钻井技术员基本功

石油钻井实习技术员的基本功第五节一．井口操作我们经常碰见的井大都是定向井，就算有直井，也会打偏而定向纠偏。

那么在打一口定向井，或者水平井时，对直井段的要特别注意，必须要加以控制。

参看资料1中对3000米内，地层倾角大于30度的井有水平位移的要求，一般可以通过单点测斜来获得当前井斜，方位的数据。

在起钻前把多点从钻柱内投到靠进钻头处，然后在起钻过程中利用每起一个立柱静止卸口的时间进行测量和记录。

也就是说每上提一柱，司钻在本子上记录当前时间。

起钻完后将一起把记录本和仪器送到定向服务中心做数据分析来了解当前井的轨迹，如果需要提前下入定向仪器纠偏，会打电话联络什么时候上定向的仪器和人员。

井下定向法是先用正常下钻法将造斜工具下到井底，然后从钻柱内下入仪器测量工具面在井下的实际方位；如果实际方位与预定方位不符，亦可在地面上通过转盘将工具面扭到预定的定向方位上。

在定向组合钻具入井时，我们经常看见定向工程师在井口量角差。

这个角差是有螺杆上的高边方向线和定向接头上的定向键组成。

上图中的红圈里的线就是螺杆的高边线，它是弯螺在井下定向时所钻进的方向。

上图为定向仪器乘载的定向接头的结构图。

上图的上面的钻具为螺杆，下图将定向接头的定向键和高边方向线平移到同一个平面来计算角差。

从高边顺时针旋转到顶直接头键的位置，用直尺量是多少，在量出一圈的周长，则可以算出角差是多少度，在司钻显示器和轨迹控制软件上所显示的出的工具面是已经把角差带入后计算好的。

上图是司钻读出器，读出当前的井段数据。

图中象雷达一样的就是工具面，详细作用可以参考资料2，书中有详细的叙述。

那么这个雷达一样的工具面有什么作用呢？把它用360度来划分，那么当红线指零度时是增斜，指180度时是降斜，90度时是增方位，270度是降方位。

在特殊井轨道设计这个软件中，这四个度指起着非常重要的作用，我们在下面一节的内容里会介绍它是如何重要的。

某时刻，我们测的工具面如上图所示的位置，我们这时候需要全力增井斜，应该怎么办？所给的钻进参数是120KN，根据经验10KN=10度，当我们加了120KN钻压时，红线是否能摆到0度的位置上呢？不一定，我们要考虑反扭角。

石油钻井实习技术员的基本功第十一节在实际的钻井中，及时地把岩屑携带出来时快速钻进的重要条件之一。

那么把岩屑携带出来时要经过两个过程。

第一个过程是使岩屑离开井底，进入环形空间；第二个过程是依靠泥浆上返将岩屑带出地面。

那么，岩屑不能及时离开井底，是影响钻速度的主要因素之一。

岩屑很难冲离井底的原因有二：1.在钻井中，井内泥浆柱压力大于地层内流体压力。

井内液柱压力大于地层压力，则被破碎而尚未离开井底的岩屑受到两者压差的作用，被紧紧地压在井底。

要使它离开井底则要花很大气力，来克服这个压差的作用。

2.泥浆在井底也有失水作用，在井底也会留下类似泥饼一样的东西，井与岩屑掺混在一起，盖在井底，形成一个”垫层”，将钻头与井底隔开，这样，钻头要破碎新的井底，必须先清除这个”垫层”，这不仅浪费了功率，而且出现了岩屑的重复破碎，降低了钻速。

由此，我们有了个新的工艺。

喷射钻井技术。

喷射钻井的一个显著特点，是从钻头喷嘴中喷出强大的泥浆射流，它具有很高的喷射速度，具有很大的水力功率，它能给予井底岩屑一个很大的冲击力，从而使岩屑及时地，迅速地离开井底，始终保持井底干净。

这就是喷射钻井能够大幅度提高钻速的主要原因。

泥浆射流的作用，不仅能使岩屑冲离井底，而且在一定条件下可以直接破碎岩石。

这已成为喷射钻井的实践所证明。

一．喷射式钻头的工作原理主要就在于喷嘴。

在前几集里介绍过喷嘴。

这里就补充说明下。

从钻头喷嘴中喷出的射流是属于淹没非自由射流。

淹没是指射流出口以后，就处在井筒内的泥浆中，被井筒内泥浆所淹没。

由于泥浆的密度比空气大得多，所以射流在出口以后就受到淹没液体的巨大阻力。

那么非自由是指射流的运动和发展受到固体环境的限制，不能自由地运动和发展，具体的说，射流到达井底以后，要受到井底和井壁的限制，还要受到钻头的限制，射流到达井底以后，一部分向四周散开，沿着井底横向流动，形成漫流；一部分向着原来方向相反的方向返回。

最后所有的射流液体都要经过环形空间返出地面。

开始时的是一些常用的基础常识和参数，看自己是否已经掌握。

1．描述套管属性的五个方面：厂家、钢级、外径、壁厚、扣型2．极限套压计算公式：Pa=(P地破压力/gh套管鞋深度+ρ地破时钻井液密度-ρ) gh套管鞋深度3. 6 1/4英寸钻铤的排替容积：15.80L/M，内容积4.00L/M；5英寸钻杆的排替容积3.98L/M,内容积9.26L/M4．防喷器”BX160”密封钢圈用于压力级别为35MPA，通径为346mm的防喷器。

5．常用接头对应的尺寸：4A11*410母扣内径125mm，公扣外径115mm,”411*4A10”母扣内径135mm，公扣外径105mm。

上图量钻杆的镗孔内径，也就是母接头的内径。

上图是钻杆的小头端面的量法，此结果就是钻杆公扣的外径。

6．取心筒的结构主要包括：分水接头、悬挂轴承、内筒、外筒、岩心座7.塔式钟摆钻具组合：Ф215.9mmPDC+Ф177.8mm钻铤×2根+Ф214mm扶正器+Ф158.8mm无磁钻铤×1根+Ф158.8mm钻铤×8根+Ф127mm钻杆+133mm方钻杆8．卡钻有哪几种类型？粘附卡钻、键槽卡钻、沉砂卡钻（包括井塌和砂桥卡钻）、落物卡钻、缩径卡钻（盐岩层塑性流动和膨胀性地层的缩径）和钻头泥包卡钻六种类型。

9．写出的215.9mm井眼常用钻具结合（钟摆、塔式钟摆、刚性满眼、稳斜复合钻具、增斜复合钻具）？钟摆：Ф215.9mmPDC+Ф158.8mm钻铤×2根+Ф214mm扶正器+Ф158.8mm钻铤×10根+Ф127mm钻杆+133mm方钻杆塔式钟摆：Ф215.9mmPDC+Ф177.8mm钻铤×2根+Ф214mm扶正器+Ф158.8mm无磁钻铤×1根+Ф158.8mm钻铤×8根+Ф127mm钻杆+133mm方钻杆刚性满眼：Ф215.9mmPDC+Ф214mm扶正器+Ф158.8mm短钻铤（2-3m）+Ф214mm扶正器+Ф158.8mm无磁钻铤×1根+Ф214mm扶正器+Ф158.8mm钻铤×2根+Ф214mm扶正器+Ф158.8mm钻铤×18根+Ф127mm钻杆+133mm方钻杆稳斜复合Ф215.9mmPDC+Ф172mm10单弯螺杆+Ф212mm扶正器+Ф158.8mm无磁钻铤×1根+Ф158.8mm钻铤×8根+Ф127mm钻杆+133mm方钻杆增斜复合Ф215.9mmPDC+Ф172mm10单弯螺杆+Ф158.8mm无磁钻铤×1根+Ф158.8mm钻铤×8根+Ф127mm钻杆+133mm方钻杆10. 请简述取心工具的选配、组装及取心操作注意事项?软地层选用PDC取心钻头、硬地层选用孕镶齿钻头。

石油钻井实习技术员的基本功到了实习技术员这个岗位上，做任何事都要讲究精确和认真。

言归正传，那么实习技术员第一项基本功就是读卡片，其次就是能准确完成每天的IADC和日报任务。

一．卡片上读当天的工况(1)修理时的工况“卡片记录了大钩上提与下放，通过这个卡片，我们可以从中看出很多工况。

” -----------技术员如上图，这是某天中修理泵的工况，上提钻柱并刹住，是为了把钻头提离井底，防止钻具被埋。

那么悬重在一段时间内都是固定的值，正常是一条直线，由于修泵时间过长，要时常活动钻具，防止粘卡，所以卡片上出现了记录指针的异动。

(2)下套管时的工况如上图，由于表套和技术套管下的并不深，所以大钩悬重不会太高，井口下套管的操作是，大钩提起某根套管，出现小的悬重记录甚至忽略不计，与已入井口套管连接，上扣，这时大钩几乎没有悬重，所以出现了约十分钟的直线，上扣完，提起套管柱，解开吊卡，出现累计套管的悬重。

然后重新接新的套管，大钩几乎又没有悬重。

这一系列循环步骤正好解释上面大钩记录。

请读者仔细体会。

(3)钻水泥塞如上图，由于钻水泥塞是轻钻压，慢慢把水泥塞钻穿，又因为我们队记录笔记已经记录了一口井，所以记录的不是很清晰，但是从时间上判断水泥塞钻了接近两个小时。

由于钻水泥塞有：每4~5米上提划眼2~3次，每25~30米大排量洗井1~2周，将水泥屑充分循环出地面的工艺要求，所以出现悬重变化频繁。

(4)单点测斜上图是我队单点测斜记录状态，用测斜小绞车，钢丝带测斜杆下去。

A段为卸开方钻杆时，大钩的一系列动作，卸开方钻杆，提起时悬重几乎为零，所以出现了一条直线的B段，然后下放测斜仪器，这一上一下几乎在25分钟左右。

上图正好能解释。

(5)循环如上图，钻进段的工况从接单根开始，悬重是有大起伏的波动，最大时为整段钻柱悬重，最小时就是根方钻杆，然后就是接了一根小鼠洞里的钻杆，而且这一系列动作的时间都很短，上图钻进部分的前后两部分线可以解释，中间的送钻是时时刻刻的，所以出现了象苹果核似的形状。

实习技术员的基本功(八)序言：PDC加一度螺杆以复合钻的形式达到了造斜点后，起钻换牙轮钻头，通过两者钻进的进尺和钻时，寿命及起出钻头的状况对比。

体会了一把它们之间的不同。

加深了印象。

PDC 是低钻压高转速，一般在实际操作中，我们用4到5吨打，偶尔要把井斜打起来，我们才加5到6吨的钻压。

而相应的钻盘转速我们一般采用二档高速，理论上的就是170r/min。

而牙轮钻头正向反，要采用高钻压，低转速。

而实际现场使用的确是高钻压，但是转速并非是低转速。

定向的过程中，螺杆带着牙轮转头就有很高的转速了，而加上复合钻，牙轮已经不在是低钻速了(一档高速117r/min)。

本人曾经试过用二档低速和一档高速打钻，同样的钻压来打同一地层(螺杆带牙轮钻头)，发现低转速钻时要高于高转速的钻时。

这说明牙轮也需要高转速，只是这个转速不能是PDC的二档高速。

比较前口井的钻时与相应地层的记录，也发现了这个”潜规则”。

正文：一．基本介绍通过序言，读者应该大致明白本篇想介绍什么。

当然是牙轮钻头的科学破岩方式。

基本的牙轮的钻头的特点与结构，读者可以参考教科书。

上图中牙轮钻头的储油润滑和密封系统既能保证轴承得到润滑，又可以有效地防止钻井液体(包括钻井液相和固相以及夹杂在钻井液中的各种岩屑)进入钻头的轴承内。

大幅度地提高了轴承以及钻头的使用寿命。

钻头工作时，牙轮上的牙齿在破碎地层的同时受到地层的反作用力，造成牙轮沿轴线方向产生高频振动，造成轴承腔内外的压差，使轴承腔内产生抽吸和排液作用。

由于密封圈的作用，钻井液不会被抽吸到轴承腔内，轴承腔内的油脂也不会流出钻头，而储油腔内的润滑油脂则会被抽吸到轴承腔内。

储油密封系统还通过传压孔，压力补偿膜使轴承腔内的润滑油脂的压力与钻头外的钻井液压力一致，使密封圈在较小的压差下工作，以保证密封效果。

上图为牙轮钻头的结构示意图。

参照此图结合现场使用的牙轮钻头，可以加深了解。

上图为牙轮钻头的结构示意图。

参照此图结合现场使用的牙轮钻头，可以加深了解。

石油钻井实习技术员的基本功第七节一.接头尺从一口井的开始，管子站会送来很多接头。

这些接头一般是一口井设计的钻具组合中需要的配合接头，如方保，双母接头等。

我们所需要做的是，对照清单核实接头。

有人会说三种扣型难认，的确是这样。

当然有经验的人一眼就可以看出是多大的扣，是多少英寸钻具的扣型。

可是作为新手的我们，不需要费力。

直接使用接头尺就可以了。

正确使用这把尺子，可以很快的读出母接头的扣型。

具体的只要读者试一试就知道了，简直让人爱不释手。

二．士奇单点的使用据说本油田内部只有4个队配备了它。

经我一用，简直非常好上手。

上图是仪器箱接上电源后的初始状态。

根据主菜单选择不同的操作来达到我们的目的。

上图是测量仪器，图上是电池，下面是探管。

使用前电池要充满电，再与探管连接。

当然探管与上图的仪器箱有个数据线连接。

这里对数据线就不做太多的说明。

上图是各操作项目，意思很明显。

不做过多的解释。

需要注意的使预置定时时间是你想要改变当前设置的定时时间，比如你想在打开探管12分钟后记录数据，那么就输入12。

而检查探管设置这项是检查已经设置的定时时间。

如果在前面你输入的是10分钟，那么使用这项可以查到当前定时时间是10分钟。

探管实时输出这个选项你可以把探管握在手中，晃动，数据会随着你的移动而改变，不信你就试试。

在现实的使用过程中，我们常碰到，测完斜后，单点在本口井不会在次使用，而把探管的操作舱门关上。

如果你忘了保养涂油。

那么一个月后，你麻烦大了。

舱门会打不开。

本人就经历过这种事情。

于是送回定向井服务中心，找杨师傅修理。

上图为拆开外壳的探管的内部构造。

简易不要自己拆。

螺丝是连接外壳，套筒，和探管内杆三眼同时在一条线上才能装上。

另外，如果我们设置是10分钟，在测斜绞车放入测斜杆下行还没有到井底，仪器就开始测量数据了，这该怎么办呢？其实没有关系，在时间到后，单点会一直工作测点，达到一定数量。

收回探管，读取数据时，一定要选取井斜，方位不在变化连续的时间段的点。

石油钻井实习技术员的基本功第四节在一口井从开钻到完，离不开泥浆，虽然我们不是泥浆技术员，或者没有实习过泥浆工的岗位，也许我们对化学一窍不通。

但是我们还是要记住一些关键的地方。

如每天的泥浆密度，粘度，失水，固相含量，泥饼厚度和PH值。

曾经有位老技术员对我说过，一个技术员的早上起来和晚上睡觉前的巡回路线应该是这样的。

先到跑道上看当前挂起的单根号，接着去远程控制房看储能器的压力是否正常，再上罐看看振动筛振出的岩屑，是否有棱角或者很小(钻头重复破岩)，上部地层是否有掉落(广华寺掉黄色的泥巴)，表套或者技术套是否有掉水泥块。

紧接着看看各个罐的液面是否正常，如果出现了憋漏，液面下降的非常快，除此之外也要注意下除泥器是否正常，离心机是否在使用。

下罐看看使用泵的泵压和皂化水箱是否有水，再去机房询问柴油机转数(当然你也可以自己看)。

最后上钻台，看看司控房的钻压，悬重及立管压力，鼠洞内是否有单根。

一切都心理有数了，就可以去做自己的事了。

一.钻井液的基本特点钻井液的基本功用是通过其本身的循环，将井底被破碎的岩屑携至地面，保持井眼清洁，并保证钻头在井底始终接触和破碎新地层，不造成重复切削，保持安全快速钻进。

在接单根，起下钻或因故停止循环时，钻井液又将井内的钻屑悬浮在钻井液中，使钻屑不会很快下沉，防止沉沙卡钻等情况的发生。

上图为常用的6个罐，循环顺序按升序标示出来了。

一开钻井液体是由膨润土(钠土和钙土均可)及清水配成，或利用清水在易造浆地层钻进而成自然钻井液。

一般都是正电胶钠土浆。

密度粘度都很低。

具体可以从施工设计中可以看出来，这里不在详细说明。

在三开后期，也就是聚合物饱和盐水钻井液，在这里强调个概念(在与甲方技术交底时别人经常问起的参数)。

当氯化钠达到饱和，氯根离子浓度为189000mg/L，这就是饱和盐水钻井液。

甲方要听取氯根浓度的汇报，18W表示为饱和盐水。

在6000~189000mg/L之间，为盐水钻井液，低于6000mg/L为咸水或海水钻井液。

石油钻井实习技术员的基本功第六节由于本井是一口水平井，所以完井方式有些特殊。

采用的是分级固井的割逢衬管完井的方式。

割逢筛管完井方法共有两种：一种是在钻完油气层后，下入套管柱端连接衬管的管柱到油层部位，使用套管外封隔器注入水泥封固油层以上井段的环行空间。

另外一种完井方式是当钻头钻到油层顶部，下入套管至油层顶部，注水泥固井，下入钻头从套管鞋继续向下钻穿油层至完井井深，再下入带割缝衬管的管柱，封隔器还密封衬管和套管的环行空间。

使用割缝衬管还允许一些细砂随着原油进入井中，较大的砂粒被阻在衬管外面形成”砂桥”或者”砂拱”，随后较小的砂粒被挡住，以后更小的砂粒被阻挡住。

这样，在井壁形成由粗到细的滤砂层，阻止油层大量出砂，起到防砂的效果。

上图中的缝眼是纵向排列的。

“口袋”是有出砂沉淀的用途的。

对于出砂严重的油层应该将沉砂口袋加长；稠油井为了便于抽油泵下入口袋，口袋也应加长；低渗透油层，由于动液面低，应该加长口袋。

本井预留口袋60米。

下面来说说我们表套，技套，和油层套管(上图为技套)。

表套和技套：钢级J-55的浅绿色套管，最小屈服强度379MPa,最高屈服强度552MPa,最低抗拉强度517MPa,延伸率22.5%。

而此次下的油套为两种：钢级N80的为红色套管，最小屈服强度552MPa,最高屈服强度758MPa,最低抗拉强度689MPa,延伸率17%。

钢级P110为白色套管，最小屈服强度758MPa,最高屈服强度965MPa,最低抗拉强度865MPa。

套管螺纹分两大类：API套管螺纹和非API标准的特殊套管螺纹。

API套管螺纹又分：短圆螺纹(STC),长圆螺纹(LTC),梯形螺纹(BTC)，直连型螺纹(XL)。

油井水泥的性能中对于固井最重要的是水泥水化反应和速度，也就是水泥浆稠化，硬化的速度和反应成生物的强度及热稳定性。

注水泥的设计方案设计必须做到：一是依据井下地层条件和参数，如被封固地层的岩性和物性，井底温度和压力，地层流体性质等。

十五、钻井井下基本功100条编辑整理：张凤金1、下钻遇阻是什么原因？怎样处理？下钻遇阻的原因是：（1）起钻完后井塌。

（2）泥浆性能不好，失水大，泥饼厚，地层膨胀致使井径缩小。

（3）上次起钻钻头直径磨小严重，下新钻头造成遇阻。

（4）起钻前未循环好泥浆，下钻下不到底。

（5）钻具结构变化。

如更换大钻具或加大直径扶正器，更换钻头类型下钻也易遇阻。

处理办法：起钻前必须循环好泥浆，处理好泥浆性能，起钻中必须按规定灌好泥浆，下钻过程中遇阻要划眼。

不能强压、强下。

下钻前要详细检查钻头类型尺寸；钻具尺寸若改变，下钻应注意防止遇阻、遇卡。

2、下钻过程中刹车失灵，应怎样处理？首先，要强挂低速离合器，减慢下溜速度，内、外钳工可迅速卡上卡瓦或扣上吊卡，井口人员迅速离开井口。

然后摘掉总车离合器，待钻机转速变慢时同时合上高、低速离合器，控制好钻具后再检修刹车系统。

3、下钻时大绳打扭是什么原因？如何处理？大绳打扭的原因：（1）新换钢丝绳未松劲。

（2）下钻过程中钻具严重倒转。

（3）未打开大钩销子。

处理办法：（1）将大绳活绳头松开，将钢丝绳的扭劲松掉。

（2）下钻中遇阻倒转可控制下钻速度以减少转动或减慢转动。

如未打开大钩销子时可卡上卡瓦，用人转动滑车。

4、起、下钻时为什么要打开大钩销子？起钻时打开大钩销子主要是利用钻具在井筒内的自由方向灵活转动，有利于顺利的起钻；下钻时打开大钩销子主要是防止钻杆上扣时钢丝绳打扭，同时二层台、井口操作方便灵活。

5、为什么有时下钻中途要循环泥浆？1）井下较长时间未下钻，或上次起钻前因其他原因未循环好泥浆，防止泥浆性能变坏开不开泵。

2）井下地层有坍塌现象。

3）泥浆性能变坏，盐水、石膏等。

4）井下有轻微漏失。

5）井下情况复杂，经常开不开泵。

6）复杂深井或超深井，还有高压油气层严重时，要分段处理泥浆。

如不中途循环泥浆会造成下钻遇阻，下钻完开不开泵，或泵压过高憋漏地层。

6、下完钻开不开泵是什么原因？该怎么处理？下完钻开不开泵的原因：1）本次下钻时大量更换钻具，钻具水眼内有赃物堵塞钻头水眼。