刚石颗粒破碎岩石的钻头。金刚石是目前人类所知材料中硬度最大、耐磨性最高的材料，因此金刚石钻头用于硬的、高研磨性地层，可获得比较高的钻头进尺。虽然金刚石比较昂贵，但金刚石钻头磨损，单只钻头进尺高，在当今的石油钻井仍有较强的竞争力。目前，金刚石钻头在普通的旋转钻井以及涡轮钻井和取芯作业中都得到了广泛的使用，其中热稳定聚晶金刚石齿（TSP），应用尤其广泛。

1）金刚石钻头结构特点

金刚石钻头属一体式钻头，整个钻头无活动部件，主要有钻头体，冠部，水力结构（包括水眼或喷嘴、水槽亦称流道，排屑槽），保径、切削刃（齿）五部分，金刚石钻头的冠部是钻头切削岩石的工作部分，其表面（工作面）镶装有金刚石材料切削齿，并布置有水力结构，其侧面为保径部分（镶装保径齿）它和钻头体相连，由碳化钨胎体或钢质材料制成。钻头体是钢质材料体，上部是丝扣和钻柱相连接，其下部与冠部胎体连结在一起（钢质的冠部则与钻头体成为一个整体）。

2）金刚石钻头的工作原理

金刚石钻头钻进时，钻头表面上的多粒金刚石同时作用于岩石。金刚石破碎岩石的作用在不同性质的岩石中表现出不同的特性。在塑性地层（或岩石在应力作用下呈塑性的地层），金刚石在钻压的作用下吃入地层并在钻头扭矩的作用下使前方的岩石发生破碎或塑性流动，该破岩过程类似于“犁地”过程，故称作“犁削”。

在脆性较大的地层中钻进时，金刚石破碎岩石的作用主要是“压碎”，在钻压和扭矩作用下所产生的应力可使刃下岩石沿最大剪应力面开裂，在金刚石移动的后部形成被压裂了沟槽，这种情况下岩石破碎的体积远大于金刚石吃入后破碎的体积，岩石破碎具有体积破碎的性质，破岩效率较高。

在坚硬地层（如燧石、硅质白云岩等）中，一般采用将细颗粒金刚石包镶在胎体内部的孕镶式金刚石钻头钻进，其破岩过程同砂轮的磨削相似。钻头上每一个包孕的金刚石都是小刃齿，钻头可看作有无数个刃的刀具。钻头钻进岩石时，钻头上出露的棱角锋利的金刚石刃齿以微切削、刻划等方式来破碎岩石。磨削破岩属于表面破碎，破岩效率较低。3）金刚石钻头的正确使用

金刚石钻头适用钻中到坚硬、研磨性地层和涡轮钻井、深井超深井钻井以及取芯作业。使用金刚石钻头前，井底要打捞干净，保证没有金属落物。钻头刚下到井底时，要先用小钻压、低转速跑合。然后采用相对较低的钻压（和牙轮钻头相比），较高的转速和较大的排量钻进。应尽量避免划眼。如果必须进行划眼，应采用低钻压和低转速，操作要均匀，防止钻头规径部分金刚石碎裂和过度磨损。

5、PDC钻头（Polycrystalline Diamond Compact Bit）

PDC钻头是聚晶金刚石复合片钻头的简称，亦称聚晶金刚石切削块钻头或复合片齿钻头。从1973年美国通用电气公司引入PDC切削块，研制出第一个PDC钻头后，PDC钻头便以其钻速快、寿命长、进尺高等优势，在石油钻井中得到了广泛的应用。几乎所有钻头制造商都采用了这一技术，开始生产自己的PDC钻头系列。

1）PDC钻头的结构特点

PDC钻头由钻头体、PDC切削齿和喷嘴等部分组成，按结构与制造工艺的不同分为钢体和胎体两大系列。刚体PDC钻头的整个钻头体都采用中碳钢材料并采用机械 制造工艺加工成形。在钻头工作面上钻孔，以压入紧配合方式将PDC切削齿固紧在钻头冠部。钻头冠部采用表面硬化工艺（喷涂碳化钨耐磨层、渗碳等）进行处理，以增强其耐冲蚀能力。这种钻头的主要优点是制造工艺简单；缺点是钻头体不耐冲蚀，切削齿难以固牢，目前应用较少。

胎体PDC钻头的钻头体上部为钢体，下部为碳化钨耐磨合金 胎体，采用粉末冶金烧结工艺制造成型。用低温焊料将PDC切削齿焊接在胎体预留窝槽上。碳化钨胎体硬度高，耐冲蚀，因而胎体PDC钻头寿命长，进尺高，目前应用比较广泛。

2）PDC钻头的工作原理

PDC钻头是以切削方式破碎岩石。能自锐的切削齿在钻压的作用下很容易切入地层，在扭矩的作用下向前移动剪切岩石。多个PDC切削齿同时工作，井底岩石的自由面多，岩石在剪切作用下也容易破碎，因此破岩效率高，钻进速度快。

3）PDC钻头的正确使用

PDC钻头在大段均质的软到中硬地层中使用效果最好。不适合钻砾石层和软硬交错地层。

采用低钻压、高转速、大排量钻进，钻头使用效果好。钻头下井前，井底要清洁，确保无金属落物。

钻头刚下井时，要采用小钻压和低转速跑和，待形成井底后恢复正常钻进。PDC钻头属于整体式钻头，无任何活动部件，适合高转速的涡轮钻井。

第三篇：石油钻井英语

行业英语之实用词汇

现场实用词汇短语

一、甲方乙方

1.承包商人员(Contractor’s Personnel)

Equipment Supervisor 设备总监

Materials Supervisor 材料总监

Senior Toolpusher 高级队长

Junior Toolpusher 值班队长

Driller 司钻

Sub Sea Engineer(SSE)水下工程师

Assistant Driller(AD)副司钻

Derrick Man 井架工

Floor Man(roughneck)钻工

Crane Operator 吊车工

Mechanic 机械师

Electrician 电气师

Repairman 修理工

Welder 焊工

Radio Operator 电报员

Warehouse Man(stock Keeper)材料员

Medic 医生

Safety Supervisor 安全监督

Interpreter(translator)翻译

Chief Steward 管事

Cook 厨师

2、作业者及服务公司人员

(Operator’s Personnel and Service Company Personnel)

Drilling Superintendent 钻井监督

Company Man(Operator’s Representative)公司代表

Geologist 地质师

Mud Logging Engineer(Mud logger)泥浆录井工程师

Sample Catcher 捞砂工

Mud Engineer 泥浆工程师

ROV Engineer 潜水工程师

Cementer 固井工

Cement Engineer 固井工程师

Testing Engineer 试油工程师

Coring Engineer 取芯工程师

Wireline Logging Engineer电测工程师

二、主要设备

1.钻井设备(Drilling Equipment):

Drawworks 钻井绞车

Rotary Table 转盘

Bushing 补心

Top Drive System(TDS)顶驱

Swivel 水龙头

Crown Block 天车

Traveling Block 游车

Hook 大钩

Derrick 井架

Pipe Spinning Wrench 钻杆气动扳手

Ezy-Torq 液压猫头

Elmagco Brake 涡磁刹车

Pipe handling Equipment 钻杆移动设备

Iron roughneck 铁钻工

Pipe Racking System 钻杆排放系统

Drill String 钻柱

Drilling Sub 钻井短节

Fishing Tool 打捞工具

Power Tong 动力大钳

Air Winch(air tugger)气动绞车

Crown-O-Matic(Crown Saver)防碰天车

2.泥浆系统(Mud System)

Mud Pump 泥浆泵

Shale shaker 振动筛

Mud Cleaner 泥浆清洁器

Desilter 除泥器

Desander 除砂器

Degasser 除气器

Centrifuge 离心机

Mud Agitator 泥浆搅拌器

Mud Mixing System 泥浆混合系统

Centrifugal Pump 离心泵

Standpipe Manifold 立管管汇

Rotary Hose 水龙带

Bulk Air System and Tank 吹灰系统和灰罐

3.井控设备(Well Control Equipment):

Ram Type Preventor 闸板防喷器

Annular Type Preventor 万能防喷器 BOP Stack 防喷器组

Gate Valve 闸阀

Choke and Kill Manifold 阻流压井管汇

Remotely Operated Panel 远程控制面板

Choke Control Panel 阻流控制面板

BOP Handling Equipment 防喷器搬运设备

Diverter 转喷器

五.机房(Engine Room)

Diesel Engine 柴油机

Emergency Generator 应急发电机

Water Maker(desalinization unit)造淡机

Air Compressor 空气压缩机

Boiler 锅炉

Air-conditioning System 空调系统

Piping System 管汇系统

Generator 发电机

Transformer 变压器

DC Motor 直流马达

AC Motor 交流马达

4.安全设备(Safety Equipment)

Fire Control System 消防控制系统

Fire Detection System 火情探测系统

Fixed Fire Extinguishing System 固定消防系统

Portable Extinguisher 移动灭火器

Fire-Fight Equipment 消防设备

Foam System 泡沫系统

Escape Routes 逃生路线

Breathing Apparatus 呼吸器

Gas Detection System 气体探测系统

Helicopter Facility 直升机设施

Sick-Bay(Hospital)医务室

Pollution Control 防污控制

5.其他(Others)

Cementing Unit 固井装置

Well Testing Equipment 试油设备

Mud Logging Unit 泥浆录井房

Wire Logging Unit 电测装置

ROV 潜水器

Meter 米

Foot 英尺

Inch 英寸

Day(night)Shift 白(夜)班

Crew Change 倒班 Position 岗位

Penetration(桩腿插桩)入泥

Evacuation 撤离

Rig(Drilling rig)钻机, 钻井船

Quarters(living quarters, accommodation area)生活区

Drill Floor(Rig floor)钻台

Bridge(Pilot house, Steerwheel house)驾驶室

Control Room 控制室

Helideck 直升机甲板

Cementing Unit Room 固井泵房

Air Compressor Room 空气压缩机房

BOP Control Room BOP控制房

Radio Room 报房

Engine Room 机房

Warehouse(Store)材料库房

Paint Room(paint locker)油漆房库

Mud pit 泥浆池

Pipe Rack Area 钻杆排放区

Pipe Slide 滑道

Ramp 坡道

Pump Room 泵房

Shale Shaker House 振动筛房

Coffee Room 咖啡室

Mess(dining)Room 餐厅

Recreation Room 娱乐房

TV Room

Change Room 工衣房

Kitchen 厨房

三、钻具,井口工具,打捞工具

Drill Pipe 钻杆

Drill Collar 钻铤

Heavy Weight Drill Pipe 加重钻杆

Elevator 吊卡

Tong 大钳

Make-up Tong 上扣大钳

Break-out Tong 卸扣大钳

Mud Box 泥浆防喷盒

Casing Stabbing Board 套管扶正器

Slips 卡瓦

Spider 卡盘

Mouse Hole 小鼠洞(接单根用)

Kelly Spinner 方钻杆旋转器

Kelly Cock 方钻杆阀

Chain Tong 链钳

Casing 套管

Tubing 油管

Drill String 钻柱

Jar(drilling jar)震击器

Right Hand Thread 正扣

Left Hand Thread 反扣

Stabilizer 扶正器

Rabit 通管器

Liner 尾管

Conductor 导管

Thread Protector 护丝

Stand(钻杆)立柱

Single(钻杆)单根

Joint(钻具)根

Bend 弯头

Sub 短节

Pup Joint 短钻杆, 短节

Connector 接头

Bit 钻头

Bit Breaker 钻头盒

Box 母扣

Pin 公扣

Hole Opener 开眼钻头

Reamer 扩眼钻头

Overshot 打捞筒

Junk Basket 打捞篮

Junk Mill平头磨鞋

Spear 打捞矛

Fishing Tap 打捞公锥

Cross Over Sub(XO Sub)转换接头

Bottom Hole Assembly(BHA)下部钻具组合四.材料和工具

Steel 钢

Iron 铁

Wood 木

Chemicals 化学品

Cement 水泥

Barite 重晶石

Potable Water 淡水 Fuel 柴油

Lubricant(Lube/Lube oil)润滑油

Grease 黄油

Ballast Water 压载水 Gasoline 汽油

Mud 泥浆

Additive 添加剂

Caustic Soda 烧碱

Weight Material 加重材料

Oxygen 氧气

Nitrogen 痰气

Hydrogen Sulphide 二氧化硫

Acetylene 乙炔

Compressed Air 压缩空气

Hydraulic Fluid 液压油

Spanner 扳手

Hammer 铁锤

Screw Driver 螺丝刀

Multimeter 万用表

Welding Machine 焊机

Bar 撬杠

Shackle 卸扣

Sling(钢丝)绳套

第四篇：石油钻井词汇

石油钻井词汇

钻头钻机八大件 钻柱组成及其作用 钻井液的性能及作用

常用的钻井液净化设备 钻井液的循环程序钻井液对油气层的损害 预测和监测地层压力的方法

钻井液静液压力及变化 喷射钻井影响机械钻速的因素钻井取心工具组成取岩心平衡压力钻井 井喷 软关井

钻井过程中溢流显示溢流关井程序钻井中井下杂情况 钻井事故

井漏 卡钻及造成原因处理卡钻事故的方法 固井

井身结构 套管柱下部结构注水泥施工工序完井井口装置

尾管固井法试油 射孔 井底污染

诱喷 钻杆地层测试电缆地层测试 油管传输射孔

岩石孔隙度地层原油体积系数流体饱和度油

钻头

钻头主要分为：刮刀钻头；牙轮钻头；金刚石钻头；硬质合金钻头；特种钻头等。衡量钻头的主要指标是：钻头进尺和机械钻速。

钻机八大件

钻机八大件是指：井架、天车、游动滑车、大钩、水龙头、绞车、转盘、泥浆泵。钻柱组成及其作用

钻柱通常的组成部分有：钻头、钻铤、钻杆、稳定器、专用接头及方钻杆。钻柱的基本作用是：(1)起下钻头；(2)施加钻压；(3)传递动力；(4)输送钻井液；(5)进行特殊作业：挤水泥、处理井下事故等。

钻井液的性能及作用

钻井液的性能主要有：(1)密度；(2)粘度；(3)屈服值；(4)静切力；(5)失水量；(6)泥饼厚度；(7)含砂量；(8)酸碱度；(9)固相、油水含量。钻井液是钻井的血液，其主作用是：

1)携带、悬浮岩屑；2)冷却、润滑钻头和钻具；3)清洗、冲刷井底，利于钻井；4)利用钻井液液柱压力，防止井喷；5)保护井壁，防止井壁垮塌；6)为井下动力钻具传递动力。 常用的钻井液净化设备

常用的钻井液净化设备：(1)振动筛，作用是清除大于筛孔尺寸的砂粒；(2)旋流分离器，作用是清除小于振动筛筛孔尺寸的颗粒；(3)螺杆式离心分离机，作用是回收重晶石，分离粘土颗粒；(4)筛筒式离心分离机，作用是回收重晶石。

钻井中钻井液的循环程序

钻井 液罐经泵→地面 管汇→立管→水龙带、水龙头→钻柱内→钻头→钻柱外环形空间→井口、泥浆(钻井液)槽→钻井液净化设备→钻井液罐。

钻开油气层过程中，钻井液对油气层的损害

主要有以下几种损害：(1)固相颗粒及泥饼堵塞油气通道；(2)滤失液使地层中粘土膨胀而堵塞地层孔隙；(3)钻井液滤液中离子与地层离子作用产生沉淀堵塞通道；(4)产生水锁效应，增加油气流动阻力。

预测和监测地层压力的方法

(1)钻井前，采用地震法；(2)钻井中，采用机械钻速法，d、dc指数法，页岩密度法；(3)完井后，采用密度测井，声波时差测井，试油测试等方法。

钻井液静液压力和钻井中变化

静液压力，是由钻井液本身重量引起的压力。钻井中变化，岩屑的进入会增加液柱压力，油、气水侵会降低静液压力，井内钻井液液面下降会降低静液压力。防止钻井液静液压力变化的方法有：有效地净化钻井液；起钻及时灌满钻井液。

喷射钻井

喷射钻井是利用钻井液通过喷射式钻头喷嘴时，所产生的高速射流的水力作用，提高机械钻速的一种钻井方法。

影响机械钻速的因素

(1)钻压、转速和钻井液排量；(2)钻井液性质；(3)钻头水力功率的大小；(4)岩石可钻性与钻头类型。

钻井取心工具组成(1)取心钻头：用于钻取岩心；(2)外岩心筒：承受钻压、传递扭矩；(3)内岩心筒：储存、保护岩心；(4)岩心爪：割断、承托、取出岩心；(5)还有悬挂轴承、分水流头、回压凡尔、扶正器等。

取岩心

取岩心是在钻井过程中使用特殊的取心工具把地下岩石成块地取到地面上来，这种成块的岩石叫做岩心，通过它可以测定岩石的各种性质，直观地研究地下构造和岩石沉积环境，了解其中的流体性质等。

平衡压力钻井

在钻井过程中，始终保护井眼压力等于地层压力的一种钻井方法叫平衡压力钻井。 井喷

是地层中流体喷出地面或流入井内其他地层的现象。引起井喷的原因有：(1)地层压力掌握不准；(2)泥浆密度偏低；(3)井内泥浆液柱高度降低；(4)起钻抽吸；(5)其他措施不当等。软关井

就是在发现溢流关井时，先打开节流阀，后关防喷器，再试关紧节流阀的一种关井方法。因为这样可以保证关井井口套压值不超过允许的井口套压值，保证井控安全，一旦井内压力过大，可节流放喷。

钻井过程中溢流显示

(1)钻井液储存罐液面升高；(2)钻井液出口流速加快；(3)钻速加快或放空；(4)钻井液循环压力下降；(5)井下油、气、水显示；(6)钻井液在出口性能发生变化。

溢流关井程序

(1)停泵；(2)上提方钻杆；(3)适当打开节流阀；(4)关防喷器；(5)试关紧节流阀；(6)发出信号，迅速报告队长、技术员；(7)准确记录立柱和套管压力及泥浆增量。

钻井中井下复杂情况

钻进中由钻井液的类型与性能选择不当、井身质量较差等原因，造成井下遇阻、遇卡、以及钻进时严重蹩跳、井漏、井喷等，不能维持正常钻井和其他作业的正常进行的现象。钻井事故

是指由于检查不周、违章操作、处理井下复杂情况的措施不当或疏忽大意，而造成的钻具折断、顿钻、卡钻及井喷失火等恶果。

井漏

井漏主要由下列现象发现，(1)泵入井内钻井液量＞返出量，严重时有进无出；(2)钻井液罐液面下降，钻井液量减少；(3)泵压明显下降。漏失越严重，泵压下降越明显。卡钻及造成原因

卡钻就是在钻井过程中因地质因素、钻井液性能不好、技术措施不当等原因，使钻具在井内长时间不能自由活动，这种现象叫卡钻。主要有黏附卡钻、沉砂卡钻、砂桥卡钻、井塌卡钻、缩径卡钻、泥包卡钻、落物卡钻及钻具脱落下顿卡钻等。

处理卡钻事故的方法

(1)泡油解卡；(2)使用震击器震击解卡；(3)倒扣套铣；(4)爆炸松扣；(5)爆炸钻具侧钻新眼等。

固井

固井就是向井内下入一定尺寸的套管串，并在其周围注入水泥浆，把套管固定的井壁上，避免井壁坍塌。其目的是：封隔疏松、易塌、易漏等复杂地层；封隔油、气、水层，防止互相窜漏；安装井口，控制油气流，以利钻进或生产油气。

井身结构

包括：(1)一口井的套管层次；(2)各层套管的直径和下入深度；(3)各层套管相应的钻头直径和钻进深度；(4)各层套管外的水泥上返高度等等。

套管柱下部结构

(1)引鞋：引导套管入井，避免套管插入或刮挤井壁；(2)套管鞋：引导在其内部起钻的钻具进入套管；(3)旋流短节：使水泥浆旋流上返，利于替泥浆，提高注水泥质量；(4)套管回压凡尔：防止水泥浆回流，下套管时间阻止泥浆进入套管；(5)承托环：承托胶塞、控制水泥塞高度；(6)套管扶正器：使套管在钻井中居中，提高固井质量。

注水泥施工工序

下套管至预定深度→装水泥头、循环泥浆、接地面管线→打隔离液→注水泥→顶胶塞→替泥浆→碰压→注水泥结束、候凝。

完井井口装置

(1)套管头--密封两层套管环空，悬挂第二部分套管柱和承受一部分重量；(2)油管头--承座锥管挂，连接油层套管和采油树、放喷闸门、管线；(3)采油树--控制油气流动，安全而有计划地进行生产，进行完井测试、注液、压井、油井清蜡等作业。

尾管固井法

尾管固井是在上部已下有套管的井内，只对下部新钻出的裸眼井段下套管注水泥进行封固的固井方法。尾管有三种固定方法：尾管座于井底法；水泥环悬挂法；尾管悬挂器悬挂法。试油

在钻井发现油、气层后，还需要使油、气层中的油、气流从井底流到地面，并经过测试而取得油、气层产量、压力等动态资料，以及油、气、水性质等工作，称做试油(气)。射孔

钻井完成时，需下套管注水泥将井壁固定住，然后下入射孔器，将套管、水泥环直至油(气)层射开，为油、气流入井筒内打开通道，称做射孔。目前国内外广泛使用的射孔器有枪弹式射孔器和聚能喷流式射孔器两大类。

井底污染

井底污染又称井底损害，是指油井在钻井或修井过程中，由于钻井液漏失或水基钻井液的滤液漏入地层中，使井筒附近地层渗透率降低的现象。

诱喷

射孔之前，为了防止井喷事故，油、气井内一般灌满压井液。射孔后，为了将地层中液体导出地面，就必需降低压井液的液柱，减少对地层中流体的压力。这一过程是试油工作中的一道工序，称为诱喷。诱喷方法有替喷法、抽吸法、提捞法、气举法等。

钻杆地层测试

钻杆地层测试是使用钻杆或油管把带封隔器的地层测试器下入井中进行试油的一种先进技术。它既可以在已下入套管的井中进行测试，也可在未下入套管的裸眼井中进行测试；既可在钻井完成后进行测试，又可在钻井中途进行测试。

电缆地层测试

在钻井过程中发现油气显示后，用电缆下入地层测试器可以取得地层中流体的样品和测量地层压力，称做电缆地层测试。这种测试方法比较简单，可以多次地、重复地进行。油管传输射孔

油管传输射孔是由油管将射孔器带入井下，射孔后可以直接使地层的流体经油管导致地面，不必在射孔时向井内灌入大量压井液，避免井底污染的一种先进技术。

岩石孔隙度

岩石的孔隙度是指岩石中未被固体物质充填的空间体积Vp与岩石总体积Vb的比值。用希腊字母Φ表示，其表达式为：Φ=V孔隙 / V岩石×100%=Vp / Vb×100%

地层原油体积系数

地层原油体积系数βo，又称原油地下体积系数，或简称原油体积系数。它是原油在地下的体积(即地层油体积)与其在地面脱气后的体积之比。原油的地下体积系数βo总是大于1。

流体饱和度

某种流体的饱和度是指：储层岩石孔隙中某种流体所占的体积百分数。它表示了孔隙空间为某种流体所占据的程度。岩石中由几相流体充满其孔隙，则这几相流体饱和度之和就为1(100%)。

第五篇：石油钻井工作总结

请欣赏：石油钻井工作总结范文 2016年转瞬即逝，回首过去这一年有辛酸、有成绩、有很多很多美好的回忆。在川庆整合的第二个年头随着我们大家相互信任、互相融合、和谐发展，在土库曼工作的这一年里面我学到了很多很多，在不断提升自我业务水平的同时还学到了很多关于土库曼斯坦的人文风情，进一步了解了土库曼这个民族。全年我队两开两完总进尺5928米，全年无一例事故，井身质量全优。现将全年的工作总结如下：

一、工作简介 2016年 12月29日开钻在ccdc-16队担任钻井工程师以111天建井周期完成完成了土库曼斯坦阿姆河右岸项目历史上第一口水平井sam35-1h井井深3333米最大井斜92.04°水平位移1210.60米填补了土库曼斯坦没有水平井的空白；接着调至ccdc-15队担任平台副经理兼钻井工程师完成了土库曼斯坦第一口大斜度井sam36-1d井该井吸取了sam35-1h井施工过程中的经验和不足完善了技术措施以106天安全快速优质的完成了该井3028米的井尺最大井斜83.16°水平位移926.52米；然后借调到ccdc-12队参了土库曼斯坦第二口水平井sam3-1h井三开增斜段寻找b点的复杂施工，该井三开施工中井下出现脱压憋泵增斜率不够等复杂情况我迅速结合井下情况组织开会重新修改制定应对和处理复杂的技术措施并上报，在第一时间消除了井下复杂情况重新修复了井眼满足了水平井钻井的要求，该井水平位移长达1412.39米是一口难度很大的水平井。水平井施工结束后我回到ccdc-15队开始承钻met23井，该井是直井设计2760米，我回到队上后做了分段的技术措施并且多次召开技术会议，认真的落实技术措施。最终met23井以42天18小时的好成绩完成了2900米的井尺，该井最大井斜1.4°井身质量100%固井质量100%安全快速优质的完成了该井的全井施工作业，刷新了土库曼斯坦最短钻完一口3000米左右天然气井的新纪录，为土库曼项目下一步提速施工奠定了基础。

二、安全管理 安全是保证生产的前提条件，我们从事的石油钻井又是高风险的户外行业。危险和隐患随时都有可能出现发生，为了降低安全风险、提高安全意识，我们必须从细节入手，通过设备的整改，环境的改变，属地化的推行，我们改变员工的工作环境，使每位员工都能在安全的工作环境里面安全的工作；通过职工培训，九项文件的学习，杜邦公司九项体系化推进，我们的员工从思想上改变了自己以前很多不安全行为和习惯性违章，使操作正规化，安全化，大大降低了隐患的发生杜绝了事故；通过每周的安全例会，每月的安全总结我们大力推行‘反违章树规范’的小型安全竞赛活动，大大鼓舞了员工的积极性，提高了职工的整体素质为安全营造了和谐发展的有效空间，使我们的安全工作走向了良性循环。

三、技术管理 技术是生产的推动力，只有不断的完善技术管理，创新技术，发展技术，科学的运用技术于实践才能优质高效低耗的完成每口井的施工任务，在土库曼斯坦的三口定向井水平井施工过程中我们坚持每天下午4点开一次技术交流会，总结前一天施工过程中的不足和下一步施工中需要注意的事项，特别是sam35-1h井的施工过程中，由于该井是土库曼斯坦的第一口水平井，没有可参考的施工经验，我们只能结合国内水平井施工和塔指钻遇岩膏层施工的成功经验，再不断的尝试和摸索过程中我们和各专业公司紧密配合最终以111天完成sam35-1h井的全井施工任务，填补了土库曼斯坦没有水平井的空白。随后承钻的sam36-1d井我们就成功的借鉴了san35-1h井的施工经验特别是在滑动导向钻进方面运用的比较成熟井眼轨迹控制的非常好得到了甲方和分公司领导的高度好评。sam3-1h井的施工过程中就遇到了前两口井从未遇到的问题在三开寻找b点的时候出现了井下复杂，我们根据现场情况重新制定了相应的技术措施，破坏了井下出现的小台阶和砂床以及修复了欠井斜井段，使施工中的各项指标均达到了水平井施工的要求，克服了地质原因、工具原因、泥浆原因等多方面的外来不利因素，最终再我们和各专业公司的不懈努力下完成了这口特殊的水平井。水平井施工结束后我认真总结了施工过程中的优缺点，汇编出了土库曼斯坦萨曼杰佩区块定向井水平井施工技术报告，并在met23井的施工过程中将钻遇岩膏层技术措施运用于实践，该井最终仅仅用了42天就钻完了2900米进尺，又一次刷新了土库曼斯坦的钻进新指标。