==鉆井技(ji)術概述==

經過石油工作者的勘探會發現儲油區塊 , 利用專用設備和技術，在預先選定的地表位置處，向下或一側鉆出一定直徑的圓柱孔眼，并鉆達地下油氣層的工作，稱為鉆井。

在石油勘探和油田開發的各項任務中，鉆井起著十分重要的作用。諸如尋找和證實含油氣構造、獲得工業油流、探明已證實的含油氣構造的含油氣面積和儲量，取得有關油田的地質資料和開發數據，然后將原油從地下取到地面上來等等，無一不是通過鉆井來完成的。鉆井是勘探與開采石油及天然氣資源的一個重要環節，是勘探和開發石油的重要手段。 石油勘探和開發過程是由許多不同性質、不同任務的階段組成的。在不同的階段中，鉆井的目的和任務也不一樣。一些是為了探明儲油構造，另一些是為了開發油田、開采原油。為了適應不同階段、不同任務的需要，鉆井的種類可分為以下幾種。

基準(zhun)井：在區域普查階段，為了了解地層的沉積特征和含油氣情況，驗證物探成果，提供地球物理參數而鉆的井。一般鉆到基巖并要求全井取心。剖面井(jing)：在覆蓋區沿區域性大剖面所鉆的井。目的是為了揭露區域地質剖面，研究地層巖性、巖相變化并尋找構造。主要用于區域普查階段。參(can)數井：在含油盆地內，為了解區域構造，提供巖石物性參數所鉆的井。參數井主要用于綜合詳查階段。

構造(zao)井：為了編制地下某一標準層的構造圖，了解其地質構造特征，驗證物探成果所鉆的井。探井(jing)：在有利的集油氣構造或油氣田范圍內，為確定油氣藏是否存在，圈定油氣藏的邊界，并對油氣藏進行工業評價及取得油氣開發所需的地質資料而鉆的井。各勘探階段所鉆的井，又可分為預探井，初探井，詳探井等。資料井：為了編制油氣田開發方案，或在開發過程中為某些專題研究取得資料數據而鉆的井。生(sheng)產井：在進行油田開發時，為開采石油和天然氣而鉆的井。生產井又可分為產油井和產氣井。

注水(氣)井:為了提高采收率及開發速度,而對油田進行注水注氣以補充和合理利用地層能量所鉆的井。專為注水注氣而鉆的井叫注水井或注氣井，有時統稱注入井。

檢查井：油田開發到某一含水階段，為了搞清各油層的壓力和油、氣、水分布狀況，剩余油飽和度的分布和變化情況，以及了解各項調整挖潛措施的效果而鉆的井。觀察井：油田開發過程中，專門用來了解油田地下動態的井。如觀察各類油層的壓力、含水變化規律和單層水淹規律等!它一般不負擔生產任務。調整井：油田開發中、后期，為進一步提高開發效果和采收率而調整原有開發井網所鉆的井（包括生產井、注入井、觀察井等）。這類井的生產層壓力或因采油后期呈現低壓，或因注入井保持能量而呈現高壓。在整個油田的開發中，有勘探、建設、生產幾個階段，各階段彼此互有聯系，而且都需要進行大量鉆井工作!高質量、快速和高效率地鉆井是開發油田的重要手段!

==鉆(zhan)機八大系統==

鉆(zhan)(zhan)機是在石油鉆(zhan)(zhan)井過程中，帶動鉆(zhan)(zhan)具向地(di)層鉆(zhan)(zhan)進的一系列機械設備的總稱(cheng)，又叫鉆(zhan)(zhan)探機。大(da)家(jia)常見在聳立在大(da)地(di)上巍峨(e)的井架，只是鉆(zhan)(zhan)機一部(bu)分，下邊大(da)家(jia)一起(qi)來學習鉆(zhan)(zhan)機八(ba)大(da)系統！

鉆(zhan)(zhan)機是在(zai)石(shi)(shi)油鉆(zhan)(zhan)井(jing)(jing)過(guo)程中，帶動(dong)鉆(zhan)(zhan)具(ju)向地層鉆(zhan)(zhan)進的一系列機械(xie)設(she)備(bei)的總稱，又叫鉆(zhan)(zhan)探機。主(zhu)要作用是帶動(dong)鉆(zhan)(zhan)具(ju)破(po)碎井(jing)(jing)底巖石(shi)(shi)，下入或提出在(zai)井(jing)(jing)內(nei)的鉆(zhan)(zhan)具(ju)等 。

鉆機八(ba)大系統

鉆(zhan)機(ji)一般有(you)八大(da)系統(tong)(tong)（起(qi)升系統(tong)(tong)、旋轉系統(tong)(tong)、鉆(zhan)井液循環系統(tong)(tong)、傳動系統(tong)(tong)、控制系統(tong)(tong)和(he)監測顯示儀(yi)表(biao)、動力驅(qu)動系統(tong)(tong)、鉆(zhan)機(ji)底座、鉆(zhan)機(ji)輔助(zhu)設(she)備(bei)系統(tong)(tong)），要具備(bei)起(qi)下鉆(zhan)能(neng)力、旋轉鉆(zhan)進能(neng)力、循環洗(xi)井能(neng)力。其主要設(she)備(bei)有(you)：井架、天車(che)、絞車(che)、游動滑車(che)、大(da)鉤、轉盤(pan)、水(shui)龍頭（動力水(shui)龍頭）及鉆(zhan)井泵（現場(chang)習慣上叫(jiao)鉆(zhan)機(ji)八大(da)件）、動力機(ji)（柴(chai)油機(ji)、電動機(ji)、燃(ran)氣輪機(ji)）、聯動機(ji)、固控設(she)備(bei)、井控設(she)備(bei)等。

起(qi)升(sheng)系統

為了(le)起升和(he)下放(fang)(fang)鉆(zhan)(zhan)(zhan)具(ju)、下套(tao)管(guan)以(yi)及(ji)控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)鉆(zhan)(zhan)(zhan)壓、送進(jin)鉆(zhan)(zhan)(zhan)具(ju)，鉆(zhan)(zhan)(zhan)具(ju)配備有起升系(xi)統(tong)。起升系(xi)統(tong)包括絞(jiao)車(che)(che)(che)(che)、輔助剎車(che)(che)(che)(che)、天車(che)(che)(che)(che)、游車(che)(che)(che)(che)、大鉤(gou)(gou)、鋼(gang)絲(si)繩以(yi)及(ji)吊環、吊卡(ka)、吊鉗、卡(ka)瓦(wa)等(deng)各種工具(ju)。起升時，絞(jiao)車(che)(che)(che)(che)滾筒纏繞(rao)鋼(gang)絲(si)繩，天車(che)(che)(che)(che)和(he)游車(che)(che)(che)(che)構(gou)(gou)成副滑輪(lun)組，大鉤(gou)(gou)上(shang)(shang)升通過(guo)吊環、吊卡(ka)等(deng)工具(ju)實(shi)(shi)現(xian)(xian)鉆(zhan)(zhan)(zhan)具(ju)的(de)提升。下放(fang)(fang)時，鉆(zhan)(zhan)(zhan)具(ju)或套(tao)管(guan)柱靠自(zi)重(zhong)下降，借助絞(jiao)車(che)(che)(che)(che)的(de)剎車(che)(che)(che)(che)機構(gou)(gou)和(he)輔助剎車(che)(che)(che)(che)控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)大鉤(gou)(gou)的(de)下放(fang)(fang)速度(du)。在(zai)正常鉆(zhan)(zhan)(zhan)進(jin)時，通過(guo)剎車(che)(che)(che)(che)機構(gou)(gou)控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)鉆(zhan)(zhan)(zhan)具(ju)的(de)送進(jin)速度(du)，將鉆(zhan)(zhan)(zhan)具(ju)重(zhong)量的(de)一部分(fen)作(zuo)為鉆(zhan)(zhan)(zhan)壓施加(jia)到鉆(zhan)(zhan)(zhan)頭(tou)上(shang)(shang)實(shi)(shi)現(xian)(xian)破碎巖(yan)層。

旋轉(zhuan)系統(tong)

旋(xuan)轉系統(tong)是(shi)轉盤(pan)鉆(zhan)(zhan)(zhan)(zhan)(zhan)(zhan)(zhan)機(ji)的(de)(de)典型系統(tong)，其作用(yong)是(shi)驅動鉆(zhan)(zhan)(zhan)(zhan)(zhan)(zhan)(zhan)具(ju)旋(xuan)轉以破(po)碎巖層，旋(xuan)轉系統(tong)包括轉盤(pan)、水(shui)龍頭(tou)(tou)(tou)、鉆(zhan)(zhan)(zhan)(zhan)(zhan)(zhan)(zhan)具(ju)。根據所鉆(zhan)(zhan)(zhan)(zhan)(zhan)(zhan)(zhan)井的(de)(de)不同(tong)，鉆(zhan)(zhan)(zhan)(zhan)(zhan)(zhan)(zhan)具(ju)的(de)(de)組(zu)成也有(you)(you)所差異，一(yi)般包括方(fang)鉆(zhan)(zhan)(zhan)(zhan)(zhan)(zhan)(zhan)桿(gan)、鉆(zhan)(zhan)(zhan)(zhan)(zhan)(zhan)(zhan)桿(gan)、鉆(zhan)(zhan)(zhan)(zhan)(zhan)(zhan)(zhan)鋌和鉆(zhan)(zhan)(zhan)(zhan)(zhan)(zhan)(zhan)頭(tou)(tou)(tou)，此外還有(you)(you)扶正器(qi)、減震器(qi)以及配合(he)接頭(tou)(tou)(tou)等(deng)(deng)。 其中鉆(zhan)(zhan)(zhan)(zhan)(zhan)(zhan)(zhan)頭(tou)(tou)(tou)是(shi)直接破(po)碎巖石(shi)的(de)(de)工(gong)具(ju)，有(you)(you)刮刀鉆(zhan)(zhan)(zhan)(zhan)(zhan)(zhan)(zhan)頭(tou)(tou)(tou)、牙輪鉆(zhan)(zhan)(zhan)(zhan)(zhan)(zhan)(zhan)頭(tou)(tou)(tou)、金剛石(shi)鉆(zhan)(zhan)(zhan)(zhan)(zhan)(zhan)(zhan)頭(tou)(tou)(tou)等(deng)(deng)類型。鉆(zhan)(zhan)(zhan)(zhan)(zhan)(zhan)(zhan)鋌的(de)(de)重量(liang)和壁厚都很大(da)，用(yong)來(lai)向(xiang)鉆(zhan)(zhan)(zhan)(zhan)(zhan)(zhan)(zhan)頭(tou)(tou)(tou)施加鉆(zhan)(zhan)(zhan)(zhan)(zhan)(zhan)(zhan)壓(ya)，鉆(zhan)(zhan)(zhan)(zhan)(zhan)(zhan)(zhan)桿(gan)將地面設備和井底設備聯系起來(lai)，并(bing)傳遞扭矩。方(fang)鉆(zhan)(zhan)(zhan)(zhan)(zhan)(zhan)(zhan)桿(gan)的(de)(de)截(jie)面一(yi)般為正方(fang)形，轉盤(pan)通過(guo)方(fang)鉆(zhan)(zhan)(zhan)(zhan)(zhan)(zhan)(zhan)桿(gan)帶動整(zheng)個(ge)鉆(zhan)(zhan)(zhan)(zhan)(zhan)(zhan)(zhan)柱和鉆(zhan)(zhan)(zhan)(zhan)(zhan)(zhan)(zhan)頭(tou)(tou)(tou)旋(xuan)轉，水(shui)龍頭(tou)(tou)(tou)是(shi)旋(xuan)轉鉆(zhan)(zhan)(zhan)(zhan)(zhan)(zhan)(zhan)機(ji)的(de)(de)典型部(bu)件，它既(ji)要承受鉆(zhan)(zhan)(zhan)(zhan)(zhan)(zhan)(zhan)具(ju)的(de)(de)重量(liang)，又要實現旋(xuan)轉運動，同(tong)時(shi)還提供(gong)高壓(ya)泥漿的(de)(de)通道。

循環系(xi)統

為(wei)(wei)了將井(jing)底鉆(zhan)頭(tou)破碎的巖屑及時攜帶到地面(mian)上來以便繼(ji)續鉆(zhan)進，同時為(wei)(wei)了冷卻鉆(zhan)頭(tou)保護井(jing)壁，防止井(jing)塌井(jing)漏(lou)等(deng)鉆(zhan)井(jing)事故的發(fa)生(sheng)，旋轉鉆(zhan)機(ji)配備(bei)有循環(huan)系統。循環(huan)系統包(bao)括(kuo)鉆(zhan)井(jing)泵(beng)，地面(mian)管(guan)匯、泥漿(jiang)罐(guan)、泥漿(jiang)凈(jing)化設備(bei)等(deng)，其中(zhong)地面(mian)管(guan)匯包(bao)括(kuo)高壓管(guan)匯、立(li)管(guan)、水(shui)龍帶，泥漿(jiang)凈(jing)化設備(bei)包(bao)括(kuo)震動篩、除砂器、除泥器、離心機(ji)等(deng)。

鉆井(jing)泵(beng)將泥(ni)(ni)漿(jiang)從(cong)泥(ni)(ni)漿(jiang)罐中吸入，經(jing)鉆井(jing)泵(beng)加(jia)壓(ya)后的泥(ni)(ni)漿(jiang)，經(jing)過(guo)高壓(ya)管匯、立(li)管、水(shui)龍(long)帶，進(jin)入水(shui)龍(long)頭(tou)，通過(guo)空心的鉆具(ju)下到井(jing)底，從(cong)鉆頭(tou)的水(shui)眼噴(pen)出，經(jing)井(jing)眼和鉆具(ju)之間(jian)的環(huan)行空間(jian)攜(xie)帶巖屑返(fan)回地面，從(cong)井(jing)底返(fan)回的泥(ni)(ni)漿(jiang)經(jing)各級泥(ni)(ni)漿(jiang)凈(jing)化設備，除去(qu)固相含(han)量，然后重復使用。

動力(li)設備

起(qi)升系(xi)(xi)統(tong)(tong)、循環系(xi)(xi)統(tong)(tong)和旋(xuan)轉系(xi)(xi)統(tong)(tong)是鉆(zhan)機(ji)(ji)的(de)三大工(gong)作(zuo)機(ji)(ji)組，它們協調工(gong)作(zuo)即(ji)可完成鉆(zhan)井(jing)作(zuo)業，為了向這些工(gong)作(zuo)機(ji)(ji)組提供動(dong)(dong)力(li)，鉆(zhan)機(ji)(ji)需要(yao)配備(bei)動(dong)(dong)力(li)設(she)備(bei)。鉆(zhan)機(ji)(ji)的(de)動(dong)(dong)力(li)設(she)備(bei)有柴(chai)(chai)油(you)機(ji)(ji)、交(jiao)(jiao)(jiao)流(liu)(liu)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)機(ji)(ji)、直(zhi)(zhi)流(liu)(liu)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)機(ji)(ji)。柴(chai)(chai)油(you)機(ji)(ji)適應(ying)于在沒有電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)網的(de)偏遠地區打井(jing)，交(jiao)(jiao)(jiao)流(liu)(liu)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)機(ji)(ji)依賴于工(gong)業電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)網或者(zhe)是需要(yao)柴(chai)(chai)油(you)機(ji)(ji)發出(chu)交(jiao)(jiao)(jiao)流(liu)(liu)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)，直(zhi)(zhi)流(liu)(liu)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)機(ji)(ji)需要(yao)柴(chai)(chai)油(you)機(ji)(ji)帶動(dong)(dong)直(zhi)(zhi)流(liu)(liu)發電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)機(ji)(ji)發出(chu)直(zhi)(zhi)流(liu)(liu)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)，目前更常用的(de)情況(kuang)是柴(chai)(chai)油(you)機(ji)(ji)帶動(dong)(dong)交(jiao)(jiao)(jiao)流(liu)(liu)發電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)機(ji)(ji)發出(chu)交(jiao)(jiao)(jiao)流(liu)(liu)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)，再經可控硅整流(liu)(liu)，將交(jiao)(jiao)(jiao)流(liu)(liu)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)變(bian)成直(zhi)(zhi)流(liu)(liu)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)。

傳動系(xi)統

傳(chuan)動(dong)(dong)系(xi)統(tong)將動(dong)(dong)力設(she)備(bei)提供的(de)(de)力和運動(dong)(dong)進行變(bian)換，然(ran)后傳(chuan)遞(di)和分配給各(ge)工(gong)作機(ji)(ji)組，以(yi)滿(man)足(zu)各(ge)工(gong)作機(ji)(ji)組對(dui)動(dong)(dong)力的(de)(de)不同需求。傳(chuan)動(dong)(dong)系(xi)統(tong)一(yi)般包括(kuo)減速機(ji)(ji)構(gou)、變(bian)速機(ji)(ji)構(gou)、正倒車機(ji)(ji)構(gou)以(yi)及(ji)多動(dong)(dong)力機(ji)(ji)之間(jian)的(de)(de)并(bing)車機(ji)(ji)構(gou)等。由柴油機(ji)(ji)直接(jie)驅動(dong)(dong)的(de)(de)鉆機(ji)(ji)多采用(yong)統(tong)一(yi)驅動(dong)(dong)的(de)(de)形式，傳(chuan)動(dong)(dong)系(xi)統(tong)相對(dui)復雜，由交直流電(dian)動(dong)(dong)機(ji)(ji)驅動(dong)(dong)的(de)(de)鉆機(ji)(ji)多采用(yong)各(ge)機(ji)(ji)組單獨或(huo)分組驅動(dong)(dong)的(de)(de)形式，傳(chuan)動(dong)(dong)系(xi)統(tong)得到(dao)了很大(da)的(de)(de)簡化。

控(kong)制系統

為(wei)了(le)保(bao)證鉆(zhan)機(ji)(ji)的(de)(de)三大(da)工作機(ji)(ji)組協調的(de)(de)工作，以(yi)滿足鉆(zhan)井工藝的(de)(de)要求，鉆(zhan)機(ji)(ji)配(pei)備有控(kong)(kong)制(zhi)系統。控(kong)(kong)制(zhi)方式有機(ji)(ji)械控(kong)(kong)制(zhi)、氣(qi)控(kong)(kong)制(zhi)、電控(kong)(kong)制(zhi)和液控(kong)(kong)制(zhi)等(deng)。目(mu)前，鉆(zhan)機(ji)(ji)上常(chang)用的(de)(de)控(kong)(kong)制(zhi)方式是集中氣(qi)控(kong)(kong)制(zhi)。司(si)鉆(zhan)通過鉆(zhan)機(ji)(ji)上司(si)鉆(zhan)控(kong)(kong)制(zhi)臺可以(yi)完成幾乎所有的(de)(de)鉆(zhan)機(ji)(ji)控(kong)(kong)制(zhi)：如總離合器的(de)(de)離合；各動(dong)力(li)機(ji)(ji)的(de)(de)并車(che)；絞車(che)、轉(zhuan)盤和鉆(zhan)井泵的(de)(de)起、停；絞車(che)的(de)(de)高低速控(kong)(kong)制(zhi)等(deng)。

井(jing)架和底座

井架(jia)和(he)底座(zuo)(zuo)用(yong)(yong)來(lai)支(zhi)撐和(he)安(an)裝(zhuang)各鉆井設備和(he)工具(ju)(ju)、提(ti)(ti)供鉆井操(cao)作場所。井架(jia)用(yong)(yong)來(lai)安(an)裝(zhuang)天(tian)車(che)、懸(xuan)掛(gua)游車(che)、大鉤(gou)、水龍頭和(he)鉆具(ju)(ju)，承(cheng)受鉆井工作載荷，排(pai)放立根；底座(zuo)(zuo)用(yong)(yong)來(lai)安(an)裝(zhuang)動(dong)力機組、絞車(che)、轉盤、支(zhi)撐井架(jia)，借助轉盤懸(xuan)持鉆具(ju)(ju)，提(ti)(ti)供轉盤和(he)地面之(zhi)間的高度空間，以安(an)裝(zhuang)必要的防噴器(qi)和(he)便于泥漿循環。

輔(fu)助設備

為了保證鉆井(jing)的(de)安(an)全和正常(chang)進行，鉆機(ji)還(huan)包(bao)括(kuo)其他(ta)的(de)輔助設備(bei)(bei)，如防噴器組，為鉆井(jing)提供照明和輔助用(yong)電(dian)的(de)發電(dian)機(ji)組，提供壓縮(suo)空(kong)氣的(de)空(kong)氣壓縮(suo)設備(bei)(bei)以(yi)及供水(shui)、供油設備(bei)(bei)等(deng)。

==鉆頭==

鉆(zhan)頭(tou)是石油鉆(zhan)井(jing)中，用來破碎(sui)巖石形(xing)成井(jing)眼的工具(ju)，其工作(zuo)性能的好壞將直接影響鉆(zhan)井(jing)質量、鉆(zhan)井(jing)效率和(he)鉆(zhan)井(jing)成本。

1、鉆頭分類(lei)

按類型可分為刮刀鉆頭(tou)、牙輪鉆頭(tou)、金剛(gang)石鉆頭(tou)和(he)PDC鉆頭(tou)等四種；按功用分為全面(mian)鉆(zhan)進(jin)鉆(zhan)頭、取心鉆(zhan)頭和特殊工藝用鉆(zhan)頭（比如(ru)擴(kuo)眼鉆(zhan)頭、定向造斜鉆(zhan)頭等）。

2、刮刀(dao)鉆(zhan)頭

刮(gua)刀鉆頭(tou)(tou)(tou)是(shi)旋轉鉆井(jing)(jing)使(shi)用比較早的(de)(de)(de)一種(zhong)鉆頭(tou)(tou)(tou)，從十九世紀開始采用旋轉鉆井(jing)(jing)方法的(de)(de)(de)時候就開始使(shi)用這 種(zhong)鉆頭(tou)(tou)(tou)，而且(qie)直到現在(zai)某些油(you)田仍在(zai)使(shi)用。 這種(zhong)鉆頭(tou)(tou)(tou)主要用在(zai)軟(ruan)地層(ceng)和粘(zhan)軟(ruan)地層(ceng)，具有很(hen)高的(de)(de)(de)機械鉆速(su)和鉆頭(tou)(tou)(tou)進尺。 刮(gua)刀鉆頭(tou)(tou)(tou)的(de)(de)(de)優(you)點是(shi)結構簡單，制造方便，成本低，各油(you)田可自行設計和制造。

1）刮刀鉆頭(tou)的結構

刮(gua)刀(dao)鉆(zhan)頭(tou)(tou)由鉆(zhan)頭(tou)(tou)體、刮(gua)刀(dao)片(pian)、分(fen)水帽和噴嘴四部分(fen)組成(cheng)。鉆(zhan)頭(tou)(tou)體是刮(gua)刀(dao)鉆(zhan)頭(tou)(tou)焊(han)接(jie)刮(gua)刀(dao)片(pian)和分(fen)水帽的 本體，采(cai)用中碳鋼材料 加工而成(cheng)。下端焊(han)接(jie) 刮(gua)刀(dao)片(pian)和分(fen)水帽，上端車有絲扣和鉆(zhan)柱連接(jie) 。 刮(gua)刀(dao)片(pian)又稱刀(dao)翼，是刮(gua)刀(dao)鉆(zhan)頭(tou)(tou)主要工作(zuo)部 件(jian)。

2）刮(gua)刀鉆頭工(gong)作原理

刮(gua)刀(dao)鉆(zhan)(zhan)頭(tou)以切(qie)(qie)削(xue)方式破(po)碎巖(yan)(yan)(yan)石(shi)。刮(gua)刀(dao)鉆(zhan)(zhan)頭(tou)在(zai)(zai) 軟(ruan)的(de)(de)塑性(xing)地層(ceng)(ceng)(ceng)工作(zuo)時(shi)，其(qi)切(qie)(qie)削(xue)過程類似于刀(dao)具切(qie)(qie)削(xue)軟(ruan)金屬。刀(dao)片在(zai)(zai)鉆(zhan)(zhan)壓(ya)的(de)(de)作(zuo)用下吃入(ru)地層(ceng)(ceng)(ceng)，與此同時(shi)刀(dao)刃前面的(de)(de)巖(yan)(yan)(yan)石(shi)在(zai)(zai)扭轉(zhuan)力的(de)(de)作(zuo)用下不斷產生塑性(xing)流動， 井底巖(yan)(yan)(yan)石(shi)被(bei)層(ceng)(ceng)(ceng)層(ceng)(ceng)(ceng)剝起(qi) 。刮(gua)刀(dao)鉆(zhan)(zhan)頭(tou)鉆(zhan)(zhan)進(jin)脆性(xing)較(jiao)大的(de)(de)地層(ceng)(ceng)(ceng)時(shi)，破(po)碎巖(yan)(yan)(yan)石(shi)的(de)(de)過程則分為(wei)碰撞 、壓(ya)碎及小剪切(qie)(qie)和(he)大剪切(qie)(qie)三(san)個階(jie)段：

碰撞(zhuang):刃(ren)前(qian)巖石(shi)破碎后，巖石(shi)對(dui)刀(dao)片的扭轉(zhuan) 阻力減(jian)小， 刀(dao)片向前(qian)推(tui)進，碰撞(zhuang)刃(ren)前(qian)巖石(shi)；壓碎(sui)及小剪切(qie)(qie):刀片在扭(niu)轉 力作用(yong)下壓碎(sui)前方的巖石(shi)，使其產生小剪切(qie)(qie)破碎(sui)；扭(niu)轉(zhuan)力增大(da):刀片繼(ji)續(xu) 擠壓前方巖石，當(dang)扭(niu)轉(zhuan)力增大(da)到(dao)極限值時，巖石沿剪切(qie)面產生大(da)剪切(qie)破碎，然(ran)后扭(niu)轉(zhuan)力突然(ran)減小(xiao) 。碰撞、壓碎(sui)及小剪切、大剪切這(zhe)三個過程反復進行(xing)，形(xing)成刮刀(dao)鉆頭破碎(sui)塑脆性巖石的全過程。

3）刮刀鉆頭的正(zheng)確使(shi)用

刮刀(dao)鉆(zhan)頭適(shi)用于軟地層和粘(zhan)軟地層。鉆(zhan)進時需要適(shi)當控制(zhi)鉆(zhan)壓與(yu)轉速(su)，注(zhu)意防(fang)斜、防(fang)蹩、防(fang)止刀(dao)翼斷裂。由(you)于刮 刀(dao)鉆(zhan)頭在軟地層中(zhong)的機鉆(zhan)速(su)較快，巖屑量較大，宜采用 大排(pai)量鉆(zhan)進，充分清洗(xi)井底和冷卻(que)鉆(zhan)頭。刮刀(dao)鉆(zhan)頭鉆(zhan)進時 ，刀(dao)翼外側線速(su)度較高，磨損(sun)速(su)度較快，鉆(zhan)頭容(rong)易(yi)磨損(sun)成(cheng)錐形(xing)，此時要特(te)別注(zhu)意防(fang)斜和防(fang)止井徑縮小。

3、牙(ya)輪鉆頭(tou)

從1909年第一只牙(ya)(ya)輪(lun)鉆(zhan)頭(tou)問世后，牙(ya)(ya)輪(lun)鉆(zhan)頭(tou)便(bian)在全(quan)世界(jie)范圍內得到了廣泛(fan)的(de)應(ying)用(yong)。三牙(ya)(ya)輪(lun)鉆(zhan)頭(tou)是目前旋轉(zhuan)鉆(zhan)井作業中使用(yong)地(di)普(pu)遍的(de)鉆(zhan)頭(tou)。 這種類型的(de)鉆(zhan)頭(tou)具有不(bu)同的(de)牙(ya)(ya)齒設(she)計(ji)和軸(zhou)承結(jie)類型，因此(ci)能夠適應(ying)各種類型地(di)層。在鉆(zhan)井作業中，根據(ju)所鉆(zhan)地(di)層性質(zhi)正確選(xuan)用(yong)合適結(jie)構的(de)牙(ya)(ya)輪(lun)鉆(zhan)頭(tou)，就可(ke)獲(huo)得令滿意的(de)鉆(zhan)進速度和鉆(zhan)頭(tou)進尺。

1）三牙輪鉆頭的基本結構

鉆頭本體：有(you)三 片牙掌組裝焊接(jie)在一起(qi),上(shang)部有(you)連接(jie)絲扣。牙(ya)輪：由牙(ya)輪體和牙(ya)齒組成(cheng) 錐(zhui)形的 金屬體。牙(ya)齒分銑齒和鑲齒兩種(zhong)類(lei)型軸承(cheng)及其儲(chu)油密(mi)封裝置(zhi)噴嘴

2）牙(ya)輪鉆(zhan)頭的(de)工作原理

牙輪(lun)(lun)鉆頭在井(jing)底(di)(di)工作(zuo)(zuo)時，鉆頭整體圍繞(rao)鉆頭軸線(xian)旋轉(zhuan)(zhuan)稱(cheng)之為公轉(zhuan)(zhuan)，三個(ge)牙輪(lun)(lun)則依其自己(ji)的(de)軸線(xian)在井(jing)底(di)(di)滾動稱(cheng)之為自轉(zhuan)(zhuan)。鉆頭承受的(de)鉆壓(ya)通(tong)過(guo)牙齒作(zuo)(zuo)用在巖(yan)石上，使(shi)(shi)巖(yan)石破碎(sui)（壓(ya)碎(sui)作(zuo)(zuo)用）。 牙輪(lun)(lun)在滾動過(guo)程中，以(yi)單齒、雙齒交替接(jie)觸井(jing)底(di)(di)，牙輪(lun)(lun)中心(xin)的(de)位置忽高忽低，使(shi)(shi)鉆頭產生(sheng)縱向振動。這種縱向振動使(shi)(shi)鉆柱(zhu)不斷(duan)壓(ya)縮(suo)與伸張，下部鉆柱(zhu)把這種周期性(xing)變化的(de)彈性(xing)變形能通(tong)過(guo)牙齒轉(zhuan)(zhuan)化為對(dui)地層(ceng)的(de)沖擊(ji)作(zuo)(zuo)用力用以(yi)破碎(sui)巖(yan)石。這種沖擊(ji)、壓(ya)碎(sui)作(zuo)(zuo)用是牙輪(lun)(lun)鉆頭破碎(sui)巖(yan)石的(de)主要方式。

牙(ya)(ya)輪(lun)(lun)鉆(zhan)(zhan)頭除了對(dui)井(jing)底巖(yan)(yan)石(shi)產生(sheng)沖(chong)擊(ji)、壓碎(sui)作(zuo)(zuo)用外，還對(dui)井(jing)底巖(yan)(yan)石(shi)產生(sheng)剪切(qie)作(zuo)(zuo)用。牙(ya)(ya)輪(lun)(lun)在井(jing)底滾動(dong)的同(tong)時還產生(sheng)牙(ya)(ya)齒(chi)對(dui)井(jing)底的滑(hua)動(dong)，牙(ya)(ya)齒(chi)的滑(hua)動(dong)對(dui)井(jing)底巖(yan)(yan)石(shi)形(xing)成剪切(qie)作(zuo)(zuo)用， 像刮(gua)刀鉆(zhan)(zhan)頭那樣刮(gua)削井(jing)底。牙(ya)(ya)齒(chi)的滑(hua)動(dong)主要是(shi)由牙(ya)(ya)輪(lun)(lun)的超(chao)(chao)(chao)頂(ding)(ding)、副錐(zhui)(zhui)(zhui)和(he)(he)移軸布置引(yin)起的。牙(ya)(ya)輪(lun)(lun)的超(chao)(chao)(chao)頂(ding)(ding)布置復(fu)錐(zhui)(zhui)(zhui)牙(ya)(ya)輪(lun)(lun)引(yin)起切(qie)線方(fang)向(xiang)的滑(hua)動(dong)， 牙(ya)(ya)輪(lun)(lun)的移軸布置則(ze)引(yin)起軸向(xiang)方(fang)向(xiang)的滑(hua)動(dong)。一般地，鉆(zhan)(zhan)軟(ruan)到中(zhong)硬(ying)地層的鉆(zhan)(zhan)頭兼有超(chao)(chao)(chao)頂(ding)(ding)、復(fu)錐(zhui)(zhui)(zhui)和(he)(he)移軸；鉆(zhan)(zhan)中(zhong)硬(ying)到硬(ying)地層的鉆(zhan)(zhan)頭在設(she)計上有超(chao)(chao)(chao)頂(ding)(ding)和(he)(he)復(fu)錐(zhui)(zhui)(zhui)；鉆(zhan)(zhan)極(ji)硬(ying)和(he)(he)研磨性較(jiao)強地層的鉆(zhan)(zhan)頭常采用單錐(zhui)(zhui)(zhui)牙(ya)(ya)輪(lun)(lun)，不(bu)(bu)超(chao)(chao)(chao)頂(ding)(ding)也(ye)不(bu)(bu)移軸。

3）牙(ya)輪鉆頭(tou)的(de)分(fen)類及選用

牙(ya)輪(lun)鉆(zhan)頭(tou)生產廠(chang)商眾 多(duo)，這些鉆(zhan)頭(tou)廠(chang)商提(ti)供了多(duo)種類型和結構的(de)(de)鉆(zhan)頭(tou)。為了便于牙(ya)輪(lun)鉆(zhan)頭(tou)的(de)(de)選(xuan)擇和使(shi)用， 國際鉆(zhan)井承包商學會(hui)(IADC)制定了全世界統一的(de)(de)牙(ya)輪(lun)鉆(zhan)頭(tou)分類標準及編號方法。

鉆頭三位(wei)數字代(dai)表什么？

IADC規定，每一類鉆頭用三位數字(zi)代表(biao)，個數字(zi)意義(yi)如下(xia)：

第(di)一(yi)位數字表示牙齒(chi) 類(lei)型及(ji)適鉆地(di)(di)層(ceng)(ceng)： 1- 銑(xian)齒(chi)，軟地(di)(di)層(ceng)(ceng)； 2- 銑(xian)齒(chi)，中(zhong)到中(zhong)硬地(di)(di)層(ceng)(ceng)； 3- 銑(xian)齒(chi)，硬、研 磨(mo)(mo)(mo)(mo)性(xing)或半研磨(mo)(mo)(mo)(mo)性(xing)地(di)(di)層(ceng)(ceng)； 4- 備用； 5- 鑲(xiang)(xiang)(xiang)齒(chi)，軟到中(zhong)等地(di)(di)層(ceng)(ceng)； 6- 鑲(xiang)(xiang)(xiang)齒(chi)，中(zhong)硬地(di)(di)層(ceng)(ceng)； 7- 鑲(xiang)(xiang)(xiang)齒(chi)，硬、研磨(mo)(mo)(mo)(mo)性(xing)或半研磨(mo)(mo)(mo)(mo)性(xing)地(di)(di)層(ceng)(ceng)； 8- 鑲(xiang)(xiang)(xiang)齒(chi)，極硬、高研磨(mo)(mo)(mo)(mo)性(xing)地(di)(di)層(ceng)(ceng)。第(di)二位數字表示(shi)所鉆地層再(zai)細(xi)分為1，2，3，4四個硬度等級。第三 位數字表示鉆頭的結構特征(zheng)： 1- 無密封(feng)滾(gun)動(dong)軸承； 2- T型外(wai)排齒保(bao)(bao)徑(jing)(jing)；3- 規 徑(jing)(jing)上有(you)鑲齒保(bao)(bao)徑(jing)(jing)；4- 密封(feng)滾(gun)動(dong)軸承； 5- 密封(feng)滾(gun)動(dong)軸承，規徑(jing)(jing)上有(you)鑲齒保(bao)(bao)徑(jing)(jing)； 6- 密封(feng)滑動(dong)軸承； 7- 密封(feng)滑動(dong)軸承，規徑(jing)(jing)上有(you)鑲齒保(bao)(bao)徑(jing)(jing)；8- 定向井造斜鉆頭； 9- 其它。

4、金(jin)剛石(shi)鉆頭

金(jin)(jin)剛(gang)(gang)(gang)(gang)石(shi)鉆(zhan)(zhan)頭(tou)(tou)是(shi)指靠(kao)鑲嵌在鉆(zhan)(zhan)頭(tou)(tou)胎(tai)體上的(de)(de)(de)金(jin)(jin)剛(gang)(gang)(gang)(gang)石(shi)顆粒破碎巖石(shi)的(de)(de)(de)鉆(zhan)(zhan)頭(tou)(tou)。金(jin)(jin)剛(gang)(gang)(gang)(gang)石(shi)是(shi)目(mu)前人類(lei)所知材料(liao)中(zhong)(zhong)硬(ying)度大、耐磨(mo)性高的(de)(de)(de)材料(liao)，因此金(jin)(jin)剛(gang)(gang)(gang)(gang)石(shi)鉆(zhan)(zhan)頭(tou)(tou)用(yong)于硬(ying)的(de)(de)(de)、高研磨(mo)性地層，可獲得比(bi)較高的(de)(de)(de)鉆(zhan)(zhan)頭(tou)(tou)進尺(chi)。雖然(ran)金(jin)(jin)剛(gang)(gang)(gang)(gang)石(shi)比(bi)較昂貴，但金(jin)(jin)剛(gang)(gang)(gang)(gang)石(shi)鉆(zhan)(zhan)頭(tou)(tou)磨(mo)損，單只鉆(zhan)(zhan)頭(tou)(tou)進尺(chi)高，在當今的(de)(de)(de)石(shi)油(you)鉆(zhan)(zhan)井(jing)(jing)仍(reng)有較強的(de)(de)(de)競(jing)爭(zheng)力。目(mu)前，金(jin)(jin)剛(gang)(gang)(gang)(gang)石(shi)鉆(zhan)(zhan)頭(tou)(tou)在普(pu)通的(de)(de)(de)旋轉鉆(zhan)(zhan)井(jing)(jing)以及(ji)渦輪鉆(zhan)(zhan)井(jing)(jing)和取(qu)芯作業中(zhong)(zhong)都得到了廣(guang)泛的(de)(de)(de)使用(yong)，其中(zhong)(zhong)熱穩定(ding)聚晶金(jin)(jin)剛(gang)(gang)(gang)(gang)石(shi)齒（TSP），應(ying)用(yong)尤其廣(guang)泛。

1）金剛石鉆頭結構特(te)點

金剛石鉆頭屬一體式鉆頭，整個鉆頭無活動部件，主要有鉆頭體，冠部，水力結構（包括水眼或噴嘴、水槽亦稱流道，排屑槽），保徑、切削刃（齒）五部分 ，金剛石鉆頭的冠部是鉆頭切削巖石的工作部分，其表面（工作面）鑲裝有金剛石材料切削齒，并布置有水力結構，其側面為保徑部分（鑲裝保徑齒）它和鉆頭體相連，由碳化鎢胎體或鋼質材料制成。鉆頭體是鋼質材料體，上部是絲扣和鉆柱相連接，其下部與冠部胎體連結在一起（鋼質的冠部則與鉆頭體成為一個整體）。

2）金剛(gang)石鉆頭的工作原理金剛石鉆頭鉆進時，鉆頭表面上的多粒金剛石同時作用于巖石。金剛石破碎巖石的作用在不同性質的巖石中表現出不同的特性。在塑性地層（或巖石在應力作用下呈塑性的地層），金剛石在鉆壓的作用下吃入地層并在鉆頭扭矩的作用下使前方的巖石發生破碎或塑性流動，該破巖過程類似于"犁地"過程，故稱作"犁削"。

在脆(cui)性較大(da)的地層中鉆進時，金剛石(shi)破(po)碎(sui)巖(yan)(yan)(yan)石(shi)的作用主要是"壓碎(sui)"，在鉆壓和(he)扭(niu)矩作用下(xia)所產生的應力可(ke)使刃下(xia)巖(yan)(yan)(yan)石(shi)沿(yan)大(da)剪應力面開(kai)裂(lie)，在金剛石(shi)移(yi)動的后(hou)部形(xing)成被(bei)壓裂(lie)了溝(gou)槽，這種情況下(xia)巖(yan)(yan)(yan)石(shi)破(po)碎(sui)的體(ti)積(ji)遠大(da)于金剛石(shi)吃入后(hou)破(po)碎(sui)的體(ti)積(ji)，巖(yan)(yan)(yan)石(shi)破(po)碎(sui)具有體(ti)積(ji)破(po)碎(sui)的性質，破(po)巖(yan)(yan)(yan)效率較高。

在堅硬地層（如燧石(shi)、硅質白云巖(yan)(yan)等）中，一般采用將細(xi)顆粒(li)金(jin)(jin)剛石(shi)包鑲(xiang)在胎(tai)體內(nei)部的(de)(de)(de)孕鑲(xiang)式(shi)金(jin)(jin)剛石(shi)鉆(zhan)頭(tou)鉆(zhan)進，其(qi)破(po)(po)(po)巖(yan)(yan)過(guo)程同砂輪的(de)(de)(de)磨(mo)(mo)削(xue)相似。鉆(zhan)頭(tou)上每(mei)一個包孕的(de)(de)(de)金(jin)(jin)剛石(shi)都是小刃(ren)(ren)齒，鉆(zhan)頭(tou)可(ke)看作有無數個刃(ren)(ren)的(de)(de)(de)刀具。鉆(zhan)頭(tou)鉆(zhan)進巖(yan)(yan)石(shi)時，鉆(zhan)頭(tou)上出露的(de)(de)(de)棱角(jiao)鋒利的(de)(de)(de)金(jin)(jin)剛石(shi)刃(ren)(ren)齒以微切削(xue)、刻(ke)劃等方(fang)式(shi)來破(po)(po)(po)碎(sui)巖(yan)(yan)石(shi)。磨(mo)(mo)削(xue)破(po)(po)(po)巖(yan)(yan)屬于表(biao)面破(po)(po)(po)碎(sui)，破(po)(po)(po)巖(yan)(yan)效(xiao)率較低。

3）金剛石鉆頭的正(zheng)確使用金剛石鉆頭適用鉆中到堅硬、研磨性地層和渦輪鉆井、深井超深井鉆井以及取芯作業。使用金剛石鉆頭前，井底要打撈干凈，保證沒有金屬落物。鉆頭剛下到井底時，要先用小鉆壓、低轉速跑合。然后采用相對較低的鉆壓（和牙輪鉆頭相比），較高的轉速和較大的排量鉆進。應盡量避免劃眼。如果必須進行劃眼，應采用低鉆壓和低轉速，操作要均勻，防止鉆頭規徑部分金剛石碎裂和過度磨損。

5、PDC鉆頭（Polycrystalline Diamond Compact Bit）

PDC鉆(zhan)(zhan)頭是聚晶金(jin)剛(gang)石(shi)復(fu)合片(pian)鉆(zhan)(zhan)頭的簡(jian)稱，亦(yi)稱聚晶金(jin)剛(gang)石(shi)切削(xue)(xue)塊(kuai)鉆(zhan)(zhan)頭或復(fu)合片(pian)齒(chi)鉆(zhan)(zhan)頭。從1973年美國(guo)通用電氣公(gong)司(si)引(yin)入PDC切削(xue)(xue)塊(kuai)，研制出(chu)第(di)一個PDC鉆(zhan)(zhan)頭后，PDC鉆(zhan)(zhan)頭便以其鉆(zhan)(zhan)速快、壽(shou)命長、進尺(chi)高等優勢(shi)，在石(shi)油鉆(zhan)(zhan)井中得到了廣泛的應用。幾乎所有鉆(zhan)(zhan)頭制造(zao)商(shang)都采用了這一技術，開始生產自己的PDC鉆(zhan)(zhan)頭系列。

剛(gang)體(ti)PDC鉆(zhan)頭(tou)的(de)整(zheng)個鉆(zhan)頭(tou)體(ti)都采(cai)用(yong)中碳(tan)鋼材料并采(cai)用(yong)機械 制造(zao)工(gong)(gong)(gong)藝加工(gong)(gong)(gong)成(cheng)形(xing)。在鉆(zhan)頭(tou)工(gong)(gong)(gong)作面(mian)上鉆(zhan)孔，以壓入緊配合方式將PDC切削(xue)齒固緊在鉆(zhan)頭(tou)冠部(bu)。鉆(zhan)頭(tou)冠部(bu)采(cai)用(yong)表(biao)面(mian)硬化(hua)工(gong)(gong)(gong)藝（噴涂碳(tan)化(hua)鎢耐磨(mo)層、滲碳(tan)等）進行處理(li)，以增強(qiang)其耐沖(chong)蝕能力。這種鉆(zhan)頭(tou)的(de)主(zhu)要優點是制造(zao)工(gong)(gong)(gong)藝簡單；缺點是鉆(zhan)頭(tou)體(ti)不耐沖(chong)蝕，切削(xue)齒難以固牢，目前應(ying)用(yong)較少。胎體PDC鉆頭的鉆頭體上部為鋼體，下部為碳化鎢耐磨合金 胎體，采用粉末冶金燒結工藝制造成型。用低溫焊料將PDC切削齒焊接在胎體預留窩槽上。碳化鎢胎體硬度高，耐沖蝕，因而胎體PDC鉆頭壽命長，進尺高，目前應用比較廣泛。

2）PDC鉆頭(tou)的工作原(yuan)理 PDC鉆頭是以切削方式破碎巖石。能自銳的切削齒在鉆壓的作用下很容易切入地層，在扭矩的作用下向前移動剪切巖石。多個PDC切削齒同時工作，井底巖石的自由面多，巖石在剪切作用下也容易破碎，因此破巖效率高，鉆進速度快。

3）PDC鉆頭的(de)正(zheng)確(que)使用

PDC鉆頭(tou)在大段均質的(de)軟(ruan)到中(zhong)硬(ying)地層中(zhong)使用效果好(hao)。不適(shi)合(he)鉆礫石層和軟(ruan)硬(ying)交(jiao)錯地層。采用低鉆壓、高轉速、大排量鉆進，鉆頭使用效果好。鉆頭下井前，井底要清潔，確保無金屬落物。鉆(zhan)(zhan)頭剛(gang)下(xia)井時(shi)，要(yao)采用小鉆(zhan)(zhan)壓和(he)低轉速跑(pao)和(he)，待形成井底后恢復正(zheng)常鉆(zhan)(zhan)進。PDC鉆頭屬(shu)于整體式鉆頭，無任何活動(dong)部(bu)件，適合(he)高轉速的渦輪鉆井。

==定(ding)向井==

定向井概念

定(ding)向(xiang)井就是(shi)使井眼軌(gui)跡沿(yan)著(zhu)預先(xian)(xian)設(she)計的井斜(xie)和(he)方位(wei)鉆(zhan)(zhan)達目的層的鉆(zhan)(zhan)井方法。定(ding)向(xiang)井技(ji)術是(shi)當(dang)今世界石油勘探開發領域先(xian)(xian)進的鉆(zhan)(zhan)井技(ji)術之一，它是(shi)由(you)特殊井下工(gong)具、測量儀器和(he)工(gong)藝(yi)技(ji)術有效控制井眼軌(gui)跡，使鉆(zhan)(zhan)頭沿(yan)著(zhu)特定(ding)方向(xiang)鉆(zhan)(zhan)達地下預定(ding)目標(biao)的鉆(zhan)(zhan)井工(gong)藝(yi)技(ji)術。

采用定向(xiang)井(jing)技術可以(yi)使地(di)面和地(di)下(xia)條件受到限制(zhi)的油(you)氣(qi)資源得到經濟、有效的開發，能夠大幅度提高油(you)氣(qi)產量和降低(di)鉆井(jing)成本，有利于(yu)保(bao)護自(zi)然環境，具有顯著的經濟效益(yi)和社會(hui)效益(yi)。

定向井類型

定(ding)向(xiang)(xiang)井(jing)主要包括(kuo)定(ding)向(xiang)(xiang)井(jing)、叢式井(jing)、水平井(jing)、 大位移(yi)井(jing)、側(ce)鉆井(jing)、分支(zhi)井(jing)、徑向(xiang)(xiang)水平井(jing)、小(xiao)井(jing)眼井(jing)、柔性管鉆井(jing)及(ji)欠(qian)平衡壓力鉆井(jing)等。

定向井的優勢(shi)

1、盡(jin)可能挖掘各種油氣(qi)藏潛能，提(ti)高采收率；

2、減少布井(jing)數量，減少開發投資；

3、避免或(huo)減少開采過(guo)程中的井下(xia)復雜情況；

4、少(shao)占用土地，減小環境保護(hu)的(de)壓力(li)，提高勘(kan)探開發的(de)總體(ti)經(jing)濟效益。

基本要素

描(miao)述定(ding)向井井身空間位(wei)置(zhi)及(ji)形狀的方(fang)法 是對井眼(yan)進行(xing)測量，每(mei)個測點(dian)有 三個數據，即測深、井斜角、井斜方(fang)位(wei)角，我們(men)稱(cheng)這三項測量數 據為(wei)井身的基本要素。

1）測(ce)深(Measure depth)：井身軸線上任一點到井口的井身長度，稱為該點的測深，也稱為該點的測量斜深。通常用字母L表示，其測量單位是米或英尺。

2）井斜角(Hole inclination or Hole angle)：井測點處的井眼方向線（切線）與通過該點的重力線之間的夾角稱為該點處的井斜角。井眼方向線和重力線都是有向直線。通常用希臘字母α表示，其測量單位為度。

3）井斜方位角(Hole Direction)：是以正北方位線為始邊，順時針旋轉至井斜方位線所轉過的角度。通常以表示，單位度。 它還可以用象限值表示，是指它與正方位線或與正南方位線之間的夾角，象限值在0-90°之間變化，并要注明象限。

井身參數(shu)

1）垂深：(Vertical Depth Or True Vertical Depth)即測點的垂直深度。通常用H表示，如A、B點的垂深分別表示為HA、HB。 2）水平長度：是指自井口至測點的井眼長度在水平面上的投影長度。用S表示，如A點的水平長度表示為SA。 3）水平位移：(Displacement or Closure Distance)即井眼軸線某一點在水平面上的投影至井口的距離，也稱閉合距。用A表示，如A點的水平位移表示為AA。 4）閉合方位角或總方位：(Closure Azimuth)是指以正北方位線為始邊順時針轉至閉合距方位線上所轉過的角度。用θ表示，如A點的閉合方位角表示為θA。 5）N(北)坐標和E(東)坐標：是指測點在以井口為原點的水平面坐標系里的坐標值。 6）視平移：(Vertical Section)是井身上某點在某一垂直投影面上的水平位移，它不是真實的水平位移，所以稱之為視平移。AA為閉合位移，VA為視平移。視平移與水平位移越接近，說明井眼方位控制的越好。水平位移都是正值，而視平移可能是正值，也可能是負值。負值的視平移說明閉合方位線與設計方位線的差值已大于90度，這種情況常出現于造斜前的直井段。

==鉆井液==

鉆井液的概念

鉆(zhan)井液(Dlilling Fluids)是指(zhi)油氣鉆(zhan)井過程中以其(qi)多種功能(neng)滿足鉆(zhan)井工作(zuo)需要的(de)各種循環流(liu)體的(de)總稱(cheng)。鉆(zhan)井液又(you)稱(cheng)做(zuo)鉆(zhan)井泥漿(Drilling Muds)，或簡(jian)稱(cheng)為泥漿(Muds)。

鉆井液的(de)分類

鉆井(jing)液(ye)(ye)(ye)由分(fen)散(san)介(jie)質(zhi)、分(fen)散(san)相(xiang)(xiang)和(he)添加劑組成。鉆井(jing)液(ye)(ye)(ye)按分(fen)散(san)介(jie)質(zhi)(連續相(xiang)(xiang))可分(fen)為水基鉆井(jing)液(ye)(ye)(ye)、油(you)基鉆井(jing)液(ye)(ye)(ye)、氣體型鉆井(jing)流體等。鉆井(jing)液(ye)(ye)(ye)主要由液(ye)(ye)(ye)相(xiang)(xiang)、固相(xiang)(xiang)和(he)化學處(chu)(chu)理劑組成。液(ye)(ye)(ye)相(xiang)(xiang)可以是水(淡水、鹽水)、油(you)(原(yuan)油(you)、柴油(you))或乳(ru)狀液(ye)(ye)(ye)（混油(you)乳(ru)化液(ye)(ye)(ye)和(he)反相(xiang)(xiang)乳(ru)化液(ye)(ye)(ye))。固相(xiang)(xiang)包括(kuo)(kuo)有用固相(xiang)(xiang)(膨潤土、加重(zhong)材料)和(he)無用固相(xiang)(xiang)(巖石)。化學處(chu)(chu)理劑包括(kuo)(kuo)無機、有機及高分(fen)子化合物。

1）水基鉆井液

水基鉆(zhan)井(jing)液是(shi)一種(zhong)以水為分(fen)散介質，以粘(zhan)(zhan)土(tu)(膨(peng)潤土(tu))、加重劑(ji)及各種(zhong)化學處理劑(ji)為分(fen)散相的溶膠(jiao)懸浮體混合體系。其主要組(zu)成是(shi)水、粘(zhan)(zhan)土(tu)、加重劑(ji)和各種(zhong)化學處理劑(ji)等。

2）油連續(xu)相鉆井液

油(you)(you)連續相鉆井液(習慣稱為(wei)油(you)(you)基泥漿)，是(shi)一種以油(you)(you)(主(zhu)要(yao)是(shi)柴油(you)(you)或原油(you)(you))為(wei)分(fen)散介質，以加重劑(ji)、各種化學處理劑(ji)及水等為(wei)分(fen)散相的(de)溶(rong)膠(jiao)懸浮混合(he)體(ti)系(xi)。其主(zhu)要(yao)組成是(shi)原油(you)(you)、柴油(you)(you)、加重劑(ji)、化學處理劑(ji)和水等。

3）氣體型鉆井流體

氣體鉆井(jing)液是(shi)以空(kong)氣或天然氣作(zuo)為(wei)鉆井(jing)循(xun)(xun)環(huan)流體的鉆井(jing)液，泡(pao)(pao)沫鉆井(jing)液是(shi)以泡(pao)(pao)沫作(zuo)為(wei)鉆井(jing)循(xun)(xun)環(huan)流體的鉆井(jing)液。主(zhu)要組成是(shi)液體、氣體及泡(pao)(pao)沫穩定劑等。

鉆井液(ye)循環系(xi)統

鉆(zhan)井(jing)(jing)液(ye)(ye)的(de)循(xun)(xun)環(huan)(huan)是通過(guo)循(xun)(xun)環(huan)(huan)泥漿泵來(lai)維持的(de)，泥漿泵排出(chu)的(de)高壓鉆(zhan)井(jing)(jing)液(ye)(ye)經過(guo)地面高壓管匯(hui)、立管、水龍帶、水龍頭(tou)、方鉆(zhan)桿(gan)、鉆(zhan)桿(gan)、鉆(zhan)鋌(ting)到鉆(zhan)頭(tou)，從鉆(zhan)頭(tou)噴嘴噴出(chu)，以清(qing)洗井(jing)(jing)底并攜帶巖屑。然后(hou)(hou)再沿(yan)鉆(zhan)柱與井(jing)(jing)壁（或套(tao)管）形成的(de)環(huan)(huan)形空間向上(shang)流(liu)動，在到達地面后(hou)(hou)經排出(chu)管線流(liu)入泥漿池(chi)，再經各(ge)種(zhong)固控設(she)(she)備進行處理后(hou)(hou)返回上(shang)水池(chi)，進入泥漿泵循(xun)(xun)環(huan)(huan)再用。鉆(zhan)井(jing)(jing)液(ye)(ye)流(liu)經的(de)各(ge)種(zhong)管件、設(she)(she)備構成了一整套(tao)鉆(zhan)井(jing)(jing)液(ye)(ye)循(xun)(xun)環(huan)(huan)系統。

鉆井液的功能(neng)

目前，鉆井液被公認為(wei)至(zhi)少有以下十種作(zuo)用：

1） 清潔井底、攜帶巖屑。保持井底清潔，避免鉆頭重復切削，減少磨損，提高效率。 2） 冷卻和潤滑鉆頭及鉆柱。降低鉆頭溫度，減少鉆具磨損，提高鉆具的使用壽命。 3） 平衡井壁巖石側壓力，在井壁形成濾餅，封閉和穩定井壁。防止對油氣層的污染和井壁坍塌。 4） 平衡(控制)地層壓力。防止井噴，井漏，防止地層流體對鉆井液的污染。 5） 懸浮巖屑和加重劑。降低巖屑沉降速度，避免沉沙卡鉆。

6） 在地面能沉除砂子和巖屑。 7） 有效傳遞水力功率。傳遞井下動力鉆具所需動力和鉆頭水力功率。

8） 承受鉆桿和套管的部分重力。鉆井液對鉆具和套管的浮力，可減小起下鉆時起升系統的載荷。 9） 供所鉆地層的大量資料。利用鉆井液可進行電法測井，巖屑錄井等獲取井下資料。 10）水力碎巖石。鉆井液通過噴嘴所形成的高速射流能夠直接破碎或輔助破碎巖石。

鉆(zhan)井液(ye)的組成(cheng)

1）水(shui)基(ji)鉆(zhan)井液(ye)是由膨潤土(Bentonite)、水(shui)(或鹽水(shui))、各種處理(li)劑(ji)、加(jia)重材料(liao)以及鉆(zhan)屑所組成的多項(xiang)分散體系(xi)。其中膨潤土和鉆(zhan)屑的平(ping)均(jun)密(mi)度均(jun)為(wei)2.6g/cm3，通常(chang)稱(cheng)它們為(wei)低密(mi)度固相；而加(jia)重材料(liao)常(chang)被(bei)稱(cheng)為(wei)高密(mi)度固相。

常(chang)用(yong)的加重(zhong)材料為API重(zhong)晶(jing)(jing)石，其(qi)(qi)密度(du)為4.2g/cm3。由于在(zai)水(shui)基鉆井(jing)液中膨潤土是常(chang)用(yong)的配漿材料，在(zai)其(qi)(qi)中主要(yao)起(qi)提粘切、降濾失和造(zao)壁等作(zuo)用(yong)，因而(er)又將它和重(zhong)晶(jing)(jing)石等加重(zhong)材料稱做有用(yong)固相，而(er)將鉆屑稱做無(wu)用(yong)固相。

在鉆井液中，應通過各種固控措施盡量減少鉆屑的含量，膨潤土的用量也應以夠用為度，不宜過大，否則會造成鉆井液粘切過高，還會嚴重影響機械鉆速，并對保護油氣層產生不利影響。 2）油基鉆井(jing)液是以水滴為分散相，油為連續相，并添加適量乳化劑、潤濕劑、親油的固體處理劑(有機土、氧化瀝青等)、石灰和加重材料等所形成的乳狀液體系。

鉆井液性能

按照API推薦的鉆井液性能測試標準，需檢測的鉆井液常規性能包括：密度、漏斗粘度、塑性粘度、動切力、靜切力、API濾失量、HTHP濾失量、PH值、堿度、含砂量、固相含量、膨潤土含量和濾液中各種離子的質量濃度等。1）鉆井液密度 鉆井液的密度是指每單位體積鉆井液的重量，常用g/cm3（或kg/cm3）表示。在鉆井工程上，鉆井液密度和泥漿比重（Mud Weight）是兩個等同的術語。鉆井液密度是確保安全、快速鉆井和保護油氣層的一個十分重要的參數。通過鉆井液密度的變化，可調節鉆井液在井筒內的靜液柱壓力，以平衡地層孔隙壓力。有時亦用于平衡地層構造應力，以避免井塌的發生。如果密度過高，將引起鉆井液過度增稠、易漏失、鉆速下降、對油氣層損害加劇和鉆井液成本增加等一系列問題；而密度過低則容易發生井涌甚至井噴，還會造成井塌、井徑縮(suo)小和攜屑能力下降。

2）鉆井液的流變性鉆井液的流變性(Rheological Properties of Drilling Flrids)是指鉆井液流動和變形的特性。該特性通常是由不同的流變模式及參數來表征的.此外，漏斗粘度(Funnel Viscosity)、表現粘度(Apparent Viscosity)和靜切力(Gel Strength)等也是鉆井液的重要流變參數。由于鉆井液的流變性與攜巖、井壁穩定、提高機械鉆速和環空水力參數計算等一系列鉆井工作密切相關，因此它是鉆井液重要的性能之一。

3)鉆井液的濾失造壁性在鉆井過程中，當鉆頭鉆過滲透性地層時，由于鉆井液的液柱壓力一般總是大于地層孔隙壓力，在壓差作用下，鉆井液的液體便會滲入地層，這種特性常稱為鉆井液的濾失性(Filtration Properties Fluids)。在液體發生滲濾的同時，鉆井液中的固相顆粒會附著并沉積在井壁上形成一層泥餅(Mud Cake)。隨著泥餅的逐漸加重以及在壓差作用下被壓實，針對裸眼井壁有效地起到穩定和保護作用，這就是鉆井液的所謂造壁性。

由于泥餅的滲透率遠遠小于地層的滲透率，因而形成的泥餅還可以有效地阻止鉆井液中的固相和濾液繼續侵入地層。在鉆井液工藝中，通常用一個重要參數—濾失(shi)量(Water Loss or Foltration Rate)來表征鉆井油液的滲濾速率。

鉆井液的選(xuan)用標準

鉆(zhan)(zhan)井(jing)液是鉆(zhan)(zhan)井(jing)的“血液”，在鉆(zhan)(zhan)井(jing)作業中起(qi)著(zhu)非常重(zhong)要的作用。因此對鉆(zhan)(zhan)井(jing)液要求很(hen)高，主要有四個方(fang)面：

1）鉆井循環的要求

鉆井循(xun)環對鉆井液的要(yao)求是泵壓低(di)(di)(粘度(du)低(di)(di))，攜砂能(neng)力強(動(dong)切力高)，啟動(dong)泵壓低(di)(di)(靜切力低(di)(di))，潤滑性能(neng)好，摩(mo)擦力低(di)(di)，磨損小(固體顆粒少)。

2）要保持井眼的穩定 鉆穿的地層要用鉆井液的壓力柱與地層壓力取得平衡，鉆井液密度穩定；鉆井油氣層時要靠鉆井液的壓力柱來平衡油氣的壓力要求鉆井液密度適當。要求鉆井液有克服不穩定地層的性能，例如泥巖吸水膨脹造成井眼收縮；礫巖、火山巖遇水造成跨塌，鹽巖遇水而形成溶洞等，即要求有不同性質的鉆井液。

3）要求鉆井液保護油氣層 鉆開油氣層后，鉆井液與油氣層接觸，為防止鉆井液損害油氣層，要求鉆井液的失水小、泥餅薄(鉆井液失水后，固壓差固體顆粒在井壁上形成泥餅環)、固相含量低、濾液的水化作用低(濾液進入地層后與地層中的液體發生的化學作用)等。

4）保護環境和生態 鉆井液中常含有原油、柴油和各種油類以及含有大量的化學處理劑，為防止鉆井液對環境和生態可能造成的影響，要求使用無害、無毒的鉆井液。

鉆井的血液—泥漿

==鉆井專用名詞==

1）造斜點(Kick Off Point)：在定向井中,開始定向造斜的位置叫 “造斜點”。通常以開始定向造斜的井深來表示。

2）井斜變化率：單位井段內井斜角的改變速度稱為 “井斜變化率”。通常以兩測點間井斜角的變化量與兩測點間井段的長度的比值表示。常用單位是：°/10m，°/25m 和°/100 m。

3）方位變化率：單位井段內方位角的變化值，稱為方位變化率。通常以兩測點間方位角的變化量與兩測點間 井段長度的比值表示。常用單位有：°/10m，°/25m 和°/100m。

4）造(zao)斜(xie)率：造斜率表示了造斜工具的造斜能力。其值等于用該造斜工具所鉆出的井段的井眼曲率。不等于井眼變化率。

5）增(降(jiang))斜率：指的是增(降)斜井段的井斜變化率。其井斜變化為正值時為增斜率。負值為降斜率。

6）全角變化率：(Dogleg Seventy)“全角變化 率 ”、“狗腿嚴重度 ”、“井眼曲率”，都是相同的意義。指的是在單位井段內井眼前 進的方向在三維空間內的角度變化。它即包含了井斜角的變化又包含著方位角的變化。其計量單位為：°/25m或°/30m。

7）增斜段：井斜角隨井深增加的井段，稱為增斜段。

8）穩斜段：井斜角保持不變的井段，稱為穩斜段。

9）降斜段：井斜角隨著井深的增加而逐漸減小的井段稱為降斜段。

10）目(mu)標點：(Target)設計規定的、必須鉆達的地層位置，稱為目標點。通常是以地面井口為坐標原點的空間坐標系的坐標值來表示。

11）靶區(qu)半(ban)徑：允許實鉆井眼軌跡偏離設計目標點的水平距離，稱為靶區半徑。所謂靶區，就是在目標點所在的水平面上，以目標點為圓心，以靶區半徑為半徑的一個圓面積。靶區半徑的大小，根據勘探開發的需要或鉆井的目的而定。

12）靶心距：在靶區平面上，實鉆井眼軸線與目標點之間的距離，稱為靶心距。

14）反(fan)扭角(jiao)：使用井底馬達帶彎接頭進行定向造斜或扭方位時，動力鉆具啟動前的工具面與啟動后且加壓鉆進時的工具面之間的夾角，稱為反扭角。反扭角總是使工具面逆時針轉動。

15）高邊：(High Side)定向井的井底是個呈傾斜狀態的圓平 面。稱為井底圓。井底圓上的高點稱為高邊。從井底圓心至高邊之間的連線所指的方向，稱為井底的“高邊方向”。高邊方向上的水平投影稱為高邊方位。即井底的方位。

16）工具面(mian)角：(Tool Face Angle)工具面角是表示造斜工具下到井底后，工具面所在的位置的參數。工具面角有兩種表示方法： 一種是以高邊為基準((High Side Mode)，另一種是以磁北為基準(Magnetic Mode）。高邊基準工具面角，簡稱高邊工具角。是指高邊方向線為始邊，順時針轉到工具面與井底圓 平面的交線上所轉過的角度。 由于高邊方向線在水平面上的投影，即為井底方位線。所以，若以正北方位線為始邊，順 時針轉到井底方位線上所轉過的角度，即為井底方位角。 磁北基準工具面角(簡稱磁北工具面角)等于高邊工具面角加上井底方位角。

小結

定向(xiang)井就是使(shi)井眼軌跡沿(yan)著預(yu)先設計的(de)(de)(de)井斜和(he)方位鉆達目的(de)(de)(de)層(ceng)的(de)(de)(de)鉆井方法，定向(xiang)井技術可以使(shi)地(di)面和(he)地(di)下條(tiao)件(jian)受(shou)到(dao)限制的(de)(de)(de)油氣(qi)資源得到(dao)經濟(ji)、有(you)效的(de)(de)(de)開發，大幅度(du)提高(gao)油氣(qi)產量、降低鉆井成本，具有(you)顯著的(de)(de)(de)經濟(ji)效益和(he)社會效益。

==鉆(zhan)井事故及預防==

鉆(zhan)井是一(yi)項(xiang)隱蔽的(de)地下(xia)工程，存在著大(da)量的(de)模糊性、隨機性和(he)不確定問(wen)題。由于對客(ke)觀(guan)情(qing)(qing)況的(de)認識(shi)(shi)不清(qing)或主(zhu)觀(guan)意識(shi)(shi)的(de)決策失誤，往往會產(chan)生許(xu)多復雜情(qing)(qing)況甚(shen)至造成(cheng)嚴重(zhong)的(de)事故，輕者耗費(fei)大(da)量人力、物力和(he)時間，重(zhong)者導(dao)致(zhi)全(quan)井的(de)廢棄。

常見(jian)的鉆井事故

鉆(zhan)(zhan)井(jing)(jing)(jing)(jing)過程中最容易發(fa)生的井(jing)(jing)(jing)(jing)下(xia)工程事(shi)(shi)故(gu)(gu)(gu)主要有(you)：鉆(zhan)(zhan)頭(tou)事(shi)(shi)故(gu)(gu)(gu)(斷刮(gua)刀片、掉牙輪和掉鉆(zhan)(zhan)頭(tou)等(deng)(deng))、鉆(zhan)(zhan)具(ju)(ju)事(shi)(shi)故(gu)(gu)(gu)鉆(zhan)(zhan)具(ju)(ju)刺(ci)壞、斷鉆(zhan)(zhan)具(ju)(ju)等(deng)(deng))、套管(guan)(guan)事(shi)(shi)故(gu)(gu)(gu)(卡(ka)套管(guan)(guan)、斷套管(guan)(guan)等(deng)(deng))、井(jing)(jing)(jing)(jing)下(xia)落(luo)物事(shi)(shi)故(gu)(gu)(gu)(小工具(ju)(ju)等(deng)(deng)落(luo)入井(jing)(jing)(jing)(jing)內)、卡(ka)鉆(zhan)(zhan)事(shi)(shi)故(gu)(gu)(gu)(鉆(zhan)(zhan)具(ju)(ju)在(zai)井(jing)(jing)(jing)(jing)內不能上下(xia)活(huo)動(dong)或(huo)(huo)(huo)轉動(dong))、測井(jing)(jing)(jing)(jing)事(shi)(shi)故(gu)(gu)(gu)(測井(jing)(jing)(jing)(jing)電纜遇(yu)卡(ka)、遇(yu)阻或(huo)(huo)(huo)測井(jing)(jing)(jing)(jing)儀器落(luo)井(jing)(jing)(jing)(jing)等(deng)(deng))、注水(shui)(shui)泥(ni)(ni)事(shi)(shi)故(gu)(gu)(gu)(固井(jing)(jing)(jing)(jing)時水(shui)(shui)泥(ni)(ni)漿(jiang)在(zai)鉆(zhan)(zhan)具(ju)(ju)內未替出(chu)、水(shui)(shui)泥(ni)(ni)漿(jiang)返高(gao)不夠，或(huo)(huo)(huo)將水(shui)(shui)泥(ni)(ni)漿(jiang)全部替出(chu)環形空間等(deng)(deng))和井(jing)(jing)(jing)(jing)噴失控(kong)事(shi)(shi)故(gu)(gu)(gu)(不能人為(wei)控(kong)制的鉆(zhan)(zhan)井(jing)(jing)(jing)(jing)井(jing)(jing)(jing)(jing)噴)等(deng)(deng)。

鉆井事(shi)故發(fa)生的(de)原因

1）地質(zhi)因素

鉆井的對象是地(di)層，而地(di)層結構有(you)(you)(you)硬有(you)(you)(you)軟，壓力系統有(you)(you)(you)高有(you)(you)(you)低，孔隙有(you)(you)(you)大有(you)(you)(you)小，如果(guo)對這些(xie)情況沒有(you)(you)(you)足夠的了解(jie)，就(jiu)難免(mian)要(yao)發(fa)生難以預料的問題。

首先我們應(ying)該(gai)了解設計井的(de)地(di)(di)層(ceng)(ceng)孔隙壓力、地(di)(di)層(ceng)(ceng)破裂(lie)壓力、地(di)(di)層(ceng)(ceng)坍(tan)塌壓力及一些(xie)特殊(shu)地(di)(di)層(ceng)(ceng)（鹽(yan)膏(gao)、軟泥(ni)巖(yan)）的(de)蠕(ru)變應(ying)力，作為井身結(jie)構(gou)和鉆井液(ye)設計的(de)主要依據。一般地(di)(di)說，在(zai)同一個(ge)裸(luo)眼井段內不(bu)能(neng)(neng)讓噴、漏(lou)層(ceng)(ceng)同時存在(zai)，不(bu)能(neng)(neng)讓蠕(ru)變層(ceng)(ceng)與漏(lou)層(ceng)(ceng)同時存在(zai)。如果(guo)在(zai)井身結(jie)構(gou)上無法實現上述(shu)要求(qiu)，而(er)且高(gao)(gao)壓層(ceng)(ceng)和蠕(ru)變層(ceng)(ceng)在(zai)漏(lou)層(ceng)(ceng)的(de)下部，那(nei)就應(ying)對(dui)漏(lou)層(ceng)(ceng)進(jin)行預處理，不(bu)能(neng)(neng)盲目向深部鉆進(jin)。如果(guo)高(gao)(gao)壓層(ceng)(ceng)或蠕(ru)變層(ceng)(ceng)下部有低壓層(ceng)(ceng)或漏(lou)失層(ceng)(ceng)，那(nei)就只好把高(gao)(gao)壓層(ceng)(ceng)或蠕(ru)變層(ceng)(ceng)用套管封(feng)掉。

其次(ci)，對一(yi)些特殊地層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)如在(zai)一(yi)定溫度、壓力下發生蠕(ru)變的(de)鹽巖(yan)層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)、膏鹽層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)、富含水的(de)軟泥(ni)巖(yan)層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)、吸水膨脹(zhang)的(de)泥(ni)巖(yan)層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)、裂縫(feng)發育容易(yi)坍塌剝(bo)落(luo)的(de)泥(ni)巖(yan)層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)、煤層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)及(ji)某些火(huo)成巖(yan)侵(qin)入層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)都應有(you)較詳(xiang)細的(de)了(le)解(jie)，因為(wei)這些地層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)是造成井下復雜(za)的(de)主要原(yuan)因。同(tong)時對一(yi)些地質現象如斷層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)、裂縫(feng)、溶(rong)洞、特高(gao)滲透層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)的(de)位(wei)置(zhi)及(ji)硫(liu)化(hua)氫、二氧化(hua)碳的(de)存在(zai)和(he)含量(liang)也應有(you)所(suo)了(le)解(jie)。

以上(shang)這些資(zi)料(liao)(liao)(liao)對打成一口井來(lai)說至(zhi)關重(zhong)要(yao)。但地質部門所提供的(de)比(bi)較(jiao)詳細的(de)資(zi)料(liao)(liao)(liao)是(shi)油氣(qi)層(ceng)資(zi)料(liao)(liao)(liao)，而對工程上(shang)所需要(yao)的(de)重(zhong)要(yao)資(zi)料(liao)(liao)(liao)則提供不(bu)多，或不(bu)夠詳細，甚至(zhi)有些數據與實(shi)際情(qing)況(kuang)相距甚遠，即使(shi)是(shi)已經開(kai)發(fa)的(de)油田，由于注水開(kai)發(fa)的(de)結(jie)果，地下(xia)的(de)壓力(li)系統變(bian)化很(hen)大，也很(hen)難以鄰井的(de)資(zi)料(liao)(liao)(liao)作為(wei)主要(yao)依據。這就使(shi)鉆井過(guo)程往往不(bu)得不(bu)打遭遇(yu)戰(zhan)，因而復雜情(qing)且況(kuang)屢屢發(fa)生。

2）工程因(yin)素

鉆(zhan)井(jing)(jing)作業(ye)具有(you)(you)隱(yin)蔽性、復(fu)雜(za)性，由于地(di)質(zhi)(zhi)(zhi)資料(liao)掌(zhang)握不(bu)全不(bu)準(zhun)，或(huo)者雖有(you)(you)可靠地(di)質(zhi)(zhi)(zhi)資料(liao)而未(wei)嚴格地(di)按科學方法進行井(jing)(jing)身結構設計，使(shi)(shi)同一段(duan)裸(luo)眼中(zhong)噴、漏(lou)(lou)層并(bing)存(cun)，治噴則漏(lou)(lou)，治漏(lou)(lou)則噴。雖然(ran)下了(le)套管但(dan)不(bu)裝并(bing)控(kong)設備，或(huo)者雖然(ran)裝了(le)井(jing)(jing)控(kong)設備但(dan)不(bu)講求質(zhi)(zhi)(zhi)量，一旦鉆(zhan)遇高壓(ya)層，應急(ji)使(shi)(shi)用時，到處刺漏(lou)(lou)，甚(shen)至造成井(jing)(jing)噴失控(kong)。鉆(zhan)井(jing)(jing)液體系和性能與(yu)地(di)層特性不(bu)相適應，甚(shen)至片面強調節約(yue)鉆(zhan)井(jing)(jing)液處理劑，使(shi)(shi)鉆(zhan)井(jing)(jing)液性能惡化(hua)，造成裸(luo)眼井(jing)(jing)段(duan)中(zhong)某些地(di)層的(de)縮徑或(huo)坍(tan)塌。

鉆(zhan)井(jing)液密度(du)不(bu)合適，也會造成井(jing)噴、井(jing)漏或(huo)井(jing)塌。操作不(bu)適當，下鉆(zhan)速度(du)過快(kuai)會產生(sheng)很(hen)大的(de)激動壓力(li)，易將地層(ceng)憋漏。起鉆(zhan)速度(du)過快(kuai)會產生(sheng)很(hen)大的(de)抽吸力(li)，易將油氣(qi)層(ceng)抽噴或(huo)將結構松軟(ruan)的(de)地層(ceng)抽塌，特別是在鉆(zhan)頭(tou)或(huo)扶正器泥包(bao)的(de)情(qing)況(kuang)下更為嚴重。

鉆井設備發生故(gu)障，被迫(po)停止鉆具(ju)的活動(dong)或鉆井液的循(xun)環，是發生井下事(shi)故(gu)的普通常(chang)見(jian)的因素。此外，管(guan)理工作薄弱，有章不(bu)(bu)循(xun)，有表（指重表、泵壓表、扭(niu)矩(ju)表）不(bu)(bu)看(kan)，遇事(shi)不(bu)(bu)思，盲目決斷，但求(qiu)省力，不(bu)(bu)顧后果，起鉆猛(meng)提，下鉆猛(meng)壓，遇卡硬(ying)(ying)轉，遇漏硬(ying)(ying)憋，這是造成井下事(shi)故(gu)的常(chang)見(jian)原因。

常用處理方法

1)卡鉆事故(gu)原因及處理(li)

卡(ka)(ka)(ka)(ka)(ka)鉆(zhan)(zhan)及造成原因(yin)：卡(ka)(ka)(ka)(ka)(ka)鉆(zhan)(zhan)就是在(zai)鉆(zhan)(zhan)井過程(cheng)中因(yin)地質(zhi)因(yin)素、鉆(zhan)(zhan)井液性能不好、技術措施(shi)不當等(deng)原因(yin)，使鉆(zhan)(zhan)具在(zai)井內長時間不能自(zi)由活動，這種現象叫(jiao)卡(ka)(ka)(ka)(ka)(ka)鉆(zhan)(zhan)。主(zhu)要(yao)有黏(nian)附卡(ka)(ka)(ka)(ka)(ka)鉆(zhan)(zhan)、沉砂卡(ka)(ka)(ka)(ka)(ka)鉆(zhan)(zhan)、砂橋卡(ka)(ka)(ka)(ka)(ka)鉆(zhan)(zhan)、井塌卡(ka)(ka)(ka)(ka)(ka)鉆(zhan)(zhan)、縮徑卡(ka)(ka)(ka)(ka)(ka)鉆(zhan)(zhan)、泥包卡(ka)(ka)(ka)(ka)(ka)鉆(zhan)(zhan)、落物(wu)卡(ka)(ka)(ka)(ka)(ka)鉆(zhan)(zhan)及鉆(zhan)(zhan)具脫落下頓卡(ka)(ka)(ka)(ka)(ka)鉆(zhan)(zhan)等(deng)。

處理(li)卡鉆事故(gu)的方(fang)法(fa)：

泡油解(jie)卡使用震擊器震擊解卡(ka)倒扣(kou)套銑爆炸松扣爆(bao)炸鉆具側鉆新眼等

2）井塌(ta)事故原因(yin)及處理(li)

井(jing)塌(ta)是鉆井(jing)過(guo)程中井(jing)壁失(shi)穩垮塌(ta)的現象。發(fa)生井(jing)塌(ta)的原(yuan)因包(bao)括：

井內液(ye)柱壓(ya)力不能平衡(heng)地(di)層壓(ya)力地層(ceng)受鉆井液浸(jin)泡(pao)，發生水敏(min)膨脹、破碎、剝(bo)離(li)地層本身(shen)破碎、疏松(song)，上提(ti)鉆具時造(zao)成抽汲現象使下部井筒壓力下降(jiang)在起(qi)鉆(zhan)過(guo)程中，未及時回(hui)灌鉆(zhan)井液(ye)(ye)造(zao)成井內液(ye)(ye)柱(zhu)壓力(li)下降(jiang)停鉆(zhan)時間過(guo)長(chang)，鉆(zhan)井液性能發(fa)生(sheng)變(bian)化在裸眼井段長時間、大排量循環等井塌嚴(yan)重(zhong)時會導致井眼(yan)情況復雜，引起井內(nei)事故

延伸閱讀(du) | 井塌處(chu)理方法

(1)下(xia)鉆(zhan)(zhan)過程，如(ru)發現井口(kou)不返鉆(zhan)(zhan)井液,或(huo)者鉆(zhan)(zhan)桿內反噴鉆(zhan)(zhan)井液，這(zhe)是井塌(ta)的象征(zheng)，應立(li)即停止下(xia)鉆(zhan)(zhan)。開(kai)泵循環通井或(huo)劃眼(yan),待井下(xia)情況(kuang)正(zheng)常(chang)后，再恢復下(xia)鉆(zhan)(zhan)工作。

(2)起鉆過程,如發現井口液面不降，或鉆桿內反噴鉆井液，這是井塌的象征，應立即停止起鉆。開泵循環鉆井液,待泵壓正常，井下暢通無阻,管柱內外壓力平衡后，再恢復起鉆工作。 (3)無論任何時候，如發現有井塌現象，開泵時均須用小排量頂通。然后逐漸漸增加排量，中間不可停泵。如果小排量頂不通,泵壓上升，井口不返鉆井液，證明地層漏失，不可繼續擠入鉆井液。

3）鉆頭事(shi)故及預防措施(shi)

在鉆(zhan)進過程中(zhong)所發生的鉆(zhan)頭(tou)(tou)(tou)事故，包括牙輪鉆(zhan)頭(tou)(tou)(tou)掉牙爪，牙輪、蹩斷牙爪、牙齒、牙輪；刮(gua)刀(dao)鉆(zhan)頭(tou)(tou)(tou)蹩斷刀(dao)片(pian)、接(jie)頭(tou)(tou)(tou)，PDC鉆(zhan)頭(tou)(tou)(tou)脫(tuo)落(luo); 或人造聚晶金剛石(shi)、天然金剛石(shi)脫(tuo)落(luo)等，統稱(cheng)鉆(zhan)頭(tou)(tou)(tou)事故。

預防(fang)鉆頭事(shi)故

選用質(zhi)量合格(ge)的鉆頭(tou)，出廠(chang)使(shi)用說明書要求(qiu)正確使(shi)用鉆頭(tou)精心操作，均勻送鉆(zhan)，嚴防溜鉆(zhan)、頓鉆(zhan)事故發(fa)生。正確操(cao)作，按設計施工，根據鉆具組合和地層井深按要求加壓。

4）井漏(lou)事故及處(chu)理

井(jing)漏(lou)是(shi)鉆(zhan)(zhan)井(jing)過程(cheng)(cheng)中，井(jing)筒(tong)內(nei)鉆(zhan)(zhan)井(jing)液(ye)或其他介質(zhi)(固井(jing)水泥漿等)漏(lou)入(ru)地層(ceng)孔隙、裂縫等空(kong)間的(de)現象。井(jing)漏(lou)是(shi)鉆(zhan)(zhan)井(jing)工程(cheng)(cheng)中常見的(de)井(jing)內(nei)復雜(za)情況(kuang)，多(duo)數鉆(zhan)(zhan)井(jing)過程(cheng)(cheng)都有(you)不同程(cheng)(cheng)度的(de)漏(lou)失。嚴(yan)重的(de)井(jing)漏(lou)會導致井(jing)內(nei)壓力下(xia)降，影響正常鉆(zhan)(zhan)井(jing)、引起井(jing)壁失穩、誘發(fa)地層(ceng)流(liu)體涌入(ru)井(jing)筒(tong)并井(jing)噴(pen)。

井漏的處理措施

(1)對(dui)井下壓(ya)力系統和地(di)層(ceng)比(bi)較(jiao)復雜的(de)井只能采(cai)取堵漏(lou)的(de)辦(ban)法進(jin)行處理；

(2)而對于井下壓力系統單一、地層結構強(qiang)度(du)較大的井則可(ke)以(yi)采(cai)用降低鉆井液密度(du)的辦法處理。

(3)可在(zai)鉆(zhan)井液中加入(ru)堵漏材料(liao)，如鋸(ju)末，馬糞(fen)，貝殼(ke)粉、粘土等。

(4)裂縫漏(lou)失需采用稠鉆(zhan)井液(ye)加堵漏(lou)物(wu)的如鋸屑，棉子(zi)殼等，在處理井漏(lou)上和工藝措(cuo)施配合，下(xia)鉆(zhan)速度要(yao)慢(man)，泵(beng)壓排量要(yao)適當。

5）井噴事故及處理

井(jing)(jing)噴(pen)，是一種地(di)層(ceng)中流體(ti)噴(pen)出(chu)地(di)面或流入井(jing)(jing)內其(qi)它地(di)層(ceng)的現(xian)象，大多發生在開采石(shi)油天然氣的現(xian)場(chang)。引起井(jing)(jing)噴(pen)的原因有多種：地(di)層(ceng)壓力掌握(wo)不(bu)準、泥漿密(mi)度偏低(di)、井(jing)(jing)內泥漿液(ye)柱高度降低(di)；起鉆抽吸，以及其(qi)他(ta)不(bu)當措施等。

井噴發生后對其控制的方法叫壓井，壓井主要有司(si)鉆壓(ya)井法和工程師壓(ya)井法，司鉆壓井法是先把井里的氣或油排出來，再用重泥漿替換原來太輕的泥漿，這種方法需要時間較長，在加重設備不足的時候時常使用。工程師壓井法是在計算好需要泥漿的量以后一次性打入井筒中的方法，井噴事故處理在前邊已經有介紹此處不在贅述。