新编石油钻井工程实用技术手册.pdf

新编石油钻井工程实用技术手册 编 委 名 单 主编李诚铭 （中国石油大学教授、 博导） 编委会杨红伟孙金凤王雪李华 辛小琦李家雪王宝伟张金虎 王晓会高雅丽孙春英赵伟 新编石油钻井工程实用技术手册 （一卷） 主编 李诚铭 中国知识出版社 新编石油钻井工程实用技术手册 （二卷） 主编 李诚铭 中国知识出版社 新编石油钻井工程实用技术手册 （三卷） 主编 李诚铭 中国知识出版社 新编石油钻井工程实用技术手册 （四卷） 主编 李诚铭 中国知识出版社 书名新编石油钻井工程实用技术手册 主编李诚铭 （中国石油大学教授、 博导） 责任编辑刘飞 出版发行中国知识出版社 印刷北京华彩印务有限公司 版 （印） 次““ 年 月第一版 ““ 年 月第一次印刷 开本 4 无线随钻测斜仪（“）⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 第十四篇钻井仪器仪表 第一章钻井仪表概述（“）⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 第一节钻井仪表的基本概念（“）⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 目录 第二节钻井仪表的测量及控制的参数（“）⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 第三节钻井仪表的分类（““）⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 第四节钻井仪表的构成（““）⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 第二章钻井指重表（“）⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 第一节悬重和钻压的测量原理（“）⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 第二节戴克 ）⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 第三节卡瓦打捞筒（“）⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 第四节卡瓦打捞矛（“,）⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 第二章辅助打捞工具（“-）⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 第一节安全接头（“-）⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 第二节8（“ ’ 9 第二章油田开发效果评价方法 方程 “ 曲线略靠下。由图 “ 可以看出， 方程 “ 、 “ 的 ） 式中 累积产水， ’, 2； ’ 累积产油， ’, 2。 根据公式 ） （ ,,） 最佳状态是指 ’02 30;/-1 C 1 电子伏 〔特〕DE DE-*55.. / -0 7 兆焦 〔耳〕F 1C - 千焦 〔耳〕“ “C -. 毫焦 〔耳〕1 1C -0 . 千瓦 〔特〕 小时“B ’“A ’C .F 兆瓦 〔特〕 小时FA ’ FA ’C . / -.F 千电子伏 〔特〕“DG “DG-*55.. / -0 兆电子伏 〔特〕FDG FDGC -*55.. / -0 . 尔格DH DHC -0 5 9* 第二篇钻井基础数据及有关计算 量的名称 法定计量单位非法定计量单位 名称符号单位 符号 换算因数 能 （功 热） 英尺磅力 “ “9 ’ 5*28 导出单位， 1 兆瓦 〔特〕 /F3E ,8’ （塑性粘度） ’ *1;） ， 无因次量； ,4 单位钻头直径钻压 （比钻压） ， DEA““； 6 36 1（07- 2）（3 8 *35） 式中 6 . 式中 8 7 ,*） 式中*0 钻头牙齿磨损减慢系数， 无因次量； 8 0 4 “） 式中 8 4*4 4 , 式中* 地层孔隙压力 （在正常压实状态下， 地层孔隙压力等于静液柱压力） ， A； * 地层流体密度， B7 ； 重力加速度， 1235“’/； , 该点到水平面的重直高度 （或等于静液柱高度） ， 。 在陆上井中， , 为目的层深度， 起始点自转盘方钻杆补心算起， 液体密度为钻井液 密度， 则 *。 8 第四章钻井常用计算公式 表 “ 钻杆扭转系数 外径扭转系数 （圈,0 6 8 6 8 45 6 0 6 0 6 7 6 0 6 0 转盘 开口直径 //;,四正二倒 驱动功率 13 45 井架形式“” 形前开口前开口前开口前开口 井架有效高度*/,, ,,, 钻台高度*/; ;;; 第一章钻机技术规范 钻机型号“ “ 9 89 *9; 9 链条传动链条传动交流变频 主动力机台数 .-’ . 台 87-’6 ’4.6 8,;* 台 转盘 06 A. （链条传动） 6 A. （电驱） 9BA.6 8 （电驱） 吊机 0;C--’ 液压 -*D* 台 液压 .D* 台液压 *D* 台 固井泵组“E.6 哈里巴顿 F6 4 “E.6 顶驱 F07.. 槽口尺寸 （长 G 宽） G *--4G ’--G . 井架移动范围 （纵 G 横） 4G -. 直升飞机坪 （长 G 宽） *-’G *- -,,G -4’ .- 第一章钻机技术规范 平台编号胜利五号胜利六号胜利七号 类型 齿轮齿条液压自升、 大脚型、 圆柱式 桩腿 齿轮齿条电驱动 自升式、 圆柱式 “ 桩腿 船级 主尺度5 液压 “0 台 ABC002 “2 ,.. 47; *A （, .,.,---,0/ / “; 0 ; ,- 2,3 3/-./. 4;.,,---,2, 0 ; 0 ; 33- .-0 3-/0 4;,-,----,2, 0 ; 0 ; 33- .-0 3-/0 州 石 油 化 工 机 器 厂 / 第三篇钻井设备 型号 最大 静负 荷 “ 最高 转速 （ 5 “6 789; /5135. -0120113113040 4 “6 789; 5 “6 789; 31.0 .15 51351 -01111 州 石 油 化 工 机 器 厂 第五节转盘 其技术参数见表 / 2 0。 表 / 2 0转盘基本技术参数 型号 通孔 直径 中心 距 最大 静负 荷 “ 最大 工作 扭矩 最高 转速 （） 生产厂家 /, 逆功3 0调压器控制模块 额定输出励磁电流.; （励磁电 压为 -8 或 /8 时） / 由空负载到满负载的 12 电压 调节率 / 通常反应时间.A/ 由空负载到满负载的 B8;* 电压调节率 励磁电源提供的最大电流.;/ 励磁电源提供的最大电压.8 ’0调速器控制模块 由空负载到满负载的速度调 节率 9 通常反应时间.A0- 二、 * 整流器 型号 输入电压 （;） .8- 第三篇钻井设备 输入频率“ 输出电流 （连续） 942 ./ 支持的设备数量A 运行速度BCD EF 编程软件GHIJ K.C 操作温度 * , 湿度 , ’ （非冷凝） 第五节液力变矩器及其与柴油机的匹配 其基本参数见表 - B、 表 - 及图 - 8。 表 - BL;1’ 系列液力变矩器基本参数 最大输入功率8MG最大输入转速8;减容， 换导轮和泵轮 注 表中符号的含义 柴油机标定转速， “； 柴油机标定功率， 9-29; -929; /9;29; 929; ,929; ,,929; ,/9/29; 9-29; -929; -9/29; ,929 929 -929 /929 ;9/29 929 9029 ,,929 ,09-29 9,29 ;929 9029, ,929, 929, -929, 0929, 9;29, 09029, 9029, ,-9;29, ,09029, -929, 排气温度2 * 8- 第三篇钻井设备 第四章主要固控设备技术规范 第一节振动筛 其基本参数见表 “ 。 表 “ 振动筛基本参数 型号规格 型号规格*3 激振力01A ’ ’ 7’’’’’ 表 “ 胜利油田垦东实业有限公司钻井液离心分离机基本参数 型号规格129 39使用钻井液密度* （7*“ / “ / 叶轮转速; （;,-.）396质量;173 / 第三篇钻井设备 第五章“ 、 “;; 楞角半径 ; 、 ;; 接头 类型 外径 “ （- “） 0 ,*./ -,*/ 4,* （） 标准 选择 *.*4,* * .*- */ -* （, ） 0 （- “） 0 ,*./ -*/ .*// （ ） 标准 选择 *.*..* /* *4 *4 ,*./ （, ） 0 （- “） 0 ,*./ -,*/ 4*/ （- ） 标准 选择 *. /*/- * ,*-, 4*/ -* *4 *4 ,*./ （, ） 0 （- “） 0 ,*./ -,*/ */ （/ ） 标准 选择 *. /*/- * ,*-, */ 4/*- 4*-/ /*.4./*4 （, ） 0 ,*./ 尺寸5 , （ 、 5 0 ; 16,23 10,.3 22,6. （/ ） 标准 选择 11,-21-,-22,6. 1..,2. 66,66 ,/3 3. 0 ; 16,23 10,.3 1.*,63 （0 ） 标准 选择 11,-2 13,3. 1-,- 1,0 110,/. 1--,-0 1-1,00 *,6/ .,*- 0 ; 16,23 10,.3 1//,/3 （3 ） 标准 选择 11,-2 13,3. 1-,- 1,0 1//,*3 131,. 106,2 6,3- *3 16,23 13-,0. （） 标准 选择 11,-2 13,3. 1-,- 1,0 13-,0. 1*/,.0 1*/,.- 6,3- 2,3. 16,23 // 第一章钻具 尺寸 ““ （） 标准 或 选择 上部反扣接头““ 下部公接头““ 和度 倒角直径 “ 前的数值单位为 。 表 / 8 -国产四方方钻杆的尺寸规格 ““ （） 规格 驱动部分长度全长驱动部分 标准 选用 标准 选用 对边宽 “ 选用 “; 标准 “ 选用 “ 对边宽 对角宽 对角宽 半径 半径 偏心孔最 小壁厚 4 计算） 。 表 . 9 2方钻杆强度 方钻杆尺寸及 类型） 内径 下部公端 螺纹形式外径 推荐最小 套管外径 抗拉屈服值 3 抗扭屈服值 3 抗弯屈服值 3 在屈服应力时的 内压 A 光管6 （9;-） 两端加 厚部分6 9 . （ 1 外锥面 长度 最小最大 管端至 锥面消 失处最 大长度 ;12 ;1 光管 （-./*） 两端加 厚部分 -. 7346 （ “） 554 （3 ） 554 （3 ） 554 （3 ） 64 （） 64 （） 43 （ ） 746 （9） 内 加 厚 9494973463343435449 4749746554974434466 443976455444354543466 34464554443544749 7474955436474494954 64555435545644549645446 649455664943594747434754343 4374946746944493466 643 （ “） 7346 （ “） 554 （3 ） 554 （3 ） 554 （3 ） 64 （） 64 （） 43 （ ） 43 （ ） 43 （ ） 外 加 厚 474474943543546443645 94949454594354354644546 4749746747354354643445 4543976474497496453543546454345 34464744354354644747 74749554343554335435464949547 645554355454354535435464447 649455664974666493543546454349 475497474674354354644349 4536449746493543546474549 73 第一章钻具 钻杆 直径 ““ （） 加 厚 形 式 公称 重量 （ 标准的钻杆管体长度有三类 第一类长度 4,4 8,1“， 石油钻井已很少使 用， 但在一些水井和地质钻井上还在应用； 第二类长度 .,5 4-11578.2 844.85157 1572-12 A2---.-000 ; -6 （6） 钻杆色标识别法。 6-6 第一章钻具 利用涂在钻杆两端接头和钻杆本体上的色带颜色识别钻杆的等级， 如图 “ 和表 “ 。 图 “ 钻杆和接头识别色标 表 “ 色带颜色与钻杆及接头等级 钻杆和接头分类接头状况 等级条数及颜色状况色带颜色 优等两条白色报废或进厂修复红色 二一条黄色现场修复绿色 三一条桔红色 报废一条红色 （） 钻杆铣槽识别法。 铣槽识别法即是识别钻杆接头上的铣槽数和槽中打印的代号。国产钻杆铣槽识别 见图 “ ’ 前苏联6066 美国ADE0 术语正规型贯眼型内平型数字型开眼型小眼型 轻便型 （加大 内平） 修正 加大 贯眼型 略 语 中国 前苏联 美国 FG“ 0“ 47 HFG0“ 47CIAICAIAI3J0’KD 术语 小井眼 术语休斯 47L螺纹 双流型 接头 休斯 47L 螺纹 内加厚外加厚 内外 加厚 加大贯 眼型 M“ 73759 螺纹 3内平接头 用于外加厚和内外加厚钻杆， 这种钻杆加厚处的内径和接头内径及管体内径基本 一致， 故钻井液流动阻力小， 有利于水功率的利用。但接头外径大容易磨损， 强度较低。 3/贯眼型接头 适用于内加厚或内外加厚钻杆。这种钻杆接头内径等于管体加厚处内径， 但小于 管体内径， 钻井液流动阻力大于内平式接头， 但外径较小。 36正规接头 适用于内加厚的钻杆， 接头内径小于钻杆加厚部分内径， 加厚部分内径又小于管体 内径。钻井液流动阻力最大， 但外径小， 强度大。 956 第四篇钻井管材 “数字型接头 年， 美国石油学会、 钻井和服务设备委员会为了改进旋转台肩式接头螺纹连接 的工作性能， 采用了新型数字型接头系列。这种数字型接头以螺纹基面中径的英寸和 十分之一英寸数字值来表示， 具有 “） “ 77’ .8 外加厚 0.34.03-.494.3 8.8.73-.44.7 8.8.739.-4.