钻井班测井知识培训教材(重点)
第一部分初级测井工基础知识
第一章矿场地球物理测井基础知识
一、概述
地球物理测井也叫油矿地球物理或矿场物理测井，简称测井。在石油天然气勘探开发的钻井中途所进行的测井作业依据所获资料的目的不同而分为工程测井、中途对比测井和中途完井，在钻至设计井深后都必须进行的测井作业，称为完井测井。以此获取多种石油地质及工程技术资料，作为完井和开发油田的依据。
在油气井未下套管之前所进行的裸眼测井作业，习惯上称为裸眼测井或裸眼测井。而在油气井下套管后所进行的一系列测井作业，习惯上称为生产测井或开发测井。
在油气田的勘探与开发过程中，测井是确定和评价油气层的重要方法之一，同时也是解决一系列地质和工作问题的重要手段，被誉为油气勘探与开发生产的“眼睛”。它在勘探与开发生产中的作用和地位正在日益提高，成为现代勘探与开发技术的一个重要组成部分。
石油测井技术的发展起源于1921年，当时巴黎矿业学院的康拉德.斯仑贝谢在法国诺曼底半岛上的瓦尔里切庄园进行了首次人工电场测量，并且获得了实验的成功。直到1927年乔治.多尔等人在法国阿尔萨斯州成功地测出了第一条电阻率曲线，从而诞生了在井眼内进行“电测井”的地球测井技术。
二、钻井基本知识
石油及天然气，一般都在地下几百米至几千米深处，石油工作者的任务就是将其开发出地面。
钻井是勘探开发石油气田最基本的手段。它是利用钻机从地面向地下钻一个圆柱形孔眼，构成油气流向地面的通道。这个圆柱形孔眼，称为井眼。井眼的最上部称为井口；井眼的最下部称为井底；井眼的圆筒形侧壁，称为井壁；井眼的直径，称为井径；从井口到井底的整个部分，称为井身；从井口到井底之间的距离，称为井深。
一般的油井都是由石油地质部门确定好井位，由钻井队完成钻井任务。钻井时，由柴油机或电动机带动钻具及下部的钻头旋转钻削岩层；与此同时，泥浆泵将配好的钻井液从泥浆池以高压打进钻具内孔，以很大的喷射力从钻头水眼喷出，在冲刷钻头的同时，携带着钻削下的岩屑由钻具外部和井壁之间的环形空间返回地面，经地面泥浆专用设备将泥浆和岩屑分离，分离出的泥浆再流回泥浆池。在钻井过程中，井深不断加深的过程，就是钻头不断钻削地层和泥浆不断循环带出岩屑的过程。
在钻井的同时，由地质人员对钻削出的岩屑进行分析和研究，这个过程就是
钻井地质录井。
三、测井基本原理
1.测井工作原理
测井就是对井下地层及井的技术状况进
行测量，其工作原理就是利用不同的下井仪器
沿井身连续测量地质剖面上各种岩石的地球物理参数，如电阻率、声波传播速度、原子核特性等，以电信号的形式通过电缆传送到地面仪器并按照相应的深度进行记录。
图1-1-1简单的测井现场作业示意图
2.测井所用的设备
井场测井作业需用如下设备：
⑴地面仪器：以计算机为核心，凭借着所加载的各种程序的控制，完成各种不同测井作业。如对测量信号的处理、记录、显示、质量控制以及对现场测井资料的井场快速处理和解释。
⑵下井仪器：用来测量地层的各种物理参数。
⑶电缆：测井过程中起传输及信息通道作用。
⑷动力系统：为输送下井仪器提供动力，目前测井动力系统通常为液压绞车。
⑸深度系统：由深度传送和深度信号处理等部分组成，以提供井下测量信号的准确深度。
⑹供电系统：为地面系统和井下仪器提供电源，目前常用的测井供电系统有车载发电机及专用供电110伏发电机。
⑺工程车：安放仪器、工具、备件等。
⑻辅助设备：包括井口设备及仪器托盘、仪器架、源罐、防暴箱、各种刻度器和专用工具等。
3.测井基地设备
作为测井作业总部或一个完善的测井作业基地，应具备以下条件：
大型数字处理解释中心；
机械维修车间；
车库和各种仪器刻度场地；
仪器制造或维修车间；
高温高压实验装置；
新技术新方法研究所；
培训中心或培训学校；
电缆维修车间及测井深度校准设备；
办公场所。
四、测井方法分类及测井的任务
地下不同岩层的地质物理特性（如空隙度、渗透率、含水饱和度等）各不相同，另外还具有不同的电化学性质及导电性、导热性、原子核物理特性、声学物理特性等，通过测量地层的这些物理特性，可间接地确定地层的地质特性。
1.测井方法的分类
地层不同的物理特性需依据不同方法和测量原理进行测量。按照测量原理的不同，石油测井常见的测井方法可分为以下几类：
⑴电法测井：以岩石的导电性质为基础的测井方法。如：普通视电阻率测井、感应测井、侧向测井、微电阻率扫描测井等。
⑵声波测井：以岩石的声学性质为基础的测井方法。如：声速测井、声幅测井、声成像测井等。
⑶核测井：以岩石的原子物理及核物理性质为基础的测井方法，如：自然伽玛测井、中子测井、密度测井、核磁测井等。
⑷电化学测井：以岩石的电化学性质为基础的测井方法。如：自然电位测井、激发极化电位测井等。
⑸其他测井方法：如地层倾角测井、井温测井、井径测井、介电测井、气测井、井壁取芯及检查井内技术状况的测井。
2.测井的基本任务
地球物理测井的研究对象是井下的各种地质体及井内的技术状况，它贯穿于石油勘探和开发的全过程。它不仅是现代石油地质和钻采工程中最常用的技术手段，而且已成为油气田勘探开发过程中必不可少的工作环节。目前石油测井所担负的任务可以概括为以下几个方面：
⑴建立井眼剖面，详细划分岩性和各类储集层，准确地确定岩层的深度和厚度。
⑵评价油气层的生产能力，包括确定油气层的有效厚度、定量或半定量计算储层的性能：孔隙度、渗透率、含油气饱和度、可动油气饱和度、地层压力、地层流体密度及相对渗透率等。
⑶进行地层对比，研究构造产状和地层沉积等问题。
⑷在油田的开发过程中，提供地下各储层的动态资料，如残余油饱和度、出水层位等。
⑸研究油气井的状况，如井眼轨迹、固井质量、地层压裂效果、油管、套管状况等。
随着科学技术的进步和测井高新技术的发展，石油测井将为解决更加复杂的地质和工程难题，为我国石油与天然气产量的大幅度增长做出重大贡献。
五、影响测井质量的因素
井下的地质条件决定了地层的物理参数，但钻井和测井的施工条件均会影响测井资料的可靠性。测井曲线不仅反映了地层的物理参数，而且还是各种因素综合影响的结果。影响测井质量的因素主要包括以下三个方面：
1.测井仪器方面的影响
测井仪器具有计量器具的属性，最重要的测井质量应该是测井资料数据的质量。因此，要求测井仪器的测量误差一定要在允许的范围内，否则，测量出来的测井资料就是废品。测井所使用的地面仪器和下井仪器都有具体的技术要求和技术指标，都要做到“三性一化”，即稳定性、直线性、一致性和标准化。
稳定性是指测井仪器在其允许的技术指标范围及允许的连续工作期间，测量误差不超过规定范围。
直线性是指在规定的条件范围内输入信号与输出信号成线性关系，误差不超过规定范围。
一致性是指用不同的同类仪器进行测量时，只要测量条件相同，测量的结果应该一致，测量误差在规定范围内。
标准化是指对测井仪器的标准刻度，测井仪器只有经标准量具进行标定后才能应用，不经标准刻度测出的数据是没有应用价值的。
2.钻井施工造成的影响
在钻井过程中，钻井泥浆滤液侵入孔隙性和渗透性地层时，泥浆滤液对地层内可动流体进行驱替，形成一个称为侵入带的环带，同时在井壁上形成一层泥浆过滤后的沉淀物即泥饼。泥浆侵入地层后将使地层的物性参数发生变化，这对电阻率测井结果会产生很大的影响。另外，钻井周期的长短、井眼直径的扩大和不规则、钻井液中化学处理剂的成分及泥浆电阻率的高低均会对测井结果有所影响。
3.地层厚度的影响
井下不同地层的厚度是各不相同的，有的地层厚度可达几十米甚至上百米，而有的地层则只有几十厘米甚至几厘米。有的地层均质，而有的地层则是非均质的。受测井仪器的纵向分辨率的限制，厚而均质的地层容易求地层的物理参数，而要求准非均质薄层的各种物理参数就非常困难了。
虽然影响测井结果的因素很多，但这些影响应该是有规律可循的，通过分析和研究，采取相应的解决措施，既可减少或消除这些影响。
六、测井系列的服务内容
1.裸眼测井
通常将在钻井过程中和钻至设计井深后所进行的一系列测井项目叫裸眼测井，裸眼测井项目繁多。在允许的条件下，利用PCM即脉冲编码调制器，可以将多个测井仪器串组合起来，形成“大满贯”或“小满贯”下井，从而减少下井次数，提高测井时效。
下面介绍常见的几个测井系列及测井内容：
（1）声感测井系列：由自然伽玛、补偿声波、双感应八测向或双感应球形聚焦测井仪组合而成。提供地层自然伽玛强度、声波纵波时差、深中浅三电阻率、自然电位测井资料。
（2）侧向测井系列：由自然伽玛、双侧向、微侧向（或微球）组合而成。提供地层自然伽玛强度、深中浅三电阻率及自然电位测井资料。
（3）核测井系列：由自然伽玛、补偿中子、密度测井仪器组合而成，提供地层自然伽玛强度，补偿中子孔隙度、地层密度（包括岩性密度）测井资料。
（4）地层倾角测井：由地层倾角测井仪器测量井斜角度、井斜方位、地层倾角和地层倾角方向以及井径和井眼容积等资料。
（5）地层测试测井：由自然伽玛和电缆式地层测压取样器组成。由自然伽玛提供准确的仪器定位深度，由电缆式地层测压取样器测量地层的实际压力，并可对地层中所含流体进行取样。
（6）井壁取芯：利用井壁取芯器按照测井结果准确地确定层位取出岩芯，用于分析地层岩性及含油性，验证解释结果，弥补钻井取芯的不足。
另外，还有自然伽玛能谱、介电、微差井温测井等，都能向用户提供有用的井下或地层信息资料，为油气田勘探与开发服务。
近年来，随着成像和核磁测井技术的发展，其应用也越来越广泛，该部分内容将在后面相关单元中讲述。
2.生产测井
生产测井是指油气井完井后及其整个生产过程中所进行的一系列测井工作。其主要目的是了解和分析油气藏的动态特征，提高油气产量和采收率以及了解井下的状况。它主要是套管井的测井作业，根据测井目的和测量对象的不同，生产测井可以划分为以下三大系列：
⑴生产动态测井系列：为了评价生产效率，需要了解生产井的产出剖面以及注入井的注入剖面。测井方法主要包括流量测井、流体密度测井、持水率测井、温度测井、压力测井以及自然伽玛、接箍磁定位、微井径等辅助测井项目。
⑵产层剖面测井系列：为了评价投产后的储集层，了解产层的含油性、渗透性以及油水界面的变化情况，需要测量剩余油饱和度、渗透率等地层参数。主要测井方法包括：中子寿命、次生伽玛能谱、井温、流体密度、持水率测井以及自然伽玛、接箍磁定位等辅助测井方法。
⑶工程测井系列：测量的主要对象是井身结构、套管的技术状况，水泥胶结质量等，以确定井下水动力的完整性，评价酸化、压裂、封堵等地层作业效果。主要测井仪器包括：管柱分析仪、井径仪、磁测井仪、井温仪、噪声仪、伽玛仪、流量计、水泥胶结测井仪、超声成像测井仪以及自然伽玛、中子伽玛仪器等辅助测井方法。另外，工程测井还包括：射孔、下桥塞、测卡点、爆炸松扣、切割、打捞等工程作业。
第二章测井安全知识
测井施工主要是以电缆为传输工具在井下进行的作业。由于井下条件复杂多变，例如常见的高温高压井、大斜度井、水平井、泥浆气侵井、含硫化氢气体井等，而井下仪器还带有推靠器、扶正器、偏心器及其他一些辅助设施，为测井安全施工带来很多不利因素。同时测井作业时还要使用很强的放射性源、火药等危险品。所以安全是测井作业中极为重要的问题，各油服对测井作业小队的基本要求都是：安全、优质、高效，把安全放在首位。
第三节安全用电
一、电气事故类别
电气事故包括电流对人体的伤害、电场对人体的伤害、电气火灾或引起的爆炸、雷击和异常触电等。
1.电流伤害
电流对人体的伤害可分为电击和电伤。电击是电流通过人体内部造成的对人体的伤害，绝大部分触电死亡事故是由于电击造成的。电伤是电流的热效应、化学效应或机械效应对人体外部造成的局部伤害。
2.电气火灾或引起的爆炸
电气火灾或爆炸是在一定的条件下由电器设备的危险湿度或电火花造成的。它既是重大设备事故，也可能造成重大人身事故。
3.雷击
雷击是由雷电造成的，是一种自然灾害，它不仅能毁坏建筑及设备，也可直接伤人。
二、安全电压
人的皮肤角质层的电阻在正常情况下是30KΩ，但当人体接触电压超过30V 时，人体电阻急剧下降至800Ω左右。而在短时间内危及人体生命的最小电流为50mA。因此规定正常安全工作电压为36V。但在潮湿条件下，安全工作电压值还应降低。
三、安全用电
⑴保证电气设备的带电部分具有足够的绝缘强度，并应经常检查，保证安全。
⑵对用电设备外壳，必须进行保护接地。
⑶外引电源时，必须戴绝缘手套，并同时两人在场。
⑷不允许乱接照明线及电气设备线。
⑸电设备电源前端，应使用漏电保护器。
四、触电急救
人触电后出现神经麻痹、呼吸中断、心脏停止跳动等症状，必须迅速而持久地进行抢救。
㈠脱离电源
1.低压触电事故
⑴电源开关在触电地点附近时，关断开关，或者将触电者与触电点隔离。
⑵电源开关不在附近时，可用带绝缘套的电功钳或其他利器切断电线，或用木板等绝缘物插入触电者身下，以隔断电流。
2.高压触电
⑴通知电力部门断电。
⑵使用专用工具断电。
⑶抛掷裸金属线使高压电路短路，迫使保护装置动作，以断开电源。
㈡急救方法
⑴若触电者伤势较重，但心脏跳动或呼吸还存在，应使触电者安静平卧，并速请医生或送医院诊治。
⑵若触电者伤势严重，呼吸或心脏跳动停止，应立即施行人工呼吸和胸外心脏挤压，并速请医生或送往医院。
第四节消防基本知识
一、燃烧的条件
燃烧必须在可燃物、助燃物和着火源三个基本条件的相互作用下才能发生。
⑴可燃物：可燃物是指能被火源点燃并继续燃烧的物质。凡是能与空气、氧气及其他氧化剂发生剧烈氧化反应的物质都可称为可燃物。
⑵助燃物：助燃物是指具有较强的氧化性能，能与可燃物发生化学反应并能引起燃烧的物质。如：空气、氧气等。
⑶着火源：能引起可燃物着火的能源称为着火源。
二、防火基本措施
⑴消除着火源。
⑵控制可燃物。
⑶隔绝助燃物。
三、灭火的基本方法
⑴隔离法：将可燃物与火源隔离。
⑵冷却法：将燃烧物的温度降至着火点以下。
⑶窒息法：消除燃烧的助燃物，使燃烧停止。
四、灭火器材的使用方法
⑴ MP型手提式泡沫灭火器的使用方法：使用时倾斜灭火器筒身，使筒内两种药液混合后发生化学反应，产生泡沫，由喷嘴喷出。使用时，应注意不要将筒盖、筒底对着人体，以防发生爆炸伤人。
⑵ MPI手提舟车式泡沫灭火器的使用方法：先将瓶盖机构向上扳起，中轴即向上弹出开启瓶口，然后倾倒筒身，酸碱两种溶液混合生成泡沫从喷嘴喷出。使用注意事项与MP型相同。
⑶ MPT型推车式泡沫灭火器的使用方法：由灭火者施放皮管，双手握住喷枪对准燃烧物；另一个灭火者按逆时针方向旋动手轮，开启胆塞。然后将筒身倒转，使拖杆触地，再将旋塞阀手柄扳直，使泡沫喷出。
⑷ MF型干粉灭火器的使用方法：打开保险销，把喷管喷口对准火源，拉动拉环，干粉即喷出灭火。
⑸ MT型手轮式二氧化碳灭火器的使用方法：将铅封去掉，手提提把，翘起喷筒，再将手轮按逆时针方向旋转开启，高压气体即可喷出。应注意不能逆风使用。
⑹ MY型手提式“1211”灭火器的使用方法：使用“1211”灭火器时，首先要拔掉安全销，然后紧把压把开关压杆使密封阀开启。“1211”灭火器在氮气压力的作用下，通过虹吸管由喷嘴射出。当松开压把时，压杆在弹簧的作用下，恢复原位，阀门关闭，另外，使用时应垂直操作，不可平放或颠倒使用。
五、常用灭火器的检查与保养
（1）做好灭火器材的防腐和清洁工作
（2）定期检查灭火器压力表指针是否在绿色区域
（3）定期检查灭火器重量是否变轻
第五节作业安全
一、现场作业的风险性
现场作业存在的风险，如使用火工器材，接触放射性源，测井时可能突发井喷，井口溢出有毒气体，钻台上有可能高空落物，海上作业有乘船、乘机、冰冻、火灾等危险因素。
二、对测井作业人员的要求
（1）作业人员必须通过QHSE培训。
（2）作业人员必须经上岗前培训，并取得有关操作证书，如放射性源操作
合格证、爆炸品操作合格证。海上作业还应取得海上求生、急救、消防、艇阀操纵、直升机水下逃生证书。
（3）操作人员必须严格遵守安全操作规程，懂得在紧急时刻的自我保护。
（4）必须懂得测井、射孔作业中的各项安全知识。
（5）必须严格遵守作业现场的纪律、规章制度和应急反应程序。
三、测井作业人员人身安全制度
（1）井场作业人员必须穿戴工鞋、工服、工帽等劳动保护用品，随时注意空中落物，防止砸伤、碰伤；特种作业，必须严格按规定穿戴和使用专用防护用品。
（2）吊运测井设备及器材时，必须有专人指挥，任何人不能在吊起的设备下面走动或停留。
（3）严禁在井场吸烟及动用明火。
（4）在钻井船外引电源时应由钻井船（平台）上的电工操作。在其它工作场所外引电源时必须戴绝缘手套，严禁单人独自接电。
（5）测井作业和井下仪器遇卡增加电缆拉力时，严禁跨越电缆，绞车后面和地滑轮处严禁站人。
（6）在装有火工品的下井工具连接电缆头或装雷管时，非操作人员应站在安全位置。
（7）装卸放射性源时，非操作人员必须离开操作现场。
四、安全作业注意事项
1．井口作业安全注意事项
（1）安装井口设备时，必须由一名测井工统一指挥，防止在吊升天滑轮、防喷装置时电缆跳槽或打结。
（2）固定地滑轮的部位、链条、销子等至少能承受电缆最大拉断力的 1.5倍。
（3）负责看守井口的测井工，应随时注意电缆运行及井口钻井液情况，若发现井内有气体溢出、井涌或其它问题，应立即通知钻井队值班员或有关人员立即采取措施。
（4）在井下仪器进行穿心打捞时，天滑轮的固定应由井队井架工负责（测井队应把具体要求讲清楚），固定天滑轮的链条或钢丝绳强度必须大于电缆破坏拉力的2倍以上。
2．仪器连接注意事项
（1）在仪器下入和起出井口时，绞车操作人员要服从井口测井工的指挥，防止电缆跳槽、打扭及损坏或拉掉仪器。
（2）连接仪器时要防止将人员碰伤、砸伤。
（3）在井口进行仪器连接或拆卸时，工作人员要密切配合，严防井下落物。
（4）工作时必须精力集中，每个工作环节都要注意安全，严禁脱岗。
(5) 防止仪器连接头退扣和仪器密封破坏；防止仪器绝缘破坏和连接处的插头插座接触不良。
3、设备与器材的安全
测井、射孔等项施工作业是靠我们所使用的设备、器材来完成的。任何设备或器材的损坏、故障、丢失或事故都将会直接影响作业任务的完成。而测井作业所用的各种设备和器材，多是非常贵重的精密仪器和仪表。因此要保证所有测井设备和器材的安全。
(1)、设备的运输
1）海上测井作业所用的设备、器材，需经过基地的吊车或铲车装卸车，要运往码头，吊装上船，再用拖船运到钻井船（平台）进行吊装就位等过程。陆地车载测井设备，需要装车固定，长途行驶运送到井场。在吊运测井设备和器材时，必须有作业人员在场。主要设备如拖撬、工房、放射性源、火工器材等必须有专人押运。押运人员必须认真负责，及时提醒吊运人员轻吊、轻放、防碰、防震，确保设备和器材的安全。
2）测井设备在装车和装船时必须固定牢固、防止路况不好或海上遇大风浪时发生事故。
3）吊运设备器材的钢丝绳必须经常检查，如发现锈蚀或断钢丝现象时，应立即更换。严禁使用抗拉强度不符合要求的钢丝绳吊运设备。
4）测井车在行驶途中，押运人员必须及时提醒司机谨慎驾驶，做到不抢道、不斗气、不走险路，防止陷车和发生交通事故。
5）测井设备在海上运输途中要注意防潮(防进水)。拖撬内部的设备必须固定牢固，以防颠簸时碰撞损坏。
（2）、设备与器材的存放
1）在基地存放时，必须注意垫高防水、防潮，便于吊车和铲车施工。拖撬和工房要接通电源，以便于使用干燥机进行驱潮。
2）在井场或钻井船(平台)上存放时，应置于安全场所或指定位置，既便于作业，又不影响井场的其它施工作业。
3）放射性物品和火工器材必须严格按照危险物品的有关规定存放。一旦运回基地，必须立即送往危险品库房并办理交接手续。
4）在钻井船(平台)作业，井口滑轮、井口组装台等设备，在通井或测井间隔较短时，征得井队同意，可暂放在钻台上，但要保证设备安全且不影响钻井施工作业。
5）测井设备和器材由基地运往井场或由井场运回基地，不管有无人押运，都应事先通知基地，以便安排车辆、场地和装、卸事宜。
（3）、设备使用中的安全
1）操作使用发电机、发动机、测井绞车等动力设备，必须严格遵守操作规程。发动前检查油、水、电、气路。杜绝因缺油、水（或防冻液）、冰冻等原因造成事故。
2）各种设备必须严格按照有关规定进行检查和保养，防止锈蚀、进水、缺润滑油而影响作业或造成事故。
3）电缆鱼雷和各种电缆头的制作，必须严格遵守操作规程和技术要求，以保证其强度，杜绝因制作的失误造成测井仪器（工具）落井的事故。
4）对测井电缆要按规定检查通断和绝缘，涂防锈油。随时掌握锈蚀和摩损情况。发现有损伤现象，应及时告知带班测井工或进行处理。
5）测井后的下井仪器，应及时进行清洗保养，给活接头处的丝扣和“O”型圈、密封面涂油。更换新的“O”型圈必须符合要求。
6）测井作业完成后，在关闭发电机前、必须经操作工程师和带班测井工的同意，防止因关机的电压突变而损坏计算机和其它设备。
7）各种测井专用工具和通用工具，要有专人保管，用完后及时清点、保养，防止因丢失、损坏而影响作业。
第一章井口设备的安装、拆卸、维护与保养
一、学习目的
(1) 了解井口装置的结构及工作原理。
(2) 掌握安装及拆卸测井井口装置的方法。
(3) 掌握检查保养测井井口装置的方法。
(4) 掌握测井工作安全操作规程。
二、准备工作
(1)按“调整、紧固、清洁、润滑、防腐”十字作业方针，完成测井井口装
置的检查保养。
（2）完成对井口用线通断和绝缘的检查。
（3）完成对井口设备各连接销及井口链条的检查。
三、操作程序
在测井施工中，提高作业时效，尽量减少占用井口的时间，是测井服务质量的重要标志。因此，测井前，井口设备应检查保养完好，而井口安装时应做到安全、快速并符合规定要求。
（一）裸眼井井口装置的安装与拆卸
图2－1－1 井口滑轮受力示意图
1．拖撬；2.地滑轮；3.天滑轮；4.电缆；5.井筒;T-电缆所受的张力
１．井口装置的安装
（1）清除井场有碍施工的障碍物。
（2）固定好测井拖橇,摆放好测井车并打好掩木。
（3）将井口滑轮、链条、连接销、“T”型棒、安全棒、指重计、井口喇叭、组装台、六方卡具、刮泥器、工具及井口连接线搬至钻台滑道下安全位置。
（4）发动绞车引擎，放下马笼头电极及适当长度的电缆。同时将电缆绕成“∞”字形置于井场安全位置。
（5）待井队起完钻具并冲洗好钻台后，指挥钻井有关人员用卷扬机将测井井口装置各部件吊上钻台，同时要求井队锁死钻盘。
（6）盖好井口，然后将“T”型棒插在游动滑车的吊卡中锁好锁销并加安全棒，然后进行安全检查。
（7）若指重计安装在天滑轮上时，在“T”型棒下端连接指重计，然后推动天滑轮，在司钻的配合下，用连接销将其连接在指重计下面，接好张力线，并把张力线用塑料胶带固定在天滑轮支架上，若指重计安装在地滑轮上，可将天滑轮直接与“T”型棒连接即可。
（8）请司钻用卷扬机吊着地滑轮支架顶端的绳套（或“U”型环），将地滑轮吊至适当的高度。
（9）用连接销将地滑轮与链条连接起来（若指重计装在地滑轮上时，则先将指重计与地滑轮连接，再将链条与指重计连接）。
（10）将链条一端穿过钻台大梁后与另一端系成三个扣并用链条卡子（或铅丝）将两端连接，这样就完成了地滑轮的固定。另外，固定地滑轮的位置也可以选择在钻台上不影响钻井施工又能承受强大拉力的地方焊一个地环，此环应能承受电缆拉断力的1.5倍以上，然后，将地滑轮链条穿过地环系在一起。
（11）将马笼头（或电缆头）从地滑轮下部支架与轮之间穿过，再从天滑轮上部与支架之间穿出，然后扳下天滑轮的挡线架，通知并指挥司钻提升游动滑车，在上提游动滑车的过程中，钻台上的人员应拉住马笼头（或电缆头），钻台下的人员应拉起电缆以防止电缆打结和跳槽，当将天滑轮提至二层平台附近时，让司钻停止上提并刹好刹车（刹车刹好后要固定）。在以后的测井过程中，天地滑轮的位置应保持不动，以免造成深度误差。
（12）将马笼头（或电缆头）放下坡道，连接下井仪器。
（13）将井下仪器下井后，连接好气管线，装好刮泥器。
（14）连接固定好其它连线。
（15）检查天地滑轮及电缆运行是否正常，发现问题及时解决。
2．井口装置的拆除
（1）最后一个测井系列测完并将仪器拆除后，将马笼头（或电缆头）上提至钻台。
（2）指挥司钻下放游动滑车，同时指挥绞车上提电缆，此时地面人员应拉
住电缆防止其打结打扭。
（3）天滑轮放下后，把天滑轮两个挡线架扳到上方，将马笼头（或电缆头）从天滑轮穿出，再将其从地滑轮穿出，然后将其放下坡道，由地面人员指挥将其收上绞车。
（4）天、地滑轮、“T”型棒、指重计、刮泥器、链条等按安装时的次序，先装后拆，然后用卷扬机将其放下钻台收回并清洗保存，各种井口用线应拿下钻台并绕到绞车的绕线盘上。
（二）测井井口装置的检查与保养
1．井口滑轮的检查和保养
（1）测井作业完毕，及时对天地滑轮进行清洗。
（2）检查两档板内外螺母，并紧固。
（3）给黄油嘴注入新黄油至顶出旧黄油为止。
（4）检查承重部位有无机械损伤。
（5）检查紧固部位，转动部位应灵活自如。
（6）清洁连接销，并在其活动部位擦润滑油。
（7）定期进行强制保养，强制保养内容应包括：拆开滑轮轴轴承、黄油嘴、承吊轴，更换损坏部件，轴承要清洗上油，然后组装并注入新黄油。同时，夹板挡线架要刷漆，用以防腐。
2．指重计的检查与保养
（1）清洗指重计外部。
（2）检查密封状况。
（3）检查引线有无破损。
（4）检查丝扣有无脱扣、滑扣现象并上丝扣油。
（5）用兆欧表分别检查指重计电源线及测量线对外壳的绝缘,指重计用完后应放在安全位置。
3．磁性记号器的检查与保养
（1）清洗外部。
（2）检查引线外部有无破损。
（3）检查引线插头护盖，用万用表“×1k”档检查测量线之间的电阻。
（4）活动引线看万用表指针（数字）是否有跳动。
（5）用兆欧表检查测量线对外壳的绝缘。
（6）检查保养完毕，拧好护盖，缠好引线，将其放置于规定位置。
4．刮泥器的检查与保养
（1）测井完毕，及时清洗。
（2）定期对其进行刷漆保养。
（3）检查刮泥器气管线是否存在破损，如有问题及时更换。
（4）检查气管线卡子是否完好，如有问题及时更换。
（5）检查刮泥器铜块磨损情况，若磨损严重应进行更换。
5．滑环的检查与保养
（1）清洁滑环表面。
（2）检查滑环环轴与滚筒的固定情况。
（3）检查滑环轴与滚筒轴是否同心。
（4）检查滑环与连线的插头连接是否固定。
（5）通过地面系统将电缆缆芯短路，下放电缆时检查电缆头缆芯之间的阻值变化，判断滑环接触是否良好。
6．测井深度测量装置的检查与保养
测井深度测量装置是直线器（马丁代克），其检查与保养步骤如下：
（1）清洗直线器。
（2）检查计数轮的磨损情况，应小于直径的千分之二。
（3）检查转动部分的灵活程度。
（4）紧固各部位固定螺丝。
（5）给各转动部位注入黄油，保证润滑。
四、技术要求及注意事项
1．裸眼井井口装置的安装与拆卸的注意事项
（1）上钻台前，必须穿好工服、工鞋、戴好安全帽、护目镜等防护用品。
（2）安装井口装置前，应请司钻锁死钻盘。
（3）严禁动用井队设备。
（4）在井口作业时，必须盖好井口，以免井下落物。
（5）滑轮运转时，严禁对其调整或触摸。
（6）井口安装时，各连接销锁好、锁牢并进行复查。
（7）地滑轮固定链条严禁固定“鼠洞”上。
（8）夜间施工，应要求井队保障足够的井口照明。
（9）指重计线要固定牢靠，松紧合适，以免磨损。
（10）指挥司钻下放游动滑车时，井口操作人员应注意保护电缆，互相配合协调，防止电缆跳槽。
（11）拆卸井口用线时，插头插座要防止进水和泥浆。
2．测井井口装置的保养与检查技术要求
（1）滑轮紧固部位应牢固，转动部位应灵活。
（2）滑轮档线块齐全，滑轮槽磨损超标应进行更换。
（3）指重计应密封良好。
（4）指重计引线绝缘电阻应大于50MΩ。
（5）指重计丝扣部分无滑扣，转动灵活。
（6）电缆磁性记号器，电阻值应为6~7kΩ。
（7）电缆磁性记号器引线对地绝缘应大于10MΩ。
（8）滑环应固定牢固并保证滑环轴与滚筒轴同心。
（9）清洁滑环应使用无水酒精等易挥发的有机溶剂。
（10）滑环转动时的接触电阻应小于0.5Ω。
（11）滑环各引线对地绝缘电阻应大于50MΩ。
（12）直线器各黄油嘴注油时应挤出旧油至出新油为止。
（13）计数轮直径大于直径的千分之二时，应更换新计数轮。
（14）清洗直线器时，防止深度编码器进水，严禁拆解编码器。
五、相关知识
（一）井口滑轮
井口滑轮在测井过程中起着承担电缆及下井仪器的重量同时进行电缆导向的作用。
目前所使用滑轮的规格不尽相同，但其结构基本一致。目前裸眼测井使用的滑轮直径一般为85cm，槽底周长为2.5m，轮体为铸铝，与电缆接触的槽底部分由耐磨防磁钢带或不锈钢制造，轮轴部分由分布在两面的轴承和滑轮轴构成，部分国产滑轮的两端还装有深度传送齿轮。两个夹板分别固定在滑轮轴两端部位，外侧是两个挡线架（俗称护栏）分别由两个大螺母固定，六个档线块分别在滑轮的两侧，以防电缆跳槽。
测井过程中，天滑轮受电缆向下的拉力，相当于动滑轮的受力。为保证井下仪器或电缆在井内遇卡需强行拉断电缆时，滑轮不被损坏，就需要其抗拉强度应大于两倍的电缆拉断力。对15/32英寸新电缆来说，其破坏力一般为7-9t，因此，天滑轮及与其连接的指重计、“T”型棒必须应能承受18t以上的拉力。当通过地滑轮的电缆之间的夹角成90度时，地滑轮所受拉力为电缆拉力的1.414倍，所以固定地滑轮的链条以及在钻台上焊的地环，必须能承受13t以上的拉力。
正常测井时，天滑轮安装在钻机的游动滑车上，但在测卡点和穿心打捞时，它就要安装在正对井口的井架上。因此，悬挂地点和固定天滑轮的链条（或钢丝绳）应均能承受两倍以上的电缆破断拉力。滑轮的固定直接影响测井作业和人身安全，事关重大，每个操作人员应时刻牢记。
（二）指重计（张力计）
图2－1－2 指重计示意图
指重计亦称张力计，其作用是测量电缆所受的张力。电缆在井下移动时，可能会发生遇阻或遇卡现象，此时电缆所受张力会发生变化，使用指重计的目的就是判断井下电缆的运行情况，另外,在测井遇卡时，依据电缆所受张力及电缆伸长量，可以判断卡点位置。
指重计是通过测量滑轮所受拉力而间接测量电缆张力的。因此，当指重计安装于天滑轮上时，其所受向下的拉力是电缆所受张力的2倍。当指重计安装于地滑轮上时，其所受拉力与通过地滑轮的电缆之间的夹角有关。当电缆之间的夹角成120度时，指重计所受的拉力等于电缆张力。
由于指重计工作于野外露天，因此，要求其有较好的密封及防水性能。另外在使用时，应注意轻拿轻放，避免重摔，以防止伤害传感器及线路等，运输、搬运时要保护好引线和插座。
目前，尽管各油田所使用的指重计规格不尽相同，但其工作原理基本一致。张力传感器主要由弹性体（应变梁）、半导体应变片（或铂金丝）和测量线路组成力/电换能器，把半导体应变片（或铂金丝）粘贴在弹性体上并连成惠斯登电桥形式，电桥供直流电。当弹性体因受拉力发生变形时，使得半导体应变片随着发生变形而改变了阻值，电桥的平衡状态被破坏，因而在信号输出端获得一个正比于拉力的电信号。通过插座和引线传输到地面系统进行显示和记录。另外，目前还有一种无线传输式指重计在部分陆地油田得以应用，它避免了井口连线的繁琐，但需定期对传感器的电源进行充电。
（三）深度记号接收器
深度记号接收器亦称记号器，通常所用的记号器就是一个密封的线圈，其阻值为6-7k ，焊接出两根外引线而成的。它的工作原理是随着电缆的移动，电缆上的磁性记号从记号器旁通过，它的磁场与记号器的线圈做相对运动，线圈切割磁力线产生感应电动势，通过传输线送到地面系统和测井曲线一起被记录下来，用来准确确定测井曲线的深度。一般情况下，磁性记号幅度受下列因素影响：（1）受电缆移动速度的影响，电缆移动越快，记号幅度越大，反之越小。
（2）受电缆记号本身磁场强度的影响，磁场越强，记号幅度越大，反之越小。
（3）受记号器与电缆间距离的影响，记号器与电缆间距离越大，记号幅度越小。
（四）刮泥器
使用刮泥器的目的就是清洁电缆上的泥浆，以保证计数轮的深度准确，同时防止泥浆污染环境及腐蚀电缆。
目前测井通常使用的气吹式刮泥器结构比较简单，主要是一块中间带有缺口的四方铁板，中间焊接一筒状金属管；一个圆柱形铜块，中间钻出允许电缆通过的圆孔，然后从中间锯成两半；铜块两侧各有一个斜向下的旁通，接上气管线，放入筒状金属管中，让电缆从中间通过。在上提电缆时，打开气管线阀门，利用
向斜下方吹的气流把电缆上的泥浆吹净。
为保证测井施工安全，使用刮泥器时应注意铜块与其固定架接触不能太紧，同时刮泥器应用重物压好，以防电缆跳丝把刮泥器带上天滑轮，导致工程事故。
（五）滑环（集流环）
图2-1-3滑环（集流环）结构图插座脚号 A B C D E F G H 引线颜色棕红橙黄绿篮紫灰、白电缆芯号 1 2 3 4 5 6 7 (8)地表 2－1－1 滑环内连接线的颜色，插座脚号、引线颜色对应关系表滑环又称集流环。其功能是在滚筒转动时通过滑环转动与炭刷的滑动接触保持电缆缆芯（包括地线）与地面仪器间具有良好的连通性，以便向井下仪器提供电源和控制信号，并将测量信号传输至地面仪器。
以八刷封闭式滑环为例简述其结构及检查保养方法。八刷封闭式滑环从结构上看可分为以下三部分：
1．转动部分
由一个能和绞车滚筒轴头相固定的滑盘带动一中空的轴组成。轴在滑环壳内的部分镶有被尼龙绝缘材料隔开的8个铜环，铜环内侧各焊有一根导线通向外壳上的8芯插座，铜环的外表与炭刷接触，铜环两侧与固定部分之间装有弹子盘，保证转动时摩擦力很小。
2．炭刷部分
主要由两个用绝缘程度很高的硬塑料制成的两个半环构成。每个半环内侧并排固定8个铜片，铜片两端有两个炭刷与轴上的8个铜环进行滑动接触，外侧焊有连接导线。两个半环对应的8根导线相连后引出8根连线焊到滑环外壳的另一个8芯插座上。这样，每个铜环将有4个炭刷与其接触，从而保证其有良好的接触。
3．外壳
滑环的外壳是一个不锈钢圆筒，靠轴头一端与一不锈钢圆环相连，外侧与带有插座的圆柱壳体相连，连接处均有“O”型圈，起到防潮作用。外壳与壳体靠
钻井工程理论与技术复习题3
钻井工程理论与技术复习题 1. 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。 2. 静液压力梯度的大小与液体中溶解的矿物或气体的浓度有关。 3.液柱的静液压力随液柱垂直高度的增加而增加 4．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。 5.上覆岩层压力随深度增加而增大。 6.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。 7.异常高压超过正常地层静液压力的地层压力(Pp >Ph)称为异常高压。 异常低压低于正常地层静液压力的地层压力(Pp 钻井地质基础知识 技术服务中心 1.地球及组成 地核的范围大约从地下2900公里至地心6371公里，主要是由铁镍组成。地馒的范围大约在地下33公里至2900公里之间，主要是由铁镁硅酸盐、金属氢化物和不同矿化物组成。最上面的一层硬壳，叫地壳，是由岩石组成的，又叫岩石圈。地壳的厚度各处不一：大陆上高山地区最厚可达60－75公里；大洋中一般小于10公里；平均厚度约33公里。 组成地壳的岩石，按成因的不同，分三大类：火成岩、变质岩、沉积岩。 2.地层知识 地层（stratum） ☆地质历史上某一时代形成的层状岩石成为地层，它主要包括沉积岩、岩浆岩以及由它们经受一定变质的浅变质岩。 ☆地层是指在某一地质年代因岩浆活动形成的岩体及沉积作用形成的地层的总称。 ☆所谓的地层是指在地壳发展过程中形成的各种成层和非成层岩石的总称。 从岩性上讲，地层包括各种沉积岩、岩浆岩和变质岩；从时代上讲，地层有老有新，具有时间的概念。）地壳中具一定层位的一层或一组岩石。地层可以是固结的岩石，也可以是没有固结的堆积物，包括沉积岩、火山岩和变质岩。在正常情况下，先形成的地层居下，后形成的地层居上。层与层之间的界面可以是明显的层面或沉积间断面，也可以是由于岩性、所含化石、矿物成分、化学成分、物理性质等的变化导致层面不十分明显。 （1）火成岩，又名岩浆岩。是高热的岩浆从地球较深处侵入地壳，或喷到地表冷凝后形成的．特点是无层次，块状，一般都很致密而坚硬。如花岗岩、玄武岩、正长岩等都是火成岩。（2）沉积岩。是母岩（即火成岩、变质岩和早期形成的沉积岩）受风吹雨打、温度的变化、生物的作用、水的溶解等因素的影响，逐渐地剥蚀、破碎，形成了碎屑物质、溶解物质和残余物质，这些物质经过流水、风力、冰川、海洋等搬运，离开了原地，在适当的条件下沉积下来，经过压实、交结、形成了沉积岩。沉积岩的特点是有层理，有化石（各种古代动植物的残骸遗体）。 （3）变质岩。是沉积岩或火成岩在地壳内部，由于物理化学因素（如高温、高压、岩浆的同化等）影响下，经过了变质作用改变了原来的成分和结构而变成新的岩石。例如石灰岩变成大理石；花岗岩变为片麻岩。变质岩中没有残存下来的化石，它与火成岩的主要差别是具有变晶结构。如片麻岩、片岩、板岩等。 岩石是由矿物组成的。组成岩石的主要矿物有十几种：如石英、长石、云母、方解石、粘土矿物等等。岩石的物理、机械性质（如硬度、塑性、研磨性的大小等）与组成岩石的矿物和胶结物的性质有密切关系。矿物硬度的比较级别如下： 1级——滑石 2级——石膏 3级——方解石， 4级——萤石 5级——石灰石 6级——正长石； 7级——石英 8级——黄玉 9级——刚玉； 10级——金刚石。 级数越高，硬度越大；目前发现的自然物质中，金刚石最硬。 3.沉积岩 钻井井控基本知识题库 一、名词解释 1、井控：实施油气井压力控制的简称。 2、溢流：当井底压力小于地层压力时，井口返出的钻井液量大于泵的排量，停泵后井口自动外溢的现象称之为溢流或井涌。 3、井喷：当井底压力远小于地层压力时，井内流体就会大量喷出，在地面形成较大喷势的现象称之为井喷。 4、井喷失控：井喷发生后，无法用常规方法控制井口和压井而出现井口敞喷的现象称之为井喷失控。 5、油气侵：油或天然气侵入井内后，在循环过程中，泥浆槽、液池面上有油或气泡时，称之为油气侵。 6、井控工作中“三早”的内容：早发现、早关井和早处理。 7、一级井控：指以合理的钻井液密度、合理的钻井技术措施，采用近平衡压力钻井技术安全钻穿油气层的井控技术，又称主井控。该技术简单、安全、环保、易于操作。 8、二级井控：溢流或井喷后，按关井程序及时关井，利用节流循环排溢流和压井时的井口回压与井内液柱压力之和来平衡地层压力，最终用重浆压井，重建平衡的井控技术。 9、三级井控：井喷失控后，重新恢复对井口控制的井控技术。 10、静液压力：由井内静液柱的重量产生的压力，其大小只取决于液体密度和液柱垂直高度。 11、地层压力：指作用在地层孔隙中流体上的压力，也称地层孔隙压力。 12、地层破裂压力：指某一深度处地层抵抗水力压裂的能力。当达到地层破裂压力时，地层原有的裂缝扩大延伸或无裂缝的地层产生裂缝。 13、波动压力：由于钻具在井内流体中上下运动而引起井底压力减少或增加的压力值。是激动压力和抽吸压力的总称。 14、井底压力：指作用在井底上的各种压力总和。 15、井底压差：指井底压力与地层压力之差。 16、压井：是发现溢流关井后，泵入能平衡地层压力的压井液，并始终控制井底压力略大于地层空隙压力，排除溢流，重建井眼与地层系统的压力平衡。 钻井工程 绪论 第一节钻井概述 一、钻井的概念 钻井：利用一定的工具和技术在地层中钻出一个较大孔眼（井眼）的过程。 二、钻井的分类 （一）按目的分类 1.探井：为探明地下地质情况、获取地下油气资源分布及相应性质等方面资料而钻的井。 （1）区域探井：为了解地层年代、地层时序、岩性、厚度、生储盖组合，并为物探解释提供参数而钻的探井。 （2）预探井：在确定含油气有利构造的基础上，以发现油气藏为目的而钻的探井。 （3）详探井：在已发现油气构造上，为探明含油气的面积和储量，了解油气层产能为目的而钻的探井。 2.开发井：以开发为目的，为了给已探明的地下油气提供通道所钻的井，或为了采用各种措施使油气被开采出来所钻的井。 （1）生产井：为完成产能任务和生产油、气所钻的井。 （2）注入井：为提高油、气井生产能力所钻的井。（用于注水所钻的井为注水井，用于注气所钻的井为注气井。） （二）按几何形状不同分类 1.直井：井口与井底在同一条铅垂线上。 2.定向井：井口与井底不在同一条铅垂线上。 （1）普通定向井：一个井场内仅钻1口最大井斜角小于60°的定向井。 （2）大斜度井：最大井斜角在60°～80°范围内的定向井。 （3）水平井：最大井斜角大于或等于86°，并保持这种井斜角钻完一定长度井段的井。 （4）大位移井：水平位移/垂深>=2的定向井或水平井（或测深/垂深>= 2的定向井或水平井）。 （5）丛式井：在一个井场（海洋平台）上有计划地钻出两口或两口以上的定向井组，其中可含1口直井。 （6）多底井（分支井）：一个井口下面有两个或两个以上井底的定向井。 （三）按井深不同分类 1.浅井：H<2500m。 2.中深井：2500 “检测技术与钻井工程仪表” 一、 填空与选择题（每题 5 分） 1. 检测仪表的灵敏度指的是（ ）。 a ：max 'y y y E i i e -= ，仪表实测曲线与基准直线间的最大偏差与仪表最大示值之比； b ：x y k ??= ，在稳态工作条件下仪表的输出变化与输入变化的比值； c ：%100min max ?-?=x x g A ，仪表的最大绝对误差与仪表量程之比的百分数。 2. 某工程检测系统由多个环节组成，各环节的静态灵敏度分别为s 1, s 2, s 3。那么由它们串联组成的检测系统，其总的灵敏度S 为（ ）。 a ：s 1, s 2, s 3之和； b ：s 1, s 2, s 3之平方和； c ：s 1, s 2, s 3之积。 3. 图1是一张没有完成的从时间域向频率域转换的频域描述概念图，请在图中画出从频率领域观测到的x (t )各频率成分的幅频谱。 4. 被检测的信号可以分成两大类：________________和_________________，如果一个周期函数x (t )满足狄里赫利条件，则可展开表示成：______________________ + _______________________________________之和。 5.一个周期信号可利用傅氏级数分解成无限个谐波分量，但在工程中只能取有限项来近似表示。工程 上提出的“信号频带宽度”概念通常把频谱中幅值下降到（）程度的频率作为信号的频宽？ a: 最大幅值的1/20； b: 最大幅值的1/10； c: 最大幅值的1／5。 6.检测装置的灵敏度越高就越小，越差。 7.如果你研制或购买了一台2级精度的压力传感器，当需要进行标定时应选择下述那种压力表 （）？ a. 2.5级压力表； b. 1.5级压力表； c.2级压力表。 8.在静态测量中，通常希望测量装置的静态特性为线性，线性的好坏用线性度来表示，它是 （）。 a.仪表的输出变化对输入变化的比值； b.标定曲线与直线的最大偏差B与测量装置满量程输出值A之比值的百分数； c.以其测量的示值相对误差表示。 9.工程技术领域研究检测仪表的动态响应特性，通常采用的标准输入信号有、 和信号。 10.电阻应变片的输入为（）。 a.力； b.应变； c.速度； d.加速度。 11.不能用电涡流式传感器进行测量的是（）。 a.位移； b.应变； c.探伤； d.非金属材料。 12.金属应变片的横向效应将（）它的灵敏度。 a.增加； b.不影响； c.减小。 13.根据热电偶的测温原理，热电势主要取决于( )。 a.两个导体的接触电势； 钻井仪表装置 1培训对象： 入厂新员工； 2教学课程题目： 钻井仪表装置 3 教学目标 掌握钻井平台钻井仪表构成及原理及维护方法；掌握钻井仪表各种探头的分类、工作原理及校准方法。 4 重点 掌握钻井平台钻井仪表系统软件操作方法，掌握各探头的校准方法。 了解根据系统软件提示排除钻井仪表故障。 5 培训课时： ?理论培训： 4 小时 ?实操训练：3小时 6 掌握内容： 1)掌握钻井仪表各种探头的分类、工作原理及校准方法。 2)掌握钻井平台钻井仪表构成：主机（司钻监视器）、数据采集器、各种传感 器、通讯线缆等； 3)掌握钻井平台钻井仪表工作原理：M/D仪表数据采集板的工作原理。 4)掌握钻井平台钻井仪表操作方法：包括复位、报警值设定、清零、通道选择 等。 5)掌握钻井平台钻井仪表系统软件操作方法，掌握各探头的校准方法。 6)了解根据系统软件提示排除钻井仪表故障。 7. 掌握重点及考核内容： 1)掌握钻井平台钻井仪表操作方法：包括复位、报警值设定、清零、通道选择 等。 2)掌握钻井平台钻井仪表系统软件操作方法，掌握各探头的校准方法。 3)了解根据系统软件提示排除钻井仪表故障。 8实操训练： 1)钻井平台钻井仪表操作方法：包括复位、报警值设定、清零、通道选择等。 2)利用钻井仪表系统软件校准各探头。 9 案例 10 考核： 笔试：钻井仪表的工作原理、组成；钻井仪表操作方法：包括复位、报警值设定、清零、通道选择等 实操：利用钻井仪表系统软件校准各探头。 讲义 一掌握内容： 1．1 概述 钻井仪表装置是司钻的眼睛，在整个钻井过程中应处良好状态。钻井仪表的状况直接影响钻井的作业。也是我们电气师必须全面掌握的重要设备。进口钻井仪表主要有VARCO/MD、国内的有上海神开钻井仪表。 目前的钻井仪表可实现钻井参数的数字显示、存储、打印功能、可存储打井期间的整口井的完整资料，供分析和存档。 钻井分直井和定向井。定向井可分为：普通定向井、大斜度井、丛式井、多底井、斜直井、水平井等。 普通定向井：在一个井场内仅有一口最大井斜角小于60°的定向井。大斜度井：在一个井场内仅有一口最大井斜角在60°～86°范围内的定向井。丛式井：在一个井场内有计划地钻出的两口或两口以上的定向井组，其中可含一口直井。多底井：一个井口下面有两个或两个以上井底的定向井。斜直井:用倾斜钻机或倾斜井架完成的，自井口开始井眼轨道一直是一段斜直井段的定向井。 1、准备工作 定井位：地质师根据地质上或生产上的需要确定井身轴线或井底的位置。 修公路：主要保障能通行重车，有的满载车总重可达39～40吨或更多。 平井场：在井口周围平整出一块场地以供施工之用。井场面积因钻机而异，大型钻机约需120×90m2，中型钻机可为100×60m2。 打基础：为了保证施工过程中各设备不因下陷不均匀而歪斜，要打基础。小些的基础用预制件，大的基础则在现场用混凝土浇灌。 安装：立井架，安装钻井设备。 2、钻进 当前世界各地普遍使用的打井方法是旋转钻井法，此法始于1900年。 钻进：钻进直接破碎岩石的工具叫钻头。钻进时用足够的压力把钻头压到井底岩石上，使钻头的刃部吃入岩石中。钻头上边接钻柱，用钻柱带动钻头旋转以破碎并底岩石广井就会逐渐加深。加到钻头上的压力叫钻压，是靠钻柱在洗井液中的重量(即减去浮力后的重量)的一部分产生的。 钻柱把地面的动力传给钻头，所以，钻柱是从地面一直延伸到井底的，井有多深，钻柱就有多长。随着井的加深，钻柱重量将逐渐加大，以致于将超过钻压的需要。过大的钻压将会引起钻头、钻柱、设备的损坏，所以必需将大于钻压的那部分钻柱重量吊悬起来，不使作用到钻头上。钻柱在洗井液中的重量称为悬重，大于钻压需要而吊悬起来的那部分重量称为钻重。亦即钻压=悬重一钻重。 井加深的快慢，即钻进的速度，用机械钻速或钻时表示。机械钻速是每小时破碎井底岩石的米数，即每小时进尺数。钻时是每进尺1m所需时间，以分钟表示。此二者互成倒数。 洗井：井底岩石被钻头破碎以后形成小的碎块，称为岩屑。岩屑积多了会妨碍钻头钻切新的井底，引起机械钻速下降。所以必需在岩屑形成以后及时地把它们从井底上清除掉，并携出地面，这就是洗井。 洗井用洗井液进行。洗井液可以是水、油等液体或空气、天然气等气体。当前用得最多的是水基泥浆，即粘土分散于水中所形成的悬浮液。也有人称洗井液为钻井液，但多数人则把各种洗井液统称之为泥浆。 钻柱是中空的管柱，把洗井液经钻柱内孔柱入井中，从钻头水眼中流出而冲向井底，将岩屑冲离井底，岩屑随同洗井液一同进入井眼与钻柱之间的环形空间，向地面返升，一直返出地面，见图3-1。岩屑在地面上从洗井液中分离出来井被清除掉，不含岩屑的洗井液再度被注入井内，重复使用。洗井液为气体时则不再回收。 测井基础知识 1. 名词解释： 孔隙度：岩石孔隙体积与岩石总体积之比。反映地层储集流体的能力。 有效孔隙度：流体能够在其中自由流动的孔隙体积与岩石体积百分比。 原生孔隙度：原生孔隙体积与地层体积之比。 次生孔隙度：次生孔隙体积与地层体积之比。 热中子寿命：指热中子从产生的瞬时起到被俘获的时刻止所经过的平均时间。 放射性核素：会自发的改变结构，衰变成其他核素并放射出射线的不稳定核素。 地层密度：即岩石的体积密度，是每立方厘米体积岩石的质量。 地层压力：地层孔隙流体(油、气、水)的压力。也称为地层孔隙压力。地层压力高于正常值的地层称为异常高压地层。地层压力低于正常值的地层称为异常低压地层。 水泥胶结指数：目的井段声幅衰减率与完全胶结井段声幅衰减率之比。 周波跳跃：在声波时差曲线上出现“忽大忽小”的幅度急剧变化的现象。 一界面：套管与水泥之间的胶结面。 二界面：地层与水泥之间的胶结面。 声波时差：声速的倒数。 电阻率：描述介质导电能力强弱的物理量。 含油气饱和度（含烃饱和度Sh）：孔隙中油气所占孔隙的相对体积。 含水饱和度Sw：孔隙中水所占孔隙的相对体积。含油气饱和度与含水饱和度之和为1. 测井中饱和度的概念：1.原状地层的含烃饱和度Sh＝1－Sw。2.冲洗带残余烃饱和度：Shr ＝1－Sxo （Sxo表示冲洗带含水饱和度）。3.可动油（烃）饱和度Smo＝Sxo－Sw或Smo ＝Sh－Shr。4.束缚水饱和度Swi与残余水饱和度Swr成正比。 泥质含量：泥质体积与地层体积的百分比。 矿化度：溶液含盐的浓度。溶质重量与溶液重量之比。 2. 各测井曲线的介绍： SP 曲线特征： 1.泥岩基线：均质、巨厚的泥岩地层对应的自然电位曲线。 2.最大静自然电位SSP：均质巨厚的完全含水的纯砂层的自然电位读数与泥岩基线读数差。 3.比例尺：SP曲线的图头上标有的线性比例，用于计算非泥岩层与泥岩基线间的自然电位差。 4.异常：指相对泥岩基线而言，渗透性地层的SP曲线位置。（1）负异常：在砂泥岩剖面井中，当井内为淡水泥浆时(Cw>Cmf)，渗透性地层的SP曲线位于泥岩基线的左侧（Rmf>Rw）; （2）正异常：在砂泥岩剖面井中，当井内为盐水泥浆时（Cmf>Cw），渗透性地层的SP曲线位于泥岩基线的右侧（Rmf 1．牙齿磨损量：指牙齿的相对磨损高度，新钻头时为0，牙齿全部磨损时为1。 2．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。3．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。 4．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。 5．地层破裂压力：在井下一定深度出露的地层，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，这个液体压力称为地层破裂压力。 6．剪切稀释特性：指钻井液随着流速梯度的增加而表观粘度减小的现象。 7．卡钻：指在钻井过程中，由于各种原因造成的钻具陷在井内不能自由活动的现象。 8.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。 11. 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。 14．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。 15．地层压力：岩石孔隙中的流体所成具有的压力,也称地层孔隙压力。 17．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小于规定的安全系数的设计方法。 21.井斜角：井眼轴线上某一点的井斜角是指该点在井眼轴线上的切线与铅垂线之间的夹角。 23. 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。 1．简述异常高压地层形成的原因。 答：地层在沉积压实过程中，能否保持压实平衡主要取决于四个因素：（1）上覆岩层沉积速度的大小，（2）地层渗透率的大小，（3）地层孔隙减小的速度，（4）排出孔隙流体的能力。 在地层的沉积过程中，如果沉积速度很快，岩石颗粒没有足够的时间去排列，孔隙内流体的排出受到限制，基岩无法增加它的颗粒和颗粒之间的压力，即无法增加它对上覆岩层的 【建筑工程管理】钻井工程基础知识 第一节钻井工程 钻井分直井和定向井。定向井可分为：普通定向井、大斜度井、丛式井、多底井、斜直井、水平井等。 普通定向井：在一个井场内仅有一口最大井斜角小于60°的定向井。大斜度井：在一个井场内仅有一口最大井斜角在60°～86°范围内的定向井。丛式井：在一个井场内有计划地钻出的两口或两口以上的定向井组，其中可含一口直井。多底井：一个井口下面有两个或两个以上井底的定向井。斜直井:用倾斜钻机或倾斜井架完成的，自井口开始井眼轨道一直是一段斜直井段的定向井。动画3-1 一、钻井过程 1、准备工作 定井位：地质师根据地质上或生产上的需要确定井身轴线或井底的位置。 修公路：主要保障能通行重车，有的满载车总重可达39～40吨或更多。 平井场：在井口周围平整出一块场地以供施工之用。井场面积因钻机而异，大型钻机约需120×90m2，中型钻机可为100×60m2。 打基础：为了保证施工过程中各设备不因下陷不均匀而歪斜，要打基础。小些的基础用预制件，大的基础则在现场用混凝土浇灌。 安装：立井架，安装钻井设备。 2、钻进 当前世界各地普遍使用的打井方法是旋转钻井法，此法始于1900年。 钻进：钻进直接破碎岩石的工具叫钻头。钻进时用足够的压力把钻头压到井底岩石上，使钻头的刃部吃入岩石中。钻头上边接钻柱，用钻柱带动钻头旋转以破碎并底岩石广井就会逐渐加深。加到钻头上的压力叫钻压，是靠钻柱在洗井液中的重量(即减去浮力后的重量)的一部分产生的。 钻柱把地面的动力传给钻头，所以，钻柱是从地面一直延伸到井底的，井有多深，钻柱就有多长。随着井的加深，钻柱重量将逐渐加大，以致于将超过钻压的需要。过大的钻压将会引起钻头、钻柱、设备的损坏，所以必需将大于钻压的那部分钻柱重量吊悬起来，不使作用到钻头上。钻柱在洗井液中的重量称为悬重，大于钻压需要而吊悬起来的那部分重量称为钻重。亦即钻压=悬重一钻重。 井加深的快慢，即钻进的速度，用机械钻速或钻时表示。机械钻速是每小时破碎井底岩石的米数，即每小时进尺数。钻时是每进尺1m所需时间，以分钟表示。此二者互成倒数。 洗井：井底岩石被钻头破碎以后形成小的碎块，称为岩屑。岩屑积多了会妨碍钻头钻切新的井底，引起机械钻速下降。所以必需在岩屑形成以后及时地把它们从井底上清除掉，并携出地面，这就是洗井。 洗井用洗井液进行。洗井液可以是水、油等液体或空气、天然气等气体。当前用得最多的是水基泥浆，即粘土分散于水中所形成的悬浮液。也有人称洗井液为钻井液，但多数人则把各种洗井液统称之为泥浆。 一．地质 1．按照成因的不同，岩石可分为哪三大类？ 答：①火成岩又名岩浆岩②沉积岩③变质岩 2．请写出三种火成岩的名称，并说明它们的特点？ 答：花岗岩，玄武岩，正长岩都是火成岩，它们的特点是无层理，块状，一般都很致密而坚硬 3．一般常见的沉积岩是由哪些矿物组成的？ 答：主要由石英，长石，云母，方解石，粘土等矿物组成。 4．沉积岩是怎么形成的？有什么特点？ 答：由于火成岩，变质岩受风吹雨打。温度变化，生物作用，水的溶解等因素影响，剥蚀破碎，形成了碎屑物质，溶解物质和残余物质，又经过流水，风力，冰川，海洋等搬运，离开了原地，在适当条件下沉积下来，经过压实，固结，就形成了沉积岩，其特点是有层理，大多有动植物化石。 5．请写出五种主要沉积岩的名称？ 答：①泥岩及页岩②砂岩③砾岩④石灰岩⑤白云岩 6．举例说明沉积岩是怎么形成的？ 答：沉积岩或火成岩在地壳内部的物理化学因素下，经过变质作用，改变了原来的成分和结构就形成了变质岩。如石灰岩变成了大理石，花岗岩变成了片麻岩。 7．石油和天然气主要储存在哪种岩层里？ 答：主要在具有圈闭条件的砂岩层和裂缝溶洞发育良好的石灰岩层里。 8．哪类岩石是良好的油气圈闭盖层？ 答：泥岩，页岩和厚石膏岩。 9．石油和天然气是怎么形成的？ 答：主要是浅海，海湾，内陆湖泊等地地有机沉积物被新的其他沉积物迅速覆盖起来，使有机物不被氧化而得以保存，随着沉积物不断加厚，压力和温度不断增加，在加上细菌作用，经过复杂得物理化学变化，这些有机物就变为石油和天然气。 10．油气藏通常分为哪两种大类型？ 答：构造油气藏和地层油气藏。 11．请写出七种硬度较高的岩石名称？ 答：大理石，砾石，花岗岩，铁矿石，燧石岩，玄武岩，白云岩。 12．写出可钻性最好的岩石名称？ 答：流砂岩，胶泥岩，盐岩层，石膏岩，煤层。 13．哪五种岩石对钻头和钻具磨损最严重？ 答：砾岩，燧石岩，自然铜，铁矿层，石英砂岩 14．写出五种最易引起跳钻的岩层？ 答：砾岩层，花岗岩夹层，．燧石夹层，风化壳，玄武岩夹层。 15．写出五种最易垮塌的岩层？ 答：流砂岩，砾石层，煤层，盐岩层，泥岩层。 16．写出三种最易井漏的岩层？ 答：煤层，大颗粒砾石层，古潜山得风化壳。 17．在中原油田，盐岩和盐膏层通常出现在哪一井段？ 答：主要出现在沙河街组得沙一段和沙三段，在沙三段通常又分为两部分，上部出现在沙23(文九盐)，下部出现在沙43．(文23盐)。 钻井基础知识 钻井基础知识 1 钻头 钻头主要分为：刮刀钻头；牙轮钻头；金刚石钻头；硬质合金钻头；特种钻头等。衡量钻头的主要指标是：钻头进尺和机械钻速。 2 钻机八大件 钻机八大件是指：井架、天车、游动滑车、大钩、水龙头、绞车、转盘、泥浆泵。 3 钻柱组成及其作用 钻柱通常的组成部分有：钻头、钻铤、钻杆、稳定器、专用接头及方钻杆。钻柱的基本作用是：(1)起下钻头；(2)施加钻压；(3)传递动力；(4)输送钻井液；(5)进行特殊作业：挤水泥、处理井下事故等。 4 钻井液的性能及作用 钻井液的性能主要有：(1)密度；(2)粘度；(3)屈服值；(4)静切力；(5)失水量；(6)泥饼厚度；(7)含砂量；(8)酸碱度；(9)固相、油水含量。钻井液是钻井的血液，其主作用是：1)携带、悬浮岩屑；2)冷却、润滑钻头和钻具；3)清洗、冲刷井底，利于钻井；4)利用钻井液液柱压力，防止井喷；5)保护井壁，防止井壁垮塌；6)为井下动力钻具传递动力。 5 常用的钻井液净化设备 常用的钻井液净化设备：(1)振动筛，作用是清除大于筛孔尺寸的砂粒；(2)旋流分离器，作用是清除小于振动筛筛孔尺寸的颗粒；(3)螺杆式离心分离机，作用是回收重晶石，分离粘土颗粒；(4)筛筒式离心分离机，作用是回收重晶石。 6 钻井中钻井液的循环程序 钻井液罐经泵→地面管汇→立管→水龙带、水龙头→钻柱内→钻头→钻柱外环形空间→井口、泥浆(钻井液)槽→钻井液净化设备→钻井液罐。 7 钻开油气层过程中，钻井液对油气层的损害 主要有以下几种损害：(1)固相颗粒及泥饼堵塞油气通道；(2)滤失液使地层中粘土膨胀而堵塞地层孔隙；(3)钻井液滤液中离子与地层离子作用产生沉淀堵塞通道；(4)产生水锁效应，增加油气流动阻力。 8 预测和监测地层压力的方法 (1)钻井前，采用地震法；(2)钻井中，采用机械钻速法，d、dc指数法，页岩密度法；(3)完井后，采用密度测井，声波时差测井，试油测试等方法。 9 钻井液静液压力和钻井中变化 静液压力，是由钻井液本身重量引起的压力。钻井中变化，岩屑的进入会增加液柱压力，油、气水侵会降低静液压力，井内钻井液液面下降会降低静液压力。防止钻井液静液压力变化的方法有：有效地净化钻井液；起钻及时灌满钻井液。 10 喷射钻井 喷射钻井是利用钻井液通过喷射式钻头喷嘴时，所产生的高速射流的水力作用，提高机械钻速的一种钻井方法。 11 影响机械钻速的因素 (1)钻压、转速和钻井液排量；(2)钻井液性质；(3)钻头水力功率的大小； (4)岩石可钻性与钻头类型。 12 钻井取心工具组成 (1)取心钻头：用于钻取岩心；(2)外岩心筒：承受钻压、传递扭矩；(3)内岩心筒：储存、保护岩心；(4)岩心爪：割断、承托、取出岩心；(5)还有悬挂轴承、分水流头、回压凡尔、扶正器等。 13 取岩心 取岩心是在钻井过程中使用特殊的取心工具把地下岩石成块地取到地面上来，这种成块的岩石叫做岩心，通过它可以测定岩石的各种性质，直观地研究地下构造和岩石沉积环境，了解其中的流体性质等。 14 平衡压力钻井 在钻井过程中，始终保护井眼压力等于地层压力的一种钻井方法叫平衡压力钻井。 15 井喷 第十四章钻井仪表基础知识 第一节钻井仪表基础知识 钻井是石油勘探开发的主要手段，钻井仪器仪表是钻井工程的眼睛,是油气工程监测钻井过程、进行科学分析和科学决策的重要工具，是实现安全、优质、快速、高效钻井的重要保障。 一、钻井仪表的结构、性能及用途 （一）ZCJY-D型钻井参数监测仪 1.系统结构 采用工业控制领域成熟且应用广泛的CAN总线技术，将各防爆传感器信号经CAN节点处理盒转换成总线信号，依次串连，同时在一条总线上传输多项测量参数，直至前后台计算机进行采集处理。采集的数据可以在钻井工程师办公室、司钻控制台同时实时显示，可绘制连续曲线。 ZCJY-D型钻井参数监测仪是我厂为配套钻机和修井机设计生产的参数仪表，测量显示钻机或修井机在作业过程钩悬重和钻压﹑转盘扭矩﹑立管压力﹑吊钳扭矩﹑转盘转速﹑泵冲速、泥浆回流、泥浆罐体积、泥浆罐总体积、泥浆密度、泥浆温度、泥浆电导、全烃含量、硫化氢含量、游车高度、井深、钻头位置、钻时等参数的变化情况，帮助司钻掌握钻机的工作状态。 从系统组成上，ZCJY-D型钻井参数监测仪由传感器、总线节点、前台钻显单元（含PC104嵌入式计算机、触摸式液晶显示器）和队长办公室电脑终端等组成。前台钻显单元（即司钻显示台）采用触摸屏方式，可安装在钻台上或司钻操作房。所有传感器通过总线模块连接在CAN总线电缆上，分别在前台触摸屏、后台工控机上实时显示所有 数据及曲线，并可存储记录、打印。 图1.1 ZCJY-D型钻井参数监测仪系统示意图 2.主要技术指标 （1）工作温度:-30℃－ 70℃ （2）相对湿度：0 － 90％ （3）大钩悬重和钻压 钻井工程复习重点 单位： 1、压力（兆帕） 2、排量（升/秒） 3、管径（厘米） 1、判断 1、在深海区域，沉积岩的平均上覆岩层压力梯度值远小于 0.0227Mpa/M 正确 2 、钻井时，转速越高，钻速越快，每米成本越低错误 3、在二维定向井设计轨道上，某点的水平位移和水平投影长度是相等的。正确 4、某井A点井斜角为30度，B点井斜角为35度，A点的井眼曲率一定比B点的小。错误 5、真方位角（以地球北极为基准）等于磁方位角加上西磁偏角。错误（减上西磁偏角） 6、真方位角等于磁方位角加上东磁偏角。正确 7、平均角法计算井眼的轨迹点时假设：测段为线段，其方向为下测点方向。错误 8、在目前的完井中，射孔完井法是应用最多的一种完井方法。正确 9、扶正器钻具组合可以用来直井造斜。错误 10、气侵关井后，井口压力不断上升，说明地层孔隙压力在不断升高。错误 11、扶正器钻具组合只能用于改变井眼斜度，不能用来改变井眼方位。正确 12、紊流顶替水泥浆的效率比层流顶替的效率高，但比塞流效果差。 正确 13、岩石的强度分为抗压、抗剪、抗弯和抗拉强度，其中抗剪强度最小。错误 14、钻井液的n、k值是宾汉流型的流变参数。错误 15、先期裸眼完井法对油气层的污染小于后期裸眼完井法。正确 16、钻速方程中的门限钻压主要反映了岩石的抗压入强度正确 17、压井时控制井底压力不变的途径是保持立管压力不变。错误 18、PDC钻头的切削材料为金刚石材料，破碎岩石主要以研磨破碎为主。错误（PDC----剪切、人为合成---研磨） 19、硅酸二钙是水泥的主要成分之一，其含量对水泥的早期强度有较大的影响。正确 20、钻井时，若井内泥浆液柱压力大于地层压力，就不可能发生气侵。错误 21、在满眼钻具既可以用来防斜和稳斜，又可以用来降斜。错误（只 钻井液基本知识 钻井液是用于钻井的流体，在钻井中的功用：1、清洗井底，悬浮携带岩屑，保持井眼清洁。2、平衡地层压力，稳定井壁、防止井塌、井喷、井漏。3、传递水功率、以帮助钻头破碎岩石。4、为井下动力钻具传递动力，5、冷却钻头、钻具。6、利用钻井液进行地质、气测录井。钻井液常规性能对钻井工作有很大的影响。 一、钻井液密度 1、钻井液密度概念：单位体积钻井液的质量称为钻井液的密度，其单位是克/厘米3（g/cm3）常用符号表示。现场一般用钻井液密度计测定钻井液的密度。 2、钻井液密度的计算公式 P=(P地×102)÷H+Pe P----钻井液密度g/cm3 式中： P地----地层压力MPa H-----井深m Pe-----附加密度、油层附加0.05—0.1气层附加0.07—0.15 由于起钻时可能产生抽吸或液面下降，另外，气体进入井内，也会引起液柱压力降低，因此钻井液密度要有附加值。 3、钻井液密度与钻井工作的关系：在钻井作业中，钻井液密度的作用是通过钻井液柱对井底和井壁产生压力，以平衡地层中油、气压力和岩石侧压力、防止井喷、保护井壁，同时防止高压油气水侵入钻井液，以免破坏钻井液的性能引起井下复杂情况，在实际工作中，应根据具体情况，选择恰当的钻井液密度，若钻井液密度过小，则不能平衡地层流体压力，和稳定井壁，可能引起井喷、井塌、卡钻等事故，若钻井液密度过大则压漏地层，并易损害油气层。钻井液对钻速有很大的影响，密度大液柱压力也大，钻速变慢，因钻井液柱压力与地层压力之间的正压差使岩屑的清除受到阻碍。造成重复破碎，降低钻头破碎岩石的效率，使钻速下降，通常在保证井下情况正常的前提下，为了提高钻速，应尽量使用低密度钻井液。 二、钻井液粘度 1、钻井液的粘度概念:钻井液粘度是指钻井液流动时，固体棵粒之间,固体颗粒与液体分子之间,以 及液体分子之间内摩擦的总反映,钻井液粘度可用漏斗粘度计和旋转粘度计进行测定,由于测定的方法 不同,有不同的粘度值,现场常采用漏斗粘度计测量钻井液的粘度,单位是秒。 2、钻井液与钻井工作关系，钻井液粘度的大小，对钻井液携带岩屑能力有很大的影响，一般来说， 钻井井控基本知识题库 一、名词解释实施油气井压力控制的简称。、井控：12、溢流：当井底压力小于地层压力时，井口返出的钻井液量大于泵的排量，停泵后井口自动外溢的现象称之为溢流或井涌。3、井喷：当井底压力远小于地层压力时，井内流体就会大量喷出，在地面形成较大喷势的现象称之为井喷。4、井喷失控：井喷发生后，无法用常规方法控制井口和压井而出现井口敞喷的现象称之为井喷失控。 5、油气侵：油或天然气侵入井内后，在循环过程中，泥浆槽、液池面上有油或气泡时，称之为油气侵。 早发现、早关井和早处理。6、井控工作中“三早”的内容：7、一级井控：指以合理的钻井液密度、合理的钻井技术措施，采用近平衡压力钻井技术安全钻穿油气层的井控技术，又称主井控。该技术简单、安全、环保、易于操作。8、二级井控：溢流或井喷后，按关井程序及时关井，利用节流循环排溢流和压井时的井口回压与井内液柱压力之和来平衡地层压力，最终用重浆压井，重建平衡的井控技术。井喷失控后，重新恢复对井口控制的井控技术。、三级井控：910、静 液压力：由井内静液柱的重量产生的压力，其大小只取决于液体密度和液柱垂直高度。指作 用在地层孔隙中流体上的压力，也称地层孔隙压力。、地层压力：1112、地层破裂压力：指某一深度处地层抵抗水力压裂的能力。当达到地层破裂压力时，地层原有的裂缝扩大延伸或无裂缝的地层产生裂缝。13、波动压力：由于钻具在井内流体中上下运动而引起井底压力减少或增加的压力值。是激动压力和抽吸压力的总称。指作用在井底上的各种压力总和。、井底压力：14指井底压力与地层压力之差。、井底压差：1516、压井：是发现溢流关井后，泵入能平衡地层压力的压井液，并始终控制井底压力略大于地层空隙压力，排除溢流，重建井眼与地层系统的压力平衡。17、放喷阀：节流压井管汇上的闸阀大多采用平行闸板结构的平板阀。根据驱动方手动放喷阀三种。/式的不同，放喷阀可以分为手动放喷阀、液动放喷阀和液动． 18、节流阀：节流阀具有抗冲蚀、抗酸耐碱、抗高温高压、不易堵塞锈蚀等性能。根据驱动方式的不同，节流阀可以分为手动节流阀和液动节流阀。：指关防喷器时，节流管汇处于关闭状态。、硬关井19：指先开通节流管汇，再关防喷器，最后关节流管汇的关井方法。、软关井2021、关井起下钻：发生溢流关井时，井内有压力的情况下将钻具下入井内或下到井底，或为了井内钻具、测量工具仪器的安全，将管具或钻具从井内起出的操作技术统称关井起下钻。问答题 、安全钻井液密度如何确定？1钻井液密度附加值规定如下：3；）1.5～3.5MPa油井：ρ＝(0.05～0.10) g/cm （或e3。～5.0MPa）(0.07～0.15) g/cm （或3.0气井：ρ＝e、发生溢 流的原因有哪些？2）起钻时井内未灌满钻井液；）地层压力掌握不准确； 21）钻井液密度低；）过大的抽吸压力；43）地层压力异常。6）钻井液漏失；5、钻进中溢流的预兆有哪些？3（1）井口返速增加；（2）钻 井液池液面增加； ）钻速突快，放空，蹩跳；）停泵外溢；4（（3）悬重增加；6（（5）泵速增加泵压降； ）钻井液性能变化。（7、起下钻、下套管时溢流的预兆有哪些？4）起钻时应灌入井内的钻 井液量小于钻具的排替量；1（）下钻时返出钻井液量大于钻具的排替量。2（、测井或空井 时溢流的预兆5测井或空井时井口有明显的钻井液外溢。、什么叫二次循环法（又称司钻法）压井6二次循环法是发生溢流关井后，用两个循环周来完成压井作业的方法。先用原密度钻井液排除溢流，再用压井液压井。、什么叫一次循环压井法（工程师法）7一次循环法是发生溢流关井后，将配置的压井液直接泵入井内，在一个循环周内将． 《钻井工程》综合复习资料 一、判断题（正确者填T，否则填F） 1．正常压力地层，地层压力梯度随井深的增加而增加。 F 2．在深海区域，沉积岩的平均上覆岩层压力梯度值远小于m。 T 3．一般地讲，岩石随着埋藏深度的增大，其强度增大，塑性减小。 F 4．试验测得某岩石的塑性系数为K=1，则该岩石属于脆性岩石。 T 5．PDC钻头布齿密度越高，平均钻头寿命越长，但平均钻进速度越低。 T 6．钻头压降主要用来克服喷嘴与钻井液之间的流动阻力。 F 7．增大钻杆柱内径是提高钻头水功率的有效途径之一。 T 8．测段的井斜角越大，其井眼曲率也就越大。 F 9．“满眼”钻具组合只能用来防斜和稳斜，不能用来纠斜。 T 10．为了有效的提高顶替效率，固井是一般采用层流顶替。 F 11．钻进时，在井内泥浆液柱压力大于地层压力的条件下不会发生气侵。 F 12．等安全系数法设计套管柱，一般不考虑钻井液浮力的减轻作用。 T 13．砾石充填完井的主要目的是防止油层出砂。 T 14．钻井液中固相含量越高、分散性越好，机械钻速越高。 F 15．轴向拉力的存在使得套管柱的抗外挤强度降低。 T 16．液压试验的主要目的为了测定油气层的地层破裂压力。 F 17．控制井内钻井液滤失量的最好方法是降低钻井液密度。 T 18．某牙轮钻头的轴承结构为“滚柱—滚珠—滚柱—止推”，其中滚珠轴承的主要作用是承受载荷的作用。 T 19．钻柱偏磨严重，说明钻柱在井下的运动形式主要是公转。 F 20．钟摆钻具组合纠斜提高稳定器安装高度是最有效的方法。 F 21．固井就是由下套管和注水泥两个环节组成的。 T 22．当钻遇异常高压地层时dc指数法值突然减小。 T 23．钻柱中性点是钻柱上既不受拉也不受压的0轴向力点，该点最安全。 F 24．射流对井底的清洗作用和破岩作用取决钻头水功率，与喷嘴出口到井底的距离无关。 F 25．使用弯外壳马达定向钻进时，钻进速度越快，造斜率越大。 F 26．岩石的塑性系数表征了岩石可变形能力的大小。 T 27．牙轮的超顶布置可使牙齿在井底产生沿牙轮轴方向的滑动剪切作用。 F 28．在正常压力层段，声波时差随井深的增加呈逐渐减小的趋势。 T 29．在二维定向井设计轨道上，某点的水平位移和水平投影长度是相等的。 T 30．井斜角越大，井眼曲率也就越大。 F 31．在轴向拉力的作用下，套管的抗挤强度增大。 F 32．射孔完井是使用最多的完井方式。 T 33．控制钻井液滤失量的最好方法是减小压差。 T 34．随着围压的增加，地层的强度增加、脆性也增加。 F 35．关井立管压力等于地层压力与钻柱内钻井液液柱压力之差。 T 36．用等安全系数发设计套管柱时，考虑了钻井液浮力的减轻作用。 F 37．用dc指数法检测地层压力时没有考虑到水力因素的影响。 T 38．压井时控制井底压力不变的途径是保持立管压力不变。 F 39．钟摆钻具既能降斜又能有效地控制井斜角的变化。 F 40．牙轮钻头的移轴目的是为了使牙轮钻头产生轴向滑动剪切掉齿圈间岩石。 T 41．气侵关井后，井口压力不断上升，说明地层压力在不断升高。 F 42．钻井液中固相含量越高、分散性越好，机械钻速越高。 F 43．井眼轨迹参数计算方法多样性的原因是假设测段形状不同。 T 钻井基础知识 1 钻头 钻头主要分为：刮刀钻头；牙轮钻头；金刚石钻头；硬质合金钻头；特种钻头等。衡量钻头的主要指标是：钻头进尺和机械钻速。 2 钻机八大件 钻机八大件是指：井架、天车、游动滑车、大钩、水龙头、绞车、转盘、泥浆泵。 3 钻柱组成及其作用 钻柱通常的组成部分有：钻头、钻铤、钻杆、稳定器、专用接头及方钻杆。钻柱的基本作用是：(1)起下钻头；(2)施加钻压；(3)传递动力；(4)输送钻井液；(5)进行特殊作业：挤水泥、处理井下事故等。 4 钻井液的性能及作用 钻井液的性能主要有：(1)密度；(2)粘度；(3)屈服值；(4)静切力；(5)失水量； (6)泥饼厚度；(7)含砂量；(8)酸碱度；(9)固相、油水含量。钻井液是钻井的血液，其主作用是：1)携带、悬浮岩屑；2)冷却、润滑钻头和钻具；3)清洗、冲刷井底， 利于钻井；4)利用钻井液液柱压力，防止井喷；5)保护井壁，防止井壁垮塌；6)为井下动力钻具传递动力。 5 常用的钻井液净化设备 常用的钻井液净化设备：(1)振动筛，作用是清除大于筛孔尺寸的砂粒；(2)旋流分离器，作用是清除小于振动筛筛孔尺寸的颗粒；(3)螺杆式离心分离机，作用是回收重晶石，分离粘土颗粒；(4)筛筒式离心分离机，作用是回收重晶石。 6 钻井中钻井液的循环程序 钻井液罐经泵→地面管汇→立管→水龙带、水龙头→钻柱内→钻头→钻柱外环形空间→井口、泥浆(钻井液)槽→钻井液净化设备→钻井液罐。 7 钻开油气层过程中，钻井液对油气层的损害 主要有以下几种损害：(1)固相颗粒及泥饼堵塞油气通道；(2)滤失液使地层中粘土膨胀而堵塞地层孔隙；(3)钻井液滤液中离子与地层离子作用产生沉淀堵塞通道；(4)产生水锁效应，增加油气流动阻力。 8 预测和监测地层压力的方法 (1)钻井前，采用地震法；(2)钻井中，采用机械钻速法，d、dc指数法，页岩密度法；(3)完井后，采用密度测井，声波时差测井，试油测试等方法。 9 钻井液静液压力和钻井中变化钻井地质基础知识
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