鉆井與完井工程重點(diǎn)總結(jié)

第一章緒論

1、鉆井分類：地質(zhì)探井、預(yù)探井、詳探井（評(píng)價(jià)井）、地質(zhì)淺井、檢查資料井、生產(chǎn)井、注水井。

地質(zhì)探井：了解地層的沉積年代、巖性、厚度、生儲(chǔ)蓋組合。預(yù)探井：以發(fā)現(xiàn)未知新油氣藏為目的所鉆的井。第二章井身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

1、井深結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的任務(wù)：確定套管的下入層次、下入深度、水泥漿返深、水泥環(huán)厚度、生產(chǎn)套管尺寸及鉆頭尺寸。

井身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)滿足以下主要原則：A.能有效保護(hù)儲(chǔ)層；

B.避免產(chǎn)生井漏、井噴、井塌、卡鉆等井下復(fù)雜情況和事故，為安全、優(yōu)質(zhì)、高速和經(jīng)濟(jì)鉆井創(chuàng)造條件；C.當(dāng)實(shí)際地層壓力超過(guò)預(yù)測(cè)值發(fā)生溢流時(shí)，在一定范圍內(nèi)，應(yīng)具有處理溢流的能力。2、選擇井身結(jié)構(gòu)的客觀依據(jù)：地層壓力剖面、地層破裂壓力剖面、井眼坍塌壓力剖面。

3、上覆地層壓力p0：指該處以上地層巖石基質(zhì)和孔隙中流體的總重量（重力）產(chǎn)生的壓力。4、地層壓力pp：指巖石孔隙中流體的壓力，亦稱地層孔隙壓力。

5、骨架壓力：由巖石顆粒之間相互接觸來(lái)支撐的那部分上覆地層壓力（亦稱有效上覆地層壓力或顆粒壓力）。6、異常高壓的成因：

A.沉積物的快速沉積，壓實(shí)不均勻；B.滲透作用；C.構(gòu)造作用；D.儲(chǔ)集層的結(jié)構(gòu)。7、地層壓力預(yù)測(cè)方法：（要求掌握d（dc）指數(shù)法的原理）

d（dc）指數(shù)法檢測(cè)原理：機(jī)械鉆速是鉆壓、鉆速、鉆頭類型及尺寸、水力參數(shù)、鉆井液性能、地層巖性等因素的函數(shù)。當(dāng)其他因素一定時(shí)，只考慮壓差對(duì)鉆速的影響，則機(jī)械鉆速隨壓差減小而增加。在正常地層壓力情況下，如巖性和鉆井條件不變，機(jī)械鉆速隨井深的增加而下降。當(dāng)鉆入壓力過(guò)渡帶之后，由于壓差減小，巖石孔隙度增大，機(jī)械鉆速轉(zhuǎn)而加快。d指數(shù)則正是利用這種差異預(yù)報(bào)異常高壓。

8、地層破裂壓力：當(dāng)液體壓力達(dá)到某一數(shù)值時(shí)會(huì)使地層破裂，這個(gè)液體壓力稱為地層破裂壓力。9、地應(yīng)力：指地下環(huán)境中某一巖層深度所處的應(yīng)力狀態(tài)。可用三個(gè)主應(yīng)力表示，即垂直主應(yīng)力z、最大水平地應(yīng)力H、

最小水平地應(yīng)力h。10、井眼坍塌壓力預(yù)測(cè)

井眼失穩(wěn)破壞準(zhǔn)則：石油工程對(duì)脆性泥頁(yè)巖般采用摩爾庫(kù)爾強(qiáng)度準(zhǔn)則。11、井深結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)井內(nèi)壓力系統(tǒng)必須滿足：pf>=pmE>=pR（原則）

Pf地層破裂壓力；

pmE鉆井液有效液柱壓力；pR地層壓力。12、井身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)參數(shù)：

A.地質(zhì)方面的數(shù)據(jù)

1)巖性剖面及故障提示；2)地層壓力梯度剖面；3)地層破裂壓力梯度剖面。B.工程數(shù)據(jù)

1)抽汲壓力系數(shù)Sw（起鉆）；2)激動(dòng)壓力系數(shù)Sg（下鉆）；3)地層破裂安全增值Sf；4)溢流條件Sk；

5)壓差允值pN（pa）。（避免差壓卡鉆）

13、套管層次：導(dǎo)管，表層套管，中間套管（或技術(shù)套管），生產(chǎn)套管（或油層套管）。14、井身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)步驟：

A.根據(jù)區(qū)域地質(zhì)情況，確定按正常作業(yè)工況或溢流工況選擇式；B.利用壓力剖面圖中最大地層壓力梯度求中間套管下入深度假定點(diǎn)；C.驗(yàn)證中間套管下入深度H3是否有卡套管的危險(xiǎn)；D.計(jì)算鉆井（或中間）尾管的最大下入深度；E.計(jì)算表層套管下入深度H1；F.進(jìn)一步校核中間尾管；

G.生產(chǎn)套管下入目的層中，應(yīng)進(jìn)行壓差卡鉆和溢流條件校核。第三章鉆井液

1、鉆井液主要功能：

A.清洗井底，攜帶巖屑；B.冷卻、潤(rùn)滑鉆頭和鉆柱；C.形成泥餅，保護(hù)井壁；D.控制和平衡地層壓力；E.懸浮巖屑和加重材料；

F.提供所鉆地層的地質(zhì)資料；G.傳遞水功率；H.防止鉆具腐蝕。

2、主要的粘土礦物：高嶺石、蒙脫石、伊利石。

3、粘土礦物的水化作用：指水分子被粘土表面及其所帶陽(yáng)離子極化后定向排列而形成的水化膜的作用。包括表面水

化（主要有粘土表面吸附產(chǎn)生）和滲透水化（主要由吸附陽(yáng)離子在表面和本體的濃度差產(chǎn)生）兩種。4、擴(kuò)散雙電層的形成與結(jié)構(gòu)

由于膠體粒子帶電，在它周圍分布著與其電荷數(shù)相等的反離子，于是在固液界面形成雙電層。反離子分布不均勻，靠固體表面密度高，形成緊密層（吸附層）。

擴(kuò)散雙電層：從固體表面到過(guò)剩反離子為零處得這一層稱為擴(kuò)散雙電層。5、鉆井液的工藝性能

A.鉆井液的流變性能：鉆井液在流動(dòng)過(guò)程中的流變性和靜止?fàn)顟B(tài)下觸變性的流體力學(xué)表現(xiàn)，主要由粘度、靜切

應(yīng)力等流變參數(shù)表示。

鉆井液流變行為模式：冪律流體模式；賓漢流體模式；卡森流體模式；赫巴流體模式。B.鉆井液的失水造壁性能

失水：鉆井液在屢失過(guò)程中，其中的自由水在壓差作用下向多孔性地層屢失滲透的過(guò)程叫做失水。造壁：井壁上泥餅的形成叫做造壁。失水類型：瞬間失水、動(dòng)失水、靜失水。

6、影響失水的因素：

A.靜失水量Vf與時(shí)間t的關(guān)系；（正相關(guān)）B.靜失水量與壓差的關(guān)系；（正相關(guān)）C.靜失水量與濾液粘度的關(guān)系；（負(fù)相關(guān)）D.靜失水量與固相含量及類型的關(guān)系；（Vf(Cc/Cm-1)1/2）E.靜失水量與泥餅厚度的關(guān)系；（正相關(guān)）F.靜失水量與泥餅滲透率的關(guān)系。（正相關(guān)）

7、鉆井液分類：水基鉆井液、油基鉆井液、氣態(tài)鉆井液。第四章鉆進(jìn)工藝

1、影響鉆井速度的因素：

A.地層巖性；

B.鉆井液性能：密度、固相含量、粘度、失水，尤其是初失水、含油量；（具體分析見(jiàn)圖4-2）C.鉆頭類型；

D.水力參數(shù)：由于射流形成的影響；

E.機(jī)械參數(shù)：鉆壓、鉆速是直接作用于井底借以破碎巖石的基本參數(shù)，二者需合理配合。2、巖石的物理機(jī)械性質(zhì)

彈性：除去外力，物體能恢復(fù)原狀的特性；塑性：除去外力，物體不能恢復(fù)原狀的特性。3、巖石的強(qiáng)度

強(qiáng)度：物體受外力作用而達(dá)到破壞時(shí)的應(yīng)力；

單軸抗壓強(qiáng)度：在單向受壓情況下，巖石發(fā)生破壞的應(yīng)力；抗拉強(qiáng)度：在拉張力的作用下巖石發(fā)生破壞時(shí)的應(yīng)力；抗剪強(qiáng)度：在剪切力的作用下巖石發(fā)生破壞時(shí)的應(yīng)力；抗彎強(qiáng)度：在彎曲力矩作用下巖石發(fā)生破壞時(shí)的應(yīng)力。

4、巖石的硬度：巖石抵抗其他物體壓入其內(nèi)的能力，即巖石的抗壓入強(qiáng)度。

5、巖石的可鉆性：一般理解為巖石破碎的難易性，由此把巖石分為難鉆的和易鉆的。6、鉆頭類型

A.刮刀鉆頭

B.牙輪鉆頭：作用機(jī)理為鉆頭的沖擊、壓碎和剪切破碎巖石的作用；C.金剛石鉆頭：作用機(jī)理為切削。

7、水力參數(shù)對(duì)鉆速的影響機(jī)理：水力破巖作用、水力清巖作用。8、機(jī)械參數(shù)對(duì)鉆速的影響：鉆壓、鉆速、排量。9、鉆具：井下鉆井工具。10、鉆柱：基本鉆具：方鉆桿、鉆桿、鉆鋌、配合接頭；輔助四器：穩(wěn)定器、減震器、震擊器、懸浮器。11、確定鉆柱最大允許靜拉符合Pa的三種方法：

A.安全系數(shù)法；

B.考慮卡瓦擠毀鉆桿的設(shè)計(jì)系數(shù)法；C.拉力余量法。第五章鉆井過(guò)程壓力控制

1、平衡鉆井：指鉆進(jìn)時(shí)井內(nèi)有效鉆井液柱壓力等于地層壓力的鉆井技術(shù)。

2、近平衡鉆井：指鉆進(jìn)時(shí)井內(nèi)有效液柱壓力低于地層壓力，允許地層流體進(jìn)入井筒，有控制地循環(huán)至地面裝置的鉆

井技術(shù)。

3、波動(dòng)壓力：激動(dòng)壓力和抽汲壓力稱為管柱在充有流體的井內(nèi)運(yùn)動(dòng)時(shí)的波動(dòng)壓力。

激動(dòng)壓力：下放管柱產(chǎn)生的附加壓力；抽汲壓力：上提管柱產(chǎn)生的附加壓力。

4、溢流：指當(dāng)井底壓力低于地層壓力時(shí)，井口返出鉆井液流量大于泵入量，停泵后井筒流體從井口自動(dòng)外溢出井口

的現(xiàn)象。

控制溢流的方法：

A.初次控制：保持井筒鉆井液壓力略高于地層壓力并配合以合理的操作技術(shù)，地層流體不能進(jìn)入井筒而維持正

常鉆井；

B.二次井控：當(dāng)?shù)貙泳�筒壓力系統(tǒng)失去平衡時(shí)，采用井控技術(shù)重新建立井筒地層壓力系統(tǒng)控制溢流；C.三次井控：當(dāng)?shù)貙訅毫�很大，溢流發(fā)現(xiàn)較晚，進(jìn)入井筒的高壓油氣數(shù)量過(guò)多，在井口裝置完好可控條件下，

無(wú)法用保持井底壓力不變的方法排除高壓油氣溢流時(shí)，采取緊急的處理辦法，如泵入重晶石或打水泥塞。引發(fā)溢流及井噴的原因：

A.地層壓力Pp預(yù)測(cè)不準(zhǔn)確；B.井筒內(nèi)鉆井液高度h降低；C.鉆井液密度降低；

D.起鉆中抽汲壓力降低了井筒內(nèi)液柱壓力。溢流的早期征兆：

A.鉆井液池液面升高；B.鉆速變快；

C.井口返出鉆井流體速度增大；D.立管壓力下降；

E.地面油、氣、水顯示；F.鉆井液性能變化。

5、常規(guī)油氣井控制井的壓井方法

A.司鉆法（兩步控制法）：分兩個(gè)循環(huán)周進(jìn)行，第一循環(huán)采用原密度m鉆井液循環(huán)排出環(huán)空氣侵的鉆井流體；第

二循環(huán)泵入按關(guān)井立管壓力求得的所需密度的mk鉆井液置換出井筒內(nèi)m的鉆井液而恢復(fù)建立井筒壓力系統(tǒng)平衡時(shí)的壓井方法；

特點(diǎn)：第一循環(huán)周結(jié)束，關(guān)井立管壓力等于套壓；第二循環(huán)周結(jié)束，立管壓力等于循環(huán)壓降，套壓為零。停止循環(huán)后立管壓力和套壓等于零。B.工程師法（等候加重法）：根據(jù)關(guān)井立管壓力求得地層壓力，待配制好所需壓井密度的鉆井液后，通過(guò)一個(gè)循環(huán)周內(nèi)同時(shí)排出環(huán)空氣侵流體的壓井方法。

6、防噴器類型：環(huán)形防噴器、閘板防噴器（單、雙）、旋轉(zhuǎn)防噴器。第六章井眼軌跡設(shè)計(jì)與控制

1、定向井井眼軌跡設(shè)計(jì)的基本要素

A.井深：井眼軸線上任一點(diǎn)到井口的井眼長(zhǎng)度；

B.井斜角：井眼軸線上任一點(diǎn)的井眼方向線（切線，指向前方）與通過(guò)該點(diǎn)的重力線間之間的夾角；C.方位角：井眼軸線上任一點(diǎn)的正北方向線與該點(diǎn)的井眼方向線在水平面投影線間的夾角；D.井斜變化率：?jiǎn)挝婚L(zhǎng)度段內(nèi)井斜角的改變值；

E.垂深：井眼軸線上任一點(diǎn)到井口所在水平面的距離；

F.水平位移：井眼軸線上任一點(diǎn)到井口所在的鉛垂線的距離。2、井眼曲率：?jiǎn)挝婚L(zhǎng)度段內(nèi)井眼切線傾角的改變。（錯(cuò)誤！未找到引用源。）第七章固井

1、固井：向井內(nèi)下入套管，并向井眼和套管之間的環(huán)形空間注入水泥的施工作業(yè)。包括下套管和注水泥兩大部分。2、套管柱外載類型

A.外擠壓力：主要來(lái)自鉆井液液柱壓力、水泥漿液柱壓力、地層中流體壓力、易流動(dòng)巖層的側(cè)壓力等；

分為：外壓力、支撐內(nèi)壓力、有效外壓力

B.內(nèi)壓力：主要來(lái)自鉆井液、地層流體（油、氣、水）壓力以及特殊作業(yè)（如壓井、酸化壓裂、擠水泥等）時(shí)

所施加的壓力；

分為：內(nèi)壓力、支撐外壓力、有效內(nèi)壓力

C.軸向拉力：套管自重、動(dòng)載，遇卡上提多提的拉力等產(chǎn)生的附加拉力等。3、套管強(qiáng)度：套管柱具有的抵抗外載的能力稱為套管強(qiáng)度。

抗擠強(qiáng)度：套管所能承受的最大外擠壓力；抗內(nèi)壓強(qiáng)度：套管所能承受的最大內(nèi)壓力；抗拉強(qiáng)度：套管所能承受的最大軸向拉力。

4、水泥漿（石）的性能：水泥漿密度、水泥漿稠化時(shí)間、水泥漿流變性、水泥漿失水量、水泥漿穩(wěn)定性、水泥石抗

壓強(qiáng)度、水泥石滲透率。5、提高注水泥頂替效率的措施：

A.加扶正器降低套管在井眼中的偏心程度；（避免竄槽現(xiàn)象）B.注水泥時(shí)活動(dòng)套管；（要求井壁規(guī)則，轉(zhuǎn)速低）C.采用紊流或塞流流態(tài)注水泥；（在紊流塞流流態(tài)，斷面流速分布相對(duì)平緩，因而有利于水泥漿均勻推進(jìn)頂替鉆

井液）

D.使用注水泥前置液；

E.注水泥前調(diào)整鉆井液性能；F.增加紊流接觸時(shí)間

G.頂替液與鉆井液的密度差；（一般要求鉆井液、前置液、水泥漿的密度應(yīng)逐級(jí)增大（所謂正密度差），因正密

度差將對(duì)鉆井液產(chǎn)生浮力作用，有利于頂替）

第八章完井

1、完井：指油氣井的完成，即根據(jù)油氣層的地質(zhì)特性和開(kāi)發(fā)開(kāi)采的技術(shù)要求，在井底建立油氣層與油氣井井筒之間

的合理連通渠道或連通方式。

2、幾種主要完井方法適用的地質(zhì)條件（垂直井）

射孔完井：

A.有氣頂、或有底水、或有含水夾層，易塌夾層等復(fù)雜地質(zhì)條件，因而要求實(shí)施分隔層段的儲(chǔ)層；

B.各分層之間存在壓力、巖性等差異，因而要求實(shí)施分層測(cè)試、分層采油、分層注水、分層處理的儲(chǔ)層；C.要求實(shí)施大規(guī)模水力壓裂作業(yè)的低滲透儲(chǔ)層；D.砂巖儲(chǔ)層、碳酸鹽巖裂縫性儲(chǔ)層。裸眼完井：

A.無(wú)氣頂、無(wú)底水、無(wú)含水夾層及易塌夾層的儲(chǔ)層；

B.巖性堅(jiān)硬致密，井壁穩(wěn)定不坍塌的碳酸鹽巖或砂巖儲(chǔ)層；C.單一厚儲(chǔ)層，或壓力、巖性基本一致的多儲(chǔ)層；D.不準(zhǔn)備實(shí)施分隔層段，選擇性處理的儲(chǔ)層。割縫襯管完井：

A.無(wú)氣頂、無(wú)底水、無(wú)含水夾層及易塌夾層的儲(chǔ)層；B.單一厚儲(chǔ)層，或壓力、巖性基本一致的多儲(chǔ)層；C.不準(zhǔn)備實(shí)施分隔層段，選擇性處理的儲(chǔ)層；D.巖性較為疏松的中、粗砂粒儲(chǔ)層。裸眼礫石充填完井：

A.無(wú)氣頂、無(wú)底水、無(wú)含水夾層的儲(chǔ)層；

B.單一厚儲(chǔ)層，或壓力、巖性基本一致的多儲(chǔ)層；C.不準(zhǔn)備實(shí)施分隔層段，選擇性處理的儲(chǔ)層；D.巖性疏松出砂嚴(yán)重的中、粗、細(xì)砂粒儲(chǔ)層。套管礫石充填完井：

A.有氣頂、或有底水、有含水夾層、易塌夾層等復(fù)雜地質(zhì)條件，因而要求實(shí)施分隔層段的儲(chǔ)層；B.各分層之間存在壓力、巖性差異，因而要求實(shí)施選擇性處理的儲(chǔ)層；C.巖性疏松出砂嚴(yán)重的中、粗、細(xì)砂粒儲(chǔ)層。第九章儲(chǔ)層保護(hù)

1、儲(chǔ)層敏感性：速敏、水敏、鹽敏、堿敏、酸敏。

速敏：指因流體流動(dòng)速度變化引起地層微粒運(yùn)移、堵塞喉道，導(dǎo)致滲透率下降的可能性及其程度；

水敏：原始狀態(tài)處于鹽水環(huán)境中的地層的某些礦物遇淡水或低礦化度水后發(fā)生膨脹、分散、脫落和運(yùn)移，從而減小或堵塞儲(chǔ)層喉道，造成儲(chǔ)層滲透率下降的可能性及其程度；鹽敏：滲透率隨注入液礦化度降低而變化的可能性及其程度；

堿敏：堿性環(huán)境下，粘土顆粒易于分散、運(yùn)移，誘發(fā)粘土礦物失穩(wěn)，堿性介質(zhì)與儲(chǔ)層巖石反應(yīng)是礦物顆粒分散，與地層水相互作用生成無(wú)機(jī)垢等，從而造成儲(chǔ)層滲透率下降的可能性及其程度；

酸敏：酸液進(jìn)入地層后，與地層中的酸敏性礦物發(fā)生反應(yīng)，產(chǎn)生沉淀或釋放出微粒，使地層滲透率下降的可能性及其程度。

2、鉆井過(guò)程中造成儲(chǔ)層損害原因分析

A.鉆井過(guò)程中儲(chǔ)層損害原因；

1)鉆井液中固相顆粒堵塞儲(chǔ)層

2)鉆井液濾液與儲(chǔ)層巖石不配伍一起的損害；（水敏、鹽敏、堿敏、潤(rùn)濕反轉(zhuǎn)、表面吸附）3)鉆井液濾液與儲(chǔ)層流體不配伍引起的損害；（無(wú)機(jī)鹽沉淀、形成處理劑不溶物、發(fā)生水鎖效應(yīng)、形成乳化

堵塞、細(xì)菌堵塞）

4)油相滲透率變化引起的損害；（鉆井液濾液進(jìn)入儲(chǔ)層，改變了井壁附近地帶的油氣水分布，導(dǎo)致油相滲透

率下降，增加油流阻力）

5)負(fù)壓差急劇變化造成的儲(chǔ)層損害；（中途測(cè)試或負(fù)壓差鉆井時(shí)，如選用的負(fù)壓差過(guò)大，可誘發(fā)儲(chǔ)層速敏，引起儲(chǔ)層出砂及微粒運(yùn)移。此外，還會(huì)誘發(fā)地層中原油組分形成有機(jī)垢和產(chǎn)生應(yīng)力敏感損害）B.鉆井過(guò)程中影響儲(chǔ)層損害程度的工程因素；

1)壓差：壓差是造成儲(chǔ)層損害的主要因素之一。通常鉆井液的濾失量隨壓差的增大而增加，因而鉆井液進(jìn)

入儲(chǔ)層的深度和損害儲(chǔ)層的嚴(yán)重程度均隨正壓差的增加而增大；

2)浸泡時(shí)間：當(dāng)儲(chǔ)層被鉆開(kāi)時(shí)，鉆井液固相或?yàn)V液在壓差作用下進(jìn)入儲(chǔ)層，其進(jìn)入數(shù)量和深度及對(duì)儲(chǔ)層損

害的程度均隨鉆井液浸泡儲(chǔ)層時(shí)間的增長(zhǎng)而增加；

3)環(huán)空返速：環(huán)空返速越大，鉆井液對(duì)井壁泥餅的沖蝕越嚴(yán)重，因此，鉆井液的動(dòng)濾失量隨環(huán)空返速的增

高而增加，鉆井液固相和濾液對(duì)儲(chǔ)層侵入深度及損害程度亦隨之增加；

4)鉆井液性能：鉆井過(guò)程中起下鉆、開(kāi)泵所產(chǎn)生的激動(dòng)壓力隨鉆井液的塑性粘度和動(dòng)切力增大而增加。

第十章環(huán)境保護(hù)

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第一章緒論

1、鉆井分類：地質(zhì)探井、預(yù)探井、詳探井（評(píng)價(jià)井）、地質(zhì)淺井、檢查資料井、生產(chǎn)井、注水井。

地質(zhì)探井：了解地層的沉積年代、巖性、厚度、生儲(chǔ)蓋組合。預(yù)探井：以發(fā)現(xiàn)未知新油氣藏為目的所鉆的井。第二章井身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

1、井深結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的任務(wù)：確定套管的下入層次、下入深度、水泥漿返深、水泥環(huán)厚度、生產(chǎn)套管尺寸及鉆頭尺寸。

井身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)滿足以下主要原則：A.能有效保護(hù)儲(chǔ)層；

B.避免產(chǎn)生井漏、井噴、井塌、卡鉆等井下復(fù)雜情況和事故，為安全、優(yōu)質(zhì)、高速和經(jīng)濟(jì)鉆井創(chuàng)造條件；C.當(dāng)實(shí)際地層壓力超過(guò)預(yù)測(cè)值發(fā)生溢流時(shí)，在一定范圍內(nèi)，應(yīng)具有處理溢流的能力。2、選擇井身結(jié)構(gòu)的客觀依據(jù)：地層壓力剖面、地層破裂壓力剖面、井眼坍塌壓力剖面。

3、上覆地層壓力p0：指該處以上地層巖石基質(zhì)和孔隙中流體的總重量（重力）產(chǎn)生的壓力。4、地層壓力pp：指巖石孔隙中流體的壓力，亦稱地層孔隙壓力。

5、骨架壓力：由巖石顆粒之間相互接觸來(lái)支撐的那部分上覆地層壓力（亦稱有效上覆地層壓力或顆粒壓力）。6、異常高壓的成因：

A.沉積物的快速沉積，壓實(shí)不均勻；B.滲透作用；C.構(gòu)造作用；D.儲(chǔ)集層的結(jié)構(gòu)。7、地層壓力預(yù)測(cè)方法：（要求掌握d（dc）指數(shù)法的原理）

d（dc）指數(shù)法檢測(cè)原理：機(jī)械鉆速是鉆壓、鉆速、鉆頭類型及尺寸、水力參數(shù)、鉆井液性能、地層巖性等因素的函數(shù)。當(dāng)其他因素一定時(shí)，只考慮壓差對(duì)鉆速的影響，則機(jī)械鉆速隨壓差減小而增加。在正常地層壓力情況下，如巖性和鉆井條件不變，機(jī)械鉆速隨井深的增加而下降。當(dāng)鉆入壓力過(guò)渡帶之后，由于壓差減小，巖石孔隙度增大，機(jī)械鉆速轉(zhuǎn)而加快。d指數(shù)則正是利用這種差異預(yù)報(bào)異常高壓。

8、地層破裂壓力：當(dāng)液體壓力達(dá)到某一數(shù)值時(shí)會(huì)使地層破裂，這個(gè)液體壓力稱為地層破裂壓力。9、地應(yīng)力：指地下環(huán)境中某一巖層深度所處的應(yīng)力狀態(tài)�？捎萌齻�(gè)主應(yīng)力表示，即垂直主應(yīng)力z、最大水平地應(yīng)力H、

最小水平地應(yīng)力h。10、井眼坍塌壓力預(yù)測(cè)

井眼失穩(wěn)破壞準(zhǔn)則：石油工程對(duì)脆性泥頁(yè)巖般采用摩爾庫(kù)爾強(qiáng)度準(zhǔn)則。11、井深結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)井內(nèi)壓力系統(tǒng)必須滿足：pf>=pmE>=pR（原則）

Pf地層破裂壓力；

pmE鉆井液有效液柱壓力；pR地層壓力。12、井身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)參數(shù)：

A.地質(zhì)方面的數(shù)據(jù)

1)巖性剖面及故障提示；2)地層壓力梯度剖面；3)地層破裂壓力梯度剖面。B.工程數(shù)據(jù)

1)抽汲壓力系數(shù)Sw（起鉆）；2)激動(dòng)壓力系數(shù)Sg（下鉆）；3)地層破裂安全增值Sf；4)溢流條件Sk；

5)壓差允值pN（pa）。（避免差壓卡鉆）

13、套管層次：導(dǎo)管，表層套管，中間套管（或技術(shù)套管），生產(chǎn)套管（或油層套管）。14、井身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)步驟：

A.根據(jù)區(qū)域地質(zhì)情況，確定按正常作業(yè)工況或溢流工況選擇式；B.利用壓力剖面圖中最大地層壓力梯度求中間套管下入深度假定點(diǎn)；C.驗(yàn)證中間套管下入深度H3是否有卡套管的危險(xiǎn)；D.計(jì)算鉆井（或中間）尾管的最大下入深度；E.計(jì)算表層套管下入深度H1；F.進(jìn)一步校核中間尾管；

G.生產(chǎn)套管下入目的層中，應(yīng)進(jìn)行壓差卡鉆和溢流條件校核。第三章鉆井液

1、鉆井液主要功能：

A.清洗井底，攜帶巖屑；B.冷卻、潤(rùn)滑鉆頭和鉆柱；C.形成泥餅，保護(hù)井壁；D.控制和平衡地層壓力；E.懸浮巖屑和加重材料；

F.提供所鉆地層的地質(zhì)資料；G.傳遞水功率；H.防止鉆具腐蝕。

2、主要的粘土礦物：高嶺石、蒙脫石、伊利石。

3、粘土礦物的水化作用：指水分子被粘土表面及其所帶陽(yáng)離子極化后定向排列而形成的水化膜的作用。包括表面水

化（主要有粘土表面吸附產(chǎn)生）和滲透水化（主要由吸附陽(yáng)離子在表面和本體的濃度差產(chǎn)生）兩種。4、擴(kuò)散雙電層的形成與結(jié)構(gòu)

由于膠體粒子帶電，在它周圍分布著與其電荷數(shù)相等的反離子，于是在固液界面形成雙電層。反離子分布不均勻，靠固體表面密度高，形成緊密層（吸附層）。

擴(kuò)散雙電層：從固體表面到過(guò)剩反離子為零處得這一層稱為擴(kuò)散雙電層。5、鉆井液的工藝性能

A.鉆井液的流變性能：鉆井液在流動(dòng)過(guò)程中的流變性和靜止?fàn)顟B(tài)下觸變性的流體力學(xué)表現(xiàn)，主要由粘度、靜切

應(yīng)力等流變參數(shù)表示。

鉆井液流變行為模式：冪律流體模式；賓漢流體模式；卡森流體模式；赫巴流體模式。B.鉆井液的失水造壁性能

失水：鉆井液在屢失過(guò)程中，其中的自由水在壓差作用下向多孔性地層屢失滲透的過(guò)程叫做失水。造壁：井壁上泥餅的形成叫做造壁。失水類型：瞬間失水、動(dòng)失水、靜失水。

6、影響失水的因素：

A.靜失水量Vf與時(shí)間t的關(guān)系；（正相關(guān)）B.靜失水量與壓差的關(guān)系；（正相關(guān)）C.靜失水量與濾液粘度的關(guān)系；（負(fù)相關(guān)）D.靜失水量與固相含量及類型的關(guān)系；（Vf(Cc/Cm-1)1/2）E.靜失水量與泥餅厚度的關(guān)系；（正相關(guān)）F.靜失水量與泥餅滲透率的關(guān)系。（正相關(guān)）

7、鉆井液分類：水基鉆井液、油基鉆井液、氣態(tài)鉆井液。第四章鉆進(jìn)工藝

1、影響鉆井速度的因素：

A.地層巖性；

B.鉆井液性能：密度、固相含量、粘度、失水，尤其是初失水、含油量；（具體分析見(jiàn)圖4-2）C.鉆頭類型；

D.水力參數(shù)：由于射流形成的影響；

E.機(jī)械參數(shù)：鉆壓、鉆速是直接作用于井底借以破碎巖石的基本參數(shù)，二者需合理配合。2、巖石的物理機(jī)械性質(zhì)

彈性：除去外力，物體能恢復(fù)原狀的特性；塑性：除去外力，物體不能恢復(fù)原狀的特性。3、巖石的強(qiáng)度

強(qiáng)度：物體受外力作用而達(dá)到破壞時(shí)的應(yīng)力；

單軸抗壓強(qiáng)度：在單向受壓情況下，巖石發(fā)生破壞的應(yīng)力；抗拉強(qiáng)度：在拉張力的作用下巖石發(fā)生破壞時(shí)的應(yīng)力；抗剪強(qiáng)度：在剪切力的作用下巖石發(fā)生破壞時(shí)的應(yīng)力；抗彎強(qiáng)度：在彎曲力矩作用下巖石發(fā)生破壞時(shí)的應(yīng)力。

4、巖石的硬度：巖石抵抗其他物體壓入其內(nèi)的能力，即巖石的抗壓入強(qiáng)度。

5、巖石的可鉆性：一般理解為巖石破碎的難易性，由此把巖石分為難鉆的和易鉆的。6、鉆頭類型

A.刮刀鉆頭

B.牙輪鉆頭：作用機(jī)理為鉆頭的沖擊、壓碎和剪切破碎巖石的作用；C.金剛石鉆頭：作用機(jī)理為切削。

7、水力參數(shù)對(duì)鉆速的影響機(jī)理：水力破巖作用、水力清巖作用。8、機(jī)械參數(shù)對(duì)鉆速的影響：鉆壓、鉆速、排量。9、鉆具：井下鉆井工具。10、鉆柱：基本鉆具：方鉆桿、鉆桿、鉆鋌、配合接頭；輔助四器：穩(wěn)定器、減震器、震擊器、懸浮器。11、確定鉆柱最大允許靜拉符合Pa的三種方法：

A.安全系數(shù)法；

B.考慮卡瓦擠毀鉆桿的設(shè)計(jì)系數(shù)法；C.拉力余量法。第五章鉆井過(guò)程壓力控制

1、平衡鉆井：指鉆進(jìn)時(shí)井內(nèi)有效鉆井液柱壓力等于地層壓力的鉆井技術(shù)。

2、近平衡鉆井：指鉆進(jìn)時(shí)井內(nèi)有效液柱壓力低于地層壓力，允許地層流體進(jìn)入井筒，有控制地循環(huán)至地面裝置的鉆

井技術(shù)。

3、波動(dòng)壓力：激動(dòng)壓力和抽汲壓力稱為管柱在充有流體的井內(nèi)運(yùn)動(dòng)時(shí)的波動(dòng)壓力。

激動(dòng)壓力：下放管柱產(chǎn)生的附加壓力；抽汲壓力：上提管柱產(chǎn)生的附加壓力。

4、溢流：指當(dāng)井底壓力低于地層壓力時(shí)，井口返出鉆井液流量大于泵入量，停泵后井筒流體從井口自動(dòng)外溢出井口

的現(xiàn)象。

控制溢流的方法：

A.初次控制：保持井筒鉆井液壓力略高于地層壓力并配合以合理的操作技術(shù)，地層流體不能進(jìn)入井筒而維持正

常鉆井；

B.二次井控：當(dāng)?shù)貙泳�筒壓力系統(tǒng)失去平衡時(shí)，采用井控技術(shù)重新建立井筒地層壓力系統(tǒng)控制溢流；C.三次井控：當(dāng)?shù)貙訅毫�很大，溢流發(fā)現(xiàn)較晚，進(jìn)入井筒的高壓油氣數(shù)量過(guò)多，在井口裝置完好可控條件下，

無(wú)法用保持井底壓力不變的方法排除高壓油氣溢流時(shí)，采取緊急的處理辦法，如泵入重晶石或打水泥塞。引發(fā)溢流及井噴的原因：

A.地層壓力Pp預(yù)測(cè)不準(zhǔn)確；B.井筒內(nèi)鉆井液高度h降低；C.鉆井液密度降低；

D.起鉆中抽汲壓力降低了井筒內(nèi)液柱壓力。溢流的早期征兆：

A.鉆井液池液面升高；B.鉆速變快；

C.井口返出鉆井流體速度增大；D.立管壓力下降；

E.地面油、氣、水顯示；F.鉆井液性能變化。

5、常規(guī)油氣井控制井的壓井方法

A.司鉆法（兩步控制法）：分兩個(gè)循環(huán)周進(jìn)行，第一循環(huán)采用原密度m鉆井液循環(huán)排出環(huán)空氣侵的鉆井流體；第

二循環(huán)泵入按關(guān)井立管壓力求得的所需密度的mk鉆井液置換出井筒內(nèi)m的鉆井液而恢復(fù)建立井筒壓力系統(tǒng)平衡時(shí)的壓井方法；

特點(diǎn)：第一循環(huán)周結(jié)束，關(guān)井立管壓力等于套壓；第二循環(huán)周結(jié)束，立管壓力等于循環(huán)壓降，套壓為零。停止循環(huán)后立管壓力和套壓等于零。B.工程師法（等候加重法）：根據(jù)關(guān)井立管壓力求得地層壓力，待配制好所需壓井密度的鉆井液后，通過(guò)一個(gè)循環(huán)周內(nèi)同時(shí)排出環(huán)空氣侵流體的壓井方法。

6、防噴器類型：環(huán)形防噴器、閘板防噴器（單、雙）、旋轉(zhuǎn)防噴器。第六章井眼軌跡設(shè)計(jì)與控制

1、定向井井眼軌跡設(shè)計(jì)的基本要素

A.井深：井眼軸線上任一點(diǎn)到井口的井眼長(zhǎng)度；

B.井斜角：井眼軸線上任一點(diǎn)的井眼方向線（切線，指向前方）與通過(guò)該點(diǎn)的重力線間之間的夾角；C.方位角：井眼軸線上任一點(diǎn)的正北方向線與該點(diǎn)的井眼方向線在水平面投影線間的夾角；D.井斜變化率：?jiǎn)挝婚L(zhǎng)度段內(nèi)井斜角的改變值；

E.垂深：井眼軸線上任一點(diǎn)到井口所在水平面的距離；

F.水平位移：井眼軸線上任一點(diǎn)到井口所在的鉛垂線的距離。

2、井眼曲率：?jiǎn)挝婚L(zhǎng)度段內(nèi)井眼切線傾角的改變。（）第七章固井

1、固井：向井內(nèi)下入套管，并向井眼和套管之間的環(huán)形空間注入水泥的施工作業(yè)。包括下套管和注水泥兩大部分。2、套管柱外載類型

A.外擠壓力：主要來(lái)自鉆井液液柱壓力、水泥漿液柱壓力、地層中流體壓力、易流動(dòng)巖層的側(cè)壓力等；

分為：外壓力、支撐內(nèi)壓力、有效外壓力

B.內(nèi)壓力：主要來(lái)自鉆井液、地層流體（油、氣、水）壓力以及特殊作業(yè)（如壓井、酸化壓裂、擠水泥等）時(shí)

所施加的壓力；

分為：內(nèi)壓力、支撐外壓力、有效內(nèi)壓力

C.軸向拉力：套管自重、動(dòng)載，遇卡上提多提的拉力等產(chǎn)生的附加拉力等。3、套管強(qiáng)度：套管柱具有的抵抗外載的能力稱為套管強(qiáng)度。

抗擠強(qiáng)度：套管所能承受的最大外擠壓力；抗內(nèi)壓強(qiáng)度：套管所能承受的最大內(nèi)壓力；抗拉強(qiáng)度：套管所能承受的最大軸向拉力。

4、水泥漿（石）的性能：水泥漿密度、水泥漿稠化時(shí)間、水泥漿流變性、水泥漿失水量、水泥漿穩(wěn)定性、水泥石抗

壓強(qiáng)度、水泥石滲透率。5、提高注水泥頂替效率的措施：

A.加扶正器降低套管在井眼中的偏心程度；（避免竄槽現(xiàn)象）B.注水泥時(shí)活動(dòng)套管；（要求井壁規(guī)則，轉(zhuǎn)速低）C.采用紊流或塞流流態(tài)注水泥；（在紊流塞流流態(tài)，斷面流速分布相對(duì)平緩，因而有利于水泥漿均勻推進(jìn)頂替鉆

井液）

D.使用注水泥前置液；

E.注水泥前調(diào)整鉆井液性能；F.增加紊流接觸時(shí)間

G.頂替液與鉆井液的密度差；（一般要求鉆井液、前置液、水泥漿的密度應(yīng)逐級(jí)增大（所謂正密度差），因正密

度差將對(duì)鉆井液產(chǎn)生浮力作用，有利于頂替）

第八章完井

1、完井：指油氣井的完成，即根據(jù)油氣層的地質(zhì)特性和開(kāi)發(fā)開(kāi)采的技術(shù)要求，在井底建立油氣層與油氣井井筒之間

的合理連通渠道或連通方式。

2、幾種主要完井方法適用的地質(zhì)條件（垂直井）

射孔完井：

A.有氣頂、或有底水、或有含水夾層，易塌夾層等復(fù)雜地質(zhì)條件，因而要求實(shí)施分隔層段的儲(chǔ)層；

B.各分層之間存在壓力、巖性等差異，因而要求實(shí)施分層測(cè)試、分層采油、分層注水、分層處理的儲(chǔ)層；C.要求實(shí)施大規(guī)模水力壓裂作業(yè)的低滲透儲(chǔ)層；D.砂巖儲(chǔ)層、碳酸鹽巖裂縫性儲(chǔ)層。裸眼完井：

A.無(wú)氣頂、無(wú)底水、無(wú)含水夾層及易塌夾層的儲(chǔ)層；B.巖性堅(jiān)硬致密，井壁穩(wěn)定不坍塌的碳酸鹽巖或砂巖儲(chǔ)層；C.單一厚儲(chǔ)層，或壓力、巖性基本一致的多儲(chǔ)層；D.不準(zhǔn)備實(shí)施分隔層段，選擇性處理的儲(chǔ)層。割縫襯管完井：

A.無(wú)氣頂、無(wú)底水、無(wú)含水夾層及易塌夾層的儲(chǔ)層；B.單一厚儲(chǔ)層，或壓力、巖性基本一致的多儲(chǔ)層；C.不準(zhǔn)備實(shí)施分隔層段，選擇性處理的儲(chǔ)層；D.巖性較為疏松的中、粗砂粒儲(chǔ)層。裸眼礫石充填完井：

A.無(wú)氣頂、無(wú)底水、無(wú)含水夾層的儲(chǔ)層；

B.單一厚儲(chǔ)層，或壓力、巖性基本一致的多儲(chǔ)層；C.不準(zhǔn)備實(shí)施分隔層段，選擇性處理的儲(chǔ)層；D.巖性疏松出砂嚴(yán)重的中、粗、細(xì)砂粒儲(chǔ)層。套管礫石充填完井：

A.有氣頂、或有底水、有含水夾層、易塌夾層等復(fù)雜地質(zhì)條件，因而要求實(shí)施分隔層段的儲(chǔ)層；B.各分層之間存在壓力、巖性差異，因而要求實(shí)施選擇性處理的儲(chǔ)層；C.巖性疏松出砂嚴(yán)重的中、粗、細(xì)砂粒儲(chǔ)層。第九章儲(chǔ)層保護(hù)

1、儲(chǔ)層敏感性：速敏、水敏、鹽敏、堿敏、酸敏。

速敏：指因流體流動(dòng)速度變化引起地層微粒運(yùn)移、堵塞喉道，導(dǎo)致滲透率下降的可能性及其程度；

水敏：原始狀態(tài)處于鹽水環(huán)境中的地層的某些礦物遇淡水或低礦化度水后發(fā)生膨脹、分散、脫落和運(yùn)移，從而減小或堵塞儲(chǔ)層喉道，造成儲(chǔ)層滲透率下降的可能性及其程度；鹽敏：滲透率隨注入液礦化度降低而變化的可能性及其程度；

堿敏：堿性環(huán)境下，粘土顆粒易于分散、運(yùn)移，誘發(fā)粘土礦物失穩(wěn)，堿性介質(zhì)與儲(chǔ)層巖石反應(yīng)是礦物顆粒分散，與地層水相互作用生成無(wú)機(jī)垢等，從而造成儲(chǔ)層滲透率下降的可能性及其程度；

酸敏：酸液進(jìn)入地層后，與地層中的酸敏性礦物發(fā)生反應(yīng)，產(chǎn)生沉淀或釋放出微粒，使地層滲透率下降的可能性及其程度。

2、鉆井過(guò)程中造成儲(chǔ)層損害原因分析

A.鉆井過(guò)程中儲(chǔ)層損害原因；

1)鉆井液中固相顆粒堵塞儲(chǔ)層

2)鉆井液濾液與儲(chǔ)層巖石不配伍一起的損害；（水敏、鹽敏、堿敏、潤(rùn)濕反轉(zhuǎn)、表面吸附）3)鉆井液濾液與儲(chǔ)層流體不配伍引起的損害；（無(wú)機(jī)鹽沉淀、形成處理劑不溶物、發(fā)生水鎖效應(yīng)、形成乳化

堵塞、細(xì)菌堵塞）

4)油相滲透率變化引起的損害；（鉆井液濾液進(jìn)入儲(chǔ)層，改變了井壁附近地帶的油氣水分布，導(dǎo)致油相滲透

率下降，增加油流阻力）

5)負(fù)壓差急劇變化造成的儲(chǔ)層損害；（中途測(cè)試或負(fù)壓差鉆井時(shí)，如選用的負(fù)壓差過(guò)大，可誘發(fā)儲(chǔ)層速敏，引起儲(chǔ)層出砂及微粒運(yùn)移。此外，還會(huì)誘發(fā)地層中原油組分形成有機(jī)垢和產(chǎn)生應(yīng)力敏感損害）B.鉆井過(guò)程中影響儲(chǔ)層損害程度的工程因素；

1)壓差：壓差是造成儲(chǔ)層損害的主要因素之一。通常鉆井液的濾失量隨壓差的增大而增加，因而鉆井液進(jìn)

入儲(chǔ)層的深度和損害儲(chǔ)層的嚴(yán)重程度均隨正壓差的增加而增大；

2)浸泡時(shí)間：當(dāng)儲(chǔ)層被鉆開(kāi)時(shí)，鉆井液固相或?yàn)V液在壓差作用下進(jìn)入儲(chǔ)層，其進(jìn)入數(shù)量和深度及對(duì)儲(chǔ)層損

害的程度均隨鉆井液浸泡儲(chǔ)層時(shí)間的增長(zhǎng)而增加；

3)環(huán)空返速：環(huán)空返速越大，鉆井液對(duì)井壁泥餅的沖蝕越嚴(yán)重，因此，鉆井液的動(dòng)濾失量隨環(huán)空返速的增

高而增加，鉆井液固相和濾液對(duì)儲(chǔ)層侵入深度及損害程度亦隨之增加；

4)鉆井液性能：鉆井過(guò)程中起下鉆、開(kāi)泵所產(chǎn)生的激動(dòng)壓力隨鉆井液的塑性粘度和動(dòng)切力增大而增加。

第十章環(huán)境保護(hù)

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