专业打井公司讲述钻井日常常识
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。

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。

固井：就是向井内下入一定尺寸的套管串，并在其周围注入水泥浆，把套管固定的井壁上，避免井壁坍塌。其目的是：封隔疏松、易塌、易漏等复杂地层；封隔油、气、水层，防止互相窜漏；安装井口，控制油气流，以利钻进或生产油气。钻杆地层测试

钻杆地层测试：是使用钻杆或油管把带封隔器的地层测试器下入井中进行试油的一种先进技术。它既可以在已下入套管的井中进行测试，也可在未下入套管的裸眼井中进行测试；既可在钻井完成后进行测试，又可在钻井中途进行测试。

电缆地层测试：在钻井过程中发现油气显示后，用电缆下入地层测试器可以取得地层中流体的样品和测量地层压力，称做电缆地层测试。这种测试方法比较简单，可以多次地、重复地进行。

油管传输射孔：油管传输射孔是由油管将带入井下，射孔后可以直接使地层的流体经油管导致地面，不必在射孔时向井内灌入大量压井液，避免井底污染的一种先进技术。

岩石孔隙度：岩石的孔隙度是指岩石中未被固体物质充填的空间体积Vp与岩石总体积Vb的比值。用希腊字母Φ表示，其表达式为：Φ=V孔隙/V岩石×100%=Vp/Vb×100%

地层原油体积系数：地层原油体积系数βo，又称原油地积系数，或简称原油体积系数。它是原油在地下的体积(即地层油体积)与其在地面脱气后的体积之比。原油的地积系数βo总是大于1。

流体饱和度：某种流体的饱和度是指：储层岩石孔隙中某种流体所占的体积百分数。它表示了孔隙空间为某种流体所占据的程度。岩石中由几相流体充满其孔隙，则这几相流体饱和度之和就为1(100%)。

注水泥施工工序：下套管至预定深度→装水泥头、循环泥浆、接地面管线→打隔离液→注水泥→顶胶塞→替泥浆→碰压→注水泥结束、候凝。

完井井口装置：(1)套管头--密封两层套管环空，悬挂第二部分套管柱和承受一部分重量；(2)油管头--承座锥管挂，连接油层套管和采油树、放喷闸门、管线；(3)采油树--控制油气流动，安全而有计划地进行生产，进行完井测试、注液、压井、油井清蜡等作

业。

尾管固井法：尾管固井是在上部已下有套管的井内，只对下部新钻出的裸眼井段下套管注水泥进行封固的固井方法。尾管有三种固定方法：尾管座于井底法；钻井水泥环悬挂法；尾管悬挂器悬挂法。






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专业打井公司讲述钻头的选择技巧
打井在现实生活中经常见到，从家庭打井到工业或者石油打井，都需要打井机，那么打井机的钻头应该怎么认识呢？新型反循环入岩钻头，提供一种耐磨的钻头。每个片的刃面倾斜于水平面，在每个片的刃部镶焊金刚石复合片、侧面上镶焊硬质合金块

。由于使片的刃部倾斜于水平面，在利于钻进地表较软地层；在刃部镶焊金刚石，有利于破碎硬度较高的岩石井段，提高了钻进速度；这就需要打井过程中注意钻头的选择
钻井机使用时的5种工作形式
①打井液压动力头式钻机。由液压马达通过减速器驱动，并以沿塔架上下移动的动力头代替转盘式钻机上的转盘和水龙头，驱动钻杆和钻头旋转切削岩层。可钻凿大口径水井。

 
②潜孔振动回转式钻机。以振动和回转运动相结合的方式钻进岩层。钻具由钻头、振动器、消振器和导向筒等组成。振动器产生的激振力使整个钻具作锥摆运动以破碎岩层。采用压缩空气反循环方式洗井，使岩屑通过导管和钻杆内腔排出井外。钻井深度可

达150米。

 
③压气洗井转盘式钻机。在转盘回转式钻机上用空气压缩机代替泥浆泵，用压缩空气代替泥浆洗井。通常采用反循环方式，又称气举反循环。打井适用于井深较大和缺水的干旱地区及寒带冻土层。

 
④锅锥。利用其锅锥形钻具旋转切削土层。根据钻具的大小分别称大锅锥和小锅锥，可由人力或动力驱动。切下的土屑落到锅内，提升到地面卸出。其结构简单，功效低，适宜于一般土层或砂卵石土层。钻井深度小锅锥为80～100米，打井大锅锥为30～40

米。

 
⑤循环泥浆洗井转盘式钻机。由塔架、卷扬机、转盘、钻具、泥浆泵、水龙头和电动机等组成。作业时，动力机通过传动装置驱动转盘，由主动钻杆带动钻头旋转破碎岩层。有正、反两种循环方式。正循环钻机工作时，井底岩屑通过钻杆外的环形通道被带

出井口，在沉淀池沉淀后，泥浆流回泥浆池供循环使用。反循环钻机工作时，泥浆在沉淀池沉淀后从井口自行流入井底，携带岩屑的泥浆则由砂石泵经钻头水口通过钻杆内腔向上抽吸出井，回沉到沉淀池。钻机在钻杆内形成很高的上升流速，排出岩屑和卵石的

能力较强，钻井速度快，打井适用于土层、砂层和卵石直径小于钻杆内径的松散地层。钻井深度一般在150米以内。




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专业打井公司讲述钻井液的基础知识
钻井液在钻井中的作用：

1、清洗井底，携带岩屑，保持井底清洁，保证钻头不断地破碎地层，使钻进不中断。
2、平衡地层中的流体（油、气、水）压力，防止井喷、井漏等井下复杂情况，保护油气层。
3、平衡岩石侧压力，并在井壁形成泥饼，保持井壁稳定，防止地层坍塌。
4、发挥水力效能，传递动力，冲击井底，帮助钻头破碎井底岩石，提高钻井速度。
5、悬浮岩屑和加重剂，降低岩屑沉降速度，避免沉砂卡钻。另外承受钻杆和套管的部分重力。
6、润滑并冷却钻头，钻具。
7、防止地层中盐水、盐岩、石膏、芒硝等对钻井液的化学污染，防止硫化氢污染和损害。
8、利用钻井液，准确获得井下资料。
一、钻井液性能与钻井工作的关系

一）钻井液密度与钻井的关系
密度过大有以下害处：
1、损害油气层；
2、降低钻井速度；
3、过大压差造成压差卡钻；
4、易憋漏地层；
5、易引起过高的粘切；
6、多消耗钻井液材料及动力；
7、抗污染能力下降。

密度过低则容易发生井喷、井塌（尤其是负压钻井）、缩径（对塑性地层，如较纯的粘土、盐岩层等）及携屑能力下降等。

二）钻井液粘度、切力与钻井的关系
1、粘度、切力过大有以下害处。
⑴流动阻力大，能量消耗多，功率低，钻速慢；
⑵净化不良（固控设备不易充分发挥效力），易引起井下复杂情况；
⑶易泥包钻头，压力波动大，易引起卡、喷、漏和井塌等事故；
⑷脱气较难，影响气测并易造成气侵。

2、粘度和切力过低也不利于钻井，如：
⑴洗井不良，井眼净化效果差；
⑵冲刷井壁加剧，引起井塌等井下事故；
⑶岩屑过细影响录井。

三）滤失量和泥饼质量与钻井工作的关系
钻井液滤失量过大，泥饼厚而虚，会引起一系列问题。
1、易造成地层孔隙堵塞而损害油气层，滤液大量进入油气层，会引起油气层的滲透率等物性变化，损害油气层，降低产能。
2、泥饼在井壁堆积太厚，环空间隙变小，泵压升高。
3、易引起泥包钻头，下钻遇阻、遇卡或堵死水眼。
4、在高滲透地层易造成较厚的滤饼而引起阻卡，甚至发生压差卡钻。
5、电测不顺利，并且由于钻井液滤液进入地层较深，水侵半径增大，若超过测井仪器所测及的范围，其结果是电测解释不准确而易漏掉油气层。
6、对松软地层，易泡垮易塌地层，会形成不规则的井眼，引起井漏等。
泥饼一定要薄、致密、韧性好，能经受钻井液液流的冲刷。

四）固相含量与钻井的关系
钻井液固相含量越低越好，一般控制在0.5％以下。固相含量过大，有以下危害：
1、固相含量高，钻井液柱压力大，钻速降低。
2、固相颗粒愈细对钻速影响愈大，而且深入油层会造成性堵塞，油气层受损害严重。
3、固相含量高、滤失量大时，泥饼必然厚，摩阻系数增大，因而易引起井下复杂情况的发生。
4、固相含量高，钻井液的流变性难以控制，且流阻大，功耗多，钻井效率低。
5、含砂量大，易造成钻头、钻具等机械设备的磨损。
6、在固相含量高时，钻井液受外界影响大且敏感（如对温度、各种污染物等的影响变大）。

降低固相含量的方法

1、机械除砂：利用振动筛、除砂器、除泥器等设备降低固相含量。

1）振动筛
振动筛是对钻井液进行固相控制的级设备，又是能适用于加重钻井液的常规分离设备。因此，它是固控的关键设备，担负着清除大量钻屑的任务，同时为下一级固控设备的使用创造必要的条件，如果振动筛发生故障，其下一级设备就会超载，严重影响

净化效果。所以，要根据钻井条件，选好、用好振动筛。

2）旋流器
旋流器按其直径不同，可分为除砂器和除泥器。
⑴除砂器。直径为150～300毫米的旋流器称为除砂器。其处理能力是：在进料压力为0.2兆帕时不低于20～120立方米每小时。正常工作的除砂器能清除约95％大于74微米的钻屑和约50％大于40微米的钻屑。为了提高使用效果，在选用除砂器时，其许可处理量

必须为钻井时排量的125％。
⑵除泥器。直径为100毫米和150毫米的旋流器称为除泥器。其处理能力是：在进料压力为0.2兆帕时不低于10和15立方米每小时。正常工作的除泥器能清除约95％大于40微米的钻屑和约50％大于15微米的钻屑。除泥器能除去12～13微米的重晶石，因此，不能

用它来处理加重钻井液。在使用中，除泥器的许可处理量，应为钻井时排量的125％～150％。

3）清洁器
清洁器是旋流器与超细网振动筛的组合。上部为旋流器，下部为超细网振动筛。
清洁器是二次处理设备。它处理钻井液的过程分为两布：步是旋流器把钻井液分离成低密度的溢流和高密度的底流。第二步是超细网振动筛将高密度的底流再分离成两部分，一部分是重晶石和其它小于网孔的颗粒透过筛网，另一部分是大于网孔的颗粒从筛

网尾部排出。

4）离心机
离心机有沉淀式、筛筒式、水力涡轮式、叠片式等多种类型，而在石油钻井中处理钻井液用的多数是前三种。
离心机主要用在加重钻井液中回收重晶石和清除细小固相及胶体，在非加重钻井液中清除钻屑，也可用离心机对旋流器排出的底流进行第二次分离，回收液相，排除钻屑。
离心机的处理量和分离粒度与其转速和容量有关。
2、化学除砂：加入化学絮凝剂，将细小的砂子变大而沉降。
3、降低钻井液粘度有利于降低固相含量：因此在现场维护钻井液时，对固相含量有下列要求。
⑴根据需要配备良好的净化设备，彻底清除无用固相。
⑵必须严格控制膨润土的含量，所使用钻井液的密度愈高、井愈深、温度愈高，膨润土的含量应愈低，一般应控制在30～80kg/m3。
⑶在轻钻井液中，固相含量应不超过10％（体积）或密度不大于1150kg/m3。
⑷无用固相含量与膨润土含量的比值，应控制在2﹕1～3﹕1。

五）PH值与钻井工作的影响
1、PH值过高，OH-在粘土表面吸附，会促进泥页岩的水化膨胀和分散，对巩固井壁、防止缩径和坍塌都不利，往往会引起井下复杂情况的发生。另外，高PH值的钻井液具有强腐蚀性，缩短了钻具及设备的使用寿命。
2、通过PH值的变化，可以预测井下情况。如盐水侵、石膏侵、水泥侵等都会引起PH值的变化。


二、有机处理剂

一）稀释剂（降粘剂）
稀释作用主要是通过稀释剂分子在粘土颗粒某些部位的吸附，改变粘土颗粒的表面水化状态，减弱或拆散钻井液内部的网状结构来达到稀释的目的。
1、单宁碱液：代号NaT
2、磺单宁：又叫磺化单宁，代号SMT
3、铁木质素磺酸盐
简称铁盐，代号FCLS。为棕黑色粉末，易溶于水，水溶液呈弱酸性。
其主要用作抗盐抗钙的分散型钻井液的稀释剂，可减弱粘土颗粒间的流动阻力，降低粘度和切力；也可抑制泥页岩的水化膨胀和分散，而防止粘度和切力的上升，有利于井壁稳定。此外铁盐还具有降滤失作用和抑制粘土水化膨胀的作用。

二）降滤失剂
1、羧纤维素钠盐
代号为Na－CMC，简称CMC，目前常用的有低粘CMC、中粘CMC、高粘CMC三种。为白色纤维状粉末，具有吸湿性，不溶于酸和醇等有机溶剂，易分散于水中形成胶状液，抗温达90～140℃，有一定抗盐、抗钙能力。
主要用于各种水基钻井液的降滤失剂，还具有抑制页岩水化膨胀作用、增稠作用等。

2、水解聚丙烯腈盐类
⑴水解聚丙烯腈钠盐
代号Na－HPAN，是聚丙烯腈加NaOH水解而得的产物。为淡黄色颗粒或粉末，溶于水，水溶液呈碱性。
主要用作聚合物钻井液的降滤失剂，并有增粘和絮凝作用。抗盐可至饱和而抗钙较差，抗温性强。
⑵水解聚丙烯腈钙盐
代号Ca－HPAN或CPAN，为浅黄色、灰白色颗粒或粉末，水溶性好。
主要用作聚合物钻井液的降滤失剂，抗盐、抗钙、抗温能力强。
⑶水解聚丙烯腈胺盐
代号NH4－HPAN或NPAN，主要用作防塌降滤失剂，抑制能力强，不提粘，耐高温，使用时碱度不宜过高。

3、腐植酸类
利用褐煤中的腐植酸进行磺化或而形成的各种盐类。它既有降滤失作用，又有降粘作用。
⑴腐植酸钠
代号NaHm或NaC，是由褐煤和NaOH水解产物，黑褐色粉末，易溶于水，水溶液呈碱性。主要用作淡水钻井液的降滤失剂，具有降粘作用，抗温性好。
⑵硝基腐植酸钠
代号Na－NHm，是用硝酸氧化的腐植酸钠盐。黑褐色粉末，易溶于水，水溶液呈碱性。主要用作淡水钻井液的降滤失剂，并具有降粘作用，抗盐作用较强。
⑶腐植酸
代号CrHm,是一种抗高温降滤失剂和稀释剂，抗温可达200℃以上。抗盐、抗钙能力也较强。
⑷聚合腐植酸
代号SH23、SH24，为黑色粉粒，易溶于水，主要用作各种水基钻井液的降滤失剂，抗盐、抗钙、防塌能力强，抗温达200℃。

三）絮凝剂
絮凝剂可分为无机絮凝剂和有机絮凝剂两类，无机絮凝剂若控制不好易发生聚沉，而有机絮凝剂能溶于水，因而现场一般都用有机絮凝剂。有机絮凝剂又分为完全絮凝剂和选择性絮凝剂。
1、聚丙烯酰胺
代号PAM，分为胶剂和粉剂两种，胶剂为无色透明都弹性胶体；粉剂是白色粉末。它水溶性好，热稳定性高，抗温达200℃，在水中不电离。主要用作不分散低固相钻井液的絮凝剂，并有改善钻井液流变性、减少摩阻和防塌等效能。
2、部分水解聚丙烯酰胺
代号PHP，通常也分胶剂和粉剂两种。高水解度的PHP还有增稠、堵漏、润滑、降滤失和剪切稀释效能。
3、丙烯酰胺和丙烯酸钠共聚物
代号80A51，为无色或白色粉末，易溶于水，空气中易吸水结块。主要用作水基钻井液的絮凝剂，并有增粘、改善流变性、抑制造浆和防塌等效能。

四）增粘剂
1、高粘CMC
代号HV－CMC，不溶于酸和醇等有机溶剂，易分散于水中成胶体溶液。主要用作水基钻井液增粘剂，也可作乳化剂。有一定降滤失作用和抗盐能力。

2、复合离子型聚丙烯酸盐
代号PAC141，为白色或微黄色可流动粉末。本品不仅可以提高粘度,还可改善流变参数、提高剪切稀释能力、降低滤失量、包被岩屑和抑制粘土颗粒分散的作用，并有抗盐、抗钙、和抗温能力。主要用于水基钻井液，也可用于海水及饱和盐水钻井液。

五）页岩抑制剂
1、磺化沥青钠盐
代号SAS－1，为黑褐色膏状胶体或粉剂，PH值为8～11，密度为1.0 g/cm3。其主要用作各类钻井液的页岩抑制剂，并有润滑和控制高温高压滤失量的效能。
2、水分散沥青
代号SR－401，黑色粉末。主要用作页岩微裂缝和破碎带的封闭剂而起防塌作用，并有较好的润滑能力。一般用量为0.5％～4％。
3、水解聚丙烯腈钾盐
代号KPAN，为棕红色或淡黄色粉末，易溶于水，水溶液呈碱性。为丙烯酸类页岩抑制剂，并有降滤失、抗污染和防塌等特点。

六）表面活性剂
表面活性剂的种类繁多，在钻井液中的作用也是多方面的。除用作乳化剂、消泡剂外，选用适当的表面活性剂处理钻井液，对提高钻井液的热稳定性、保护油气层、降低滤饼摩擦系数，防塌、防腐、提高钻速、预防和解除钻井液中的复杂事故等方面有突出的效

果。

1、乳化剂。
⑴烷基磺酸钠（AS）。
⑵聚氧乙烯辛基苯酚醚（OP）。
2、润湿、防卡、解卡剂。
⑴聚（PEG－400）。
⑵CP233防卡剂。
⑶SR301解卡剂。
3、消泡剂。
⑴甘油聚醚。
⑵7501消泡剂。

三、钻井液的有关计算

1、增密度计算
公式：

式中 W加——加重剂量，t；
V加——加重钻井液体积，m3；
V原——原钻井液体积，m3；
ρ重——加重剂的密度，g/cm3；
ρ加——加重钻井液密度，g/cm3；
ρ原——原钻井液密度，g/cm3。

2、降低密度的计算
公式：

式中 X——所需水量，m3；
ρ稀——稀释后的钻井液密度，g/cm3；
V原——原浆体积，m3；
ρ水——水的密度，g/cm3。

四、常用钻井液类型

一）水基钻井液
水基钻井液以水为分散介质（连续相），以粘土为分散相（固相），加入一定的化学处理剂或加重材料组成。这类钻井液发展最早，使用最广泛。水基钻井液又可分为以下几种类型：

1、淡水钻井液：
由淡水、粘土和一般的降粘剂、降滤失剂配制而成。含盐量（Nacl）小于1％或低于10000毫克／升。含钙量小于120毫克／升。
2、盐水钻井液：
含盐量大于1％或高于10000毫克／升。包括盐水钻井液、饱和盐水钻井液、海水钻井液。主要用在海湾海上钻井，钻盐岩层及泥页岩易塌地层。
3、钙处理钻井液：
含钙量大于120毫克／升。包括石灰钻井液、石膏钻井液、氯化钙钻井液。其主要特点是抗可溶性盐侵蚀能力强，性能稳定。
4、不分散低固相聚合物钻井液：
一般低固相钻井液粘土含量小于7％（体积百分数）；不分散低固相钻井液的粘土含量小于4％。其主要特点是钻速快，流动性好，钻井总成本低。
5、混油钻井液：
在水基钻井液中混入3～4％化油类（原油或柴油），使油成小珠分散化状态。其主要特点是润滑性好，流动性好，失水量低，泥饼摩擦系数小。

二）油基钻井液
以油为分散介质的钻井液。它又可分为：

1、油基钻井液：
是以原油或柴油为连续相（液相），以氧化沥青作为分散相（固相），再加入化学处理剂和加重剂配成的，含水量在3％以下。其主要特点是对油层损害小，抗可溶性盐侵污的能力强。

2、油包水乳化钻井液：
以柴油作连续相，以水作分散相，呈小液滴状分散在水中（水的体积分数可达60％），以有机膨润土（或称亲油膨润土）和氧化沥青作稳定剂，再加入其它处理剂、加重剂配制而成。其主要特点是热稳定性高，有较好的防塌效果，对油气层损害小，常用于高温

井段，钻易塌地层和低压油气层。




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