序言

???? 經過前三集的介紹，我們對技術員的工作生活內容有了個入門級別的了解。總體來說，技術員要負責井隊中的方方面面，領導問你的問題總是全局的，所以我們也要對井隊各個方面有所了解，方能面對領導時很從容。

???? 在《實習技術員的基本功》系列中，我們對技術員的關鍵技能沒有敘述，技術員的最基本，最關鍵的就是會喝白的，常抽好的，關鍵時會說會表現。

正文

???? 在一口井從開鉆到完，離不開泥漿，雖然我們不是泥漿技術員，或者沒有實習過泥漿工的崗位，也許我們對化學一竅不通。但是我們還是要記住一些關鍵的地方。如每天的泥漿密度，粘度，失水，固相含量，泥餅厚度和PH值。

???? 曾經有位老技術員對我說過，一個技術員的早上起來和晚上睡覺前的巡回路線應該是這樣的。先到跑道上看當前掛起的單根號，接著去遠程控制房看儲能器的壓力是否正常，再上罐看看振動篩振出的巖屑，是否有棱角或者很小(鉆頭重復破巖)，上部地層是否有掉落(廣華寺掉黃色的泥巴)，表套或者技術套是否有掉水泥塊。緊接著看看各個罐的液面是否正常，如果出現了憋漏，液面下降的非常快，除此之外也要注意下除泥器是否正常，離心機是否在使用。下罐看看使用泵的泵壓和皂化水箱是否有水，再去機房詢問柴油機轉數(當然你也可以自己看)。最后上鉆臺，看看司控房的鉆壓，懸重及立管壓力，鼠洞內是否有單根。一切都心理有數了，就可以去做自己的事了。

一.鉆井液的基本特點

???? 鉆井液的基本功用是通過其本身的循環，將井底被破碎的巖屑攜至地面，保持井眼清潔，并保證鉆頭在井底始終接觸和破碎新地層，不造成重復切削，保持安全快速鉆進。在接單根，起下鉆或因故停止循環時，鉆井液又將井內的鉆屑懸浮在鉆井液中，使鉆屑不會很快下沉，防止沉沙卡鉆等情況的發生。

?? 上圖為常用的6個罐，循環順序按升序標示出來了。

一開鉆井液體是由膨潤土(鈉土和鈣土均可)及清水配成，或利用清水在易造漿地層鉆進而成自然鉆井液。一般都是正電膠鈉土漿。密度粘度都很低。具體可以從施工設計中可以看出來，這里不在詳細說明。

在三開后期，也就是聚合物飽和鹽水鉆井液，在這里強調個概念(在與甲方技術交底時別人經常問起的參數)。當氯化鈉達到飽和，氯根離子濃度為189000mg/L，這就是飽和鹽水鉆井液。甲方要聽取氯根濃度的匯報，18W表示為飽和鹽水。在6000~189000mg/L之間，為鹽水鉆井液，低于6000mg/L為咸水或海水鉆井液。

飽和鹽水有4個特點：抑制泥，頁巖造漿和有一定的防塌能力；可抗較高的鹽類污染；可減緩巖鹽溶解速度；腐蝕性強。

下面就一口井個人實習泥漿工的一些體會，這些內容只代表個人觀點。

首先配一開漿先加入鈉土，待循環好后再加入正電膠。在實際打鉆的過程中，粘土水化分散，越打泥漿越稠。用一開馬達抽取后，再加入清水。這是由于地層粘土水化分散引起的。

二開泥漿的配方就不做介紹了。實際情況是：打水泥塞時，預先加入純堿，而后生成碳酸鈣沉淀。這樣做相當于除鈣。鹽轉換前的泥漿與一開泥漿相似。二開時，要掏罐重新配藥品，也有防止罐中未清理出的小礫石堵水眼。如果振動篩上出現跑漿現象，可以直接把它從鉆屑坑里抽回。視粘度的不同加如不同配方的藥品。

三開要求：保證鉆井液的懸浮攜帶，抑制，防塌，潤滑等性能，把鉆井液轉化為聚合物飽和鹽水鉆井液。鹽轉換是用一定量的工業用鹽(氯化鈉)形成飽和鹽水泥漿。加鹽前期，如果粘度不夠，干加抗鹽增粘劑。如果沒有抗鹽增粘劑，就直接干加高粘和大鉀。提多高的粘度就加多少。同樣鉆井液密度也會升高。再測鹽含量。如果要配高效復合離子，則直接用高粘。

特殊工況下的處理：起下鉆之前不補膠液。定向時，慢補，不干加。每次配膠液加片堿時，使泥漿成堿性PH在8~9。這樣對泥漿的性能有好處。干加加快了容易跑漿，讓場地工盯好篩子。密度高就開離心機，低密度就不用。大量加鹽，則停離心機。因為鹽未充分溶解，等化開后再開離心機。

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二．給指重表和泵壓表打壓

???? 泵壓表和指重表也會出現不準的時候，比如懸重偏低，泵壓不回零或者泵壓表偏低(主要和立管壓力不相等)。所以實習技術員就得去給這兩個儀器加45號液壓油。

?? 上圖為指重表的工作示意圖。死繩固定器是將鉆機的死繩拉力轉化為液體壓力的機構。

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?????? 上圖是手壓泵的管線接入處，如紅圈所示。傳感器將死繩的拉力通過膜片擠壓液體而轉換為壓力信號，傳遞給重量指示儀和記錄儀。這是給指重表打壓的地方。檢查傳感器內液體是否足夠(觀察傳感器的法蘭與扶圈的間隙予以判斷)，及時用手壓泵進行補充。

??? 手壓泵是指重表的附件，其作用是在必要時對儀器進行液體補充。使用前先連接油路管線,查看泵內油箱有無液體并及時補充,然后關緊回油閥,上下施力與加力桿即可注油。注油時應觀察二次表的顯示或傳感器的間隙，使用重量指示儀上的排氣閥，排凈空氣，當二次表指針偏離“0”位或傳感器的間隙的達到正常值并超過少許后停止注油。使用重量指示儀上的排氣閥或手壓泵回油閥可放掉儀器內多余液體，使二次表指針或傳感器的間隙的達到正常值。

???? 針對上面的操作，我談談個人體會。曾經有一次我沒有把手壓泵的回油閥打開，結果在拆下接頭時，把打入的油又噴射出來了，所以同學，朋友在操作的時候，特別是在斷開連接的時候一定要把回油閥打開在開始拆。

??? 如上圖所示，就是司控房的氣路管線。A點為泵的排氣閥，B為指重表的排氣閥(用開口扳手輕擰，邊擰邊觀察兩只表)。

??? 一般不是非要放的兩只表都回零，比如指重表，當手壓泵打入油壓使表指針到100KN左右，那么排氣排油使它降到10KN左右，泵壓表略高于零，留有余地吧。同時，我要強調一點，所有打油操作必須是在指針為零時操作，換句話說，給泵打壓，就必須停泵，給指重表打壓，指重表懸重就要為零。如果指重表有懸重，你打油，上提鉆具時，懸重偏高容易爆管線，正確的操作是在補充液體時，應將游車系統放置在鉆臺面上(或者指針無懸重，懸重非常小)，使指重表處于無載荷的情況下補充液體，并將重量指示儀上的排氣閥打開，排盡空氣。

在這里另外說下記錄儀，它由傳感器產生的液體壓力通過連接管線作用于記錄儀彈簧管，管端產生的位移通過連動機構帶動記錄筆偏轉，同時記錄時鐘帶動記錄紙旋轉，從而記錄鉆井過程的工作曲線。

鉆進時靈敏指針(鉆壓指針)逆時針偏轉，其指示值即為鉆壓值。

在接入單根，提升游車并至井下井上鉆具全部懸起，則指重表示值為最大懸重。此時，將調零旋鈕將靈敏表盤”0”點與靈敏表針對準。

在排氣時，扭送排氣閥要使排出的液壓油流順暢了，沒有噴了就算空氣排盡了。

三.本油田打井套路的基礎介紹

??? 如果你運氣不好，在實習技術員崗位沒多久就把你師傅調走了，讓你單獨頂崗，又是一口新井，你怎么辦？

??? 當我們拿到一口井的設計時，不難發現，施工設計和鉆井設計(甲方要求)都已經把施工步驟寫的很詳細了，我們只需要照著做就行了。

先從牙輪鉆頭開始。是用合金經過模鍛而制成的錐體，牙輪錐面或銑出牙齒(銑齒鉆頭)，或者鑲裝硬質合金(鑲齒鉆頭)。銑齒牙輪的鉆頭的牙齒是由牙輪毛坯經銑削加工而成的，主要是契形齒。一般軟地層牙輪鉆頭的齒高 ，齒寬，齒距都較大，而硬地層則相反。

上圖是HJ517牙輪鉆頭，每只鉆頭都是有鋼號的。

上圖是復錐牙輪的幾個錐的分布。

牙輪上的牙齒在破碎地層的同時受到地層的反作用力，造成牙輪沿軸線方向產生高頻振動，造成軸承腔內外的壓差，使軸承腔內產生抽吸和排液作用。

?鉆頭工作時，牙輪滾動，牙齒與井底的接觸是單齒，雙齒交錯進行的。單齒接觸井底時，牙輪的中心處于最高位置；雙齒接觸井底時則牙齒的中心下降。牙輪在滾動的過程中，牙輪的中心位置不斷上下交換，使鉆頭沿軸向作上下往復運動，這就是鉆頭的縱向振動。在實際情況下，井底振動除有單雙齒交錯接觸井底所引起的較高頻率的振動外，在縱向上還有低頻率，振幅較大的振動，這是由于井底不平和有凸臺引起的。

?鉆頭在井底的縱向振動，使鉆柱不斷壓縮與伸張，下部鉆柱把這種周期性的彈性變形能通過鉆頭牙齒轉化為對地層的沖擊作用力用以破碎巖石，與靜載壓入力一起形成了鉆頭對地層巖石的沖擊，壓碎作用，這種作用是牙輪鉆頭破碎巖石的主要方式。除了壓碎，沖擊作用外，還有對地層巖石產生剪切作用。

? 上圖由于鉆頭進尺慢，起出發現1號輪曠動，有點脫軸，這可以讓廠家賠償。順便說下如何區分鉆頭的壓輪，口訣：一尖二凸三凹陷。

這是某鉆頭廠的馬達鉆頭，通過上圖，不難認清123號牙輪。下井前，牙輪都是表面光滑的平整的。

上圖為2800m左右出井后的某一牙輪的照片，請同學和朋友們仔細看，會發現牙輪上有很多凹陷，不象剛入井時那么平整。什么原因？是水力沖蝕。這是官方說法。在牙輪鉆進時射出去的水也會反射回來(硬地層)加上牙輪吃入地層，牙掌和地層留有縫隙，鉆井液體高速刺出，久而久之就行成了這種情況，同學及朋友可以參考相關的資料做更深入的了解。

上圖的紅圈內是PDC的二級齒，當主齒磨完，二級齒就開始起作用。所以PDC是經搞，特別是在上部地層鉆進時。與螺桿相配效果極佳，但是PDC不能用于定向鉆進，這是因為PDC不好調整工具面。PDC幾個刀翼是固定的，可是別人壓輪的三個輪是可以在井內狹窄空間里轉動的。

好了，鉆頭我們談完了。我們該來談談噴嘴了。

在鉆井設計中給出的噴嘴參數，是多少就是多少毫米，比如上圖如果把尺子放入到噴嘴中，正好是16，則表示噴嘴的大小為16毫米，如果你不信可以拿直尺量。

引一段話，射流撞擊井底后，射流的動能轉換成對井底的壓能，形成井底沖擊壓力波，且射流流體在井底限制下沿井底方向流動，形成一層沿井底的高速流動的漫流。

射流撞擊井底后形成的井底的沖擊壓力波和井底漫流是射流對井底清洗的兩個主要形式。射流的沖擊壓力，就整個井底而言，射流作用的面積內壓力較高，而射流作用面積以外的壓力較低。極不均勻的沖擊壓力使巖屑產生一個翻轉力矩，從而離開井底。這就是射流對井底巖屑的沖擊翻轉作用。

漫流的橫推作用。噴嘴出口距井底越近，井底漫流速度越高。正是這層具有很高速度的井底漫流，對井底巖屑產生一個橫向推力，使其離開原來的位置，而處于被鉆井液攜帶并隨鉆井液一起運動的狀態。因而，井底漫流對井底清洗有非常重要的作用。

??? 通過上面的幾段文字，我們對噴嘴射出的流體在井底的作用有了更形象的了解，結合實際，這也是為什么我們在上部地層使用牙輪鉆頭時只裝2只不一樣大的噴嘴，而另一個水眼將它堵住的原因。無非是加強水力破巖，再就是改變井底流道，使巖屑翻滾帶出，避免重復破巖。此方法已經證實，有很強的療效。

請翻到參考資料的146頁，我們看看鉆頭水力參數這節。在鉆頭壓力降和鉆頭水功率的公式中出現了一個C。書上說這個C是噴嘴流量系數，無因次，與噴嘴的阻力系數有關，C的值總小于1。那么在實際的運算中如何計算出鉆頭的壓力降呢？

是啊，這個C是挺復雜的。先來說幾個概念：

鉆頭噴嘴壓力降，作用是加大對井底的沖擊以利于將牙輪破碎形式的巖石碎塊沖離井底。對PDC來說就是保證各流道按設計合理分配各流道的流量。其本質是鉆井液體通過鉆頭噴嘴后產生的壓力。

鉆井循環泵壓：它等于鉆井液通過地面高壓管匯，水龍帶，方鉆桿，井下鉆柱，鉆頭噴嘴，經環空返到地面系統及其他所有經過的物體，因磨擦而引起的壓力損失，而這個損失大部分發生在鉆井液通過鉆頭噴嘴的時候。

???? (能力提高)結合上面兩個概念及一位老技術員的經驗，我們可以試想一下，當使用牙輪在打上部地層時，比如PY組，GHS組和JHZ組時，我們應該如何設計鉆頭的壓力降呢？一般我們采用2個不同大小的噴嘴，當鉆柱在這幾個層位時，不帶鉆頭泵壓也就9MPa了不起了，而我們的地面設備可以承受18個MPa左右的壓力，那么這時應該把鉆頭壓降設計的大點，比如6~7個MPa，一起加起來不過17個MPa，設備是可以承受住的，這樣做有什么好處呢？一是上部地層軟，水力破巖起到了作用(就象沖大，小鼠洞一樣，不需要鉆進，直接沖出個鼠洞)。二是長期的經驗告訴我們，利用水利破巖更容易打直。請同學們，朋友們參看參考資料3的91頁，公式中的噴嘴截面積就是三個噴嘴的表面積之和。通過這個公式可以在實際工作中指導我們配噴嘴。截面積越小，鉆頭噴嘴壓力降就越大，所以也印證在打上部地層時一般選用兩個大小不一樣的噴嘴(一般是11~14之間選配)。那么在打深井或者是硬地層時，就要盡量使鉆頭噴嘴壓力降在1~3個MPa,因為此時的水力破巖對我們沒有多大作用，我們利用漫流將巖屑帶出，同時如果我們把壓力降搞大了，綜合壓耗過大，地面設備會受不了的。所以在深井一般是三個大尺寸的噴嘴來將底壓耗。

???? 特別強調下資料3中的公式最具實際工作中的指導意義。通過上面的介紹，我們大概了解了工程上的”潛規則”。接著進入正題吧。

一口井的基本套路

1.一開

??? 不管是打水平井還是定向井都有直井段。那么自然要注意本井的自然方位和設計方位之間的關系。同向就可以適當放開鉆壓打，因為就算斜了也是向靶點漂移，而反向就麻煩了，要控制，不然反向糾斜。

鉆具組合為：SKG124+730*410+7寸DC*6根+5寸鉆桿+方鉆桿。基本上每口井在打表層時，是這樣的鉆具組合。其參考鉆進參數為：噴嘴18*3，鉆壓30~50KN，轉盤速67r/min,排量60L/S(雙泵保排量)，泵壓一般是5MPa左右。

所要注意的是，如果鉆遇礫石發育帶，礫石層采用低鉆壓，低轉速鉆進。控制轉數，目的是為了充分帶出破碎礫石，防止卡鉆。

2．二開

?? 一般是采用塔式鉆具組合，主要是保直。如果是水平井，則會出現8英寸的鉆鋌。

鉆具組合為：SKG124鉆頭+7寸DC*6根+411*4A10+6.2寸DC*6根+4A10*410+5寸DP+方鉆桿(視管子站送的鉆鋌多少決定6寸2的鉆鋌下入多少，一般6-9根)。也有的井隊在GHS組用塔式鉆具使用3根7寸DC+6.2寸DC12根再加9根HWDP。其實并沒有固定的什么模式只要保證塔式鉆具在上部地層打直就行，那么是全下7寸的也行。鉆進參數：噴嘴12*13*0或者11*13*0或者12*14*0，鉆壓50~80KN，轉盤轉數170r/min,排量30L/S，泵壓11~12MPa.這里需要考慮的是本地層是否易斜，所以托盤應放在離鉆頭最進的位置，這樣測斜才會準，換句話說就是鉆頭與7寸無磁鉆鋌的配合接頭里。

上圖為托盤，這是為了承載測斜桿所用，一定要放對位置。

二開完，或者固表套或者技套，都會鉆塞，唯一不同的是技術套管有附件。所以要知道幾個參數，水泥塞的塞面，與塞厚。坐了防噴器也要用清水進行試壓12MPa，并穩壓10min壓降要為0。鉆塞的鉆進參數為：鉆壓20~30KN，轉盤轉67r/min，排量30L/S鉆穿水泥塞后待7寸鉆鋌全部出表套后，再用60KN-80KN，轉盤轉調到170r/min進行快速鉆進，推薦噴嘴：12*14*0或者12*13*0。鉆附件時要注意：鉆進時必須反復劃眼，直至無阻卡現象方可繼續鉆進，套管附件未全部鉆穿前不允許停泵上提鉆具，防止硬卡。之所以在未出套管前用低轉速是為了避免破壞水泥環和損壞套管。表套技套固完水泥后井口必須找正。切記！

3．三開

215.9的小井眼進行三開。是穿過GHS組后起鉆，換螺桿復合鉆進，搶進尺。鉆具組合為：PDC+172(1度)單彎螺桿+431*4A10+STB214+6.2寸鉆鋌*9根+127HWDP*9根+鉆桿+方鉆桿。鉆進參數：鉆壓20~40KN，轉盤轉數170r/min,排量30L/S，泵壓13~16MPa,推薦噴嘴:10.32*2+11.1*2。注意加強測斜，PDC的原則就是輕鉆壓高轉數，吊打防斜，如果是地層自然方向和設計方向一至則可放開鉆壓60KN加壓打，后面在定向糾斜。

上圖為二開銑齒鉆頭(注意牙齒的特點)。

???當打到了造斜點，就要起鉆更換鉆具，并放入定向儀器。定向的簡單介紹會在其后的文章中介紹。這里就不累贅了。復合快速鉆進是普遍都是用的214mm的扶正器，而定向鉆進時卻是210mm扶正器，這兩者的不同，在實鉆中打出的效果也不同，前面有對欠扶正器的介紹，所以這里也不做解釋。簡單的說：大鐘擺是扶正器下有兩根鉆鋌，小鐘擺是扶正器下有一根鉆鋌，鉆壓對它影響不大。如果讀者想深究可以參考一些關于扶正器的文獻。

問題：

1.PDC鉆壓最高能加多少？我曾經見過我們隊加過60KN再打？

答：首先施加的鉆壓不能光看鉆鋌。要優化鉆井參數，對應當前的地層用什么樣的鉆壓最合適。如果低鉆壓可以打快為什么非要加高呢。PDC加到80KN有可能是當時方位正處于正向，加壓打防止鉆頭掉頭變成反向。一般很少加到80KN(上部地層)。即使這樣鉆速也提高不了多少，對螺桿的損壞也比較大，泵壓同時也升高了，地面設備也會有損耗。再就是80KN不一定能加到鉆頭上。

2．常規鉆具的牙輪跑合與動力鉆具的跑合有什么不同？

答：新舊牙輪都需要跑合，可以用低速跑，PDC也要在井底”造型”。常規鉆具跑合同20KN,40KN一層層上加鉆壓每隔十幾分鐘。最高160KN~180KN，因為常規鉆具是低轉盤轉數，所以要高鉆壓。而動力鉆具是高鉆速，所以鉆壓稍低，一般跑合1小時，用20KN~40KN的鉆壓。等跑合好后，再加到120KN打一段時間，就可以加到140KN。跑合鉆頭的好處是使鉆頭的壽命增加，不易發生井下復雜事故。水平井跑合牙輪，時間一定要大于1個小時，由于最后水平段是平躺的，沉沙特別多，一般下鉆劃眼到最后未必已經到井底，輕鉆壓慢慢循環，待井底沉沙循環出才能真正跑合牙輪鉆頭。

總結：

在此聲明下，文章所有圖片歸本人所有，請勿亂用，造成后果自己承擔。在本集中，我們只是簡單的介紹了下一口井三開的鉆具特點，文中并沒有涉及到固井和計算套管長度及聯入。這些將在以后介紹。其實實習技術員的基本功遠不止這四集，還有關于軟件上的鉆具長度如何排，每一次變更鉆具組合如何精確計算入井鉆具長度，這就需要有規范的EXCEL文件來記載每根鉆具長度。還有常用的工程軟件的使用，最重要的是《特殊工藝井軌道設計》，它是于定向設計相輔相承的。文檔方面如上交的周報和月報如何規范制作等，別小看這些，如果后勤的人員夸你日報，周報，月報做的好，上面的領導就會認識你，提拔你。

好了，本文旨在提高同學們和朋友對技術員崗位生活的認識。文中某些觀點只是個人見解，讀者要有自己認識與判斷，如果有不對的地方請可以交流指正。為本油田的新一代技術力量的提高奉獻點微薄之力。在這里感謝一下我的周師傅和定向的岳師傅。也感謝下親愛的讀者。

參考資料：

1．《指重表介紹》

2．陳庭根，管志川《鉆井工程理論與技術》

3．趙金洲，張桂林《鉆井工程技術手冊》

4．《石油鉆井循環系統培訓》

轉載于:https://www.cnblogs.com/315358525/archive/2010/05/13/1734798.html

與50位技術專家面對面20年技術見證，附贈技術全景圖

總結

以上是生活随笔為你收集整理的实习技术员的基本功(四)的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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