《钻井与完井工程》复习资料

流的技术。

压井：当出现溢流或井喷时，向井内泵入高密度钻井液以恢复和重建井内压力平衡的作业。 2、与压力有关的钻井方式

? 平衡钻井：在钻井时，井内有效液柱压力刚好能够平衡地层压力的钻井技术；

? 近平衡钻井技术：在钻井时，井内有效液柱压力略高于地层压力，起钻时井内有效液柱

压力等于地层压力的钻井技术；

? 欠平衡钻井：在钻井时，井内有效液柱压力小于地层压力的钻井技术； ? 过平衡钻井技术：在钻井时，井内有效液柱压力大于地层压力的钻井技术。 3、波动压力

? 激动压力：下放管柱过程中所产生的附加压力。激动压力会使井内压力增加。 ? 抽吸压力：上提管柱过程中所产生的附加压力。抽吸压力会使井内压力减少。 为什么要研究波动压力？

? 由于起钻速度过高导致井喷；

? 下钻速度过快压漏地层，导致井塌、卡钻等井下复杂事故； ? 激动压力是导致产层损害的因素之一； ? 抽汲减少井眼中压力引起井喷；

? 抽汲导致地层流体进入井眼污染泥浆；

? 下钻、下套管引起过高的激动压力而发生井漏； ? 抽汲和压力激动交替变化，使井壁不稳定。 4、钻井过程中引发溢流或井喷的原因(钻井过程中导致井喷的原因有哪些？为了避免重大井喷事故的发生，应该采取哪些工艺措施？)： ? 地层压力掌握得不确切：这是在新探区经常会遇到的情况。（参照邻井资料定地层压力，

加强随钻地层压力监测。）

? 钻井液液柱高度H降低：起钻过程中未灌及时灌钻井液；井漏没有及时发现。（加强监

测，及时处理井漏）

? 钻井液密度降低：这常常是钻开油气层后，油气水不断侵入钻井液所造成的。 ? 抽吸压力导致井底压力降低(减少抽吸作用的方法:平衡地层压力的合适泥浆密度，并附

加安全系数;尽可能小的泥浆粘度和切力;井内有许多钻具时，降低起钻速度;钻杆与井眼间应有适当有间隙)。 溢流的早期发现： ? 泥浆池液面升高 ? 钻速突快

? 井口返出钻井液流体速度增大 ? 立管压力下降

? 地面油、气、水显示 ? 钻井液性能变化 5、气侵

? 钻井过程中，地层中的天然气进入井筒的现象称为气侵。气侵无论是在侵入方式方面，

还是在井内的运动状态方面，都不同于油水侵，并且气侵的危害是最大的。 气侵的途径与方式

? 钻进气层时，随着气层岩石的钻碎，岩石孔隙所含的气体侵入钻井液； ? 气层中气体通过泥饼向井内扩散；

? 当Pm

6、钻井过程中导致井喷的原因有哪些？为了避免重大井喷事故的发生，应该采取哪些工艺

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措施？

第六章 定向钻井

1、定向井：按照事先设计的具有井斜和方位变化的轨道钻进的井。 定向井的应用范围：

? 地面限制： 油田所处地面不利于或不充许设置井场钻井或搬家安装受到极大障碍。 ? 地下地质条件要求: 由于地质构造特点，定向井能更有利于发现油藏、增加开发速度。 ? 钻井技术的需要：如需要定向井来处理井下复杂情况或易斜地层的钻井。 ? 其他方面的需要：如过江管道的铺设、海上生产集输需要等。 2、定向井的基本要素：

? 井深：井眼轴线上任一点到井口的井眼长度，也称为该点的测量井深或斜深。 ? 井斜角：测点处井眼方向线（切线，指向前方）与重力线间的夹角。 ? 方位角：测点处正北方向至井眼方向线在水平面投影线间夹角。

? 井斜变化率：单位长度井段内井斜角的改变值，常用单位为：°/30米。 ? 方位变化率：单位长度井段内方位角的改变值，常用单位为：°/30米。 ? 垂深：井眼轴线上任一点到井口所在水平面的距离。 ? 水平位移：井眼轴线上任一点到井口所在铅垂线的距离。 3、井眼曲率（全角变化率、狗腿度）：单位井段长度内井眼切线倾角的改变。对于方位不变时，也即井斜变化率。

4、井身剖面：所钻井眼达到目标点的井眼路径或轨迹。井身剖面是由各种不同类型的单一形状空间直线或曲线组成的。

5、工具造斜率：造斜工具在单位长度井眼能增加的井斜值。

6、常规二维井身剖面：直、增、稳三段制剖面及直、增、稳、降、稳五段制剖面。 7、定向井井眼轨迹设计内容和步骤：

? 掌握原始资料：包括地质要求，地面限制、地质剖面、地层造斜规律、工具能力，钻井

技术、故障提示、井口及井底坐标； ? 确定剖面类型；

? 确定造斜点、造斜率； ? 计算最大井斜角；

? 计算剖面上各井段井斜角、方位角、垂深、 水平位移、段长； ? 校核曲率。

8、井眼轨迹测量计算：

为了能知道实钻井眼是否和设计的井眼相一致，判断是否能钻达钻井目标，必须测定地下井眼的位置。井眼轨迹测量的目的：

? 随钻监测实钻井眼轨迹以保证钻达既定目标；

? 当需要造斜工具定向钻进时，将造斜工具按要求的方向定向； ? 确保正钻进的井没有与附近已钻成的井相交的危险；

? 确定钻遇的各地层的真垂深，以绘制出准确的地质剖面图； ? 为了监测油层特性及钻进救险井要确定准确的井底位置； ? 沿井身计算出井眼曲率以评价井身质量。 ? 为完井工程提供井眼轨迹数据。 9、井斜的原因：

? 地层及其各向异性：岩石的各向异性和软硬交错在井眼的自然弯曲中起主要作用并具有

一定的规律性。

? 钻柱弯曲时引起的钻头侧向力。

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? 钻头结构引起的各向异性。 10、井斜控制：利用造斜工具； 方位控制：造斜工具的安放方向。

装置角：井斜铅垂面顺时针旋至造斜工具面所转过的角度。

第七章 固井

1、固井：向井内下入套管，并向井眼和套管之间的环形空间注入水泥的施工作业。包括下套管、注水泥、候凝及检测评价等工艺。 2、固井目的：

? 封隔易塌、易漏等复杂地层，保证钻井顺利进行 ? 封隔油气水层，建立油气流出通道，防止产层间互窜 ? 进行增产措施 ? 安装井口 3、套管静载：

? 轴向力：自重、浮力；

? 径向外挤压力：管外液体对套管产生的压力；主要来自于水泥浆液柱压力；地层中流体

压力及易流动岩层的侧压力等；

? 径向内压力：管内液体对套管产生的压力；主要来自于钻井液、地层流体（油、气、水）

压力以及特殊作业（如压井、酸化压裂、挤水泥等）时所施加的压力。 ? 弯曲附加拉力 ? 温差应力。

4、目前国内外使用的油井水泥主要是硅酸盐水泥，是由水硬性硅酸钙为主要成分，加入适量石膏和助磨剂（或是加入适量的石膏或石膏和水），磨细制成的产品。 水泥浆：干水泥与水（经常还要加入外加剂）混合而成的浆体称为。 水泥石：水泥浆凝结硬化后形成。 水泥环：在井下环形空间中的水泥石。

5、为了保证施工安全并提高固井质量，水泥浆以及最终所形成的水泥石必须满足一定的性能要求。性能包括： ? 水泥浆密度 ? 水泥浆稠化时间 ? 水泥浆流变性 ? 水泥浆失水量 ? 水泥浆稳定性 ? 水泥石抗压强度 ? 水泥石渗透率

6、为提高顶替效率，所采取的主要措施有： ? 加扶正器降低套管在井眼中的偏心程度； ? 注水泥时活动套管；

? 采用紊流或塞流流态注水泥； ? 采用前置液；

? 注水泥前调整钻井液性能； ? 增加紊流接触时间等。

第八章 完井

1、完井：油气井的完成方式，即根据油气层的地质特性和开发开采的技术要求，在井底建立油气层与油气井井筒之间的合理连通渠道或连通方式。

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2、常规的完井方法：裸眼完井、射孔完井、割缝衬管完井、砾石充填完井。

第九章 储层保护

1、渗透率：在一定压差作用下，孔隙岩石允许流体通过的能力大小度量。 储层损害：在钻井、完井、井下作业及油气田开采全过程中，造成油气层渗透率下降的现象。 2、储层敏感性评价：

（1）速敏性：是指在钻井、测试、试油、采油、增产作业、注水等作业或生产过程中，当流体在储层中流动时，引起储层中微粒运移并堵塞喉道造成储层渗透率下降的现象。 速敏评价实验的目的

①找出由于流速作用导致微粒运移从而发生损害的临界流速，以及找出由速度敏感引起的储层损害程度；

②为以下的水敏、盐敏、碱敏、酸敏四种实验及其它的各种损害评价实验确定合理的实验流速提供依据。一般来说，由速敏实验求出临界流速后，可将其它各类评价实验的实验流速定为0.8倍临界流速，因此速敏评价实验必须要先于其它实验； ③为确定合理的注采速度提供科学依据。

（2）水敏性：储层中的粘土矿物在原始的地层条件下处在一定矿化度的环境中，当淡水进入地层时，某些粘土矿物就会发生膨胀、分散、运移，从而减小或堵塞地层孔隙和喉道，造成渗透率的降低的现象。

水敏实验目的：了解粘土矿物遇淡水后的膨胀、分散、运移过程，找出发生水敏的条件及水敏引起的储层损害程度，为各类工作液的设计提供依据。

（3）盐敏性：在钻井、完井及其它作业中，各种工作液具有不同的矿化度，有的低于地层水矿化度，有的高于地层水矿化度。当高于地层水矿化度的工作液滤液进入储层后，将可能引起粘土的收缩、失稳、脱落，当低于地层水矿化度的工作液滤液进入储层后，则可能引起粘土的膨胀和分散。这些都将导致储层孔隙空间和喉道的缩小及堵塞，引起渗透率的下降从而损害储层。

盐敏评价实验的目的：找出盐敏发生的条件，以及由盐敏引起的储层损害程度，为各类工作液的设计提供依据

（4）碱敏性：当高pH值流体进入储层后，造成储层中粘土矿物和硅质胶结的结构破坏（主要是粘土矿物解理和胶结物溶解后释放微粒），且大量的氢氧根与某些二价阳离子结合会生成不溶物，造成储层的堵塞损害现象。

碱敏实验目的：找出碱敏发生的条件，主要是临界pH值，以及由碱敏引起的储层损害程度，为各类工作液的设计提供依据。

（5）酸敏性：酸化酸液进入储层后，一方面可改善储层的渗透率，另一方面又与储层中的矿物及地层流体反应产生沉淀并堵塞储层的孔喉。指储层与酸作用后引起渗透率降低的现象。

酸敏实验目的：是研究各种酸液的酸敏程度，其本质是研究酸液与储层的配伍性，为储层基质酸化和酸化解堵设计提供依据。 3、钻井过程中储层损害的原因： ? 钻井液中固相颗粒堵塞储层

? 钻井液滤液与储层岩石不配伍引起的损害 ? 钻井液滤液与储层流体不配伍引起的损害 ? 油相渗透率变化引起的损害 ? 负压差急剧变化造成的储层损害

钻井过程中影响储层损害程度的工程因素：压差、浸泡时间、环空返速、钻井液性能。

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