第一篇：數(shù)字化石油鉆井系統(tǒng)框架研究

數(shù)字化石油鉆井系統(tǒng)框架研究

楊傳書

在信息技術(shù)迅猛發(fā)展、市場競爭日益激烈的今天，國內(nèi)外大公司、大企業(yè)紛紛加強(qiáng)信息化建設(shè)，優(yōu)化工作流程，提高技術(shù)和管理水平，以期達(dá)到提高核心競爭力、創(chuàng)新增效的目的。信息化如何帶動(dòng)石油勘探開發(fā)這個(gè)傳統(tǒng)的工業(yè)完成新一輪的革命,我國很多石油企業(yè)紛紛開始了數(shù)字油田的研究與建設(shè)。而石油鉆井作為上游業(yè)務(wù)中耗費(fèi)投資最大又對(duì)石油勘探開發(fā)水平產(chǎn)生重大影響的工程技術(shù)服務(wù)板塊，其信息化也已經(jīng)得到石油企業(yè)的高度重視。在數(shù)字油田建設(shè)的大背景下，數(shù)字化石油鉆井系統(tǒng)建設(shè)也已經(jīng)成為了石油鉆井行業(yè)信息化的代名詞。石油鉆井行業(yè)的特點(diǎn)及面臨的形勢

石油鉆井是石油勘探開發(fā)業(yè)務(wù)流程中最重要的環(huán)節(jié)之一。它是最直接的勘探手段，只有通過鉆井才能最終確定油氣藏的存在。它是實(shí)現(xiàn)石油開發(fā)（開采）的惟一途徑，油氣只有通過鉆井井眼才能輸送到地面。鉆井施工作業(yè)大多在荒郊野外，而且大多沒有進(jìn)行過大規(guī)模的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，地理?xiàng)l件復(fù)雜，對(duì)施工現(xiàn)場的管理和技術(shù)支持極為不便。

目前，世界石油鉆井行業(yè)面臨著以下嚴(yán)峻的形勢：

1．技術(shù)上，要在越來越復(fù)雜的地質(zhì)條件下達(dá)到越來越高的中靶精度；管理上，石油企業(yè)需要大幅度降低成本，要求鉆井管理更加精細(xì)化、決策更加科學(xué)化。

2．石油鉆井工程涉及到多個(gè)學(xué)科領(lǐng)域，是一個(gè)人員與技術(shù)高度密集，集技術(shù)、管理與經(jīng)濟(jì)運(yùn)營等為一體的系統(tǒng)工程，也是融合多學(xué)科技術(shù)知識(shí)的一項(xiàng)綜合工程，要提高整體水平難度很大。

3．鉆井工程投資大、風(fēng)險(xiǎn)高，鉆井過程中所使用的技術(shù)方法和專業(yè)技術(shù)人員、管理人員所做出的各項(xiàng)決策、制定的方案等都直接關(guān)系到鉆井施工的效益和成敗。

全世界的鉆井服務(wù)商都面臨著前所未有的來自經(jīng)濟(jì)與技術(shù)兩個(gè)方面的巨大挑戰(zhàn)。國外很多油公司和鉆井工程承包商在這方面走在了我們的前面，他們已經(jīng)逐步建立起了先進(jìn)的鉆井信息系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了數(shù)字化施工。國外鉆井信息系統(tǒng)的發(fā)展情況及特點(diǎn)

國外鉆井服務(wù)商早在20世紀(jì)80年代開始就將信息技術(shù)應(yīng)用到生產(chǎn)指揮中，取得了巨大的經(jīng)濟(jì)效益。到90年代，開始研究建立集鉆井?dāng)?shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)信息傳輸、鉆井?dāng)?shù)據(jù)庫、鉆井工程設(shè)計(jì)、鉆井施工監(jiān)測和鉆井生產(chǎn)指揮為一體的鉆井信息系統(tǒng)。鉆井參數(shù)自動(dòng)采集，生產(chǎn)信息及時(shí)送入現(xiàn)場計(jì)算機(jī)，通過通訊網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)傳送到總部信息中心，經(jīng)過專家會(huì)診做出決策，反饋到鉆井現(xiàn)場進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)督，指揮鉆井生產(chǎn)。

國外比我們提前近10幾年進(jìn)行鉆井信息技術(shù)的開發(fā)利用。由于采用了先進(jìn)的技術(shù)及與其相對(duì)應(yīng)的應(yīng)用系統(tǒng)、應(yīng)用軟件，將信息技術(shù)很好地應(yīng)用到了鉆井生產(chǎn)中，充分發(fā)揮了計(jì)算機(jī)的優(yōu)勢，使得鉆井水平、速度有了很大提高?？梢哉f國外鉆井信息技術(shù)應(yīng)用比較成功的國家，鉆井隊(duì)已到了離開計(jì)算機(jī)就無法打井的水平。

美國蘭德馬克(LANDMARK)鉆井?dāng)?shù)據(jù)管理平臺(tái)實(shí)現(xiàn)了鉆井、完井和老井維修數(shù)據(jù)資料的一體化管理。意大利阿吉樸(AGIP)公司的鉆井信息系統(tǒng)是一套非常先進(jìn)的鉆井信息系統(tǒng)，其特點(diǎn)是實(shí)現(xiàn)了鉆井?dāng)?shù)據(jù)資料的實(shí)時(shí)采集和處理。整個(gè)系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)采集、衛(wèi)星通訊和數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)三大部分，數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的開發(fā)技術(shù)實(shí)現(xiàn)了數(shù)學(xué)模型和人工智能技術(shù)的有機(jī)結(jié)合，對(duì)與鉆井工程關(guān)系密切的、影響鉆井安全的、經(jīng)濟(jì)的幾個(gè)方面作了高水平的開發(fā)。BPAmoco，Texaxo 和EnterpriseOil等著名石油公司都已實(shí)現(xiàn)了一體化的數(shù)據(jù)管理和決策支持信息系統(tǒng)，有力地支持了公司決策，大大提高了生產(chǎn)效率，有效地降低了生產(chǎn)成本。

國外鉆井信息系統(tǒng)普遍存在以下特點(diǎn)： 1．信息量大，信息覆蓋面廣 2．網(wǎng)絡(luò)健全，應(yīng)用系統(tǒng)豐富

3．信息系統(tǒng)充分利用石油鉆井最新技術(shù)成果 4．軟件與生產(chǎn)實(shí)際結(jié)合緊密

5．鉆井信息系統(tǒng)基于一體化的解決方案

因?yàn)樾畔⒒ㄔO(shè)的投入產(chǎn)生了良好的效益，因此許多大公司敢于不斷加大信息化投資力度，從而產(chǎn)生更大的效益，使得信息化建設(shè)已經(jīng)進(jìn)入了良性發(fā)展軌道。我國石油鉆井信息化建設(shè)的差距

自20世紀(jì)末期，我國石油企業(yè)開始了以鉆井資料管理系統(tǒng)應(yīng)用為代表的鉆井信息化建設(shè)。經(jīng)過多年的探索和實(shí)踐，大部分企業(yè)都建立了鉆井?dāng)?shù)據(jù)庫，研發(fā)或配套了部分應(yīng)用軟件。這些系統(tǒng)促進(jìn)了鉆井技術(shù)水平的提高，一定程度上降低了鉆井成本，但與國外鉆井信息系統(tǒng)相比仍然存在很大差距，與我們國內(nèi)鉆井行業(yè)的自身要求仍然不相適應(yīng)。主要表現(xiàn)在：

1．鉆井?dāng)?shù)據(jù)的自動(dòng)采集率低、實(shí)時(shí)性差。目前雖然在自動(dòng)采集軟件和遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)技術(shù)方面取得了很好的進(jìn)展，但就全國而言應(yīng)用覆蓋率仍然很低。

2．各企業(yè)的鉆井?dāng)?shù)據(jù)庫建設(shè)良莠不齊，都還沒有涵蓋鉆井信息系統(tǒng)相關(guān)的全部數(shù)據(jù)，比如鉆前數(shù)據(jù)、固井?dāng)?shù)據(jù)、管具數(shù)據(jù)、HSE數(shù)據(jù)、專家知識(shí)數(shù)據(jù)以及勘探開發(fā)等關(guān)聯(lián)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)等等，使得鉆井信息應(yīng)用難以得到全面的信息支持。

3．現(xiàn)有應(yīng)用系統(tǒng)的集成度和深度不夠。雖然現(xiàn)有的系統(tǒng)在網(wǎng)絡(luò)建設(shè)、數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)的查詢、數(shù)據(jù)處理、鉆井調(diào)度等方面都做了不少工作，但是缺乏對(duì)數(shù)據(jù)的更深層次分析處理、綜合利用以及對(duì)鉆井全過程的協(xié)同管理與指揮功能，鉆井的智能化程度還很低，這些都是勝利鉆井信息系統(tǒng)需要重點(diǎn)解決的問題。

4．對(duì)鉆井信息化的管理滯后。雖然各企業(yè)或多或少地建立了相應(yīng)的考核體系和獎(jiǎng)懲制度，但由于管理體制改革力度不夠，導(dǎo)致系統(tǒng)的推廣應(yīng)用效果不盡人意，尤其是數(shù)據(jù)不能按規(guī)定及時(shí)、準(zhǔn)確、完整地采集入庫，使得整個(gè)系統(tǒng)效率難以充分發(fā)揮，這就給后續(xù)的許多深層次的信息應(yīng)用造成很大的阻礙。

5．基礎(chǔ)設(shè)施不能滿足應(yīng)用需求。我國石油鉆井企業(yè)的服務(wù)器配置和網(wǎng)絡(luò)建設(shè)等方面不能滿足不斷增長的數(shù)據(jù)管理和應(yīng)用的需求。

數(shù)字化石油鉆井系統(tǒng)目標(biāo)及框架

數(shù)字化石油鉆井系統(tǒng)是包括鉆井?dāng)?shù)據(jù)庫、鉆井應(yīng)用軟件和鉆井基礎(chǔ)設(shè)施在內(nèi)的鉆井綜合信息系統(tǒng)，是在數(shù)字油田的大背景下提出的。數(shù)字化石油鉆井系統(tǒng)的建設(shè)目標(biāo)是：建設(shè)一套與國際接軌的具有國際先進(jìn)水平的鉆井信息系統(tǒng)，形成集鉆井基層隊(duì)、鉆井專業(yè)公司（研究院）、油田總部為一體的，能夠滿足市場開拓、生產(chǎn)、管理、科研、經(jīng)營、HSE管理等需求的信息體系，提升我國鉆井行業(yè)和鉆井企業(yè)的核心競爭力。

石油鉆井的主流程是從市場信息的收集與分析開始，經(jīng)過地質(zhì)設(shè)計(jì)、工程設(shè)計(jì)、鉆前以及鉆井施工過程，其中鉆井施工過程還包括管具及井控、欠平衡、泥漿、固井、定向井及取心服務(wù)等子流程和錄井、測井、試油（或中途測試）等關(guān)聯(lián)業(yè)務(wù)，流程所涉及的單位除了鉆井隊(duì)外，還有鉆井設(shè)計(jì)單位、鉆前施工隊(duì)、固井隊(duì)、定向技術(shù)服務(wù)隊(duì)、欠平衡服務(wù)隊(duì)、泥漿服務(wù)隊(duì)、錄井隊(duì)、測井隊(duì)、試油隊(duì)，以及上層的鉆井公司、鉆井研究機(jī)構(gòu)和技術(shù)服務(wù)等單位。在全面考慮鉆井全過程所涉及到的數(shù)據(jù)以及各單位從事生產(chǎn)經(jīng)營活動(dòng)所需要的應(yīng)用功能，從鉆井?dāng)?shù)據(jù)的采集與管理、上層應(yīng)用、網(wǎng)絡(luò)與基礎(chǔ)設(shè)施配套等三方面提出數(shù)字化石油鉆 井的總體框架設(shè)計(jì)，見圖1。

上層應(yīng)用專業(yè)輔助應(yīng)用系統(tǒng)（數(shù)據(jù)挖掘等深層次）生產(chǎn)、經(jīng)營管理應(yīng)用系統(tǒng)基礎(chǔ)保障數(shù)據(jù)發(fā)布與檢索系統(tǒng)數(shù)據(jù)質(zhì)量監(jiān)控與管理系統(tǒng)管理制度與考核措施檔案培訓(xùn)生產(chǎn)科研鉆井設(shè)計(jì)鉆井工程鉆井實(shí)時(shí)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范專家知識(shí)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)經(jīng)營管理基建裝備生產(chǎn)財(cái)務(wù)HSE市場企管網(wǎng)絡(luò)與基礎(chǔ)設(shè)施后勤支撐鉆前管具泥漿定向固井供應(yīng)運(yùn)輸維修人力資源組織勞資工會(huì)團(tuán)委計(jì)生外部關(guān)聯(lián)勘探開發(fā)錄井測井測試地面數(shù)據(jù)中心 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)（軟件）圖1 數(shù)字化石油鉆井總體技術(shù)框架

1.數(shù)據(jù)采集與管理體系

數(shù)據(jù)采集體系是從滿足鉆井生產(chǎn)業(yè)務(wù)需求的角度出發(fā)，通過數(shù)據(jù)采集軟件和硬件，將鉆井生產(chǎn)科研、經(jīng)營管理、后勤支撐、人力資源以及關(guān)聯(lián)業(yè)務(wù)等5大類源頭數(shù)據(jù)按照統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范進(jìn)行采集管理，做到各種數(shù)據(jù)在數(shù)據(jù)發(fā)生的第一時(shí)間以統(tǒng)一的格式一次性入庫并通過校驗(yàn)，直接進(jìn)入鉆井?dāng)?shù)據(jù)中心集中管理，同時(shí)支持上層各類業(yè)務(wù)管理的應(yīng)用和數(shù)據(jù)的深層次處理應(yīng)用。這些數(shù)據(jù)在邏輯上構(gòu)成一個(gè)統(tǒng)一的庫，稱為石油鉆井?dāng)?shù)據(jù)中心，其內(nèi)容構(gòu)成如圖2所示。

數(shù)據(jù)發(fā)布與檢索系統(tǒng)數(shù)據(jù)質(zhì)量監(jiān)控與維護(hù)系統(tǒng)生產(chǎn)科研鉆井設(shè)計(jì)鉆井工程鉆井實(shí)時(shí)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范專家知識(shí)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)經(jīng)營管理基建裝備生產(chǎn)財(cái)務(wù)HSE市場企管后勤支撐鉆前管具泥漿定向固井供應(yīng)運(yùn)輸維修檔案培訓(xùn)人力資源組織勞資工會(huì)團(tuán)委計(jì)生外部關(guān)聯(lián)勘探開發(fā)錄井測井測試地面數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)（軟件）圖2 “數(shù)字化石油鉆井”數(shù)據(jù)中心構(gòu)成

生產(chǎn)科研類數(shù)據(jù)包括鉆井設(shè)計(jì)、鉆井工程、鉆井實(shí)時(shí)、鉆井技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范、鉆井專家知識(shí)等5小類。

經(jīng)營管理類數(shù)據(jù)包括基建、裝備、生產(chǎn)統(tǒng)計(jì)、財(cái)務(wù)、HSE管理、市場信息、企管合同等7小類。

后勤支撐類數(shù)據(jù)可分為鉆前、管具、泥漿、定向、固井、物資供應(yīng)、運(yùn)輸、維修、檔案、培訓(xùn)等10小類。

人力資源類數(shù)據(jù)包括組織、勞資、工會(huì)、團(tuán)委、計(jì)生等5小類。

外部關(guān)聯(lián)業(yè)務(wù)類數(shù)據(jù)包括勘探、開發(fā)、錄井、測井、測試、地面建設(shè)等6小類。2.上層應(yīng)用體系

數(shù)字化石油鉆井系統(tǒng)還包括很多數(shù)據(jù)應(yīng)用型軟件，這些是真正發(fā)揮鉆井信息效率的系統(tǒng)，主要分為生產(chǎn)經(jīng)營管理和專業(yè)輔助應(yīng)用2類，如圖3所示。

專家咨詢決策中心鉆井?dāng)?shù)據(jù)綜合處理系統(tǒng)鉆井地質(zhì)環(huán)境描述及實(shí)鉆軌跡描述系統(tǒng)鉆井專家系統(tǒng)鉆井計(jì)算機(jī)模擬系統(tǒng)隨鉆地震信息處理系統(tǒng)? ?專業(yè)輔助應(yīng)用系統(tǒng)（數(shù)據(jù)挖掘等深層次）生產(chǎn)、經(jīng)營管理應(yīng)用系統(tǒng)鉆井設(shè)計(jì)系統(tǒng)鉆井協(xié)同調(diào)度指揮系統(tǒng)鉆井管具管理系統(tǒng)鉆井基層隊(duì)資質(zhì)管理系統(tǒng)鉆井HSE管理系統(tǒng)鉆井質(zhì)量綜合評(píng)價(jià)系統(tǒng)鉆井物流及成本管理系統(tǒng)綜合業(yè)務(wù)管理系統(tǒng)鉆井財(cái)務(wù)網(wǎng)上結(jié)算系統(tǒng)? ?生產(chǎn)運(yùn)營組織中心 圖3 數(shù)字化石油鉆井上層應(yīng)用軟件構(gòu)成

生產(chǎn)經(jīng)營管理類軟件主要由鉆井設(shè)計(jì)系統(tǒng)、鉆井協(xié)同調(diào)度指揮系統(tǒng)、鉆井管具管理系統(tǒng)、鉆井基層隊(duì)資質(zhì)管理系統(tǒng)、鉆井HSE管理系統(tǒng)、鉆井質(zhì)量綜合評(píng)價(jià)系統(tǒng)、鉆井物流成本管理系統(tǒng)、鉆井企業(yè)綜合業(yè)務(wù)管理系統(tǒng)等MIS系統(tǒng)構(gòu)成，該類應(yīng)用主要是圍繞鉆井生產(chǎn)運(yùn)營組織工作進(jìn)行的。

（1）鉆井設(shè)計(jì)系統(tǒng)功能主要包括鉆井工程設(shè)計(jì)和管理、鉆井軌跡設(shè)計(jì)、固井工藝優(yōu)化設(shè)計(jì)、鉆具受力分析、欠平衡鉆井優(yōu)化設(shè)計(jì)等。系統(tǒng)應(yīng)該采用網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同設(shè)計(jì)思路進(jìn)行設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)結(jié)果實(shí)現(xiàn)網(wǎng)上共享。

（2）鉆井協(xié)同調(diào)度指揮系統(tǒng)是以GIS為基礎(chǔ)，通過網(wǎng)絡(luò)方式將鉆井生產(chǎn)與管理的所有單位和部門組織在一個(gè)虛擬辦公室內(nèi)，通過信息的實(shí)時(shí)采集和指令的實(shí)時(shí)傳遞，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)協(xié)同調(diào)度，從而提高信息的準(zhǔn)確性和調(diào)度效率。

（3）鉆井管具管理系統(tǒng)功能主要包括鉆井管具（管材、鉆具、井控設(shè)備等）的準(zhǔn)備、跟蹤與管理也是鉆井大流程中的重要組成部分，它幾乎貫穿鉆井全過程。管具管理的效率直接關(guān)系到現(xiàn)場管具供應(yīng)質(zhì)量和速度，也直接影響整個(gè)鉆井質(zhì)量和速度。鉆井管具管理系統(tǒng)是對(duì)管具公司所有管具的整個(gè)生命周期進(jìn)行管理，提高管理水平和服務(wù)水平。

（4）鉆井基層隊(duì)資質(zhì)管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)鉆井基層隊(duì)伍的規(guī)范、量化管理。（5）鉆井HSE管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)HSE及執(zhí)行情況進(jìn)行動(dòng)態(tài)管理與監(jiān)控。

（6）鉆井質(zhì)量綜合評(píng)價(jià)系統(tǒng)是對(duì)鉆井質(zhì)量進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，主要包含井身質(zhì)量評(píng)價(jià)、固井質(zhì)量評(píng)價(jià)、井口質(zhì)量評(píng)價(jià)、取芯質(zhì)量評(píng)價(jià)等。

（7）鉆井物流及成本管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)鉆井物流和鉆井成本管理。

（8）綜合業(yè)務(wù)管理系統(tǒng)主要處理鉆井各單位的日常辦公和管理業(yè)務(wù)，比如生產(chǎn)動(dòng)態(tài)、公文管理、車輛管理、內(nèi)部交流、黨政事務(wù)等等，各單位的管理方式不同，所要求的功能也不盡相同，但業(yè)務(wù)項(xiàng)大體相同。

專業(yè)輔助應(yīng)用是利用人工智能、專家系統(tǒng)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、模糊邏輯、進(jìn)化計(jì)算等新理論與技術(shù)同室內(nèi)試驗(yàn)相結(jié)合，進(jìn)行鉆井工程計(jì)算機(jī)建模及數(shù)據(jù)挖掘，以最大程度地發(fā)揮信息資源的優(yōu)勢。它主要包括鉆井?dāng)?shù)據(jù)綜合處理系統(tǒng)、鉆井地質(zhì)環(huán)境描述及實(shí)鉆軌跡描述系統(tǒng)、鉆井專家系統(tǒng)、鉆井計(jì)算機(jī)模擬系統(tǒng)、隨鉆地震信息處理系統(tǒng)等等，該類應(yīng)用主要是圍繞鉆井技 5 術(shù)專家咨詢決策進(jìn)行的。各系統(tǒng)的主要功能簡介如下：

（1）鉆井?dāng)?shù)據(jù)處理系統(tǒng)主要包括以下部分：鉆井?dāng)?shù)據(jù)分析技術(shù)研究；鉆井綜合成本分析；底部鉆具分析；時(shí)效分析；與勘探開發(fā)數(shù)據(jù)庫、油藏描述數(shù)據(jù)庫、測井?dāng)?shù)據(jù)庫、地質(zhì)錄井?dāng)?shù)據(jù)庫的接口；井身結(jié)構(gòu)和套管的優(yōu)化設(shè)計(jì)；對(duì)實(shí)鉆數(shù)據(jù)的分析和優(yōu)化設(shè)計(jì)；鉆井施工措施實(shí)時(shí)優(yōu)化；井眼軌跡設(shè)計(jì)、預(yù)測和監(jiān)控。

（2）鉆井地質(zhì)環(huán)境描述及實(shí)鉆軌跡描述系統(tǒng)是對(duì)地層構(gòu)造、設(shè)計(jì)軌跡、靶點(diǎn)、老井井眼軌跡、正施工井井眼軌跡等進(jìn)行三維顯示，供現(xiàn)場作業(yè)人員用于進(jìn)行油井路徑和鉆頭空間方位的觀察與監(jiān)視，并且與事先輸入的鉆井設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比，可以為現(xiàn)場作業(yè)人員提供鉆頭的實(shí)際空間方位與設(shè)計(jì)空間方位之間的偏離信息，為操作人員控制鉆頭的走向提供可靠的依據(jù)，以便隨時(shí)調(diào)整鉆井工藝，實(shí)現(xiàn)可視化鉆井。

（3）鉆井專家系統(tǒng)主要是利用強(qiáng)大的數(shù)據(jù)資源（實(shí)鉆數(shù)據(jù)和經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)），結(jié)合先進(jìn)的鉆井技術(shù)，建立合理的模型，智能地處理鉆井施工中的各種問題，達(dá)到預(yù)防和處理事故，提高鉆井速度，降低鉆井成本之目的。

（4）鉆井計(jì)算機(jī)模擬系統(tǒng)在快速準(zhǔn)確地提供信息的基礎(chǔ)上，利用數(shù)理統(tǒng)計(jì)理論、人工智能方法等，建立數(shù)學(xué)模型，對(duì)工程施工提供可選擇的最優(yōu)方案。

（5）隨鉆地震的信息處理系統(tǒng)對(duì)鉆頭鉆進(jìn)過程中鉆頭與鉆遇地層之間的撞擊、摩擦所產(chǎn)生的微弱地震信號(hào)作為信號(hào)源進(jìn)行處理，實(shí)現(xiàn)鉆井過程時(shí)實(shí)監(jiān)測的手段，及時(shí)為鉆井工程師和決策者提供相關(guān)信息。3.基礎(chǔ)設(shè)施配套體系

基礎(chǔ)設(shè)施保障方面，需要從鉆井基層隊(duì)—>鉆井公司—>油田—>集團(tuán)總部進(jìn)行一系列的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，建設(shè)內(nèi)容包括數(shù)據(jù)采集儀器配備、網(wǎng)絡(luò)建設(shè)、服務(wù)器配備以及其他相關(guān)設(shè)施的配套建設(shè)。鉆井基層隊(duì)需要配備鉆井參數(shù)儀、數(shù)據(jù)采集計(jì)算機(jī)和無線上網(wǎng)設(shè)備（如GPRS/CDMA卡），在偏遠(yuǎn)山區(qū)、沙漠和海洋等地施工的鉆井隊(duì)還需要配備衛(wèi)星地面站，以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)程傳輸和施工的遠(yuǎn)程指揮；鉆井公司以上單位則重點(diǎn)是配備滿足數(shù)據(jù)管理和應(yīng)用軟件運(yùn)行所需的服務(wù)器，應(yīng)該根據(jù)所需量力而行，不可盲目貪大。為了生產(chǎn)調(diào)度的方便，可以為鉆井公司配備大屏幕等設(shè)施，真正實(shí)現(xiàn)數(shù)字化、可視化調(diào)度指揮?；A(chǔ)設(shè)施的邏輯部署如圖4所示。

衛(wèi)星攝像機(jī)GPRS/CDMA計(jì)算機(jī)鉆井隊(duì)參數(shù)儀鉆井隊(duì)軟件應(yīng)用軟件應(yīng)用計(jì)算機(jī)參數(shù)儀存儲(chǔ)鉆井分公司軟件應(yīng)用軟件應(yīng)用千兆網(wǎng)存儲(chǔ)鉆井技術(shù)公司千兆網(wǎng)存儲(chǔ)鉆井分公司軟件應(yīng)用存儲(chǔ)固井公司千兆網(wǎng)存儲(chǔ)管具公司千兆網(wǎng)主干網(wǎng)千兆網(wǎng)大屏幕(7）千兆網(wǎng)千兆網(wǎng)油田總部IBM軟件應(yīng)用軟件應(yīng)用存儲(chǔ)鉆井總公司存儲(chǔ)

圖4 數(shù)字化石油鉆井基礎(chǔ)設(shè)施邏輯結(jié)構(gòu)

效益分析

對(duì)于石油鉆井這個(gè)融合多學(xué)科技術(shù)知識(shí)、投資大、風(fēng)險(xiǎn)高的綜合工程來說，所使用的技術(shù)方法以及中、高層專業(yè)技術(shù)人員和管理人員所做出的各項(xiàng)決策分析、制定的目標(biāo)方案都直接關(guān)系到鉆井施工的效益和成敗。另外，鉆井作業(yè)地區(qū)從陸地到海洋，從高原到沙漠，復(fù)雜多變，地域遼闊，有的自然條件極其惡劣，遠(yuǎn)離人煙，偏遠(yuǎn)、荒蕪，給施工帶來極大的不便，因此，若仍按石油工業(yè)的傳統(tǒng)方式組織和指揮施工，將要耗費(fèi)巨大的成本和代價(jià)。另外，由于地質(zhì)情況的多變性和復(fù)雜性，鉆井工藝技術(shù)的發(fā)展不僅需要多種理論知識(shí)的指導(dǎo)，而更重要的是通過鉆井過程中產(chǎn)生的大量數(shù)據(jù)資料的分析處理，形成規(guī)律性的認(rèn)識(shí)，完善和優(yōu)化鉆井工藝技術(shù)，達(dá)到提高鉆井速度、降低鉆井成本、減少鉆井過程對(duì)油藏污染的目的。這些都離不開信息技術(shù)的應(yīng)用。

數(shù)字化石油鉆井系統(tǒng)建設(shè)能夠?qū)@井實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)不斷采集、傳輸，經(jīng)過軟件處理，專家會(huì)診后再把決策指令反饋到鉆井隊(duì)，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)最優(yōu)化鉆井施工?？梢允广@井和油藏地質(zhì)人員“透視”地下三維圖像以實(shí)時(shí)地監(jiān)督正鉆和待鉆的井身軌跡。系統(tǒng)將綜合運(yùn)用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、信息技術(shù)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)、綜合性軟件集成技術(shù)和Internet技術(shù)，使鉆井過程控制和優(yōu)化鉆井達(dá)到新水平，使石油鉆井的信息共享和技術(shù)應(yīng)用突破地域的界限，各學(xué)科專家組成的項(xiàng)目工作組遠(yuǎn)程協(xié)同工作成為現(xiàn)實(shí)。

數(shù)字化石油鉆井系統(tǒng)的最終價(jià)值主要有四個(gè)方面：降低鉆井成本；整體提高鉆井技術(shù)水平，從而提高石油勘探開發(fā)效率；提高鉆井安全性；提高鉆井系統(tǒng)的核心競爭力，從而創(chuàng)造更高的效益。

作者簡介：楊傳書，男，勝利油田鉆井工藝研究院鉆井信息中心工程師。他長期從事石油軟件研發(fā)與項(xiàng)目管理、石油企業(yè)信息化研究工作?，F(xiàn)正在參加國家863科技攻關(guān)項(xiàng)目“PetroDW 關(guān)鍵技術(shù)研究”以及數(shù)字化石油鉆井系統(tǒng)研究工作。

第二篇：石油鉆井知識(shí)點(diǎn)

==鉆井技術(shù)概述==

經(jīng)過石油工作者的勘探會(huì)發(fā)現(xiàn)儲(chǔ)油區(qū)塊 , 利用專用設(shè)備和技術(shù)，在預(yù)先選定的地表位置處，向下或一側(cè)鉆出一定直徑的圓柱孔眼，并鉆達(dá)地下油氣層的工作，稱為鉆井。

在石油勘探和油田開發(fā)的各項(xiàng)任務(wù)中，鉆井起著十分重要的作用。諸如尋找和證實(shí)含油氣構(gòu)造、獲得工業(yè)油流、探明已證實(shí)的含油氣構(gòu)造的含油氣面積和儲(chǔ)量，取得有關(guān)油田的地質(zhì)資料和開發(fā)數(shù)據(jù)，最后將原油從地下取到地面上來等等，無一不是通過鉆井來完成的。鉆井是勘探與開采石油及天然氣資源的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，是勘探和開發(fā)石油的重要手段。

石油勘探和開發(fā)過程是由許多不同性質(zhì)、不同任務(wù)的階段組成的。在不同的階段中，鉆井的目的和任務(wù)也不一樣。一些是為了探明儲(chǔ)油構(gòu)造，另一些是為了開發(fā)油田、開采原油。為了適應(yīng)不同階段、不同任務(wù)的需要，鉆井的種類可分為以下幾種。

基準(zhǔn)井：在區(qū)域普查階段，為了了解地層的沉積特征和含油氣情況，驗(yàn)證物探成果，提供地球物理參數(shù)而鉆的井。一般鉆到基巖并要求全井取心。

剖面井：在覆蓋區(qū)沿區(qū)域性大剖面所鉆的井。目的是為了揭露區(qū)域地質(zhì)剖面，研究地層巖性、巖相變化并尋找構(gòu)造。主要用于區(qū)域普查階段。

參數(shù)井：在含油盆地內(nèi)，為了解區(qū)域構(gòu)造，提供巖石物性參數(shù)所鉆的井。參數(shù)井主要用于綜合詳查階段。

構(gòu)造井：為了編制地下某一標(biāo)準(zhǔn)層的構(gòu)造圖，了解其地質(zhì)構(gòu)造特征，驗(yàn)證物探成果所鉆的井。

探井：在有利的集油氣構(gòu)造或油氣田范圍內(nèi)，為確定油氣藏是否存在，圈定油氣藏的邊界，并對(duì)油氣藏進(jìn)行工業(yè)評(píng)價(jià)及取得油氣開發(fā)所需的地質(zhì)資料而鉆的井。各勘探階段所鉆的井，又可分為預(yù)探井，初探井，詳探井等。

資料井：為了編制油氣田開發(fā)方案，或在開發(fā)過程中為某些專題研究取得資料數(shù)據(jù)而鉆的井。生產(chǎn)井：在進(jìn)行油田開發(fā)時(shí)，為開采石油和天然氣而鉆的井。生產(chǎn)井又可分為產(chǎn)油井和產(chǎn)氣井。

注水(氣)井:為了提高采收率及開發(fā)速度,而對(duì)油田進(jìn)行注水注氣以補(bǔ)充和合理利用地層能量所鉆的井。專為注水注氣而鉆的井叫注水井或注氣井，有時(shí)統(tǒng)稱注入井。

檢查井：油田開發(fā)到某一含水階段，為了搞清各油層的壓力和油、氣、水分布狀況，剩余油飽和度的分布和變化情況，以及了解各項(xiàng)調(diào)整挖潛措施的效果而鉆的井。

觀察井：油田開發(fā)過程中，專門用來了解油田地下動(dòng)態(tài)的井。如觀察各類油層的壓力、含水變化規(guī)律和單層水淹規(guī)律等!它一般不負(fù)擔(dān)生產(chǎn)任務(wù)。

調(diào)整井：油田開發(fā)中、后期，為進(jìn)一步提高開發(fā)效果和最終采收率而調(diào)整原有開發(fā)井網(wǎng)所鉆的井（包括生產(chǎn)井、注入井、觀察井等）。這類井的生產(chǎn)層壓力或因采油后期呈現(xiàn)低壓，或因注入井保持能量而呈現(xiàn)高壓。

在整個(gè)油田的開發(fā)中，有勘探、建設(shè)、生產(chǎn)幾個(gè)階段，各階段彼此互有聯(lián)系，而且都需要進(jìn)行大量鉆井工作!高質(zhì)量、快速和高效率地鉆井是開發(fā)油田的重要手段!

==鉆機(jī)八大系統(tǒng)==

鉆機(jī)是在石油鉆井過程中，帶動(dòng)鉆具向地層鉆進(jìn)的一系列機(jī)械設(shè)備的總稱，又叫鉆探機(jī)。大家常見在聳立在大地上巍峨的井架，只是鉆機(jī)一部分，下邊大家一起來學(xué)習(xí)鉆機(jī)八大系統(tǒng)！石油鉆機(jī)概念

鉆機(jī)是在石油鉆井過程中，帶動(dòng)鉆具向地層鉆進(jìn)的一系列機(jī)械設(shè)備的總稱，又叫鉆探機(jī)。主要作用是帶動(dòng)鉆具破碎井底巖石，下入或提出在井內(nèi)的鉆具等。

鉆機(jī)八大系統(tǒng)

鉆機(jī)一般有八大系統(tǒng)（起升系統(tǒng)、旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)、鉆井液循環(huán)系統(tǒng)、傳動(dòng)系統(tǒng)、控制系統(tǒng)和監(jiān)測顯示儀表、動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、鉆機(jī)底座、鉆機(jī)輔助設(shè)備系統(tǒng)），要具備起下鉆能力、旋轉(zhuǎn)鉆進(jìn)能力、循環(huán)洗井能力。其主要設(shè)備有：井架、天車、絞車、游動(dòng)滑車、大鉤、轉(zhuǎn)盤、水龍頭（動(dòng)力水龍頭）及鉆井泵（現(xiàn)場習(xí)慣上叫鉆機(jī)八大件）、動(dòng)力機(jī)（柴油機(jī)、電動(dòng)機(jī)、燃?xì)廨啓C(jī)）、聯(lián)動(dòng)機(jī)、固控設(shè)備、井控設(shè)備等。起升系統(tǒng)

為了起升和下放鉆具、下套管以及控制鉆壓、送進(jìn)鉆具，鉆具配備有起升系統(tǒng)。起升系統(tǒng)包括絞車、輔助剎車、天車、游車、大鉤、鋼絲繩以及吊環(huán)、吊卡、吊鉗、卡瓦等各種工具。起升時(shí)，絞車滾筒纏繞鋼絲繩，天車和游車構(gòu)成副滑輪組，大鉤上升通過吊環(huán)、吊卡等工具實(shí)現(xiàn)鉆具的提升。下放時(shí)，鉆具或套管柱靠自重下降，借助絞車的剎車機(jī)構(gòu)和輔助剎車控制大鉤的下放速度。在正常鉆進(jìn)時(shí)，通過剎車機(jī)構(gòu)控制鉆具的送進(jìn)速度，將鉆具重量的一部分作為鉆壓施加到鉆頭上實(shí)現(xiàn)破碎巖層。旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)

旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)是轉(zhuǎn)盤鉆機(jī)的典型系統(tǒng)，其作用是驅(qū)動(dòng)鉆具旋轉(zhuǎn)以破碎巖層，旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)包括轉(zhuǎn)盤、水龍頭、鉆具。根據(jù)所鉆井的不同，鉆具的組成也有所差異，一般包括方鉆桿、鉆桿、鉆鋌和鉆頭，此外還有扶正器、減震器以及配合接頭等。其中鉆頭是直接破碎巖石的工具，有刮刀鉆頭、牙輪鉆頭、金剛石鉆頭等類型。鉆鋌的重量和壁厚都很大，用來向鉆頭施加鉆壓，鉆桿將地面設(shè)備和井底設(shè)備聯(lián)系起來，并傳遞扭矩。方鉆桿的截面一般為正方形，轉(zhuǎn)盤通過方鉆桿帶動(dòng)整個(gè)鉆柱和鉆頭旋轉(zhuǎn)，水龍頭是旋轉(zhuǎn)鉆機(jī)的典型部件，它既要承受鉆具的重量，又要實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，同時(shí)還提供高壓泥漿的通道。循環(huán)系統(tǒng)

為了將井底鉆頭破碎的巖屑及時(shí)攜帶到地面上來以便繼續(xù)鉆進(jìn)，同時(shí)為了冷卻鉆頭保護(hù)井壁，防止井塌井漏等鉆井事故的發(fā)生，旋轉(zhuǎn)鉆機(jī)配備有循環(huán)系統(tǒng)。循環(huán)系統(tǒng)包括鉆井泵，地面管匯、泥漿罐、泥漿凈化設(shè)備等，其中地面管匯包括高壓管匯、立管、水龍帶，泥漿凈化設(shè)備包括震動(dòng)篩、除砂器、除泥器、離心機(jī)等。

鉆井泵將泥漿從泥漿罐中吸入，經(jīng)鉆井泵加壓后的泥漿，經(jīng)過高壓管匯、立管、水龍帶，進(jìn)入水龍頭，通過空心的鉆具下到井底，從鉆頭的水眼噴出，經(jīng)井眼和鉆具之間的環(huán)行空間攜帶巖屑返回地面，從井底返回的泥漿經(jīng)各級(jí)泥漿凈化設(shè)備，除去固相含量，然后重復(fù)使用。動(dòng)力設(shè)備

起升系統(tǒng)、循環(huán)系統(tǒng)和旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)是鉆機(jī)的三大工作機(jī)組，它們協(xié)調(diào)工作即可完成鉆井作業(yè)，為了向這些工作機(jī)組提供動(dòng)力，鉆機(jī)需要配備動(dòng)力設(shè)備。鉆機(jī)的動(dòng)力設(shè)備有柴油機(jī)、交流電機(jī)、直流電機(jī)。柴油機(jī)適應(yīng)于在沒有電網(wǎng)的偏遠(yuǎn)地區(qū)打井，交流電機(jī)依賴于工業(yè)電網(wǎng)或者是需要柴油機(jī)發(fā)出交流電，直流電機(jī)需要柴油機(jī)帶動(dòng)直流發(fā)電機(jī)發(fā)出直流電，目前更常用的情況是柴油機(jī)帶動(dòng)交流發(fā)電機(jī)發(fā)出交流電，再經(jīng)可控硅整流，將交流電變成直流電。傳動(dòng)系統(tǒng)

傳動(dòng)系統(tǒng)將動(dòng)力設(shè)備提供的力和運(yùn)動(dòng)進(jìn)行變換，然后傳遞和分配給各工作機(jī)組，以滿足各工作機(jī)組對(duì)動(dòng)力的不同需求。傳動(dòng)系統(tǒng)一般包括減速機(jī)構(gòu)、變速機(jī)構(gòu)、正倒車機(jī)構(gòu)以及多動(dòng)力機(jī)之間的并車機(jī)構(gòu)等。由柴油機(jī)直接驅(qū)動(dòng)的鉆機(jī)多采用統(tǒng)一驅(qū)動(dòng)的形式，傳動(dòng)系統(tǒng)相對(duì)復(fù)雜，由交直流電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的鉆機(jī)多采用各機(jī)組單獨(dú)或分組驅(qū)動(dòng)的形式，傳動(dòng)系統(tǒng)得到了很大的簡化?？刂葡到y(tǒng)

為了保證鉆機(jī)的三大工作機(jī)組協(xié)調(diào)的工作，以滿足鉆井工藝的要求，鉆機(jī)配備有控制系統(tǒng)?？刂品绞接袡C(jī)械控制、氣控制、電控制和液控制等。目前，鉆機(jī)上常用的控制方式是集中氣控制。司鉆通過鉆機(jī)上司鉆控制臺(tái)可以完成幾乎所有的鉆機(jī)控制：如總離合器的離合；各動(dòng)力機(jī)的并車；絞車、轉(zhuǎn)盤和鉆井泵的起、停；絞車的高低速控制等。井架和底座

井架和底座用來支撐和安裝各鉆井設(shè)備和工具、提供鉆井操作場所。井架用來安裝天車、懸掛游車、大鉤、水龍頭和鉆具，承受鉆井工作載荷，排放立根；底座用來安裝動(dòng)力機(jī)組、絞車、轉(zhuǎn)盤、支撐井架，借助轉(zhuǎn)盤懸持鉆具，提供轉(zhuǎn)盤和地面之間的高度空間，以安裝必要的防噴器和便于泥漿循環(huán)。輔助設(shè)備

為了保證鉆井的安全和正常進(jìn)行，鉆機(jī)還包括其他的輔助設(shè)備，如防噴器組，為鉆井提供照明和輔助用電的發(fā)電機(jī)組，提供壓縮空氣的空氣壓縮設(shè)備以及供水、供油設(shè)備等。

==鉆頭==

鉆頭是石油鉆井中，用來破碎巖石形成井眼的工具，其工作性能的好壞將直接影響鉆井質(zhì)量、鉆井效率和鉆井成本。

1、鉆頭分類

按類型可分為刮刀鉆頭、牙輪鉆頭、金剛石鉆頭和PDC鉆頭等四種； 按功用分為全面鉆進(jìn)鉆頭、取心鉆頭和特殊工藝用鉆頭（比如擴(kuò)眼鉆頭、定向造斜鉆頭等）。

2、刮刀鉆頭

刮刀鉆頭是旋轉(zhuǎn)鉆井使用最早的一種鉆頭，從十九世紀(jì)開始采用旋轉(zhuǎn)鉆井方法的時(shí)候就開始使用這 種鉆頭，而且直到現(xiàn)在某些油田仍在使用。這種鉆頭主要用在軟地層和粘軟地層，具有很高的機(jī)械鉆速和鉆頭進(jìn)尺。刮刀鉆頭最大的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單，制造方便，成本低，各油田可自行設(shè)計(jì)和制造。

1）刮刀鉆頭的結(jié)構(gòu)

刮刀鉆頭由鉆頭體、刮刀片、分水帽和噴嘴四部分組成。鉆頭體是刮刀鉆頭焊接刮刀片和分水帽的 本體，采用中碳鋼材料 加工而成。下端焊接 刮刀片和分水帽，上端車有絲扣和鉆柱連接。刮刀片又稱刀翼，是刮刀鉆頭主要工作部 件。

2）刮刀鉆頭工作原理

刮刀鉆頭以切削方式破碎巖石。刮刀鉆頭在 軟的塑性地層工作時(shí)，其切削過程類似于刀具切削軟金屬。刀片在鉆壓的作用下吃入地層，與此同時(shí)刀刃前面的巖石在扭轉(zhuǎn)力的作用下不斷產(chǎn)生塑性流動(dòng)，井底巖石被層層剝起。刮刀鉆頭鉆進(jìn)脆性較大的地層時(shí)，破碎巖石的過程則分為碰撞、壓碎及小剪切和大剪切三個(gè)階段：

碰撞:刃前巖石破碎后，巖石對(duì)刀片的扭轉(zhuǎn) 阻力減小，刀片向前推進(jìn)，碰撞刃前巖石； 壓碎及小剪切:刀片在扭轉(zhuǎn) 力作用下壓碎前方的巖石，使其產(chǎn)生小剪切破碎； 扭轉(zhuǎn)力增大:刀片繼續(xù) 擠壓前方巖石，當(dāng)扭轉(zhuǎn)力增大到極限值時(shí)，巖石沿剪切面產(chǎn)生大剪切破碎，然后扭轉(zhuǎn)力突然減小。

碰撞、壓碎及小剪切、大剪切這三個(gè)過程反復(fù)進(jìn)行，形成刮刀鉆頭破碎塑脆性巖石的全過程。

3）刮刀鉆頭的正確使用

刮刀鉆頭適用于軟地層和粘軟地層。鉆進(jìn)時(shí)需要適當(dāng)控制鉆壓與轉(zhuǎn)速，注意防斜、防蹩、防止刀翼斷裂。由于刮 刀鉆頭在軟地層中的機(jī)鉆速較快，巖屑量較大，宜采用 大排量鉆進(jìn)，充分清洗井底和冷卻鉆頭。刮刀鉆頭鉆進(jìn)時(shí)，刀翼外側(cè)線速度較高，磨損速度較快，鉆頭容易磨損成錐形，此時(shí)要特別注意防斜和防止井徑縮小。

3、牙輪鉆頭

從1909年第一只牙輪鉆頭問世后，牙輪鉆頭便在全世界范圍內(nèi)得到了最廣泛的應(yīng)用。三牙輪鉆頭是目前旋轉(zhuǎn)鉆井作業(yè)中使用地最普遍的鉆頭。這種類型的鉆頭具有不同的牙齒設(shè)計(jì)和軸承結(jié)類型，因此能夠適應(yīng)各種類型地層。在鉆井作業(yè)中，根據(jù)所鉆地層性質(zhì)正確選用合適結(jié)構(gòu)的牙輪鉆頭，就可獲得令滿意的鉆進(jìn)速度和鉆頭進(jìn)尺。

1）三牙輪鉆頭的基本結(jié)構(gòu)

鉆頭本體：有三 片牙掌組裝焊接在一起,上部有連接絲扣。

牙輪：由牙輪體和牙齒組成 錐形的 金屬體。牙齒分銑齒和鑲齒兩種類型 軸承及其儲(chǔ)油密封裝置

噴嘴

2）牙輪鉆頭的工作原理

牙輪鉆頭在井底工作時(shí)，鉆頭整體圍繞鉆頭軸線旋轉(zhuǎn)稱之為公轉(zhuǎn)，三個(gè)牙輪則依其自己的軸線在井底滾動(dòng)稱之為自轉(zhuǎn)。鉆頭承受的鉆壓通過牙齒作用在巖石上，使巖石破碎（壓碎作用）。牙輪在滾動(dòng)過程中，以單齒、雙齒交替接觸井底，牙輪中心的位置忽高忽低，使鉆頭產(chǎn)生縱向振動(dòng)。這種縱向振動(dòng)使鉆柱不斷壓縮與伸張，下部鉆柱把這種周期性變化的彈性變形能通過牙齒轉(zhuǎn)化為對(duì)地層的沖擊作用力用以破碎巖石。這種沖擊、壓碎作用是牙輪鉆頭破碎巖石的主要方式。

牙輪鉆頭除了對(duì)井底巖石產(chǎn)生沖擊、壓碎作用外，還對(duì)井底巖石產(chǎn)生剪切作用。牙輪在井底滾動(dòng)的同時(shí)還產(chǎn)生牙齒對(duì)井底的滑動(dòng)，牙齒的滑動(dòng)對(duì)井底巖石形成剪切作用，像刮刀鉆頭那樣刮削井底。牙齒的滑動(dòng)主要是由牙輪的超頂、副錐和移軸布置引起的。牙輪的超頂布置復(fù)錐牙輪引起切線方向的滑動(dòng)，牙輪的移軸布置則引起軸向方向的滑動(dòng)。一般地，鉆軟到中硬地層的鉆頭兼有超頂、復(fù)錐和移軸；鉆中硬到硬地層的鉆頭在設(shè)計(jì)上有超頂和復(fù)錐；鉆極硬和研磨性較強(qiáng)地層的鉆頭常采用單錐牙輪，不超頂也不移軸。3）牙輪鉆頭的分類及選用

牙輪鉆頭生產(chǎn)廠商眾 多，這些鉆頭廠商提供了多種類型和結(jié)構(gòu)的鉆頭。為了便于牙輪鉆頭的選擇和使用，國際鉆井承包商學(xué)會(huì)(IADC)制定了全世界統(tǒng)一的牙輪鉆頭分類標(biāo)準(zhǔn)及編號(hào)方法。?鉆頭三位數(shù)字代表什么？

IADC規(guī)定，每一類鉆頭用三位數(shù)字代表，個(gè)數(shù)字意義如下：

第一位數(shù)字表示牙齒 類型及適鉆地層： 1-銑齒，軟地層； 2-銑齒，中到中硬地層； 3-銑齒，硬、研 磨性或半研磨性地層； 4-備用； 5-鑲齒，軟到中等地層； 6-鑲齒，中硬地層； 7-鑲齒，硬、研磨性或半研磨性地層； 8-鑲齒，極硬、高研磨性地層。

第二位數(shù)字表示所鉆地層再細(xì)分為1，2，3，4四個(gè)硬度等級(jí)。

第三 位數(shù)字表示鉆頭的結(jié)構(gòu)特征： 1-無密封滾動(dòng)軸承； 2-T型外排齒保徑；3-規(guī) 徑上有鑲齒保徑；4-密封滾動(dòng)軸承； 5-密封滾動(dòng)軸承，規(guī)徑上有鑲齒保徑； 6-密封滑動(dòng)軸承； 7-密封滑動(dòng)軸承，規(guī)徑上有鑲齒保徑；8-定向井造斜鉆頭； 9-其它。

4、金剛石鉆頭

金剛石鉆頭是指靠鑲嵌在鉆頭胎體上的金剛石顆粒破碎巖石的鉆頭。金剛石是目前人類所知材料中硬度最大、耐磨性最高的材料，因此金剛石鉆頭用于硬的、高研磨性地層，可獲得比較高的鉆頭進(jìn)尺。雖然金剛石比較昂貴，但金剛石鉆頭磨損，單只鉆頭進(jìn)尺高，在當(dāng)今的石油鉆井仍有較強(qiáng)的競爭力。目前，金剛石鉆頭在普通的旋轉(zhuǎn)鉆井以及渦輪鉆井和取芯作業(yè)中都得到了廣泛的使用，其中熱穩(wěn)定聚晶金剛石齒（TSP），應(yīng)用尤其廣泛。

1）金剛石鉆頭結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

金剛石鉆頭屬一體式鉆頭，整個(gè)鉆頭無活動(dòng)部件，主要有鉆頭體，冠部，水力結(jié)構(gòu)（包括水眼或噴嘴、水槽亦稱流道，排屑槽），保徑、切削刃（齒）五部分，金剛石鉆頭的冠部是鉆頭切削巖石的工作部分，其表面（工作面）鑲裝有金剛石材料切削齒，并布置有水力結(jié)構(gòu)，其側(cè)面為保徑部分（鑲裝保徑齒）它和鉆頭體相連，由碳化鎢胎體或鋼質(zhì)材料制成。鉆頭體是鋼質(zhì)材料體，上部是絲扣和鉆柱相連接，其下部與冠部胎體連結(jié)在一起（鋼質(zhì)的冠部則與鉆頭體成為一個(gè)整體）。

2）金剛石鉆頭的工作原理

金剛石鉆頭鉆進(jìn)時(shí)，鉆頭表面上的多粒金剛石同時(shí)作用于巖石。金剛石破碎巖石的作用在不同性質(zhì)的巖石中表現(xiàn)出不同的特性。在塑性地層（或巖石在應(yīng)力作用下呈塑性的地層），金剛石在鉆壓的作用下吃入地層并在鉆頭扭矩的作用下使前方的巖石發(fā)生破碎或塑性流動(dòng)，該破巖過程類似于“犁地”過程，故稱作“犁削”。

在脆性較大的地層中鉆進(jìn)時(shí)，金剛石破碎巖石的作用主要是“壓碎”，在鉆壓和扭矩作用下所產(chǎn)生的應(yīng)力可使刃下巖石沿最大剪應(yīng)力面開裂，在金剛石移動(dòng)的后部形成被壓裂了溝槽，這種情況下巖石破碎的體積遠(yuǎn)大于金剛石吃入后破碎的體積，巖石破碎具有體積破碎的性質(zhì)，破巖效率較高。

在堅(jiān)硬地層（如燧石、硅質(zhì)白云巖等）中，一般采用將細(xì)顆粒金剛石包鑲在胎體內(nèi)部的孕鑲式金剛石鉆頭鉆進(jìn)，其破巖過程同砂輪的磨削相似。鉆頭上每一個(gè)包孕的金剛石都是小刃齒，鉆頭可看作有無數(shù)個(gè)刃的刀具。鉆頭鉆進(jìn)巖石時(shí)，鉆頭上出露的棱角鋒利的金剛石刃齒以微切削、刻劃等方式來破碎巖石。磨削破巖屬于表面破碎，破巖效率較低。3）金剛石鉆頭的正確使用

金剛石鉆頭適用鉆中到堅(jiān)硬、研磨性地層和渦輪鉆井、深井超深井鉆井以及取芯作業(yè)。使用金剛石鉆頭前，井底要打撈干凈，保證沒有金屬落物。鉆頭剛下到井底時(shí)，要先用小鉆壓、低轉(zhuǎn)速跑合。然后采用相對(duì)較低的鉆壓（和牙輪鉆頭相比），較高的轉(zhuǎn)速和較大的排量鉆進(jìn)。應(yīng)盡量避免劃眼。如果必須進(jìn)行劃眼，應(yīng)采用低鉆壓和低轉(zhuǎn)速，操作要均勻，防止鉆頭規(guī)徑部分金剛石碎裂和過度磨損。

5、PDC鉆頭（Polycrystalline Diamond Compact Bit）

PDC鉆頭是聚晶金剛石復(fù)合片鉆頭的簡稱，亦稱聚晶金剛石切削塊鉆頭或復(fù)合片齒鉆頭。從1973年美國通用電氣公司引入PDC切削塊，研制出第一個(gè)PDC鉆頭后，PDC鉆頭便以其鉆速快、壽命長、進(jìn)尺高等優(yōu)勢，在石油鉆井中得到了廣泛的應(yīng)用。幾乎所有鉆頭制造商都采用了這一技術(shù)，開始生產(chǎn)自己的PDC鉆頭系列。

1）PDC鉆頭的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

PDC鉆頭由鉆頭體、PDC切削齒和噴嘴等部分組成，按結(jié)構(gòu)與制造工藝的不同分為鋼體和胎體兩大系列。剛體PDC鉆頭的整個(gè)鉆頭體都采用中碳鋼材料并采用機(jī)械 制造工藝加工成形。在鉆頭工作面上鉆孔，以壓入緊配合方式將PDC切削齒固緊在鉆頭冠部。鉆頭冠部采用表面硬化工藝（噴涂碳化鎢耐磨層、滲碳等）進(jìn)行處理，以增強(qiáng)其耐沖蝕能力。這種鉆頭的主要優(yōu)點(diǎn)是制造工藝簡單；缺點(diǎn)是鉆頭體不耐沖蝕，切削齒難以固牢，目前應(yīng)用較少。

胎體PDC鉆頭的鉆頭體上部為鋼體，下部為碳化鎢耐磨合金 胎體，采用粉末冶金燒結(jié)工藝制造成型。用低溫焊料將PDC切削齒焊接在胎體預(yù)留窩槽上。碳化鎢胎體硬度高，耐沖蝕，因而胎體PDC鉆頭壽命長，進(jìn)尺高，目前應(yīng)用比較廣泛。

2）PDC鉆頭的工作原理

PDC鉆頭是以切削方式破碎巖石。能自銳的切削齒在鉆壓的作用下很容易切入地層，在扭矩的作用下向前移動(dòng)剪切巖石。多個(gè)PDC切削齒同時(shí)工作，井底巖石的自由面多，巖石在剪切作用下也容易破碎，因此破巖效率高，鉆進(jìn)速度快。

3）PDC鉆頭的正確使用

PDC鉆頭在大段均質(zhì)的軟到中硬地層中使用效果最好。不適合鉆礫石層和軟硬交錯(cuò)地層。

采用低鉆壓、高轉(zhuǎn)速、大排量鉆進(jìn)，鉆頭使用效果好。鉆頭下井前，井底要清潔，確保無金屬落物。

鉆頭剛下井時(shí)，要采用小鉆壓和低轉(zhuǎn)速跑和，待形成井底后恢復(fù)正常鉆進(jìn)。PDC鉆頭屬于整體式鉆頭，無任何活動(dòng)部件，適合高轉(zhuǎn)速的渦輪鉆井。

第三篇：石油鉆井英語

行業(yè)英語之實(shí)用詞匯

現(xiàn)場實(shí)用詞匯短語

一、甲方乙方

1.承包商人員(Contractor’s Personnel)

Equipment Supervisor 設(shè)備總監(jiān)

Materials Supervisor 材料總監(jiān)

Senior Toolpusher 高級(jí)隊(duì)長

Junior Toolpusher 值班隊(duì)長

Driller 司鉆

Sub Sea Engineer(SSE)水下工程師

Assistant Driller(AD)副司鉆

Derrick Man 井架工

Floor Man(roughneck)鉆工

Crane Operator 吊車工

Mechanic 機(jī)械師

Electrician 電氣師

Repairman 修理工

Welder 焊工

Radio Operator 電報(bào)員

Warehouse Man(stock Keeper)材料員

Medic 醫(yī)生

Safety Supervisor 安全監(jiān)督

Interpreter(translator)翻譯

Chief Steward 管事

Cook 廚師

2、作業(yè)者及服務(wù)公司人員

(Operator’s Personnel and Service Company Personnel)

Drilling Superintendent 鉆井監(jiān)督

Company Man(Operator’s Representative)公司代表

Geologist 地質(zhì)師

Mud Logging Engineer(Mud logger)泥漿錄井工程師

Sample Catcher 撈砂工

Mud Engineer 泥漿工程師

ROV Engineer 潛水工程師

Cementer 固井工

Cement Engineer 固井工程師

Testing Engineer 試油工程師

Coring Engineer 取芯工程師

Wireline Logging Engineer電測工程師

二、主要設(shè)備

1.鉆井設(shè)備(Drilling Equipment):

Drawworks 鉆井絞車

Rotary Table 轉(zhuǎn)盤

Bushing 補(bǔ)心

Top Drive System(TDS)頂驅(qū)

Swivel 水龍頭

Crown Block 天車

Traveling Block 游車

Hook 大鉤

Derrick 井架

Pipe Spinning Wrench 鉆桿氣動(dòng)扳手

Ezy-Torq 液壓貓頭

Elmagco Brake 渦磁剎車

Pipe handling Equipment 鉆桿移動(dòng)設(shè)備

Iron roughneck 鐵鉆工

Pipe Racking System 鉆桿排放系統(tǒng)

Drill String 鉆柱

Drilling Sub 鉆井短節(jié)

Fishing Tool 打撈工具

Power Tong 動(dòng)力大鉗

Air Winch(air tugger)氣動(dòng)絞車

Crown-O-Matic(Crown Saver)防碰天車

2.泥漿系統(tǒng)(Mud System)

Mud Pump 泥漿泵

Shale shaker 振動(dòng)篩

Mud Cleaner 泥漿清潔器

Desilter 除泥器

Desander 除砂器

Degasser 除氣器

Centrifuge 離心機(jī)

Mud Agitator 泥漿攪拌器

Mud Mixing System 泥漿混合系統(tǒng)

Centrifugal Pump 離心泵

Standpipe Manifold 立管管匯

Rotary Hose 水龍帶

Bulk Air System and Tank 吹灰系統(tǒng)和灰罐

3.井控設(shè)備(Well Control Equipment):

Ram Type Preventor 閘板防噴器

Annular Type Preventor 萬能防噴器 BOP Stack 防噴器組

Gate Valve 閘閥

Choke and Kill Manifold 阻流壓井管匯

Remotely Operated Panel 遠(yuǎn)程控制面板

Choke Control Panel 阻流控制面板

BOP Handling Equipment 防噴器搬運(yùn)設(shè)備

Diverter 轉(zhuǎn)噴器

五.機(jī)房(Engine Room)

Diesel Engine 柴油機(jī)

Emergency Generator 應(yīng)急發(fā)電機(jī)

Water Maker(desalinization unit)造淡機(jī)

Air Compressor 空氣壓縮機(jī)

Boiler 鍋爐

Air-conditioning System 空調(diào)系統(tǒng)

Piping System 管匯系統(tǒng)

Generator 發(fā)電機(jī)

Transformer 變壓器

DC Motor 直流馬達(dá)

AC Motor 交流馬達(dá)

4.安全設(shè)備(Safety Equipment)

Fire Control System 消防控制系統(tǒng)

Fire Detection System 火情探測系統(tǒng)

Fixed Fire Extinguishing System 固定消防系統(tǒng)

Portable Extinguisher 移動(dòng)滅火器

Fire-Fight Equipment 消防設(shè)備

Foam System 泡沫系統(tǒng)

Escape Routes 逃生路線

Breathing Apparatus 呼吸器

Gas Detection System 氣體探測系統(tǒng)

Helicopter Facility 直升機(jī)設(shè)施

Sick-Bay(Hospital)醫(yī)務(wù)室

Pollution Control 防污控制

5.其他(Others)

Cementing Unit 固井裝置

Well Testing Equipment 試油設(shè)備

Mud Logging Unit 泥漿錄井房

Wire Logging Unit 電測裝置

ROV 潛水器

Meter 米

Foot 英尺

Inch 英寸

Day(night)Shift 白(夜)班

Crew Change 倒班 Position 崗位

Penetration(樁腿插樁)入泥

Evacuation 撤離

Rig(Drilling rig)鉆機(jī), 鉆井船

Quarters(living quarters, accommodation area)生活區(qū)

Drill Floor(Rig floor)鉆臺(tái)

Bridge(Pilot house, Steerwheel house)駕駛室

Control Room 控制室

Helideck 直升機(jī)甲板

Cementing Unit Room 固井泵房

Air Compressor Room 空氣壓縮機(jī)房

BOP Control Room BOP控制房

Radio Room 報(bào)房

Engine Room 機(jī)房

Warehouse(Store)材料庫房

Paint Room(paint locker)油漆房庫

Mud pit 泥漿池

Pipe Rack Area 鉆桿排放區(qū)

Pipe Slide 滑道

Ramp 坡道

Pump Room 泵房

Shale Shaker House 振動(dòng)篩房

Coffee Room 咖啡室

Mess(dining)Room 餐廳

Recreation Room 娛樂房

TV Room

Change Room 工衣房

Kitchen 廚房

三、鉆具,井口工具,打撈工具

Drill Pipe 鉆桿

Drill Collar 鉆鋌

Heavy Weight Drill Pipe 加重鉆桿

Elevator 吊卡

Tong 大鉗

Make-up Tong 上扣大鉗

Break-out Tong 卸扣大鉗

Mud Box 泥漿防噴盒

Casing Stabbing Board 套管扶正器

Slips 卡瓦

Spider 卡盤

Mouse Hole 小鼠洞(接單根用)

Kelly Spinner 方鉆桿旋轉(zhuǎn)器

Kelly Cock 方鉆桿閥

Chain Tong 鏈鉗

Casing 套管

Tubing 油管

Drill String 鉆柱

Jar(drilling jar)震擊器

Right Hand Thread 正扣

Left Hand Thread 反扣

Stabilizer 扶正器

Rabit 通管器

Liner 尾管

Conductor 導(dǎo)管

Thread Protector 護(hù)絲

Stand(鉆桿)立柱

Single(鉆桿)單根

Joint(鉆具)根

Bend 彎頭

Sub 短節(jié)

Pup Joint 短鉆桿, 短節(jié)

Connector 接頭

Bit 鉆頭

Bit Breaker 鉆頭盒

Box 母扣

Pin 公扣

Hole Opener 開眼鉆頭

Reamer 擴(kuò)眼鉆頭

Overshot 打撈筒

Junk Basket 打撈籃

Junk Mill平頭磨鞋

Spear 打撈矛

Fishing Tap 打撈公錐

Cross Over Sub(XO Sub)轉(zhuǎn)換接頭

Bottom Hole Assembly(BHA)下部鉆具組合四.材料和工具

Steel 鋼

Iron 鐵

Wood 木

Chemicals 化學(xué)品

Cement 水泥

Barite 重晶石

Potable Water 淡水 Fuel 柴油

Lubricant(Lube/Lube oil)潤滑油

Grease 黃油

Ballast Water 壓載水 Gasoline 汽油

Mud 泥漿

Additive 添加劑

Caustic Soda 燒堿

Weight Material 加重材料

Oxygen 氧氣

Nitrogen 痰氣

Hydrogen Sulphide 二氧化硫

Acetylene 乙炔

Compressed Air 壓縮空氣

Hydraulic Fluid 液壓油

Spanner 扳手

Hammer 鐵錘

Screw Driver 螺絲刀

Multimeter 萬用表

Welding Machine 焊機(jī)

Bar 撬杠

Shackle 卸扣

Sling(鋼絲)繩套

第四篇：石油鉆井詞匯

石油鉆井詞匯

鉆頭鉆機(jī)八大件 鉆柱組成及其作用 鉆井液的性能及作用

常用的鉆井液凈化設(shè)備 鉆井液的循環(huán)程序鉆井液對(duì)油氣層的損害 預(yù)測和監(jiān)測地層壓力的方法

鉆井液靜液壓力及變化 噴射鉆井影響機(jī)械鉆速的因素鉆井取心工具組成取巖心平衡壓力鉆井 井噴 軟關(guān)井

鉆井過程中溢流顯示溢流關(guān)井程序鉆井中井下雜情況 鉆井事故

井漏 卡鉆及造成原因處理卡鉆事故的方法 固井

井身結(jié)構(gòu) 套管柱下部結(jié)構(gòu)注水泥施工工序完井井口裝置

尾管固井法試油 射孔 井底污染

誘噴 鉆桿地層測試電纜地層測試 油管傳輸射孔

巖石孔隙度地層原油體積系數(shù)流體飽和度油

鉆頭

鉆頭主要分為：刮刀鉆頭；牙輪鉆頭；金剛石鉆頭；硬質(zhì)合金鉆頭；特種鉆頭等。衡量鉆頭的主要指標(biāo)是：鉆頭進(jìn)尺和機(jī)械鉆速。

鉆機(jī)八大件

鉆機(jī)八大件是指：井架、天車、游動(dòng)滑車、大鉤、水龍頭、絞車、轉(zhuǎn)盤、泥漿泵。鉆柱組成及其作用

鉆柱通常的組成部分有：鉆頭、鉆鋌、鉆桿、穩(wěn)定器、專用接頭及方鉆桿。鉆柱的基本作用是：(1)起下鉆頭；(2)施加鉆壓；(3)傳遞動(dòng)力；(4)輸送鉆井液；(5)進(jìn)行特殊作業(yè)：擠水泥、處理井下事故等。

鉆井液的性能及作用

鉆井液的性能主要有：(1)密度；(2)粘度；(3)屈服值；(4)靜切力；(5)失水量；(6)泥餅厚度；(7)含砂量；(8)酸堿度；(9)固相、油水含量。鉆井液是鉆井的血液，其主作用是：

1)攜帶、懸浮巖屑；2)冷卻、潤滑鉆頭和鉆具；3)清洗、沖刷井底，利于鉆井；4)利用鉆井液液柱壓力，防止井噴；5)保護(hù)井壁，防止井壁垮塌；6)為井下動(dòng)力鉆具傳遞動(dòng)力。 常用的鉆井液凈化設(shè)備

常用的鉆井液凈化設(shè)備：(1)振動(dòng)篩，作用是清除大于篩孔尺寸的砂粒；(2)旋流分離器，作用是清除小于振動(dòng)篩篩孔尺寸的顆粒；(3)螺桿式離心分離機(jī)，作用是回收重晶石，分離粘土顆粒；(4)篩筒式離心分離機(jī)，作用是回收重晶石。

鉆井中鉆井液的循環(huán)程序

鉆井 液罐經(jīng)泵→地面 管匯→立管→水龍帶、水龍頭→鉆柱內(nèi)→鉆頭→鉆柱外環(huán)形空間→井口、泥漿(鉆井液)槽→鉆井液凈化設(shè)備→鉆井液罐。

鉆開油氣層過程中，鉆井液對(duì)油氣層的損害

主要有以下幾種損害：(1)固相顆粒及泥餅堵塞油氣通道；(2)濾失液使地層中粘土膨脹而堵塞地層孔隙；(3)鉆井液濾液中離子與地層離子作用產(chǎn)生沉淀堵塞通道；(4)產(chǎn)生水鎖效應(yīng)，增加油氣流動(dòng)阻力。

預(yù)測和監(jiān)測地層壓力的方法

(1)鉆井前，采用地震法；(2)鉆井中，采用機(jī)械鉆速法，d、dc指數(shù)法，頁巖密度法；(3)完井后，采用密度測井，聲波時(shí)差測井，試油測試等方法。

鉆井液靜液壓力和鉆井中變化

靜液壓力，是由鉆井液本身重量引起的壓力。鉆井中變化，巖屑的進(jìn)入會(huì)增加液柱壓力，油、氣水侵會(huì)降低靜液壓力，井內(nèi)鉆井液液面下降會(huì)降低靜液壓力。防止鉆井液靜液壓力變化的方法有：有效地凈化鉆井液；起鉆及時(shí)灌滿鉆井液。

噴射鉆井

噴射鉆井是利用鉆井液通過噴射式鉆頭噴嘴時(shí)，所產(chǎn)生的高速射流的水力作用，提高機(jī)械鉆速的一種鉆井方法。

影響機(jī)械鉆速的因素

(1)鉆壓、轉(zhuǎn)速和鉆井液排量；(2)鉆井液性質(zhì)；(3)鉆頭水力功率的大小；(4)巖石可鉆性與鉆頭類型。

鉆井取心工具組成(1)取心鉆頭：用于鉆取巖心；(2)外巖心筒：承受鉆壓、傳遞扭矩；(3)內(nèi)巖心筒：儲(chǔ)存、保護(hù)巖心；(4)巖心爪：割斷、承托、取出巖心；(5)還有懸掛軸承、分水流頭、回壓凡爾、扶正器等。

取巖心

取巖心是在鉆井過程中使用特殊的取心工具把地下巖石成塊地取到地面上來，這種成塊的巖石叫做巖心，通過它可以測定巖石的各種性質(zhì)，直觀地研究地下構(gòu)造和巖石沉積環(huán)境，了解其中的流體性質(zhì)等。

平衡壓力鉆井

在鉆井過程中，始終保護(hù)井眼壓力等于地層壓力的一種鉆井方法叫平衡壓力鉆井。 井噴

是地層中流體噴出地面或流入井內(nèi)其他地層的現(xiàn)象。引起井噴的原因有：(1)地層壓力掌握不準(zhǔn)；(2)泥漿密度偏低；(3)井內(nèi)泥漿液柱高度降低；(4)起鉆抽吸；(5)其他措施不當(dāng)?shù)取＼涥P(guān)井

就是在發(fā)現(xiàn)溢流關(guān)井時(shí)，先打開節(jié)流閥，后關(guān)防噴器，再試關(guān)緊節(jié)流閥的一種關(guān)井方法。因?yàn)檫@樣可以保證關(guān)井井口套壓值不超過允許的井口套壓值，保證井控安全，一旦井內(nèi)壓力過大，可節(jié)流放噴。

鉆井過程中溢流顯示

(1)鉆井液儲(chǔ)存罐液面升高；(2)鉆井液出口流速加快；(3)鉆速加快或放空；(4)鉆井液循環(huán)壓力下降；(5)井下油、氣、水顯示；(6)鉆井液在出口性能發(fā)生變化。

溢流關(guān)井程序

(1)停泵；(2)上提方鉆桿；(3)適當(dāng)打開節(jié)流閥；(4)關(guān)防噴器；(5)試關(guān)緊節(jié)流閥；(6)發(fā)出信號(hào)，迅速報(bào)告隊(duì)長、技術(shù)員；(7)準(zhǔn)確記錄立柱和套管壓力及泥漿增量。

鉆井中井下復(fù)雜情況

鉆進(jìn)中由鉆井液的類型與性能選擇不當(dāng)、井身質(zhì)量較差等原因，造成井下遇阻、遇卡、以及鉆進(jìn)時(shí)嚴(yán)重蹩跳、井漏、井噴等，不能維持正常鉆井和其他作業(yè)的正常進(jìn)行的現(xiàn)象。鉆井事故

是指由于檢查不周、違章操作、處理井下復(fù)雜情況的措施不當(dāng)或疏忽大意，而造成的鉆具折斷、頓鉆、卡鉆及井噴失火等惡果。

井漏

井漏主要由下列現(xiàn)象發(fā)現(xiàn)，(1)泵入井內(nèi)鉆井液量＞返出量，嚴(yán)重時(shí)有進(jìn)無出；(2)鉆井液罐液面下降，鉆井液量減少；(3)泵壓明顯下降。漏失越嚴(yán)重，泵壓下降越明顯。卡鉆及造成原因

卡鉆就是在鉆井過程中因地質(zhì)因素、鉆井液性能不好、技術(shù)措施不當(dāng)?shù)仍?，使鉆具在井內(nèi)長時(shí)間不能自由活動(dòng)，這種現(xiàn)象叫卡鉆。主要有黏附卡鉆、沉砂卡鉆、砂橋卡鉆、井塌卡鉆、縮徑卡鉆、泥包卡鉆、落物卡鉆及鉆具脫落下頓卡鉆等。

處理卡鉆事故的方法

(1)泡油解卡；(2)使用震擊器震擊解卡；(3)倒扣套銑；(4)爆炸松扣；(5)爆炸鉆具側(cè)鉆新眼等。

固井

固井就是向井內(nèi)下入一定尺寸的套管串，并在其周圍注入水泥漿，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、易漏等復(fù)雜地層；封隔油、氣、水層，防止互相竄漏；安裝井口，控制油氣流，以利鉆進(jìn)或生產(chǎn)油氣。

井身結(jié)構(gòu)

包括：(1)一口井的套管層次；(2)各層套管的直徑和下入深度；(3)各層套管相應(yīng)的鉆頭直徑和鉆進(jìn)深度；(4)各層套管外的水泥上返高度等等。

套管柱下部結(jié)構(gòu)

(1)引鞋：引導(dǎo)套管入井，避免套管插入或刮擠井壁；(2)套管鞋：引導(dǎo)在其內(nèi)部起鉆的鉆具進(jìn)入套管；(3)旋流短節(jié)：使水泥漿旋流上返，利于替泥漿，提高注水泥質(zhì)量；(4)套管回壓凡爾：防止水泥漿回流，下套管時(shí)間阻止泥漿進(jìn)入套管；(5)承托環(huán)：承托膠塞、控制水泥塞高度；(6)套管扶正器：使套管在鉆井中居中，提高固井質(zhì)量。

注水泥施工工序

下套管至預(yù)定深度→裝水泥頭、循環(huán)泥漿、接地面管線→打隔離液→注水泥→頂膠塞→替泥漿→碰壓→注水泥結(jié)束、候凝。

完井井口裝置

(1)套管頭--密封兩層套管環(huán)空，懸掛第二部分套管柱和承受一部分重量；(2)油管頭--承座錐管掛，連接油層套管和采油樹、放噴閘門、管線；(3)采油樹--控制油氣流動(dòng)，安全而有計(jì)劃地進(jìn)行生產(chǎn)，進(jìn)行完井測試、注液、壓井、油井清蠟等作業(yè)。

尾管固井法

尾管固井是在上部已下有套管的井內(nèi)，只對(duì)下部新鉆出的裸眼井段下套管注水泥進(jìn)行封固的固井方法。尾管有三種固定方法：尾管座于井底法；水泥環(huán)懸掛法；尾管懸掛器懸掛法。試油

在鉆井發(fā)現(xiàn)油、氣層后，還需要使油、氣層中的油、氣流從井底流到地面，并經(jīng)過測試而取得油、氣層產(chǎn)量、壓力等動(dòng)態(tài)資料，以及油、氣、水性質(zhì)等工作，稱做試油(氣)。射孔

鉆井完成時(shí)，需下套管注水泥將井壁固定住，然后下入射孔器，將套管、水泥環(huán)直至油(氣)層射開，為油、氣流入井筒內(nèi)打開通道，稱做射孔。目前國內(nèi)外廣泛使用的射孔器有槍彈式射孔器和聚能噴流式射孔器兩大類。

井底污染

井底污染又稱井底損害，是指油井在鉆井或修井過程中，由于鉆井液漏失或水基鉆井液的濾液漏入地層中，使井筒附近地層滲透率降低的現(xiàn)象。

誘噴

射孔之前，為了防止井噴事故，油、氣井內(nèi)一般灌滿壓井液。射孔后，為了將地層中液體導(dǎo)出地面，就必需降低壓井液的液柱，減少對(duì)地層中流體的壓力。這一過程是試油工作中的一道工序，稱為誘噴。誘噴方法有替噴法、抽吸法、提撈法、氣舉法等。

鉆桿地層測試

鉆桿地層測試是使用鉆桿或油管把帶封隔器的地層測試器下入井中進(jìn)行試油的一種先進(jìn)技術(shù)。它既可以在已下入套管的井中進(jìn)行測試，也可在未下入套管的裸眼井中進(jìn)行測試；既可在鉆井完成后進(jìn)行測試，又可在鉆井中途進(jìn)行測試。

電纜地層測試

在鉆井過程中發(fā)現(xiàn)油氣顯示后，用電纜下入地層測試器可以取得地層中流體的樣品和測量地層壓力，稱做電纜地層測試。這種測試方法比較簡單，可以多次地、重復(fù)地進(jìn)行。油管傳輸射孔

油管傳輸射孔是由油管將射孔器帶入井下，射孔后可以直接使地層的流體經(jīng)油管導(dǎo)致地面，不必在射孔時(shí)向井內(nèi)灌入大量壓井液，避免井底污染的一種先進(jìn)技術(shù)。

巖石孔隙度

巖石的孔隙度是指巖石中未被固體物質(zhì)充填的空間體積Vp與巖石總體積Vb的比值。用希臘字母Φ表示，其表達(dá)式為：Φ=V孔隙 / V巖石×100%=Vp / Vb×100%

地層原油體積系數(shù)

地層原油體積系數(shù)βo，又稱原油地下體積系數(shù)，或簡稱原油體積系數(shù)。它是原油在地下的體積(即地層油體積)與其在地面脫氣后的體積之比。原油的地下體積系數(shù)βo總是大于1。

流體飽和度

某種流體的飽和度是指：儲(chǔ)層巖石孔隙中某種流體所占的體積百分?jǐn)?shù)。它表示了孔隙空間為某種流體所占據(jù)的程度。巖石中由幾相流體充滿其孔隙，則這幾相流體飽和度之和就為1(100%)。

第五篇：石油鉆井工作總結(jié)

請(qǐng)欣賞：石油鉆井工作總結(jié)范文 2016年轉(zhuǎn)瞬即逝，回首過去這一年有辛酸、有成績、有很多很多美好的回憶。在川慶整合的第二個(gè)年頭隨著我們大家相互信任、互相融合、和諧發(fā)展，在土庫曼工作的這一年里面我學(xué)到了很多很多，在不斷提升自我業(yè)務(wù)水平的同時(shí)還學(xué)到了很多關(guān)于土庫曼斯坦的人文風(fēng)情，進(jìn)一步了解了土庫曼這個(gè)民族。全年我隊(duì)兩開兩完總進(jìn)尺5928米，全年無一例事故，井身質(zhì)量全優(yōu)?，F(xiàn)將全年的工作總結(jié)如下：

一、工作簡介 2016年 12月29日開鉆在ccdc-16隊(duì)擔(dān)任鉆井工程師以111天建井周期完成完成了土庫曼斯坦阿姆河右岸項(xiàng)目歷史上第一口水平井sam35-1h井井深3333米最大井斜92.04°水平位移1210.60米填補(bǔ)了土庫曼斯坦沒有水平井的空白；接著調(diào)至ccdc-15隊(duì)擔(dān)任平臺(tái)副經(jīng)理兼鉆井工程師完成了土庫曼斯坦第一口大斜度井sam36-1d井該井吸取了sam35-1h井施工過程中的經(jīng)驗(yàn)和不足完善了技術(shù)措施以106天安全快速優(yōu)質(zhì)的完成了該井3028米的井尺最大井斜83.16°水平位移926.52米；然后借調(diào)到ccdc-12隊(duì)參了土庫曼斯坦第二口水平井sam3-1h井三開增斜段尋找b點(diǎn)的復(fù)雜施工，該井三開施工中井下出現(xiàn)脫壓憋泵增斜率不夠等復(fù)雜情況我迅速結(jié)合井下情況組織開會(huì)重新修改制定應(yīng)對(duì)和處理復(fù)雜的技術(shù)措施并上報(bào)，在第一時(shí)間消除了井下復(fù)雜情況重新修復(fù)了井眼滿足了水平井鉆井的要求，該井水平位移長達(dá)1412.39米是一口難度很大的水平井。水平井施工結(jié)束后我回到ccdc-15隊(duì)開始承鉆met23井，該井是直井設(shè)計(jì)2760米，我回到隊(duì)上后做了分段的技術(shù)措施并且多次召開技術(shù)會(huì)議，認(rèn)真的落實(shí)技術(shù)措施。最終met23井以42天18小時(shí)的好成績完成了2900米的井尺，該井最大井斜1.4°井身質(zhì)量100%固井質(zhì)量100%安全快速優(yōu)質(zhì)的完成了該井的全井施工作業(yè)，刷新了土庫曼斯坦最短鉆完一口3000米左右天然氣井的新紀(jì)錄，為土庫曼項(xiàng)目下一步提速施工奠定了基礎(chǔ)。

二、安全管理 安全是保證生產(chǎn)的前提條件，我們從事的石油鉆井又是高風(fēng)險(xiǎn)的戶外行業(yè)。危險(xiǎn)和隱患隨時(shí)都有可能出現(xiàn)發(fā)生，為了降低安全風(fēng)險(xiǎn)、提高安全意識(shí)，我們必須從細(xì)節(jié)入手，通過設(shè)備的整改，環(huán)境的改變，屬地化的推行，我們改變員工的工作環(huán)境，使每位員工都能在安全的工作環(huán)境里面安全的工作；通過職工培訓(xùn)，九項(xiàng)文件的學(xué)習(xí)，杜邦公司九項(xiàng)體系化推進(jìn)，我們的員工從思想上改變了自己以前很多不安全行為和習(xí)慣性違章，使操作正規(guī)化，安全化，大大降低了隱患的發(fā)生杜絕了事故；通過每周的安全例會(huì)，每月的安全總結(jié)我們大力推行‘反違章樹規(guī)范’的小型安全競賽活動(dòng)，大大鼓舞了員工的積極性，提高了職工的整體素質(zhì)為安全營造了和諧發(fā)展的有效空間，使我們的安全工作走向了良性循環(huán)。

三、技術(shù)管理 技術(shù)是生產(chǎn)的推動(dòng)力，只有不斷的完善技術(shù)管理，創(chuàng)新技術(shù)，發(fā)展技術(shù)，科學(xué)的運(yùn)用技術(shù)于實(shí)踐才能優(yōu)質(zhì)高效低耗的完成每口井的施工任務(wù)，在土庫曼斯坦的三口定向井水平井施工過程中我們堅(jiān)持每天下午4點(diǎn)開一次技術(shù)交流會(huì)，總結(jié)前一天施工過程中的不足和下一步施工中需要注意的事項(xiàng)，特別是sam35-1h井的施工過程中，由于該井是土庫曼斯坦的第一口水平井，沒有可參考的施工經(jīng)驗(yàn)，我們只能結(jié)合國內(nèi)水平井施工和塔指鉆遇巖膏層施工的成功經(jīng)驗(yàn)，再不斷的嘗試和摸索過程中我們和各專業(yè)公司緊密配合最終以111天完成sam35-1h井的全井施工任務(wù)，填補(bǔ)了土庫曼斯坦沒有水平井的空白。隨后承鉆的sam36-1d井我們就成功的借鑒了san35-1h井的施工經(jīng)驗(yàn)特別是在滑動(dòng)導(dǎo)向鉆進(jìn)方面運(yùn)用的比較成熟井眼軌跡控制的非常好得到了甲方和分公司領(lǐng)導(dǎo)的高度好評(píng)。sam3-1h井的施工過程中就遇到了前兩口井從未遇到的問題在三開尋找b點(diǎn)的時(shí)候出現(xiàn)了井下復(fù)雜，我們根據(jù)現(xiàn)場情況重新制定了相應(yīng)的技術(shù)措施，破壞了井下出現(xiàn)的小臺(tái)階和砂床以及修復(fù)了欠井斜井段，使施工中的各項(xiàng)指標(biāo)均達(dá)到了水平井施工的要求，克服了地質(zhì)原因、工具原因、泥漿原因等多方面的外來不利因素，最終再我們和各專業(yè)公司的不懈努力下完成了這口特殊的水平井。水平井施工結(jié)束后我認(rèn)真總結(jié)了施工過程中的優(yōu)缺點(diǎn)，匯編出了土庫曼斯坦薩曼杰佩區(qū)塊定向井水平井施工技術(shù)報(bào)告，并在met23井的施工過程中將鉆遇巖膏層技術(shù)措施運(yùn)用于實(shí)踐，該井最終僅僅用了42天就鉆完了2900米進(jìn)尺，又一次刷新了土庫曼斯坦的鉆進(jìn)新指標(biāo)。