《钻井工艺》是油气开采技术专业课程、钻井技术专业的核心课程。本书分为钻井作业认知、钻前准备、钻井设备拆迁与安装、井口准备、钻具套管准备、钻井液准备、钻井施工准备、工具的使用与维护、井控技术、一次开钻、二次开钻和常见井下事故分析与处理等12个部分,遵循石油钻井职业能力培养的基本规律,以真实工作任务、工艺流程为依据,整合教学内容及校内外实训内容,采用项目化教学方法,专业知识与实训相结合。本书可作为石油高职院校油气开采技术、钻井技术专业学生教材,也可供相关专业现场技术人员参考。
根据教职成司函[2013]184号文件精神,按照辽宁省职业教育改革发展示范校建设要求,为了更好地提高教材编写质量,本教材依据钻井作业现场的实际编写。全书共分为13个单元,其中前12单元是必讲内容,单元13钻井HsE管理体系可以作为少学时专业选讲内容。本次教材编写基于钻井作业工序、岗位及核心技能,以“理论够用、实践按需”为原则,并结合当前学生的学,对本教材的知识结构与教学内容做适当的梳理,力争使教材知识更加科学准确、结构更加合理、内容更加实用。与其他教材相比有以不同。
(1)弱化理论,强化实用。高职院校教学过程中,在知识的传授与技能的掌握上坚持以“理论够用、实践按需”为原则,理论性不能过于理论化。因此,单元9的井控技术部分的编写,用文字描述的形行说明,减少公式,更加直观、易懂;将单元8下套管固井工艺独立出来,作为必讲内容;单元11二次开钻中井眼轨迹的计算方法只描述计算方法;增加了石油钻井事故处理的典型案例。
(2)增加刮刀钻头的知识;钻头选型;PDc钻头的应用性;井口工具使用;钻井液准备、钻井液性能调整;井喷的措施和井控设备使用等内容。
(3)增加了实训作内容:其他教材缺少实训内容,导致理论和实训的结合性不强,本教材编写时增添了部分实训内容,在学中做、在练中学的“项目化”教学符合21世纪高职教育教学特点,使课堂效果更好。
(4)删除部分过于陈旧的内容。如删除钻柱的工作状态和钻柱的受力分析,井眼轨迹检测仪器的基本类型和原理,以及直井钻井技术等内容。
本书由张金东、王岩、赵林担任主编。盘锦职业技术学院张金东编写单元1~5、8~10、12内容;盘锦职业技术学院张翠婷编写3.2节内容,高文阳编写10.6节内容,赵宁编写5.1节内容;延安职业技术学院王岩编写单元7、11内容。辽宁辽河钻探工程有限公司赵林、井队技术员王法强编写单元6、13内容。全书由盘锦职业技术学院张金东统稿。
由于编者有限,书中不妥之处在所难免,望读者提出宝贵意见。
编者
2018年12月
单元1钻井工艺简介
1.1钻井工艺概述
1.2钻井队岗位
单元
单元2钻井作业工序
2.1井场准备
2.2工序
单元
单元3钻井设备、工具
3.1钻机的主要系统
3.2钻井主要设备的基本组用
3.3钻具
3.4实训l项目
单元
单元4井口准备
4.1打导管
4.2下表层套管
4.3安装井口作业
4.4冲鼠洞方法
4.5井口工具的使用及维护
4.6实训l项目
4.7安装井口工具
单元
单元5工具的使用
5.1岩石的机械性质
5.3实训项目
单元
单元6钻井液准备
6.1钻井液的类型及组成
6.2钻井液的作用
6.3钻井液常规性能的概念
6.4钻井对钻井液性能的基本要求
6.5钻井液固相控制的基本知识
6.6实训l项目
单元
单元7钻井现场钻井液性能调整
7.1钻井液的密度
7.2钻井液的黏度、切力
7.3钻井液的造壁性能
7.4固相含量
7.5钻井液的酸碱度
7.6可溶性盐类
7.7实训l项目
单元
单元8下套管和固井工艺
8.1套管基本知识
8.2下套管作业
8.3固井作业
单元
单元9井控技术
9.1井控的基本知识
9.2正确认识与做好井控工作
9.3井筒内的压力及相互关系
单元
单元10一次开钻
10.1钻井专用绳索
10.2钻井常用油料及用途
10.3起下钻、接单根
10.4起下钻作标准作业
10.5井控设备使用
10.6钻井中的地质录井和测井
10.7实训项目
单元
单元11二次开钻
11.1定向钻井技术
11.2井眼轨迹预测的外推法
11.3井井眼轨迹控制技术
11.4螺杆钻具
11.5定向井(井)测量技术
单元
单元12石油钻井常见的卡钻原因及处理措施
12.1粘吸卡钻
12。2坍塌卡钻
12.3砂桥卡钻
12.4缩径卡钻
12.5键槽卡钻
12.6卡钻
12.7落物卡钻
12.8干钻卡钻
12.9水泥卡钻
12.10案例
单元
单元13钻井HSE管理体系
13.1 HSE管理体系概述
13.2钻井HSE管理体系
13.3钻井作业HSE“两书一表”的编制
单元
参考文献
1.1 钻井工艺概述1.1.1国家石油与油气钻井的重要性
能源是经济社会发展和提高生活的重要物质基础,能源关系国家的经济命脉和民生大计。石油是重要的战略能源和化工原料,对国家经济、军事和国民经济发展有重要影响。
2008年,在能源结构中,石油占35%,天然气占24%,煤炭占29%,其他能源占12%。2017年,我国的能源消费结构中,石油占18.8%,煤炭占60.4%,天然气占7.2%,水电、核电、风电等其他能源占13.6%。据专家预测,到2020年,中国石油消耗量将达(4.5~6.1)×10。t,而国应量却只有(1.8~2)×10“t,缺口达(2.7~4.1)×10“。因此,必须站在战略高度考虑石油问题,依靠我国丰富的油气储量,提高自身的原油供应能力,努力减少对原口的依赖,避免国际油价大幅度变化对我国经济发展造成的冲击,保证经济发展的稳定与。
油气钻井是油气勘探与油气开发的主要手段,直观了解地下情况、证实已探明的油气储量以及把地下的石油和天然气开采出来,都要通过钻井来实现。钻井工程质量的优劣和钻井速度的快慢,直接关系到钻井成本的高低和油气勘探开发的综合经济效益及石油工业的发展速度,因此要加大油气勘探与开发的钻井工作量和钻井技步。