钻井工程师工作手册.docx
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钻井工程师工作手册
钻井队工程师工作手册
钻井二公司技术发展部
2007年7月
1、钻井队工程师职责………………………………………….…2
2、钻井工程师在一口井施工中的重点工作…………………….3
3、钻具管理………………………………………………………17
4、钻井工艺技术规范……………………………………………19
5、井身质量控制技术规范………………………………………21
6、井下复杂预防与处理…………………………………………23
7、井下事故的预防与处理………………………………………27
8、使用PDC钻头注意事项………………………………….….43
9、注水井管理暂行规定………………………………………….44
10、注水井管理日常工作内容…………………………………….45
11、钻井取芯技术措施…………………………………………….46
12、钻盐层的技术措施…………………………………………….48
13、濮城地区防漏措施…………………………………………….49
14、破键工具的研究与应用……………………………………….51
15、钻井井下基本功100条……………………………………….53
一、钻井队工程师职责
l、负责贯彻执行技术政策、措施及上级技术指令，搞好井队技术管理。
2、根据钻井设计书，详细制定施工方案和具体的技术措施。
3、负责设备安装质量的检查，确保安装质量。
4、负责搞好“四大管理”（泥浆、钻具、钻头、设备）管好用好指重表和测斜仪。
做好下井各种钻具、套管、工具的检查、丈量和记录工作。
打捞工具和特殊工具要绘制草图，注明尺寸。
5、负责组织各项重大工程和特殊作业的施工准备与检查，处理井下复杂情况及井下事故。
6、审查工程报表，填写井史，收集整理各项工程技术资料报表，做好月技术经济指标分析和完井总结，按时上报。
7、掌握钻井动态，负责每日向上级生产部门汇报当日生产情况。
8、负责井队技术教育，组织、开展技术革新，努力学习国内外先进技术，不断提高技术业务水平。
钻井队工程师职位职责
1、协助平台经理抓好生产组织工作，认真贯彻执行公司颁发的技术标准和其他有关技术方面的标准。
2、在上级技术部门的指导下全面负责井队的技术管理，监督钻井队严格按单井施工设计要求施工，确保钻井质量。
3、负责传压器、指重表、自动记录仪的管理、保养和校对。
4、使用、管理、保养所用量具、工具，作好清洁卫生，灵敏准确，按期送检。
5、搞好所有入井工具的丈量、检查工作，做到无差错，有详细的记录。
6、掌握分析井下情况，当井下出现异常情况时，及时组织现场处理并向上级汇报，当上级做出决定后，必须严格执行，认真做好处理记录。
7、搞好职工技术教育工作，每周一次。
8、积极推广使用新技术、新工艺。
9、每日按时汇报生产情况，汇报准确，反映问题真实。
10、负责设备校正，检查安装质量。
掌握设备运转情况，绘制加工零件图纸。
11、督促抓好泥浆管理、泥浆性能达到设计，搞好井控管理，无失控现象。
12、搞好封井器、液控房节流管汇的管理，液控压力达到标准。
13、按巡回检查路线项点每天检查二次。
二、钻井工程师在一口井施工中的重点工作
在一口井的施工中，钻井作业千头万序，作为井队工程师明确自己在各个环节中要做的工作，如何做是非常重要的，现将一口井各环节的重点工作列出，根据施工进展把握重点，仔细地做好每一个环节。
（一）、搬迁
1、配合接头、提升短节、专用工具、指重表及管线等固定是否牢靠。
压力传感器接头是否包扎。
2、ZJ45钻机长途搬迁人字架顶丝要收好。
3、井场放置材料房注意给压井管汇预留出通道。
4、井架绷绳45度对角线绷紧。
卡子以及卡距一定要合适。
5、校井架保证井架前后左右垂直。
（二）、开钻前准备工作
1、调校好指重表。
注意一定要排净管线内空气。
冬季施工要用防冻液体介质。
2、检查好一开要用的井口工具。
包括吊卡，卡瓦，安全卡瓦等。
3、找出一开所用接头。
测量、检查、登记并按入井顺序编号。
4、验收送井钻具。
标准见后。
丈量登记在册。
5、严格按照井控条例验收送井井控装备。
远控房按要求摆放。
6、验收送井套管。
标准见后。
丈量登记在册。
7、根据送井套管长度加上联入和口袋确定一开井深，联入的确定要根据套管头的尺寸，特别是探井使用标准套管头更要注意。
8、冲鼠洞对于软地层直接用方钻杆+钻挺，对于硬地层需要用刮刀钻头。
对于不能固定花板的鼠洞注意根据地层软硬预先留好深度。
小鼠洞不能太直，掌握好斜度。
9、注意上报一开验收时间。
（三）、一开
1钻具组合及参数执行作业指导书。
2、钻头装三个等径水眼。
3、开眼时必须先启动转盘再下放钻具，确保井眼打直，先用单泵钻进3～5个单根后再开双泵，防止井口坍塌造成基础下沉。
用双泵时，把柴油机转速调低，排量也不要超过50l/s。
4、计算好一开深度,表层套管下入不留口袋，打完进尺循环处理好泥浆，打封闭起钻，起钻时使用一档低速，防止拔活塞并灌好泥浆。
5、下表层套管必须按规定的扭矩双钳紧扣，不错扣余扣，下完套管，必须让套管居中，水泥头用7分钢丝绳2道固定好，然后进行固井施工。
固井时，一是要管外水泥返至地面，水泥浆密度不低于cm3，二是要按管内留30m水泥塞，计算替浆量并准确计量。
6、固井时取样观察，待水泥凝固后再装二开井口
（四）、认真检查井控装备，按标准安装、试压。
（五）、二开钻进
1、正常钻进钻具组合、钻井参数（穿馆陶组）：
①+178mmDC×2根+214mmLF＋159mmNDC×1根＋159mmDC×8根＋127mmHWDp×15根
钻井参数：
钻压吊打30KN，正常120～140KN，转速：
120r/min，排量：
28l/s，泵压：
17～20Mpa。
②牙轮钻头＋203mmNDC×1根＋203mmDC×1根+311mm扶正器＋203mmDC×4根+178mmDC×9根＋127mmDp
钻进参数：
钻压160-180KN，吊打钻压60-80KN，转速120r/min，排量55l/s，泵压18Mpa以上。
2、过馆陶后,钻具组合及钻井参数：
①PDC＋165mm1°单弯双扶螺杆＋159mmNDC×1根＋159mmDC×5根+127mmHWDP×15根+127mmDP。
钻进参数：
钻压20～60KN，排量28l/s，转速：
65r/min，排量28l/s。
②＋197mm直螺杆+203mmNDC×1根＋311mm扶正器＋203mmDC×5＋178mmDC×9根＋127mmDp。
钻井参数：
钻压60-80KN，转速65r/min，排量55l/s。
3、二开重点要求：
①、上部地层较松软，要充分利用水力作用破岩，使用低钻压、高泵压（第一只钻头起始泵压不低于16Mpa），加快机械钻速，并控制井斜。
②、快速钻进加快接单根速度,钻完单根停转盘上提方钻杆快出转盘面时再停泵,接好单根立即开泵（观察丝扣密封情况），防止沉砂卡钻具或堵水眼，开泵下放要控制速度。
③、加强钻具管理，检查钻具丝扣及台阶，上下钻台戴护丝，方保接头要经常检查，发现刺或丝扣磨损及时更换，第一个钻头不用螺杆，要求使用丝扣膜，液压大钳上扣扭矩达到要求。
④、二开出表套50米、各地层交界面30米及整个馆陶组都必须认真吊打，钻压不许超过30KN，钻进中加压均匀,钻时非常快时杜绝盲目追压，防止造成突然加压过大产生井斜。
记录卡片记录曲线必须清晰，井队工程师要认真分析每天的卡片。
⑤、对于未下技套二开井，表层套管下的浅，裸眼段长，二开起钻、下钻作业都必须由专人观察井口，起钻时要及时灌满泥浆，且准确测量、对照灌入量和起出钻杆的量，防止井壁垮塌。
遇卡不超过50KN，反复多活动几次，若还不行，接方钻杆开泵往上带或倒划眼，防止卡钻事故。
下钻发现不返泥浆立即停止下钻小排量循环，待返出正常后再下钻。
每次下钻到底都要用单凡尔、低转速开泵；井深后下钻中途要顶通水眼，防止堵水眼或开泵困难。
⑥、施工过程中要加强井身质量的控制，严格按要求测斜，从井深800m开始一直到造斜前每100米左右吊测一次，严防馆陶组井斜，把井斜控制在2°以内。
馆陶组内测斜一定要循环好泥浆，泥浆不返喷，不接单根进行测斜。
测斜时大幅度（>3m）上下活动钻具，严禁把钻具坐在转盘上。
发现井斜方位变化大加密测量。
定向后测斜要求：
测斜间距，稳斜段测斜，两个测点的距离不大于50米；斜井段两个测点的井段长度不大于30米。
测斜数据要及时汇报到技术发展部。
⑦、按照注水井管理暂行规定要求二开一开钻就落实邻井注水井情况并报技术发展部联系停注，停注后要按要求泄压，并且每天复查泄压情况。
⑧、过馆陶后井底干净，才能下入PDC钻头。
使用PDC钻头期间防止井下落物，起钻带上刮泥器，一旦井底不干净立即停止使用PDC钻头。
另外，要严格按要求每钻进150-200m短起下钻一次，短起下钻注意长短井段结合。
（六）、中完作业
1、打完进尺循环好泥浆，短起下。
下钻到底大排量循环泥浆两周以上，用优质泥浆封闭下部井眼起钻电测。
。
2、电测施工时注意好配合工作，防止井口落物。
电测期间专人负责观察井口情况，发现异常及时处理。
3、电测期间，及时向井内灌满泥浆，留专人坐岗，发现溢流及时汇报。
4、对送井的技套管要认真丈量、编号、长度计算，由专人负责通内径和外观检查。
下套管时，要按入井顺序编号，防止下错套管。
5、下套管前必须通井，下钻到底先用小排量循环一周，后用大排量循环两周以上，对于井眼不规则的，可以考虑用稠或稀泥浆推一周，总之以保证井下干净无沉砂为原则。
6、套管串结构一般为浮鞋+套管（2—3）根+浮箍+套管，套管丝扣连接浮箍以下用专门的丝扣粘结剂，以上用套管密封脂，按标准扭矩紧好扣。
严格控制下放速度，30—35秒/根。
每下20—30根灌满一次泥浆，灌泥浆时要活动好套管严禁将吊卡座在转盘上灌。
7、下完套管，先灌满泥浆再开泵循环，排量由小到大，第一循环周不得用大排量。
8、执行协作会要求。
（七）、三开钻进
1、三开开钻先使用牙轮钻具组合钻穿阻流板，钻入新地层。
2、三开钻开第一层砂组后做破试，地层抗破能力达到设计要求。
3、三开直井段测斜要求：
每100m测斜一次，若井斜、方位变化较快应加密测斜，必要时，提前测多点。
4、设根据单点测斜情况起钻测多点。
并根据多点数据调整井眼轨迹，可根据正反向位移提前或推后定向。
5、定向时记录钻完每个单根时的数据并计算全角变化率，若超标及时采取措施（增斜率低于10°/100m时需要更换螺杆）。
6、提前组织定向工具和辅助钻具：
螺杆、长吊环一付、扶正器、短钻铤。
对螺杆、扶正器应认真丈量和检查，度数不合适、键有问题或扶正器直径不够，应立即更换（使用单弯螺杆一定要检查键的方向）。
定向期间只允许正付司钻操作刹把，送钻要均匀，做到勤送少送，并严格控制工具面在要求的范围内。
7、定向至井斜3－5°时把方位扭合适后再全力增斜，定向中途既定向结束使用单点校核随钻数据。
8、定向前及时混原油，原油含量不低于10%。
定向期间如出现异常情况，应立即采取措施保证定向施工的顺利进行。
9、定向后钻进30米测一次斜，根据井斜情况调整钻进参数和钻具结构，以达到稳斜之目的，正常情况下每50m测斜一次。
10、测斜前应循环好泥浆，测斜时不接单根，并大幅度（>3m）上下活动钻具，严禁把钻具坐在转盘上。
11、每钻进100米左右要短程起下钻一次，清除井内沉砂。
井斜超过30º以后短起下井段不超过80米，钻进中如发现摩阻异常应立即进行短起下清砂。
12、对定向造斜井段及时下入破键接头破键。
13、在钻进过程中应加强井下情况观察，合理调整钻井液密度，做到近平衡钻进。
14、始终重视井控工作，各次开钻前必须按要求试压合格，施工过程中还要定期检查、保养，发现问题及时处理濮。
（八）、完井作业
1、完井电测准备及配合工作
打完进尺循环好泥浆，如果PDC所钻井眼则起钻换牙轮钻头通井，下钻到底测后效并大排量循环泥浆两周以上，用优质泥浆封闭下部井眼起钻电测。
电测施工时注意好配合工作，防止井口落物。
电测期间专人负责观察井口情况，发现异常及时处理。
电测期间，及时向井内灌满泥浆，留专人坐岗，发现溢流及时汇报。
直井、斜直井以电测连斜数据，定向井以多点数据作为评判井身质量的依据。
多点数据与连斜数据相吻合，采油厂监督签字后，到技术部盖章及时送到资料公司生产组，出井斜图，以便及时讨论完井数据。
2、固井协作会：
协作会一般在电测完数据下来后召开，参加单位：
钻井公司、固井处、钻井队（平台经理、工程师、泥浆组长）、地质等参加。
开会时钻井队工程师应提供下表详细数据：
现场施工基本情况
一开时间
钻头尺寸×井深
套管尺寸×井深
二开时间
钻头尺寸×井深
套管尺寸×井深
三开时间
钻头尺寸×井深
套管尺寸×井深
四开时间
钻头尺寸×井深
套管尺寸×井深
钻井
液性能
性能
工况
密度
g/cm3
粘度
s
失水
ml
初终切
pa
含砂
%
PH值
固含
%
钻开油气层
完钻
造斜井段
m
最大狗腿度/井深
°/m
最大井斜/井深
°/m
方位
°
垂深
m
水平位移
m
破试
井深
m
当量密度
g/cm3
泥浆密度
g/cm3
加压
PMa
完钻排量
l/s
完钻最
高泵压
PMa
泵
况
1#
型号
缸径mm
排量l/s
2#
井温C°
出口温度
井底循环温度
井底静止温度
地质分层
录
井
显
示
井段
荧光
油迹
油斑
油侵
泥浆密度
有否
后效
层位
自
至
层
m
层
m
层
m
层
m
始
终
邻
井
情
况
注采井号
方位
°
距离
m
注采层位
s
注采井段
m
注采压力
MPa
日注量
m3
停注时间
泄压情况MPa
施工复杂情况
送井套管记录
钢级
壁厚mm
根数
长度m
扣型
产地
备注
联顶节长度及所需的工具情况等。
在会议上工程师应实事求是，汇报井下情况。
对固井协作会制定的措施要严格执行。
3、准备工作
套管及工具附件准备
套管送井后依据钻井工程设计和套管送井通知单，验收套管数量和质量。
逐根丈量套管长度，按送井顺序编好号（从井口到井底和从井底到井口），建立套管数据台帐。
逐根进行清洗、通内径、目视检查。
对于有问题的套管标识清楚另外摆放。
检查送井的各种下套管的工具和附件（浮鞋、浮箍、联顶节）。
执行协作会提出的要求。
井眼准备：
对于起下钻有阻、卡井段和缩径井段，必须认真划眼处理，消除卡、阻并能保证套管安全下入后，方可起钻下套管。
对于狗腿度大于5°/30m的点，通井时必须采用带破键器划眼等措施处理，确保套管安全顺利下入。
压稳油气层，以油层上窜速度≤5米/小时，气层上窜速度≤10米/小时为原则。
必须用大于钻进排量10－20％的排量洗井。
下套管前的泥浆性能原则上不做大幅度调整，下部井段必须用润滑性好的泥浆封闭，具体情况由协作会决定。
执行协作会提出的要求。
设备准备：
在电测期间，认真对所用设备进行一次检查保养，尤其是提升系统、传动系统、刹车系统及两台泵，确保整个下套管固井施工设备运转正常。
各循环罐必须能彼此隔离且不串漏。
按照协作会要求对井控装置试压。
按照协作会要求备足清水。
4下套管：
下套管前钻井队工程师按照实际下入深度、钢级、壁厚调整好套管串结构，并核实套管数量，同时按实际下入顺序重新编好号（井底至井口），逐根复查长度。
根据固井协作会的要求，向职工作一次下套管固井技术交底。
下部结构的连接要在现场监督下进行，尤其是浮鞋浮箍、短套管的下入位置和特殊工具的连接。
下套管时现场和钻台有专人负责检查入井套管是否按记录的编号、钢级、壁厚入井。
套管上钻台前，场地应有专人负责检查套管内是否有遗忘物，并在母扣内均匀涂抹好套管专用密封脂，“穿鞋戴帽”上钻台。
套管对扣时要居中，防碰扣，上扣时的扭矩达到规定要求。
对于特殊的套管附件，如管外封隔器的现场检查和入井操作工程师必须在场。
严格执行协作会规定套管下放速度及灌泥浆规定。
有技术套管的井，油层套管下至技术套管鞋处必须灌满泥浆，循环一周。
下完套管必须先灌满泥浆，小排量顶通待压力正常后，再逐渐增至要求的排量循环。
5、固井：
参与固井全过程。
负责替浆量的计量工作。
如果环空加回压，负责关封井器。
6、测声变：
安装好井口后要及时戴上井口帽子防止落物。
测井队上井后准确填写测井施工单，并监督仪器的安装和入井。
测井过程出现中间遇阻，及时汇报。
电测完向电测队索取固井质量初评结果和声幅草图，将初评结果报技术发展部。
技术发展部决定是否试压。
7、交井：
试压合格后，及时戴井口帽子并点焊牢固，点焊井号。
三、井控管理要求
l、认真贯彻执行石油天然气集团公司《石油与天然气钻井井控技术规定》和管理局《井控细则》，严格执行每口井钻井设计中的井控技术要求，落实好以井控九项制度为主要内容的管理工作，增强井控意识，提高管理力度，坚决杜绝井喷事故的发生，确保近平衡压力钻井施工安全生产的正常运行。
2、建立钻井队井控管理小组，平台经理任组长，是第一责任人，钻井工程师负责井控技术工作，成员由副经理、机械师、钻井大班和各班司钻组成。
3、实行井控操作证制度，副司钻以上的井队干部和生产骨干必须经过井控培训和考核取得井控操作证，没有井控操作证不得上岗操作，如在井控操作中造成事故者要加重处罚。
4、钻开油气层前100米，钻井队应严格按“六不准”钻开的要求进行自检自查工作，在此基础上提出钻开油气层申请，公司主管部门组织检查验收小组，按有关规定严格认真检查。
对检查出的问题要分工负责按期整改。
不经检查验收就钻开油气层，按有关规定给予处罚
5、每个钻井班组应按钻井四种不同工况全天候定期进行防喷演习，钻开油气层前必须分班组进行一次防喷演习，值班干部负责全面组织、讲评和记录等项工作，演习时要保证井下安全生产，防止出现事故和复杂情况。
防喷演习必须做到发信号和传递信号准确，上岗人员分工明确，到位迅速，操作熟练，动作规范，各岗位配合协调，关井程序正确，实战性要强，不允许只跑位走过场的情况出现。
演习不合格要反复操练，直到符合要求为止。
6、钻开油气层前100米，开始设立液面监测坐岗制度。
坐岗人员必须落实，坚持按15分钟测量一次液面。
坐岗记录要求填写及时，内容齐全，数据准确，书面整洁，字迹清晰，值班干部要验收签字。
对于坐岗人员不落实，坐岗记录填写达不到要求的责任人和值班干部按有关规定给予处罚。
7、坚持干部24小时值班制度，值班干部应挂牌或有明显标志。
值班干部应检查监督各岗位井控各项管理制度落实情况，发现问题应立即纠正整改，关键工序施工和操作，值班干部应在场组织指挥，把好关键，防止事故和复杂发生。
8、坚持井控事故逐级上报制度，坐岗时如发生溢流，必须做到1立方米发现，2立方米报警，3立方米关井。
关井压力不应超过井控装置额定工作压力、套管抗内压强度的80％和地层破裂压力三者中的最小值。
关井后要立即组织人员加重钻井液，准备压井施工，同时要有专人收集资料及时汇报公司领导和主管部门，取得技术上的指导。
对溢流发现不及时造成井喷事故或隐瞒不报者要追究责任并加重处罚。
9、坚持井控例会制度。
钻井队每周召开一次以井控安全为主的生产会议，并要做会议记录。
班前班后会，值班干部、司钻必须布置井控工作任务，检查讲评本班井控工作完成情况。
10、有关井控管理制度及图表等应齐全，上墙到位，固定牢靠，清洁卫生，防止丢失，有关内容必须及时填写，要组织班组人员经常学习。
11、对井口装置的要求
（1）井口装置应严格按标准规范安装，防喷器组必须用Φ16mm钢丝绳及正反花篮螺丝绷紧，绳卡卡紧，固定牢靠。
井口应正直，防止偏磨打井口。
（2）各法兰螺丝要齐全、紧固、上扣标准，应经常检查有无松动，钢圈与法兰应配套。
（3）防喷器、四通闸门应操作灵活，密封良好。
（4）井口装置现场安装好后用清水试压到额定工作压力，试压时稳压时间不小于10分钟，无渗漏为合格。
防喷器、四通、套管头与套管等组合试压时，应按最小工作压力试压，套管抗内压强度不应超过80%。
用堵塞器或套管头试压塞试压时，应用水泥车试压。
试压不合格不允许开钻。
（5）井口必须安装防喷器保护伞，保持井控装置清洁卫生。
（6）闸板防喷器应安装手动锁紧操作杆，并固定良好。
12、对节流、压井管汇的要求
（1）节流、压井管汇进口高度与井口四通出口高度应一致，有误差时应垫平，保证平直接出。
（2）节流、压井管汇及其所有的管线、闸阀、法兰等配件的额定工作压力，必须与防喷器的额定工作压力相匹配。
试压标准同于防喷器组，节流后的部件可以比其额定工作压力低一个等级试压。
（3）节流、压井管汇应安装防震压力表，压力等级高出井控装置一个等级，压力表应灵敏可靠。
（4）法兰连接应紧固平正，钢圈压平，螺丝齐金，上扣标准。
（5）所有闸阀应开关灵活，定期检查保养，手轮齐全。
每个闸阀应挂牌管理，写有三项内容，即编号、开关状态、管理岗位。
闸阀开关状态度与挂牌相符。
13、对井控管线的要求
（1）井控管线包括内控管线、放喷管线、回收管线、压井管线。
（2）所有管线应平直接出，需拐弯时，应使用正规弯管，其角度大于120度。
（3）所有管线应使用标准基础、压板、螺栓固定牢靠。
（4）所有管线必须保持畅通无堵塞，冬季应采取防冻措施，管线连接处应密封可靠，不应当做电焊搭铁线。
（5）内控管线应使用专用管材，并采用标准法兰连接，不得焊接。
（6）放喷管线应接至污水池或井场边缘，管线出口钻杆丝扣应完好，以备需要时往外延伸。
出口不得有障碍物，应远离高压线、油罐区、宿舍区。
（7）钻井液回收管线出口应接至三角罐后端，并固定牢靠。
（8）探井、高压气井应配备专用压井管线。
14、对控制系统的要求
（l）防喷器控制系统能力应与所控制的防喷器组合相匹配。
远程控制房应摆放在钻台侧前方与井口水平线里30－45度夹角，距井口25米以远，与放喷管线应有一定距离。
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