搜索
钻井工程1一、名词解释1.开钻：每改变一次钻头尺寸，开始钻新的井段的工艺。（P4）2.固井：在已钻成的井眼内下入套管，并向井眼和套管之间的环形空间注入泥浆将套管和地层固结在一起的工艺过程。（P4）3.完井：钻开生产层，确定完井井底结构，确定完井的井口装置及有关措施。4.中性点:钻柱上轴向力等于零的点称为钻柱中性点。5.有效应力：外压与内压与之差。6.静液压力：由液柱自身的重力所引起的压力,其大小与液体的密度与液柱的垂直高度或深度有关。7.上覆岩层压力:地层某处的上覆岩层压力是该处以上的岩石基质和岩石孔隙中流体的总重力所产生的压力。8.地层压力：指岩石孔隙中的流体所具有的压力，亦称地层孔隙压力。9.基岩应力：是由岩石颗粒间相互接触支撑的那一部分上覆岩层压力，称为基岩应力10.异常高压：超过正常地层静液压力的地层压力(PpPh)称为异常高压。11.异常低压：低于正常地层静液压力的地层压力(PpPh)称为异低压12.岩石强度：岩石在一定条件下受外力的作用而达到破坏时的应力称为岩石在这种条件下的强度。且，抗拉强度＜抗弯强度≤抗剪强度＜抗压强度13.当量密度：某深度地层压力与等高液柱压力等效时相当的液体密度。单位：g/cm³（百度）14.地层破裂压力：井下一定深度裸露地层，承受流体的压力是有限的。当液体达到一定数值时会使地层破裂，该液体压力称为地层破裂压力。(p17)15.岩石硬度：岩石抵抗其他物体表面压入或侵入的能力。16.井眼周围岩石受力有上覆岩层压力σ3、岩石内孔隙流压力Pp、水平地应力σ1σ2、钻井液液柱压力Ph17.各向压缩效应：增大围压，一方面增大岩石的强度，一方面也增大了岩石的塑性，这两方面统称各向压缩效应。18.岩石的可钻性是岩石抗破碎的能力。19.钻头的工作指标钻头进尺、钻头工作寿命、机械钻速、单位进尺成本20、固井：指在已打好的井眼内下入套管，并在套管与井壁之间注水泥。21．比水功率：井底单位面积上的钻头水功率。22．狗腿角：两条方向线之间的夹角。23．装置方位角：装置角与井斜方位角之和。24．岩石可钻性：一定钻头规格、类型及钻井工艺条件下岩石抵抗钻头破碎的能力25．塑性系数：岩石破碎前耗费的总功与岩石破碎前弹性变形功的比值。26.钻杆的作用：是传递扭矩，输送钻井液，连接及延长钻柱以达到不断加深井眼的目的27.天然金刚石钻头冠部形状有双锥阶梯形、双锥形、“B”形、脊圈式B形。28．欠平衡钻井：井底有效压力小于地层压力，此种钻井方式称为欠平衡压力钻井。22井斜方位角：某测点处的井眼方向线投影到水平面上称为井眼方位线，以正北方向线为始边，顺时针旋转至井眼方位线所转过的角度称为井斜方位角。钻井工程223硬关井：是指在没打开放喷闸门防喷的情况下，直接关闭防喷器的关井。24.欠平衡钻井：欠平衡钻井又叫负压钻井，是指在钻井时井底压力小于地层压力，地底的流体有控制地进入井筒并且循环到地面上的钻井技术。25岩石的可钻性：是钻进时岩石抵抗机械破碎能力的量化指标。岩石可钻性是工程钻探中选择钻进方法、钻头结构类型、钻进工艺参数，衡量钻进速度和实行定额管理的主要依据。26．装置角：在井底平面上，从井眼高边方向线转到造斜工具作用方向线的角度。27．门限钻压：指钻头牙齿刚刚吃入岩石时的钻压，其值的大小主要取决于岩石的性质。28．上覆岩层压力：覆盖在某处地层以上的岩石（包括岩石基质和空隙中的流体）总重力所产生的压力。29．压持效应：在钻井过程中，井内始终存在钻井液液柱与地层压力之间的压差，在压差的作用下岩石碎屑难以离开井底，造成钻头重复破碎的现象30窜槽：固井过程中，环空中的钻井液没有被完全替出的现象称为窜槽。它是造成固井质量不好的主要原因之一。31、岩心收获率：在取心钻井过程中，实际取出岩心的长度与本次取心钻进进尺的百分比。32、装置角：在井底平面上，以高边方向线为始边，顺时针旋转到装置方向线所转过的角度。33、拉力余量法：在钻柱设计过程中，考虑钻柱被卡时的上提解卡力，钻杆柱的最大允许静拉力应小于其最大安全拉伸力的一定值（拉力余量）的设计方法。34、压持效应:在钻井过程中，井内存在一定压差，在压差作用下井底的岩石碎屑难以离开井底，造成钻头重复破碎而导致钻进效率下降的现象。35、窜槽：指在注水泥过程中，由于水泥浆不能将环空中的钻井液完全替走，使环形空间局部出现未被水泥浆封固的现象。36、门限钻压：指钻头牙齿刚刚吃入岩石时的钻压，其值的大小主要取决于岩石的性质。37、上覆岩层压力：指该层以上岩石基质和岩石孔隙内流体的总重力造成的压力。38、先期裸眼完井：钻至油气层上部下套管固井，然后钻开生产层的完井方法。39、水泥稠化时间：指水泥浆从配置开始到其稠度达到其规定值（API规定水泥浆稠度达100BC）所用的时间。40、钻柱中和点：指钻柱上轴向力为零的点。钻井工程341、岩屑运载比：岩屑在环空的实际上返速度与钻井液在环空上返速度之比。42、欠平衡压力钻井：指在钻井过程中保持井内钻井液柱压力小于地层压力的钻井技术。43、岩石可钻性：岩石被钻头破碎的难易性，反映了岩石的抗钻能力。44、水锁效应：钻井液中的水侵入油层，封锁孔喉，使油流阻力增大的效应。45、井漏：钻井过程中钻井液或水泥浆漏入地层中的现象。46、平衡压力钻井：指保持钻井液液柱压力与地层压力相平衡条件下的钻井技术47井斜角：指该点在井眼轴线上的切线与铅垂线之间的夹角。48、牙齿磨损量：钻头牙齿磨损掉的高度与牙齿原始高度之比。49、工具面：弯接头的轴线是一条折线，折线构成的平面称为弯接头的工具面。50、地层破裂压力：在井下一定深度裸露的地层，承受流体压力的能力是有限的，当液体压力达到一定数值时会使地层破裂，这个液体压力叫地层破裂压力51、表观粘度：在某一流速梯度下，剪切应力与相应流速梯度的比值。52、卡钻：平衡压力钻井：指保持钻井液液柱压力与地层压力相平衡条件下的钻井技术53、岩石硬度：岩石抵抗其他物体表面压入或侵入的能力。54、当量密度：对于某种压力用等高度或深度的钻井液液柱压力等效所需要的钻井液密度值称为当量密度。55、定向钻井：沿着预先设计好的井眼轨道钻达目的层的钻进方法。56、地层压力：岩石孔隙中流体所具有的压力。57、等安全系数法：在套管柱强度设计过程中，使各个危险截面上的最小安全系数等于或大于规定的安全系数的设计方法。二、简答题1、简述司钻法压井的生产过程。司钻法压井又称为二次循环法压井。发现溢流关井后，第一周循环用原钻井液循环排出井内被污染的钻井液，等压井用的重钻井液配制好后，进行第二周的循环。第一循环周：启动泥浆泵，调节节流阀使套压等于关井套压。增加泵速到压井泵速，调节节流阀使使循环立管总压力保持初始循环立管总压力不变，直到循环一周后关井，此时关井套压等于关井立管压力。第二循环周：启动泥浆泵，调节节流阀使套压等于关井立管压力，直到达到压井泵速，压井过程中，循环立管总压力逐渐减小，当重钻井液到达钻头时，循钻井工程4环立管总压力等于终了循环立管总压力，即PTf=PTi；继续循环，当重钻井液从井口返出时，完成第二周循环，此时套压为0。压井结束，套压和立管压力均为0。4、简述牙轮钻头在井底的运动形式及破岩机理。答：牙轮钻头在井底产生的运动形式主要有：（1）在钻柱的带动下产生的公转；（2）由于牙轮安装在牙轮轴上，在公转的同时产生自转；（3）单、双齿着地使得牙轮钻头的重心上下移动所形成的上下振动；（4）牙轮钻头的三种特殊结构——超顶、移轴、复锥使得牙轮在滚动的同时产生滑动。牙轮钻头的破岩机理：（1）在钻压作用下形成的压碎作用；（2）牙轮的上下振动和滚动形成的冲击破碎作用；（3）三种特殊结构使得牙轮滚动的同时形成滑动所造成的剪切破碎。5、简述地层流体侵入井眼的主要检测方法。答：（1）钻井液池液面检测方法（2）翻出钻井液流量检测方法。（3）声波气侵早起检测方法。6、简述井斜的主要原因。答：井斜的主要原因有：（1）地质因素：1）地层可钻性的各向异性2）地层可钻性的纵向变化3）地层可钻性的横向变化（2）钻具的原因，即钻具的倾斜和弯曲，造成钻头在井底的不对称切削和侧向切削。1）钻具和井眼之间的间隙过大2）钻进过程中施加的钻压过大造成下部钻柱弯曲3）下井钻柱本身弯曲4）安装设备时，天车、游车、转盘三点不在同一条铅垂线上，或者转盘安装不水平（3）井眼扩大后，使得钻头左右移动靠向一侧，使得钻头轴线与井眼轴线不重合，导致井斜。7、简述钻井液的主要功用。要点：（1）从井底清楚岩屑；（2）冷却和润滑钻头及钻柱（3）造壁性能；（4）控制地层压力；；（5）循环停止时悬浮钻屑和加重材料，防止下沉（6）从所钻地层获得资料（7）传递水力功率8、简述钻柱的功用。答：(1)提供钻井液流动通道；(2)给钻头提供钻压；(3)传递扭距；(4)起下钻头；(5)计量井深；钻井工程5(6)观察和了解井下情况（钻头工作情况、井眼状况、地层情况）；(7)进行其它特殊作业（取芯、挤水泥、打捞等）；(8)钻杆测试,又称中途测试。9、简述注水泥过程中提高顶替效率的主要措施。要点：（1）采用套管扶正器，改善套管居中条件；（2）注水泥过程中活动套管，增大水泥浆流动的牵引力；（3）调整水泥浆性能，使其容易顶替钻井液；（4）注水泥过程中使水泥浆在环空的流动形成紊流或塞流，有利于水泥浆的顶替；（5）在注水泥前，打入一定量的隔离液或清洗液，增加二者的密度差，形成有利的“漂浮”。10、固井中常见的主要问题有哪些？提高固井质量的主要措施。常见的问题：②井口有冒油、气、水的现象。②不能有效地封隔各种层位，开采时各种压力互窜，影响井的生产③因固结质量不良在生产中引起套管变形，影响井的生产。提高固井质量主要从两个方面入手，即提高顶替效率和防止窜槽。（1）提高顶替效率的措施有：①采用套管扶正器，改善套管居中条件；②注水泥过程中活动套管，增大水泥浆流动的牵引力；③调整水泥浆性能，使其容易顶替钻井液；④注水泥过程中使水泥浆在环空的流动形成紊流或塞流，有利于水泥浆的顶替；⑤在注水泥前，打入一定量的隔离液或清洗液，增加二者的密度差，形成有利的“漂浮”。（2）防止窜槽的措施有①采用多级注水泥或两种凝速（上慢下快）的水泥；②注完水泥后及时使套管内卸压，并在环空加回压；③使用膨胀性水泥，防止水泥收缩；④使用刮泥器，清除井壁泥饼。11、简述常见的卡钻有哪些类型？各有什么现象？答：（1）沉砂卡钻开泵循环时，泵压很高或憋泵；钻具上提遇卡、下放遇阻，且上提下放越来越困难，转动时阻力很大甚至不能转动。（2）井塌卡钻大块泥饼和小块地层脱落，换钻头后下钻不能到底；钻进中突然发生蹩钻，上提遇阻，泵压上升，憋泵甚至钻具不能转动等现象。（3）压差卡钻（泥饼粘附卡钻）当井下钻具静止不动时，在井下压差作用下，钻柱的一部分会贴于井壁，与井壁泥饼粘合在一起，静止时间越长则钻具与泥饼的接触面积越大，由此而产生的卡钻称为压差卡钻，也称为粘附卡钻或泥饼卡钻。钻具无法上下活动或转动，但能够开泵循环，且泵压正常稳定。（4）键槽卡钻钻进正常，泵压正常；钻杆接头偏磨严重；下钻不遇阻，但起钻到狗腿处常遇卡；能下放但不能上提，严重时可卡死。（5）缩径卡钻钻井工程6遇阻的位置固定；循环时泵压增大；上提困难，下放容易；起出的钻杆接头的上部经常有松软泥饼。（6）落物卡钻12、试解释钻柱中中性点及其重要意义。钻柱上轴向力为零的点称为中性点。意义：中性点是钻柱受拉与受压的分界点，在钻柱设计中，我们希望中性点始终落在刚度大，抗弯能力强的钻铤上而不是落在强度较弱的钻杆上，使钻杆一直处于受拉伸的直线稳定状态，以免钻杆受压弯曲和受交变应力的作用。13、简述井斜的原因和主要的防斜方法及原理。井斜的主要原因有：（1）地质因素：1）地层可钻性的各向异性2）地层可钻性的纵向变化3）地层可钻性的横向变化（2）钻具的原因，即钻具的倾斜和弯曲，造成钻头在井底的不对称切削和侧向切削。1）钻具和井眼之间的间隙过大2）钻进过程中施加的钻压过大造成下部钻柱弯曲3）下井钻柱本身弯曲4）安装设备时，天车、游车、转盘三点不在同一条铅垂线上，或者转盘安装不水平（