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第一章 钻井基础数据及有关计算1

第一节 常用材料物理化学性质1

一、常用材料密度1

二、石油的化学成分2

三、土壤安全抗压强度2

四、岩石的摩擦系数2

五、岩石的抗扭破力（破碎压力）3

六、岩石强度关系表3

七、矿物硬度3

八、工业用水硬度分类4

九、饮用水的水质标准4

十、布氏、洛氏、维氏、肖氏硬度换算5

十一、标准岩样的物理机械性质及可钻性12

十二、我国主要油田地质岩石可钻性及机械性质测定结果汇总表13

十三、风速及风压表13

十四、常用化工产品20

十五、各油区平均水深数据21

第二节 常用数值及公式23

一、吋的分数、小数与毫米对照表23

二、吋与毫米对照表23

三、常用法定计量单位及换算表27

四、常用面积计算公式表39

五、常用体积和表面积计算公式表41

六、浮力系数表43

第三节 直径与容积关系43

一、地面管汇及管柱体积、内、外容积43

二、井眼容积表51

三、井眼与钻杆环形容积53

四、井眼与钻铤环形容积59

五、井眼与套管环形容积66

六、起钻时井内钻井液液面降低米数71

七、钻头与套管间隙标准75

八、API井身结构数据图表87

第四节 钻井常用计算公式88

一、井架基础的计算公式88

二、混凝土体积配合比用料计算89

三、井身质量计算公式89

四、喷射钻井水力参数计算公式92

五、优选参数钻井计算公式100

六、地层孔隙压力计算公式104

七、压井计算公式107

八、油气上窜速度计算公式109

九、卡点深度、钻杆允许扭转圈数及泡油量的计算公式113

十、定向井计算公式121

第二章 钻井设备125

第一节 钻机技术规范125

一、石油钻机的基本形式和基本参数行业标准125

二、石油钻机的主要技术参数及井场布置简图126

三、海上钻井平台主要技术规范162

第二节 钻机主要部件技术规范175

一、天车175

二、游动滑车176

三、大钩177

四、水龙头177

五、转盘178

六、绞车178

七、井架及底座181

八、电磁涡流刹车182

九、钻井泵182

十、钻井泵安全阀192

第三节 钻机动力及控制系统192

一、190系列柴油机192

二、CAT发电机组195

三、底特律柴油发电机组195

四、三菱重工柴油发电机组197

五、IPS 2200/50D SCR系统199

六、钻机网电供电系统201

七、交流变频电控系统203

八、液力变矩器及其与柴油机的匹配204

九、YOZJ750液力偶合器正车减速箱208

十、钻机用电动机208

十一、空气压缩机209

第四节 主要固控设备技术规范211

一、振动筛211

二、泥浆清洁器212

三、离心机213

四、除气器214

五、砂泵214

六、剪切泵215

七、搅拌机215

第五节 顶部驱动钻井系统215

一、国外顶部驱动钻井系统215

二、国内顶部驱动钻井系统225

三、TDS-11SA顶部驱动钻井系统的安装图示231

第六节空气、氮气钻井设备238

第三章 钻井管材240

第一节 钻具240

一、方钻杆240

二、钻杆241

三、加重钻杆270

四、特种钻杆276

五、钻铤283

第二节 套管294

一、套管的分类和适用范围294

二、油套管标准296

三、API套管的主要技术指标298

四、套管接箍394

五、特种套管397

六、套管螺纹415

七、套管（油管）的标记429

八、API套管的上紧扭矩433

第三节 油管449

一、油管规范及强度449

二、油管接箍484

三、油管的上紧推荐扭矩486

第四章 常用井口工具494

第一节 吊卡494

一、钻杆吊卡494

二、钻铤吊卡499

三、套管吊卡499

四、油管吊卡501

五、卡瓦式吊卡（吊卡/卡盘）503

六、吊卡与吊环的配合关系503

第二节 吊环504

一、吊环结构504

二、型号表示方法505

三、技术规范505

第三节 吊钳506

一、钻杆、套管、油管吊钳506

二、液压大（吊）钳512

第四节 卡瓦及安全卡瓦519

一、定义与分类519

二、卡瓦结构519

三、技术规范523

四、型号表示方法526

五、安全卡瓦526

第五节 方补心及小补心528

一、滚子方补心528

二、对开式方补心529

三、小补心（垫叉）530

第六节 旋扣器530

一、钻杆气动旋扣器530

二、方钻杆旋扣器532

第七节 其他工具534

一、提升短节534

二、常用钻具配合接头536

三、钻具稳定器537

四、扩大器538

第五章 钻头及辅助破岩工具539

第一节 钻头材料539

一、刮刀钻头材料539

二、牙轮钻头材料540

三、金刚石钻头材料540

第二节 刮刀钻头541

一、钻头结构542

二、工作原理543

三、钻头尺寸及技术规范543

四、刮刀钻头的合理使用544

第三节 牙轮钻头545

一、牙轮钻头结构545

二、牙轮钻头的IADC分类标准及编码548

三、牙轮钻头磨损分级标准551

四、牙轮钻头的合理使用553

五、钻头制造厂家及其产品554

六、特种牙轮钻头590

第四节 金刚石钻头591

一、金刚石钻头类型591

二、金刚石钻头的IADC分类标准及编码593

三、工作原理594

四、金刚石钻头磨损分级595

五、金刚石钻头的合理使用596

六、钻头制造厂家及其产品598

七、特种金刚石钻头613

第五节 喷嘴（水眼）614

一、喷嘴的结构特点及种类614

二、喷嘴过流面积及组合喷嘴计算616

三、喷嘴直径及过流面积数据表616

第六节 空气锤与空气锤钻头617

一、空气锤617

二、空气锤钻头628

三、空气锤和空气锤钻头的使用原则642

四、选型及使用技术644

五、故障排除651

第六章 井下动力钻具655

第一节 螺杆钻具655

一、国产螺杆钻具655

二、国外螺杆钻具706

第二节 涡轮钻具731

一、国产涡轮钻具731

二、国外涡轮钻具简介747

第七章 随钻震击器、减震器773

第一节 随钻震击器773

一、ZsxJ随钻震击器773

二、机械式随钻震击器785

三、液压随钻震击器790

第二节 随钻减震器794

一、液压减震器794

二、双向减震器799

第八章 钻井井控803

第一节 装置的组合与选用803

一、井控装置的组成803

二、组合形式804

第二节 闸板防喷器806

一、结构806

二、技术规范810

三、闸板总成810

第三节 环形防喷器827

一、结构特点827

二、规格和型式828

第四节 旋转防喷器834

一、旋转控制头的基本组成及技术规范835

二、旋转防喷器的基本组成及技术规范848

第五节 防喷器控制系统852

一、远程控制台852

二、司钻控制台855

三、报警系统855

四、控制管线管缆856

五、国产防喷器控制装置技术要求857

第六节 节流压井管汇858

一、节流与压井管汇型号表示方法860

二、技术规范860

三、主要阀件862

四、液动节流管汇控制箱864

第七节套管头867

一、结构867

二、套管头基本参数与技术规范870

三、套管头安装876

第八节 钻井四通及井控附件876

一、钻井四通876

二、法兰879

第九节 钻井液气体分离器889

一、用途889

二、结构及工作原理889

三、安全使用890

第十节 钻具内防喷装置893

一、方钻杆上、下旋塞893

二、方钻杆防护阀896

三、钻具回压阀896

第十一节 井控装置的故障与排除方法900

一、控制系统的故障判断及排除方法900

二、液压防喷器的故障及其排除方法901

第九章 固井903

第一节 固井计算903

一、套管强度设计及校核903

二、预应力固井计算914

三、定向井、水平井满足套管下入的井眼条件919

四、注水泥计算920

第二节 油井水泥及水泥外加剂928

一、油井水泥928

二、油井水泥外加剂932

第三节 套管工具附件947

一、常用套管工具947

二、常用套管附件949

第四节 固井设备973

一、水泥车973

二、气动下灰车978

三、LK5130TJC35型供水、LTJ5126TNC30型轻型水泥车979

四、水泥化验设备980

第五节 固井施工技术982

一、内管法固井工艺982

二、尾管固井工艺983

三、分级固井工艺991

四、预应力固井工艺993

五、水平井筛管顶部注水泥固井工艺994

六、封隔器完井工艺995

七、定向井、水平井固井技术995

八、高压井固井技术997

九、漏失井固井工艺998

第六节 固井质量评价999

一、井温测井999

二、水力测试999

三、声波测井999

四、固井质量评价1002

五、套管柱强度试压要求1005

第十章 钻井取心1006

第一节 钻井取心方式与选择1006

第二节 常规取心工具1007

一、自锁式取心工具1007

二、加压式取心工具1007

三、砂卡式单筒取心工具1010

第三节 特殊取心工具1011

一、特殊取心工具1011

二、特殊取心工具分类及技术规范1012

三、密闭液技术要求1024

第四节 取心钻头1025

一、取心钻头分类及特点1025

二、取心钻头的选择1025

第十一章 钻 井液1031

第一节 钻井液体系及类型1031

一、API及IADC认可的钻井液体系1031

二、我国标准化钻井液分类1033

三、钻井液体系的综合分类1034

四、胜利油田使用的钻井液体系1038

第二节 钻井液材料及处理剂1041

一、黏土类1041

二、加重材料1043

三、降滤失剂1046

四、降黏剂1051

五、增黏剂1055

六、页岩抑制剂1057

七、润滑剂1059

八、消泡剂1061

九、絮凝剂1063

十、解卡剂1064

十一、堵漏剂1066

十二、缓蚀剂1068

十三、杀菌剂1068

十四、乳化剂1069

十五、泡沫剂1071

十六、其他1072

第三节 钻井液测试推荐程序及仪器配套标准1080

一、钻井液性能测试项目及方法1080

二、钻井队钻井液仪器配套标准1093

第四节 复杂地层钻井液技术简介1094

一、井壁坍塌1094

二、井漏1097

三、阻卡地层的钻井液处理1101

四、盐膏地层的钻井液处理1102

第五节 钻井液主要计算公式1104

一、体积计算公式1104

二、钻井液循环数据计算1107

三、钻井液密度及压力换算1129

四、配制钻井液的计算1130

五、常用处理剂的配制计算1136

六、钻井液中处理剂加量计算1137

七、钻井液流变参数计算1137

第六节 深井钻井液1140

一、高温对水基钻井液的影响1141

二、深井对钻井液性能的要求1141

三、国内常用的抗高温钻井液1142

四、新型深井钻井液1144

第十二章 定向井、水平井专用工具及测量仪器1147

第一节 专用工具1147

一、定向接头1147

二、无磁钻铤1149

三、可变径稳定器（AGS）1151

四、大位移井井下专用工具1154

五、导向钻井系统简介1160

第二节 钻井测量仪器1165

一、ESS电子多点测斜仪1165

二、YSS电子多点测斜仪1166

三、SST有线随钻测斜仪1169

四、MS3有线随钻测斜仪1170

五、RSS有线随钻测斜仪1171

六、YST有线随钻测斜仪1172

七、SRO地面记录陀螺测斜仪1174

八、BOSS Ⅱ型电子陀螺测斜仪1175

九、KEEPER陀螺测斜仪1177

十、DWD无线随钻测斜仪1179

十一、QDT无线随钻测斜仪1180

十二、GEOLINGK无线随钻测斜仪1182

十三、E-LINK电磁波无线随钻测斜仪1184

十四、RMRS精确连通仪器1186

十五、FEWD随钻地质导向仪器1187

第十三章 钻井仪器仪表1192

第一节 钻井仪表概述1192

一、钻井仪表的基本概念1192

二、钻井仪表测量及控制的参数1192

三、钻井仪表的分类1193

四、钻井仪表的构成1194

第二节 钻井指重表1196

一、悬重和钻压的测量原理1196

二、JZ和MZ系列指重表1199

三、FS型指重表1207

第三节 多参数钻井仪1211

一、江汉仪表厂SZJ系列多参数钻井仪表系统1211

二、上海神开钻井多参数仪1216

三、WellwizardTM钻井仪表监测系统1221

四、Petron钻井仪表IDS20001227

五、VDX钻井仪表1230

六、马丁/戴克-托特克智能化钻井监视仪1235

第十四章 钻井事故处理工具1242

第一节 常用打捞工具1242

一、公锥1242

二、母锥1245

三、母扣打捞器1246

四、卡瓦打捞筒1247

五、卡瓦打捞矛1250

六、大范围打捞矛1253

第二节辅助打捞工具1254

一、安全接头1254

二、KJ可变弯接头1257

三、打捞筒配件1258

第三节 常用电缆及仪器打捞工具1262

一、内钩捞绳器1262

二、外钩捞绳器1262

三、卡板式打捞筒1263

四、钻杆穿心法解卡电缆与仪器工具1264

五、旁开式测井仪打捞筒1266

第四节 鱼顶修理及探测工具1266

一、套筒磨鞋1266

二、领眼磨鞋1266

三、铅模1266

四、扩孔铣锥1268

第五节 倒扣与套铣1268

一、倒扣接头1268

二、倒扣打捞矛1269

三、倒扣打捞筒1270

四、铣鞋1271

五、铣管1272

六、套铣防掉工具1274

七、测卡与爆松倒扣工具1276

第六节 切割工具1279

一、机械式内割刀1279

二、机械式外割刀1280

三、水力式内割刀1282

四、水力式外割刀1283

五、水力切割接头1284

第七节 井底落物打捞及磨铣工具1285

一、磁铁打捞器1285

二、反循环打捞篮1288

三、取心筒式打捞工具1292

四、多功能打捞器1293

五、随钻打捞杯1293

六、磨鞋1295

第八节 震击解卡工具1296

一、液压上击器1296

二、机械上击器1299

三、地面震击器1300

四、闭式下击器1301

五、开式下击器1302

六、液压加速器1304

第九节 键槽破坏器1305

一、螺旋式键槽破坏器1305

二、滑套式键槽破坏器1306

第十五章 套管开窗侧钻与分支井工具1308

第一节 通井工具1308

一、通径规1308

二、刮管器1309

第二节 套管段铣工具1311

一、国内段铣类工具1311

二、国外段铣工具1315

第三节套管开窗侧钻用斜向器工具1318

一、胜利YTS系列斜向器1318

二、胜利油田SZ系列双向锚定液压斜向器1320

三、贝克休斯公司的斜向器1321

四、威德福公司斜向器及打捞钩1325

五、贝克休斯工具公司的小井眼套管开窗系统1360

第四节 套管开窗侧钻用磨铣工具1367

一、起始铣1367

二、开窗铣锥1368

三、钻柱铣1369

四、复式铣锥1369

五、威得福公司铣锥1371

第十六章钻井常用材料及其他1375

第一节 钻井油料1375

一、燃油类1375

二、溶剂油1379

三、润滑油类1379

四、润滑密封脂类1392

五、钻井常用汽油、柴油、润滑油、密封脂品种一览表1397

六、钻机配套辅助设备五定润滑介绍1398

第二节 钻井绳类1399

一、钢丝绳1399

二、白棕绳1417

第三节 钻井常用皮带及链条1419

一、皮带1419

二、链条1427

第四节 钻井常用钢材机械性能1430

一、钢材分类1430

二、我国国家标准钢铁产品牌号表示方法1433

三、钻井常用钢材的机械性能1437

第五节 胶管、玻璃钢管及橡胶密封圈1439

一、胶管、玻璃钢管1439

二、橡胶密封圈1439

第六节 焊条、焊料、电气焊工具1441

一、焊条与焊丝1441

二、电气焊工具1451

第七节 振动筛网、旋流分离器、水龙带1455

一、振动筛网1455

二、旋流分离器1457

三、除砂器与清洁器1457

四、砂泵型号与技术规范1459

五、水龙带1460

第八节 中国地质简介1462

一、地质年代表1462

二、地层顺序表1464

三、济阳坳陷地层综合大表1464

四、早第三纪的地层与气候1477