钻井工程术语大全.docx

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钻井工程术语大全

钻井工程术语大全Termsofwelldrillingengineering

目录

1主题内容与适用范围--------------------------02页

2钻井总论------------------------------------02页

3岩石的物理机械性质及可钻性------------------03页

4钻前工程------------------------------------06页

5钻头选择和使用------------------------------08页

6钻柱、钻井工具及仪表------------------------09页

7钻井工艺------------------------------------12页

8喷射钻井------------------------------------14页

9优化钻井技术--------------------------------18页

10定向钻井-----------------------------------20页

11取心钻井-----------------------------------23页

12钻井液及完井液-----------------------------25页

13油气井压力控制-----------------------------30页

14钻井事故及处理-----------------------------33页

15固井与完井---------------------------------37页

16钻井新方法---------------------------------45页

17石油钻井技术经济---------------------------45页

中华人民共和国石油天然气行业标准

钻井工程术语SY/T5313-93

Termsofwelldrillingengineering

1主题内容与适用范围

本标准规定了石油钻井工程专用的术语。

本标准适用于石油钻井工程领域，也适用于石油工业的其他领域。

2钻井总论general

2.1井的基本概念basicconceptofawell

2.1.1井well:

以勘探开发石油和天然气为目的，在地层中钻出的具有一定深度的圆柱形孔眼。

2.1.2井口wellhead:

井的开口端。

2.1.3井底holebottom:

井的底端。

2.1.4裸眼open-hole:

未下套管部分的井段。

2.1.5井深welldepth:

从转盘补心面至井底的深度。

2.1.6井壁wellwall:

井眼的圆柱形表面。

2.1.7环空annulus:

井中下有管柱时，井壁与管柱或管柱与管柱之间的圆环形截面的柱状空间。

2.1.8井眼轴线holeaxis:

井眼的中心线。

2.1.9井身结构casingprogram:

包括井中套管的层数及各种套管的直径、下入深度和管外的水泥返深，以及相应各井段钻进所

用钻头直径。

井身结构是钻井施工设计的基础。

2.2井的类别welltype:

按一定的依据划分的井的种类。

按钻井的目的可分为探井和开发井；按完钻后的井深可分为浅井、中深井、深井和超深井；按井眼轴线形状可分为直井和定向井。

2.2.1探井exploratorywell:

指以了解地层的时代、岩性、厚度、生储盖的组合和区域地质构造，地质剖面局部构造为目的；或在确定的有利圈闭上和已开发油气的圈闭上，以发现油气藏、进一步探明含油气边界和储量以及了解油气层结构为目的所钻的各种井，包括地层探井、预探井、详探井和地质浅井。

2.2.2开发井developmentwell:

指为开发油气田所钻的各种采油采气井、注水注气井，或在已开发油气田内，为保持一定的产量并研究开发过程中地下情况的变化所钻的调整井、补充井、扩边井、检查资料井等。

2.2.3直井straightwell:

井眼轴线大体沿铅垂方向，其井斜角、井底水平位移和全角变化率均在限定范围内的井。

2.3钻井方法drillingmethod:

用不同钻井设备、工具和工艺技术钻成一口井所用的方法。

2.3.1顿钻钻井cabletooldrilling:

利用地面设备使钻头作铅垂方向运动，以冲击方式破碎岩石形成井眼的方法。

2.3.2杆式顿钻rodtooldrilling:

利用钻杆连接钻头的顿钻钻井方法。

2.3.3绳式顿钻cabledrilling:

利用钢丝绳连接钻头的顿钻钻井方法。

2.3.4旋转钻井rotarydrilling:

利用地面设备或井下动力钻具使钻头作旋转运动，以破碎岩石形成井眼的方法。

2.3.5转盘钻井rotarydrilling:

利用转盘和钻柱带动钻头的旋转钻井方法。

2.3.6顶部驱动钻井topdrivedrilling:

利用安装在水龙头部位的动力装置带动钻柱旋转的钻井方法。

可在起下钻过程中随时恢

复旋转和循环。

2.3.7井底动力钻井downholemotordrilling:

利用井底动力钻具带动钻头的旋转钻井方法。

2.3.7.1涡轮钻井turbo-drilling:

采用涡轮钻具作为井底动力钻具。

利用水力动能驱动涡轮的旋转钻井方法。

2.3.7.2螺杆钻井Dyna-drilling:

采用螺杆钻具作为井底动力钻具。

利用水力动能驱动容积式螺杆马达旋转钻井方法。

2.3.7.3电动钻井electricdrilling:

采用电动钻具作为井底动力钻具。

利用电力驱动井下动力钻具的旋转钻井方法。

又可分为有杆电钻和无杆电钻。

2.4钻井种类kindsofdrilling

2.4.1海上钻井offshoredrilling:

利用固定式或移动式钻井平台在不同水深的海上进行的钻井。

2.4.2沙漠钻井desertdrilling:

利用适合沙漠地带的地面设备在沙漠地区进行的钻井。

2.4.3清水钻井waterdrilling:

用清水作为钻井液，在非水敏性的和岩性坚固、稳定的岩层等特定条件下进行的钻井。

2.4.4空气（天然气）钻井air（gas）drilling:

用空气（或天然气）作为钻井流体，在一些特定岩层中进行的钻井。

2.4.5泡沫钻井foamdrilling:

用泡沫作为钻井流体进行的钻井。

适合于低渗、低压油气层。

2.4.6雾化钻井mistdrilling:

用水和泡沫剂的混合物注入到空气流中作为钻井液进行的钻井。

主要用在钻遇含水或含油砂岩中的流体而无法使井干燥的情况。

2.4.7充气钻井液钻井aerateddrillingfluiddrilling:

用钻井液和空气的混合物作为钻井流体进行的钻井。

主要用于有大段含水砂岩，并伴随着井漏而不能单独用空气钻井的井。

2.4.8平衡压力钻井balancedpressuredrilling:

是指作用于井底的液柱压力等于地层孔隙压力情况下进行的钻进。

2.4.9欠平衡压力钻井under-balanceddrilling:

是指作用于井底的液柱压力略低于地层孔隙压力情况下的钻井。

2.4.10近平衡压力钻井nearbalanceddrilling:

是指作用于井底的液柱压力略大于地层孔隙压力情况下进行的钻井。

2.4.11小井眼钻井slimholedrilling:

井眼直径比常规井径要小的钻井。

2.4.12取芯钻井coredrilling:

是用机械方法将所钻地层成柱状岩样从井底取出的钻井。

2.5工程报废井engineeringabandonedwell:

由于钻井工程事故，无法钻达地质设计深度而报废的井。

2.6钻井设计welldesign:

是钻井施工的依据，包括地质设计、工程设计、进度设计及成本设计。

2.7单井工程设计engineeringdesignofasinglewell:

钻井工程部门根据地质设计进行的一口井的工程设计，包括地质目的、建井周期、井身质量、安全生产、资料要求、套管程序、钻头系列、器材消耗、生产时间、设备管理等。

2.8钻井工程质量drillingengineeringquality:

是衡量钻井工程优劣的重要指标，主要包括井身质量、取芯质量和固井质量等。

2.9钻井工序drillingprocess:

指钻井工艺过程的各个组成部分。

一般包括钻前准备、钻进、取芯、中途测试、测井、固井和完井等。

2.10钻井进度drillingprogress:

钻井施工各工序进行的先后次序和用时间表示的进展程度。

2.11钻井条件drillingcondition:

影响钻井工作决策、进行和发展的各种因素。

如地质、交通、通信、气候、设备、井眼、器材供应、组织管理、井队人员素质和技术水平等因素。

3岩石的物理机械性质及可钻性rockphysicalmechanicalproperties

anddrillability

3.1岩石的物理机械性质rockmechanicalproperties:

用来描述岩石物理、力学性质的各种参数和物理量。

3.1.1矿物的微硬度mineralmicro-hardness:

组成岩石的矿物颗粒的硬度。

3.1.2岩石的微硬度rockmicro-hardness:

根据统计学原理，用微硬度计来测定的岩石硬度平均值。

3.1.3岩石的硬度rockhardness:

岩石抵抗其他物体压入其内的能力，即岩石的抗压入强度。

3.1.4肖氏岩石硬度Shore'shardness:

利用肖氏硬度计测定的岩石硬度（一般为0~140）。

3.1.5史氏岩石硬度Shi'shardness:

利用史立涅尔岩石硬度计测得的岩石硬度。

3.1.6孪晶twinning:

矿物晶体内部产生的晶格的迁移和位置的变化。

3.1.7矿物的弹性模量mineralelasticmodulus:

根据虎克定律，理想弹性材料在弹性范围内的正应力σ与正应变ε成线性比例时，比值σ/ε即为该材料的弹性模量E。

3.1.8岩石的弹性rockelasticity:

岩石的应变随着应力的解除而恢复的特性。

3.1.9岩石的弹性模量rockelasticmodulus:

在弹性范围内，岩石的正应力与其正应变的比值。

3.1.10矿物的泊松比mineralPoisson'srati矿物在施加应力方向上的应变与在垂直于此力的方向上所引起的应变的比值μ。

3.1.11岩石的泊松比rockPoisson'srati岩石在施加应力方向上的应变与在垂直于此力的方向上所引起的应变的比值μ。

3.1.12矿物的切变模量mineralshearmodulus:

矿物在剪切应力τ作用下会产生剪切应变（γ，或称角应变），剪应力与剪切应变的比值称为矿物的切变模量G。

3.1.13岩石的切变模量rockshearmodulus:

岩石在剪切应力τ作用下，其剪应力与剪切应变的比值称为岩石的切变模量G。

3.1.14矿物和岩石的体积压缩模量rockandmineralbulkcompressibilitymodulus:

根据广义虎克定律。

作用于单元体上的压应力σ与单位体积变化量ΔV/V之比值K。

3.1.15矿物和岩石的体积压缩系数rockandmineralbulkcompressibilityfactor:

矿物和岩石在压力作用下，单位体积微变量与压力微变量之比。

计算公式见下式：

式中：

Vo-标准状态下的体积；dV-体积微变量；dP-压力微变量。

3.1.16简单应力条件下岩石的强度rockstrengthundersimplestress:

单向应力作用下岩石的强度。

3.1.17复杂应力条件下岩石的强度rockstrengthundercomplexstress:

多向应力作用下岩石的强度。

3.1.18岩石的抗拉伸强度rocktensilestrength:

岩石试样在进行拉伸试验时，岩石被拉断时的载荷与岩样横截面积之比σt

3.1.19岩石的直接拉伸试验directrocktensiletest:

把岩样加工成拉伸试样，置于材料拉伸试验机上进行简单应力状态下（或称单轴抗拉伸状态）的拉伸试验。

3.1.20岩石的巴西劈裂抗拉伸试验rockBraziliantest:

是间接测量岩石抗拉伸强度的方法之一。

把盘形岩样立放于试验机的工作台面和加载平板之间进行的压缩加载试验。

岩盘的破裂是垂直于加载方向上的拉应力达到极限值引起的。

设岩盘的半径为ro,厚度为t,岩盘破裂时的载荷为P，则岩样的抗拉伸强

度σt为：

3.1.21岩石的筒形抗内压胀烈试验hollowcylinderbursttest:

是岩石的抗拉伸试验的间接方法之一。

对圆筒状岩样施以均匀内压，直到圆筒胀裂的试验（运用拉梅厚壁圆筒应力理论，即可得到该岩样的抗拉伸强度）。

3.1.22岩石的常规抗压缩强度rockcompressivestrength:

指岩石抵抗外力压缩的能力。

在岩样上施加轴向压缩载荷直至破坏时单位面积上的载荷。

3.1.23岩石的捣碎法压缩试验crashingcompressiontestforrock:

由苏联学者小普罗多基雅可诺夫提出的用于测量岩石的抗压强度的一种间接方法。

将岩样击碎成横向尺寸为1.5~2.0cm的碎块，从中选出五个试样，每个试样置于内径为76mm的圆筒中，让23.5N的落锤自0.6m的高度自由下落，冲击10次，将之捣碎。

等五个试样均捣碎后，将所有碎末用0.5mm的筛网过筛，再将筛下的细粉放在直径为23mm的量筒中计量其高度h（mm）由下式求得岩石得强度系数：

f=20n/h,再由f求得岩石抗压强度：

σc=（10.04Ef）1/2式中：

n-由岩石强度的偏差系数V（%）所确定的试验次数；E-该岩石在压缩时的弹性模量，MPa。

3.1.24岩石的抗压入破碎强度rockfragmentingstrength:

岩石抵抗压入破碎的能力。

3.1.25压模静压入staticimpacttest:

压模在静态载荷的作用下压入岩石。

3.1.26压力面pressureface:

压模压入岩石时，通过压模给岩石的接触面加载，压入载荷分布于接触面上，称该接触面为压力面。

3.1.27等剪应力球面iso-shearsphere:

圆柱形平底压模压入岩石时，半无限球体中剪应力相等的点构成一个个的球面，称该球面为等剪应力球面。

3.1.28压模压入岩石时的变形曲线force-penetrationcurve:

压模压入岩石时，压模上所加的载荷P（N）与压模压入深度ε（mm）之间的关系曲线。

3.1.29动压入（冲击压入）impactpenetration:

压模（或其他破碎工具）在动态载荷作用下压入岩石。

1.30岩石的抗剪切强度rockshearstrength:

指岩石抵抗剪切的能力。

3.1.31岩石的抗剪切强度试验rocksheartesting:

在试验台上给岩样施加剪切载荷直到破坏的试验（此时单位面积上的载荷即为该岩石的抗剪切强度）。

3.1.32三轴应力状态tri-axialstressstate:

岩样在X,Y和Z轴三个方向各被施以均布压力,使其处于三向压缩的应力状态。

3.1.33岩石的三轴强度试验tri-axialcompressivetestofrock:

在三轴试验仪内,在给岩样施以X,Y和Z三个方向的均布压力状态下进行的压缩强度试验。

3.1.34岩石的常规三轴试验conventionaltriaxialtestofrock:

在三轴高压室内，用液压使岩样四周处于三向均匀压缩应力状态下进行的纵向压缩或拉伸强度试验。

3.1.35岩石的真三轴试验truetriaxialtestofrock:

三轴试验时，给岩样X，Y和Z三个方向施加的均布压力不等，即在三个主应力互不相等的条件下进行的压缩强度试验。

3.1.36脆性岩石brittlerock:

给岩石施以外载，在其破坏前不呈现明显塑性变形的岩石。

3.1.37岩石的塑性rockplasticity:

岩石的应变随应力的解除而不能完全恢复的特性。

3.1.38塑性岩石plasticrock:

在外载作用下直至破碎之前呈现明显塑性变形的岩石。

3.1.39岩石的塑性变形rockplasticdeformation:

岩石在三轴压缩应力状态下呈塑性性质而产生的变形。

岩石的塑性变形主要由组成岩石的矿物颗粒间界面的滑移引起。

3.1.40岩石的假塑性破坏rockpseudo-plasticsbreakage:

某些岩石在外载作用下直到破坏前呈现的塑性变形，不仅是由于其矿物颗粒内部的晶格滑移，而且还由于其结构疏松，在压入破坏过程中，孔隙的闭合也掺入了总的塑性变形中。

这种破坏，称为岩石的假塑性破坏。

3.1.41岩石的塑性系数rockplasticitycoefficient:

指岩石破坏时所消费的总功与破坏前弹性变形功的比值。

3.1.42岩石脆塑性转变压力（临界压力）rockbrittle-plastictransitionpressure:

岩石的脆性和塑性破坏的性质会随着三向应力状态的变化而改变，从脆性破坏变为塑性破坏时的围压值，称为该岩石的脆塑性转变应力。

3.1.43岩层蠕变stratacreep:

塑性岩层在上覆载荷压力作用下，变形量随时间而缓慢增加的现象。

3.1.44岩石的库仑-纳维尔强度准则Coulomb-Navierstrengthcriterionforrock:

在库仑最大剪应力强度理论基础上扩展而成，该准则指出,岩石沿剪切面破坏时,剪应力τ应等于岩石的抗剪切强度τs与剪切面上作用的正应力σ所产生的摩擦力μσ之和。

3.1.45岩石的内摩擦角和内摩擦系数internalfrictionangle:

在库仑-纳维尔准则表达式（τ=τs+μσ）之中，μ称为岩石的内摩擦系数，它等于该直线的斜率，并有μ=tanψ，式中ψ为库仑-纳维尔强度直线的斜角，称为内摩擦角。

3.1.46岩石的莫尔强度准则Mohrfailurecriterionforrock:

该准则把岩石破坏时剪切面上的剪应力τ与正应力σ之间的关系描述成一条曲线，即一组极限莫尔圆的包络线。

该包络线的物理意义表达为：

落在莫尔圆包络线内的任何应力状态都不会使材料破坏。

反之，若落在包络线以外，则应力将超过极限值。

3.1.47岩石的格里菲斯脆性破坏准则Griffiththeoryforrockbrittlefailure:

该准则认为，脆性材料的破坏是由于材料本身存在有微裂纹和缺陷（格里菲斯假定它是扁椭圆形），在应力作用下使这些裂纹的顶端周围发生了拉伸破坏造成的。

格里菲斯包络线的数学表达式为：

τ2=4σt（σt-σ）

式中：

τ-破裂面上的剪应力；σ-破裂面上的正应力；σt-材料的抗拉伸强度。

3.1.48统计强度理论statisticalstrengththeory:

把岩石的微观破坏用统计规律来表达宏观强度的数学期望,称之为统计强度理论。

3.1.49破碎机理crushingmechanism:

岩石在工具作用下被破碎的原理。

岩石破碎作用机理有：

⑴锲入；⑵切削和研磨；⑶冲击和压碎；⑷扭或搓；⑸射流的冲蚀。

3.1.50单齿压入试验singletoothpenetrationtest:

一种用单齿切入来模拟井眼条件下钻头齿切入的基本试验。

该试验能明显地看出岩石在钻头齿下面破坏的基本形式，由此来研究牙轮钻头的破碎机理。

3.1.51破碎坑cruchedcrater:

岩石被破坏后离开母体而流下的坑穴。

3.1.52破碎接触压力fracturecontactpressure:

岩石破碎时，工具与岩石单位接触面积上的破碎力。

3.1.53列宾捷尔效应：

岩石破碎过程中，因吸附作用而降低硬度的现象。

3.1.54牙轮钻头承压面积bitbearingarea:

牙轮钻头破碎岩石时，同时与井底岩石相接触的牙轮齿的顶面积之和。

3.1.55岩石的表面破碎rocksurfacefracture:

指钻进过程中施加的钻压大小，其比钻压远远小于史氏岩石硬度，牙齿不能切入地层，只是在岩石表面产生研磨、刮削破碎。

3.1.56岩石的疲劳破碎rockfatiguefracture:

钻进时比钻压小于但接近史氏岩石硬度，由于长时间研磨、刮削和冲击，使得岩石表面颗粒到达疲劳极限而产生的破碎。

3.1.57岩石的体积破碎rockvolumetricfracture:

当比钻压到达或超过史氏岩石硬度时，牙齿切入岩石后在冲击、刮挤和切削的作用下，岩石产生呈较大块状的破碎。

3.1.58岩石的单位体积破碎功rockspecificvolumetricfragilework:

破碎单位体积的岩石所消耗的功。

3.1.59地温梯度geothermalgradient:

地层深度每增加100m,地温增高的度数℃。

3.1.60地温级度geothermalstep:

地温每增加1℃时地层所增加的米数。

3.1.61高导热系数层highthermalconductivitystrata:

热传导系数高的地层。

3.1.62地应力in-situstress:

指地壳岩层中存在的应力状态。

它不是一个定值，而是随着时间空间的变化而异。

3.1.63岩层的水平侧向应力stratalateralstress:

指作用在岩层水平方向上的地应力。

3.1.64侧压系数lateralpressurecoefficient:

岩层着某一点所承受的水平应力和垂直应力的比值。

K=μ/（1-μ）。

式中：

μ-岩石的泊松比

3.1.65围压confinningpressure:

指作用在岩石水平方向上的均匀压应力。

在岩石常规三轴强度试验中，是指圆柱形岩样四周所施加的液压。

3.1.66各向压缩效应triaxialcompressibilityeffect:

随着围压的增大，岩石的强度和塑性增大的现象。

3.1.67有效应力effectivestress:

从围压中减去孔隙压力后的差值，即称为三轴应力状态下作用于岩石上的有效应力。

3.1.68零有效应力zeroeffectivestress:

三轴应力状态下作用于岩石上的有效应力等于零（即围压与孔隙压力的差值为零）。

3.1.69压持效应chiphold-downeffect:

井内的液柱压力给井底岩石破碎面上施加正应力，使得已破碎的岩石被紧贴于破碎坑内，这种作用称为液柱压力对岩屑的压持效应。

3.1.70岩石硬度减低剂rockhardnessreducer:

能够降低岩石硬度的某些表面活性剂。

3.2岩石的微观结构rockmicro-structure:

矿物颗粒在岩石内部结构中的结晶特性和胶结方式。

3.3岩石的宏观结构rockmacro-structure:

大范围内矿物颗粒间的总的