解决钻井脱压的方法

A. 钻井过程中,地层压力控制的方式方法有哪些(必答题,字数不限)

地层压力的影响因素：地层构造运动、地下水的活动、矿物成分的变化。
地层孔隙压力（简称地层压力）的形成，与地层的沉积条件、构造运动、地下水的活动、矿物成分的变化以及地下发生的物理化学过程等因素密切相关。
地层压力的形成机理主要包括静水压力的作用、圈闭与压实作用、矿物成分的改变和渗透作用。
由于压实作用主要发生在铅直方向，从力学角度讲，控制压实过程的力实际上是铅直有效应力，孔隙度的变化、孔隙流体高压的形成等过程都与铅直有效应力的变化有关。
正常压力环境中，由于沉积颗粒之间的相互接触，岩石基体支撑着上覆岩层载荷，地层压力等于静液压力；而沉积颗粒间铅直有效应力的任何减少，都将使孔隙内流体支撑部分上覆岩层载荷，形成异常高压。
异常高压的成因条件多种多样，一种异常高压现象可能是由多种相互叠加的因素所致，其中包括地质的、物理的、地球化学和动力学的因素。但就一个特定异常高压而言，其成因可能以某一种因素为主，其他因素为辅。

B. 国内定向井钻井钻压如何控制预测井底钻压用什么方法好求大神解答

1。通过送钻速度控制
2.预测的话有以下方法
a.井浅摩阻小的情况下，基本上送多少就显示多少，同时对应的钻压下泵压会有一定的增加，记着这个增加值。
当井深或者摩阻增大的时候，下放时表显钻压会比井底钻压要大，这时候就看泵压的增加量了，用刚才对应的钻压值一比就出来了
b.还有，悬重校准后未接触井底时下放过程中会显示一定的钻压值，这个就是滑动摩阻，接触井底后钻压的增加值就是实际的井底钻压，前提是接触井底后未发生托压现象。
c.还有，如果是用牙轮钻头，稳定送钻后，工具面的变化值也对应着井底钻压。

C. 墨西哥EPC区块优快钻井技术

一、内容概述

墨西哥EPC项目地处墨西哥东部的EPC（Ebano-Panuco-Cacalilao）区块，主要开发层位为白垩系Kan层，主要岩性为灰岩。由于该区块已开发一个多世纪，高含水及低压、低渗、低产是该地区面临的主要问题。目前，该区块所钻井均设计为小井眼ϕ152.4mm中短半径水平井，造斜率（40°～60°）/100 m，垂深400～700m，水平段长约400m，目的层钻进采用充氮气欠平衡钻进方式。

施工初期，所用动力钻具在高造斜率情况下无法进行复合钻进，造成起下钻频繁，钻井周期延长。该区块采用欠平衡钻井技术钻进目的层，对无线随钻测量仪器和钻井液性能的要求较高。为提高钻井速度，缩短钻井周期，降低钻井成本，研制了可复合钻进的新型大角度动力钻具，选择了合适的随钻测量仪器，优选了钻进参数并优化了钻井液性能，形成了一套适用于墨西哥 EPC 区块的优快钻井配套技术。EPC区块钻遇的地层为KM、KSF和Kan层，地质构造复杂，有断层、裂缝，易发生井漏、井涌等井下故障，个别地层含硫化氢，在KM层底部存在较高压力的气层，需要下入技术套管进行封隔。

在钻井过程中，除了存在普通小井眼钻井的技术难点以外，还面临以下技术难点：①早期，国内没有适用于浅层小尺寸中短半径水平井复合钻进的大角度动力钻具。施工中，多次起钻换动力钻具，大大延长了定向施工周期。②个别层位压力较高，钻进过程中会发生边钻进边点火放喷的现象，更换合适的动力钻具和倒装钻具比较困难。③目的层钻进时，采用充氮气欠平衡方式钻进，无法使用依靠钻井液传递脉冲信号的常规测量仪器。④造斜点浅，钻压传递困难，易出现托压现象，尤其在水平段钻进过程中更加明显，更易导致井下其他故障的发生。⑤使用普通PDC钻头钻进时，工具面对钻压较为敏感。钻压太小，机械钻速较低；钻压稍大就会出现工具面“乱窜”的现象。

1.钻具组合优选

设计造斜点浅，其垂深多在260～400 m，而水平段长约400 m，如何保证钻进过程中钻压的传递是关键。考虑到钻铤刚性较大，进入斜井段后易发生卡钻等井下故障，因而在优选钻具组合时，用加重钻杆代替钻铤；考虑到水平段钻进时的加压问题，适当倒装钻具，解决了钻进过程中钻压传递困难的问题。

现场施工时，钻具组合需满足以下2个条件：一是保证完钻时所有加重钻杆位于井斜角小于50 °的井段；二是保证震击器位于井斜角30 °～60 °的井段。

2.钻头优选

滑动定向钻进时，为保持工具面的稳定，选择了贝克休斯公司的HC405 Z型六刀翼PDC钻头。该钻头是一种定向钻头，除了在切削齿大小、数量和角度等方面进行了有利于定向钻进的设计外，在切削齿的根部有“磨损带”，像钻头的“天花板”，可以控制切入地层的深度，从而在钻进过程中产生平稳的扭矩，不至于使螺杆钻具出现失速现象。图1是普通PDC钻头和定向PDC钻头螺杆扭矩与钻压的关系对比图。从图1可以看出，与普通PDC钻头相比，定向PDC钻头能够产生稳定的扭矩。由于定向PDC钻头在钻进速度和使用时间上都有PDC钻头的特点，能够很好地匹配地层特性，因此，较适合于EPC区块小井眼中短半径水平井钻井。

图1 两种PDC 钻头扭矩与钻压的关系

3.动力钻具优选

EPC油田生产井的造斜率为（40° ～60°）/100 m，需要1.75° ～2.25°大角度单弯动力钻具才能达到造斜要求。通常情况下，这种大角度动力钻具不可以进行复合钻进，在定向过程中需要根据实际造斜要求，多次起下钻更换不同角度的动力钻具来达到设计造斜率。为了能够减少起下钻次数，根据钻具的造斜率与动力钻具的弯曲角及长度等相关理论，与国内动力钻具厂家联合研制出了1.75 °～2.25 °适合浅层小尺寸中短半径水平井可复合钻进的动力钻具，不但满足了施工井造斜段的要求，而且在进入水平段后不用起钻更换小角度动力钻具，这样就使一趟钻钻完全部斜井段成为可能。

该动力钻具具有以下特点：①动力钻具按角度分为1.75°、2.00°和2.25°3种，可根据不同的设计造斜率选择相应角度的动力钻具，以满足墨西哥EPC区块施工井造斜率的需要，使用寿命大于120 h；②本体不带稳定器，弯壳体、旁通阀和轴承等关键部件采用特殊材料进行了加固或加厚，这种设计不但有效减小了复合钻进过程中的扭矩，而且不会因扭矩增大而产生断裂或紧扣。十几口井的施工经验证明，这3种型号的大角度单弯动力钻具能够满足现场需要。

4.无线测量仪器优选

EPC区块目的层采用充氮气欠平衡钻进，基于钻井液脉冲传输信号的常规测量仪器无法使用。由于电磁波无线随钻测量仪的电磁波信号主要依靠地层介质来传输，井下仪器将测量数据加载到载波信号上，测量信号随载波信号由电磁波发射器向四周发射，地面检波器将检测到的电磁波中的测量信号卸载，之后通过解码、计算得到测量数据。因此，选用电磁波无线随钻测量仪器E-LINK MWD实时监测井下数据。

E-LINK MWD的主要性能参数为：抗压强度140 MPa；工作温度0～150℃；震击极限2000 g/m；振动极限15 g；含砂量小于0.5；钻井液密度无要求；钻井液固相含量无要求；最佳施工地层电阻率10～20Ω·m。

E-LINK MWD主要具有以下特点：①数据传输速度快，仪器故障率较低；②适用于普通钻井液、泡沫钻井液、空气钻井和激光钻井等钻井施工中传输定向和地质资料参数；③当地层电阻率为10～20Ω·m时，在井下不加信号放大器的情况下，最大钻进垂深可达2700 m。

5.钻井液性能优化

为尽可能减小对地层的污染，且要具备足够的携岩能力和便于返出后分离油气，有效提高钻井液润滑性能，降低摩阻系数，该油田油井多采用QMAX公司的无固相钻井液体系钻进。该钻井液体系抑制能力强，维护简单，性能稳定。根据地层有断层、裂缝易发生井漏、井涌等复杂情况及充氮气影响钻井液携岩能力等特点，对钻井液性能进行优化，优化后的主要性能参数为：密度1.0～1.03kg/L，塑性黏度8mPa·s，动切力0.4Pa。根据井下需要加入润滑剂，保证钻井液的润滑性，满足中短半径水平井钻井的要求，为高造斜率井段安全、高效定向钻进创造条件。

6.其他工程技术措施

合理选择侧钻点。目前，墨西哥EPC区块所钻井均三开打导眼，填井侧钻。侧钻点的选择需要考虑两方面内容：①侧钻点距离二开套管底部18 m以上，以防止E-LINK MWD受磁干扰，无法工作；②在满足井眼造斜率要求的基础上，造斜率越低，使用的动力钻具角度越小，井下越安全。

确定最佳的钻井液排量。结合测量仪器和螺杆钻具的性能、特点，确定最佳的钻井液排量，使仪器、螺杆钻具一直处于最佳的工作状态，同时达到充分携岩以及彻底净化井眼的效果。EPC区块的最佳排量为19 L/s。

确定合理的钻压。在增斜段，动力钻具对钻压及加压方式十分敏感。在钻井过程中，钻压20～30 kN，同时采用连续加压、快速间断加压等方法，确保工具面稳定，提高施工效率，保证施工安全。在水平段，采用小钻压（30 ～50 kN）、低转速（小于35 r/min）复合钻进，既可以提高机械钻速，又能避免井下大角度动力钻具复合钻进时发生故障。

随钻震击器的使用。随钻震击器具有两方面的作用：一方面随钻震击器处于钻具组合中，方便处理卡钻事故，有利于安全钻进；另一方面，水平段后期钻进时，过大的摩阻使钻压很难传递到钻头，钻具的大部分重量加到震击器上，通过震击器向下震击传递钻压，推动钻头前进，提高滑动钻进速度。

二、应用范围及应用实例

2010年，EPC区块10口井应用了该优快钻井技术，除其中1口井因动力钻具实际造斜率达不到设计造斜率，起钻更换钻具外，其他9口井从造斜点至完钻，均一趟钻完钻，总进尺5738.60 m，平均钻速由应用优快钻井技术前的3.50 m/h提高至10.16 m/h，钻井提速效果显着。

以E-1071 H井为例，介绍现场应用情况。E-1071 H井的设计井身结构如图2所示。

图2 E-1071H井井身结构设计

该井采用“直-增-稳”三段制井身剖面。该井三开钻完直导眼后填井侧钻，为了不影响E-LINK-MWD仪器的正常工作，侧钻点选在井深288.00 m处，距离二开套管底部18 m。

E-1071井所采用的钻具组合为：ϕ152.4mm PDC钻头×0.24m＋ϕ120.0mm 1.75°单弯螺杆×6.30m＋331×310回压凡尔×0.61m＋120.0mm无磁钻铤×9.05m＋120.0mm无磁悬挂短节×1.45m＋ϕ88.9mm斜坡钻杆×422.40m＋ϕ88.9mm 加重钻杆×19.00m＋ϕ120.0mm震击器×9.29m＋ϕ88.9mm 加重钻杆×260.00 m＋ϕ88.9mm钻杆。

可以看出，应用优快钻井技术前，从侧钻点至水平段完钻，平均需要4趟钻，应用后仅用1趟，平均钻速从3.68 m/h提高至12.84 m/h。以国际市场钻井成本1 500美元/h计算，应用优快钻井技术后，每米钻井成本节约289美元。可见，应用优快钻井技术大大减少了施工环节，避免了起钻过程中发生的很多井下复杂情况，缩短了钻井周期，提高了钻井时效，降低了钻井成本。

三、资料来源

许孝顺.2011.墨西哥EPC区块优快钻井技术.石油钻探技术，39（5）

D. 关于定向钻进中托压问题有几种原因呢

在定向钻进初期一般都会出现托压现象，这主要是定向钻具组合中有扶正器等大直径钻具，这一部分在进入造斜段时会受到较大阻力，往往会产生托压。定向中期由于钻铤的刚性比较大不易弯曲，如果造斜率即够腿角较大这部分钻铤就会贴在井壁上造成托压。一般这种现象在现场通过用完善钻井液润滑性可以得到很好的解决，比如加入润滑剂或者混入原油。当然井下是一个复杂的环境，不只是调整泥浆性能就可以解决的，我们还要求多次上提下放钻具，使这部分井眼井壁更加规则。在造斜时每一根都要上下滑动拉顺井眼，在一定井段还要适当进行短起下，使造斜段更加畅通。

E. 石油钻井方法有哪些

目前,世界上广泛采用钻井方法来取得地下的石油和天然气。随着石油工业的不断发展，钻井深度不断增加，油气井的建设速度也随之加快，促使钻井方法、技术和工艺得到很大改进。从已钻成的千百万口油气井的资科中可以看到变化过程：顿钻逐渐被旋转钻代替，井身结构从复杂到简单，井眼直径日趋缩小等等。

一、钻井工艺发展概况和趋势石油钻井是油田勘探和开发的重要手段。一个国家石油工业的发展速度，常与它的钻井工作量及科学技术水平紧密相关。近20年来，世界石油产量和储量剧增，钻井工作量相应地大幅度增加，钻井科学技术水平也得到了飞速发展。在此期间钻井技术发展的特点是从经验钻井进展到科学化钻井。钻井深度、斜度、区域和地区也有长足的发展。从钻浅井、中深井发展到钻深井和超深井；从钻直井和一般斜井发展到钻大斜度井和丛式井；从陆上钻井发展到近海和深海钻井；从地面条件好的地区钻井发展到条件恶劣的地区(如沙漠、沼泽和寒冷地区)钻井。在钻井技术发展的同时，设备、工具和测量仪表也得到了相应的发展。

美国钻井工作者曾将旋转钻井技术的发展进程分为四个时期：

(1)概念时期(1900—1920年)。这个时期开始把钻井和洗井两个过程结合在一起，开始使用牙轮钻头并用水泥封固套管。

(2)发展时期(1920—1948年)。这个时期牙轮钻头有所改进，提高了进尺和使用寿命。固井工艺和钻井液有了进一步的发展，同时出现了大功率的钻机。

(3)科学化钻井时期(1948—1968年)。这个时期大力开展钻井科学研究工作，钻井技术飞速发展。该时期的主要技术成就有：发展和推广了喷射钻井技术；发展了镶齿、滑动、密封轴承钻头；应用低固相、无固相不分散体系钻井液；发展了地层压力检测技术、井控技术和固控技术，提出了平衡钻井的理论及方法。

(4)自动化钻井时期(1968年至今)。这个时期发展了自动化钻机和井口自动化工具。钻井参数自动测量和计算机在钻井工程中得到广泛应用，最优化钻井和全盘计划钻井也初具规模。

目前,钻井人员一般把钻井技术发展的前两个时期称为经验钻井阶段，把后两个时期称为科学化钻井阶段。时期的划分直观地描述了钻井技术发展的过程，揭示了其发展规律。

任何一门科学和技术都有其自身的发展规律和要达到的主要目标。钻井工作是为油田勘探和开发服务的重要手段。钻井技术的发展首先要保证钻井质量，即所钻油气井要满足油气田勘探和开发的要求,要在此基础上来提高钻井速度、缩短钻井周期、降低钻井成本。

近20年来的实践证明，现代钻井工艺技术将围绕以下三个方面发展：

(1)提高钻井速度，降低生产成本；(2)保护生产层，减少油气层的污染和损害；(3)改善固井、完井技术，适应采油要求，延长油气井寿命。

新中国成立以来，我国钻井技术发展较快。特别是1978年推广喷射钻井、低固相优质钻井液、四合一牙轮钻头等新技术后，我国的钻井技术水平又有显着提高，进入了科学化的钻井阶段,但与国外先进水平相比，还存在一定的差距。为了使我国的钻井水平能满足勘探开发的需要，努力赶上世界先进水平，必须要向钻井技术进步要速度、要质量、要经济效益,为加速勘探开发步伐、不断增加油气产量作出贡献。

二、冲击钻井方法冲击钻井是一种古老的钻井方法，也是旋转钻井方法出现以前唯一的钻油气井的方法。它是将破碎岩石的工具(钢质尖头钻头)提至一定高度，借钻头本身的重力冲向井底，击碎岩石。然后捞取被击碎的岩屑，以便继续钻进。因此，冲击钻井方法又被称为顿钻。

由于冲击钻井时，破碎岩屑与清除岩屑必须间断地进行，因此钻井速度很慢，不能满足石油生产发展的需要。冲击钻井现在已基本上被旋转钻井所代替，仅在一些埋藏浅、压力低的油田还能见到。

三、旋转钻井方法提高钻速的根本途径是改变钻井方法，这正是旋转钻井法产生的原因。旋转钻井法的实质是：钻头在压力作用下吃入岩石，同时在转动力矩的作用下连续不断地破碎岩石；被破碎的岩屑由地面输入的钻井液(泥浆、水、空气等)及时带走，钻井液可以连续不断地清除岩屑。这样，一只钻头可以在井底连续钻进十几米、几十米甚至数百米后才起至地面进行更换。由于使用了钻井液，可长时间稳定井眼、控制复杂地层。旋转钻井的钻井速度高，能适应多种复杂情况，目前世界上大多使用这种方法钻油气井。旋转钻井通常也称为转盘钻。

利用钻杆和钻铤(厚壁钢管)的重力对钻头加压，钻压要使钻头能够吃入岩石。破碎岩石所需的能量是从地面通过沉重的钢性钻柱传给钻头的。起、下钻的过程比较繁琐，必须将钻柱拆卸成许多立柱，才能起出钻头；而下钻时又必须逐根接上。为了连续洗井，钻井液从转动的空心钻柱里流向井底，再带着岩屑从钻柱外部与井壁形成的环形空间返回地面。钻头钻进、清洗井底以及起、下钻所需的动力全部由安装在地面上的相应设备提供，这些机器设备总称为钻机。

现代旋转钻井的工艺过程表现为四个环节，即钻进、获取地质资料、完井和安装。

钻进环节由一系列按严格的顺序重复的工序组成：把钻柱下入井里；旋转和送进钻头使其在井底破碎岩石，同时循环钻井液；随着井筒的加深而接长钻柱；起、下钻柱以更换被磨损的钻头；洗井，净化或配制钻井液，处理复杂情况和事故等辅助作业。

为了获得全面准确的地质资料，钻井过程中不仅需要进行岩屑、钻时、钻井液录井工作，而且还要进行钻取岩心、测井等工作。通过各种地球物理测井方法，可以获得井径、井斜、方位、岩性等基本数据，掌握和了解井眼质量以及地层和油气层的某些特性。

在钻穿油气层以后，需要下入油层套管，并注入水泥以隔离油气层与其他地层，使油气顺利地流到地面上来。根据油气井生产的要求做好井底完成工作是很重要的一道工序。

从确定井位开始，就需要平整井场、挖基础坑、泥浆池、圆井等土方工程；为运输机器设备而修筑公路；铺设油、水、气管线，架设电线，以输送油、水、气和电力;打好地基以安装设备、井架等。基础工作完成后，要进行大量的井架、设备等搬运和安装工作，还需做好开钻前的一切准备工作，如检查机器设备、试车、固定导管、钻鼠洞、调配钻井液、接好钻具等。

旋转钻井过程中，驱动钻柱旋转、克服钻柱与井壁的摩擦消耗了部分能量。为了减少这些无益的能量损失，1940年前后出现了井下动力钻井方法。井下动力钻井所用设备与旋转钻井基本相同，只是钻头不再由转盘带动旋转，而是由井下动力钻具直接驱动。典型的井下动力钻具是涡轮钻具，因此井下动力钻井又常称为涡轮钻井。目前，井下动力钻井在定向钻井技术中得到了广泛的应用。

近年来，一些工业发达国家还竞相开展了热力钻井、高压冲蚀钻井、等离子射流钻井和激光钻井等新型钻井方法的研究。随着科学技术的进步，新的钻井方法还将不断涌现，钻井工程也必将进入一个全新的科学化时期。

四、井身结构井身结构是油气井全部基本数据的总称。它包括以下数据：从开钻到完钻所用的钻头、钻柱尺寸和钻柱长度;套管的层次、直径;各层套管的下入深度、钢级和壁厚;各层套管注水泥的数据。由此可见，井身结构是全部钻井过程计划和施工的重要依据。图5-1为井身结构的示意图。

图5-1井身结构

首先下入长度约4～6m的短套管，也称导管，用于加固地表以免被钻井液冲毁，保护井口完整。同时将循环的钻井液导入泥浆净化系统内。

第二次下入的套管叫表层套管，用于封隔地表不稳定的疏松地层或水层、安装井口防喷器。一般深度为40～60m，有时可达500～600m。

当裸眼(未被套管隔离的井眼)长度超过2000～3000m或者地层剖面中存在高、低压油层、气层、水层和极不稳定的地层时，钻进过程中为避免发生工程事故需要下入中间套管，又叫技术套管。目的是封隔复杂地层，防止喷、漏、卡、塌等恶性事故发生，保证安全钻井。技术套管的层次和下入的深度根据地质和钻井条件确定。

最后下入的套管叫油层套管，用于采油、采气或者向生产层注水、注气，封隔油层、气层和水层，保证油气井正常生产。油层套管的下入深度取决于井底的完成方法。油层套管一般从井口下到生产层底部或者只从生产层顶部下到底部。实际工作中对部分下入的油层套管，根据作用取不同的名称，如尾管、筛管、滤管以及衬管等。

井身结构是由钻井方法、钻井目的、地质条件与钻井技术水平决定的。周密考虑各种影响因素，制定合理的井身结构，是保证高速度钻井与油气井投产后正常产出的关键。

综上所述，现代石油钻井工程是一项复杂的系统工程。由多工序、多工种联合作业，需要各种先进的科学技术和生产组织管理水平。

F. 钻井工程优化设计技术

随着我国石油勘探开发的深入，钻井工程越来越多地面临井深、高温高压等地质条件复杂的情况，使钻井工程风险更加突出。针对这些问题，石油钻井技术的研究与应用也在不断深化。针对复杂地质条件下深井超深井技术发展，国内外都开展了钻井地质环境因素描述技术研究，并在此基础上进行钻井工程的优化设计与施工。钻井地质环境因素是钻井工程的基础数据，主要包括岩石力学参数、地应力参数、地层压力参数及岩石可钻性参数等。准确掌握这些基础数据对钻井工程设计及施工具有重要意义。

对于岩石力学参数的求取，通常采用实验室对岩心试验，以及利用地球物理测井资料解释岩石力学特性参数。地层压力检测与预测研究主要是针对碎屑岩层系，对于海相碳酸盐岩地层压力预测，尚未取得成熟有效的方法，碳酸盐岩剖面中地层压力的准确预测难度较大。

3.3.2.1 钻井地质环境因素描述技术

钻井地质环境因素是钻井工程所面对的需要尽力去认识与掌握的客观影响力，主要包括地质构造因素、地层力学特征、地层可钻性以及钻井工具与地层相互作用耦合规律等。对钻井地质环境因素的研究与准确描述，可以提高钻井效率，降低钻井风险，对进行科学化钻井具有重要意义。

（1）岩石力学参数求取

岩石力学参数是反映岩石综合性质的基础数据，包括弹性参数和力学强度参数。岩石的弹性参数分为静态弹性参数和动态弹性参数。静态弹性参数一般通过室内对岩心进行直接加载测试换算求取，动态弹性参数则是通过测定声波在岩样中波速转换得到。岩石静态弹性参数可在室内应用三轴应力测试装置实测应力、应变曲线，并应用下列公式计算得出：

中国海相油气勘探理论技术与实践

式中：μ_s为静态泊松比，无因次；Δε_θ为径向应变，mm；ΔL为轴向应变，mm；E_s为动态杨氏模量，MPa；Δσ为应力，N/mm；Δε为应变，mm。

根据岩石弹性参数之间的关系，可导出计算岩石动态弹性参数的公式：

中国海相油气勘探理论技术与实践

静态弹性参数和动态弹性参数之间存在明显的差别。一般情况下，动态弹性参数大于静态弹性参数（E_d＞E_s，μ_d＞μ_s）。为了从测井资料中获得静态弹性参数，需要把动态弹性参数转换成静态弹性参数，国内外在动静弹性参数转换方面提出了多个的转换模式。

岩石力学强度参数包括：岩石硬度H_d、单轴抗压强度S_c、初始剪切强度C和内摩擦角Φ、抗拉强度S_t和三轴抗压强度S_p，均可在实验室通过实际岩心测试求出，也可以利用测井资料进行计算，岩石强度的方法和有关模式：

中国海相油气勘探理论技术与实践

内聚力和内摩擦角是表征岩石是否破坏的两个主要参数，也是井壁稳定计算中的重要参数。

岩石剪切破坏与否主要受岩石所受到的最大、最小主应力控制，σ₃与σ₁的差值越大，井壁越易坍塌，从井壁岩石受力状态分析中，可以发现岩石的最大、最小主应力分别为周向应力和径向应力，这说明导致井壁失稳的关键是井壁岩石所受的周向应力σ_θ和径向应力σ_r的差值，即σ_θ-σ_r的大小。差值越大，井壁越易坍塌。通常水平地应力是非均匀的，即σ_H≠σ_h，所以井壁上的周向应力是随井周角而变化的（井周角为井壁上点的矢径与最大地应力方向的夹角）。井周角在θ=90°和θ=270°处，σ_θ值最大。因此，该两处的差应力值达到最大（因为r在井壁各处为常数，与θ无关），是井壁发生失稳坍塌的位置。

采用库仑-摩尔强度准则进行分析，可求得保持井壁稳定所需的钻井液密度计算公式为：

中国海相油气勘探理论技术与实践

式中：H为井深，m；ρ_m为当量钻井液密度，g/cm³；C为岩石的黏聚力，MPa；η为应力非线性修正系数；σ_H，σ_h分别为最大、最小水平地应力，MPa。

G. 钻井的方法是怎样的

在通常的一些井孔钻凿方法中，钻柱，包含其下端处的钻头在内，在井孔中转动，同时钻井液被泵送穿过钻柱中的纵向通路，这种钻井液经由钻柱与井孔孔壁之间的环形空间返回地面。当钻穿不含有流体的地层时，钻井液的重量和泵送速度的选定使得井孔孔壁处的压力保持在使井孔成为不稳定的低水平和使井孔孔壁被压裂的高水平之间。当井孔被钻通含有烃类流体的地带时，钻井液压力应当更加高出使烃类流体开始流入井孔的压力，而低于使钻井液不希望侵入地层的现象发生的压力。这些要求将某些限制强加于钻井过程，而特别是强加于在井孔中装设套管的各井孔间距的长度。比如，如果在井底处钻井液的压力正好低于使不希望的钻井液侵入地层的现象发生的上限，则在裸井井孔间距顶部处的钻井液压力可以接近于使烃类流体流入发生的下限。裸井间距的最大允许长度取决于钻井液的比重、地层中的烃类流体压力，以及钻井液液柱的高度。其次，已经实践过在低于地层流体压力的井孔压力下钻穿含烃类流体地带，即一种通常称作欠平衡钻井的方法。在欠平衡钻井期间，烃类流体流入井孔，因而地面处的钻井设备必须设计成可处理这种流入。此外，在钻井过程期间必须采取专门措施来控制井孔中的流体压力。美国6,305,469涉及一种在地层中产生井孔的方法，此井孔包括第一井段和穿过地层的含烃类流体地带的第二井段，此方法包括钻凿第一井段；在第一井段中选定的地点处配置远控钻具，从该选定的地点钻凿第二井段；以与井孔孔壁形成密封关系的方式在第一井段中配置烃类流体生产管道，此管道配有流体流量控制装置和与所述选定的地点形成流体连通的流体入口；操作钻具以钻凿新的井段，从而在钻具钻通含烃类流体地带期间，从第二井段流入生产管道的烃类流体的流量由流体流量控制装置予以控制。

H. 钻井卡钻一般釆用什么方法泡解

卡钻事故发生后，首先要根据上提、下放、转动、开泵循环情况，以及了解到的井眼情况和卡钻前的各种现象进行分析，准确判断出卡钻的原因，再采取相应的措施，但不管哪种性质的卡钻，都要重视调整钻井液的性能，及时清除岩屑，清洗井眼，一般常用下述几种方法进行解卡。
上提、（下放）和转动钻具解卡；浴井解卡；上击、（下击）解卡；倒扣套铣解卡；爆炸倒扣、套铣；爆炸、侧钻新井眼。
粘吸卡钻、坍塌卡钻、砂桥卡钻、缩径卡钻、键槽卡钻、泥包卡钻、干钻卡钻都可用上面方法从上到下依次进行，只致事故解除。

I. 钻井方法及原理是什么

1人工挖井方法

1973年出土于浙江余姚县的河姆渡古井是世界上目前已知的最古老的水井，经14C测定表明它是5700多年前的产物。

挖掘井阶段大约从远古到西周末年，我们的祖先用原始的工具，诸如石铲等手工挖井，井的深度很浅。在公元前15世纪前后我国的甲骨文中就出现有“井”字。

2冲击钻井方法

冲击钻井方法经过了三个阶段，即顿钻大口井阶段、顿钻小口井（卓筒井）阶段和机械顿钻阶段。

1）顿钻大口井阶段

最初的顿钻设备，主要由“踩架”和井架组成。“踩架”上有碓板，碓板一端悬挂着钻头，它是直接钻凿岩石的工具；碓板另一端供人踩踏，使钻头反复上提、下顿，产生冲击运动。

2）顿钻小口井（卓筒井）阶段

从北宋开始，我国古代钻井技术又有了新的发展。一是顿钻大口井发展为顿钻小口井。当时把口径只有“碗口大小”的小口井称为卓筒井，卓筒井地面设备、井身结构示意图如图6-11所示。

图6-12转盘旋转钻井示意图

1—天车；2—游动滑车；3—大钩；4—动力机；5—钻井泵；6—空气包；7—钻井液池；8—钻井液槽；9—旋流除砂器；10—钻井液振动器；11—表层套管；12—钻杆；13—钻铤；14—钻头；15—井眼；16—防喷器；17—转盘；18—绞车；19—方钻杆；20—水龙头

（1）动力系统。

钻井好像是一座流动性大的独立作业的小型工厂。钻机所需的各工作系统大多数是用柴油机作发动机，通过变速箱直接驱动或由柴油机发电来驱动钻井设备的。动力系统的作用是产生动力，并把动力传递给钻井泵、绞车和转盘。

（2）起升系统。

起升系统主要用来起升、下放或悬吊钻柱、套管柱等，主要完成起下钻、接单根和钻进时的钻压控制任务。这个系统主要由井架、天车、游车、大绳、大钩、吊环及绞车等组成。一般用最小的提升速度和最大的负载来确定提升系统的能力。

（3）旋转系统。

旋转系统主要由转盘、转盘变速箱、水龙头、方钻杆组成，主要功能是保证在洗井液高压循环的情况下，给井下钻具提供足够的旋转扭矩和动力，以满足破岩钻进和井下的其他要求。旋转系统还有接、卸钻柱和钻具的功能。

（4）循环系统。

钻机循环系统最主要的功能是在钻进中通过循环洗井液从井底清除岩屑、冷却钻头和润滑钻具。钻机循环系统主要包括钻井泵、钻井液净化装置（固相控制设备）和钻井液槽、罐等。整个循环系统的中心设备是钻井泵。

（5）气控系统。

气控系统主要包括控制面板（控制机构）、传输管线和阀门、执行机构（如气动离合器、气缸和气马达等）以及压风机等。气控系统的功能是确保对整个工作机构及其部件的准确、迅速控制，使整机协调一致地工作。

（6）井控系统。

在整个钻井作业过程中，井控系统要对井下可能发生的复杂情况进行控制和处理，以恢复正常作业。井控系统包括四个主要部分：防喷器组、储能器机组和防喷器组遥控面板、节流管汇、压井管汇。

J. 钻井从哪些数据判断是否托压

首先从钻压判断 加压后 钻压不回 没有进尺~~泵压变化不大。。
一般井斜超过60度后 就容易出现托压现象 出现这种情况后 要积极协调泥浆方面加入润滑剂 减小摩阻。。。