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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 4

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、肖氏硬度换算表 6

十一、标准岩样的物理机械性质及可钻性 13

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 14

十三、风速及风压表 14

十四、常用化工产品 21

第二节　常用数值及公式 22

一、吋的分数、小数与毫米对照表 22

二、吋与毫米对照表 22

三、常用法定计量单位及换算表 26

四、常用面积计算公式表 38

五、常用体积和表面积计算公式表 40

六、浮力系数表 42

第三节　直径与容积关系 42

一、地面管汇及管柱体积、内、外容积 42

二、井眼容积表 50

三、井眼与钻杆环形容积 52

四、井眼与钻铤环形容积 58

五、井眼与套管环形容积 65

六、起钻时井内钻井液液面降低米数 70

七、钻头与套管间隙标准 74

第四节　钻井常用计算公式 86

一、井架基础的计算公式 86

二、混凝土体积配合比用料计算 87

三、井身质量计算公式 87

四、喷射钻井水力参数计算公式 90

五、优选参数钻井计算公式 98

六、地层孔隙压力计算公式 102

七、压井计算公式 105

八、卡点深度、钻杆允许扭转圈数及泡油量的计算公式 108

九、定向井计算公式 116

第二章　钻井设备 120

第一节　钻机技术规范 120

一、石油钻机的基本形式和基本参数行业标准（SY/T 5609—1999） 120

二、石油钻机的主要技术参数及井场布置简图 121

三、胜利油田海上钻井平台主要技术规范 140

第二节　钻机主要部件技术规范 146

一、天车 146

二、游动滑车 147

三、大钩 148

四、水龙头 148

五、转盘 149

六、绞车 149

七、井架及底座 150

八、顶部驱动装置 151

十、钻井泵 153

九、电磁涡流刹车 153

第三节　钻机动力及控制系统 160

一、190系列柴油机 160

二、CAT发电机组 163

三、底特律柴油发电机组 163

四、IPS 2200/50D SCR系统 165

五、液力变矩器及其与柴油机的匹配 166

六、空气压缩机 170

七、钻井泵安全阀 171

第四节　主要固控设备技术规范 171

一、振动筛 171

二、泥浆清洁器 172

四、砂泵及除砂器 173

三、离心机 173

五、剪切泵 174

六、搅拌机 174

第五节　TDS-11SA顶部驱动钻井系统的安装图示 175

一、钻台布局及尺寸 175

二、典型的TDS-IISA顶部驱动钻井系统与井架的关系 176

三、TDS-IISA顶部驱动钻井系统俯视图 177

四、用大钩或吊车将顶驱和滑橇吊到钻台上 178

五、大钩接上顶驱提环，取出锁定销钉，整套装置与滑橇分离 179

六、安装导轨 180

七、导轨下端固定 181

八、导轨的旁置 182

一、方钻杆 183

第一节　钻具 183

第三章　钻井管材 183

二、钻杆 191

三、加重钻杆 213

四、特种钻杆 219

五、钻铤 222

第二节　套管 232

一、套管的API标准 232

二、API套管规范及强度 233

三、套管接箍 233

四、特种套管 236

五、套管螺纹 253

六、套管的标记 264

一、油管规范及强度 265

第三节　油管 265

二、油管接箍 276

第四章　常用井口工具 279

第一节 吊卡 279

一、钻杆吊卡 279

二、套管吊卡 282

三、油管吊卡 285

四、吊卡与吊环的配合关系 287

五、前苏联吊卡技术规范 287

第二节　吊环 288

一、吊环结构 288

二、型号表示方法 289

三、技术规范 289

第三节　吊钳 290

一、钻杆、套管、油管吊钳 291

二、液压大（吊）钳 295

第四节　卡瓦及安全卡瓦 303

一、卡瓦 303

二、安全卡瓦 310

第五节　方补心及小补心 311

一、滚子方补心 312

二、对开式方补心 313

三、小补心（垫叉） 313

第六节　旋扣器 314

一、钻杆气动旋扣器 314

二、方钻杆旋扣器 316

第七节　其它工具 318

一、提升短节 318

二、常用钻具配合接头 320

三、钻具稳定器 321

四、扩大器 323

第五章　钻头及喷嘴 324

第一节　刮刀钻头 324

一、钻头结构 324

二、工作原理 326

三、钻头尺寸及技术规范 326

四、刮刀钻头的合理使用 327

第二节　牙轮钻头 328

一、牙轮钻头结构 328

二、三牙轮钻头的表示方法 330

三、三牙轮钻头磨损分级标准 333

四、牙轮钻头的合理使用 335

五、钻头制造厂家及其产品 336

六、特征牙轮钻头 377

第三节　金刚石钻头 378

一、金刚石钻头类型 378

二、金刚石钻头的分类编码及描述 380

三、工作原理 382

四、金刚石钻头磨损分级 383

五、钻头的合理使用 385

六、钻头制造厂家及其产品 386

七、特种金刚石钻头 398

第四节　喷嘴（水眼） 399

一、喷嘴的结构特点及种类 399

二、喷嘴过流面积及组合喷嘴计算 402

三、喷嘴直径及过流面积数据表 402

一、国产螺杆钻具 404

第六章　井下动力钻具 404

第一节　螺杆钻具 404

二、国外螺杆钻具 452

第二节　涡轮钻具 477

一、国产涡轮钻具 477

二、国外涡轮钻具简介 493

第七章　随钻震击器、减震器 504

第一节　随钻震击器 504

一、Z？J随钻震击器 504

二、机械式随钻震击器 516

三、液压随钻震击器 521

第二节　随钻减震器 525

一、液压减震器 525

二、双向减震器 530

第一节　装置的组合与选用 533

一、井控装置的组成 533

第八章　钻井井控 533

二、组合形式 534

第二节　闸板防喷器 536

一、结构 536

二、技术规范 536

第三节　环形防喷器 550

一、结构特点 550

二、规格和型式 551

第四节　旋转防喷器 557

一、旋转防喷器的基本组成 557

二、旋转防喷器的技术规范 562

一、远程控制台 568

第五节　防喷器控制系统 568

二、司钻控制台 571

三、报警系统 571

四、控制管线管缆 572

五、国产防喷器控制装置技术要求 573

第六节　节流压井管汇 574

一、节流与压井管汇型号表示方法 576

二、技术规范 576

三、主要阀件 578

四、液动节流管汇控制箱 580

第七节　套管头 583

一、结构 583

二、套管头基本参数与技术规范 586

一、钻井四通 592

三、套管头安装 592

第八节　钻井四通及井控附件 592

二、法兰 593

第九节　钻井液气体分离器 605

一、用途 605

二、结构及工作原理 605

三、安全使用 606

第十节　钻具内防喷装置 609

一、方钻杆上、下旋塞 609

二、方钻杆防护阀 612

三、钻具回压阀 612

第十一节　井控装置的故障与排除方法 616

一、控制系统的故障判断及排除方法 616

二、液压防喷器的故障及其排除方法 617

第九章　固井 619

第一节　固井计算 619

一、套管强度设计及校核 619

二、预应力固井计算 630

三、定向井、水平井，满足套管下入的井眼条件 634

四、注水泥计算 635

第二节　油井水泥及水泥外加剂 642

一、油井水泥 642

二、油井水泥外加剂 646

第三节　套管工具附件 658

一、常用套管工具 658

二、常用套管附件 660

一、水泥车 676

第四节　固井设备 676

二、撬装注水泥设备 681

三、气动下灰车 682

四、ZHBC-30/1.2-2型供水、压塞综合泵车 682

五、水泥化验设备 683

第五节　固井施工技术难点 685

一、内管法固井工艺 685

二、尾管固井工艺 686

三、分级固井工艺 689

四、预应力固井工艺 690

五、定向井、水平井固井技术 691

六、高压井固井技术 692

七、漏失井固井工艺 693

二、水力测试 695

三、声波测井 695

第六节　固井质量评价 695

一、井温测井 695

四、套管柱强度试压要求 697

第十章　钻井取心 699

第一节　钻井取心方式与选择 699

第二节　常规取心工具 700

一、自锁式取心工具 700

二、加压式取心工具 702

三、砂卡式单筒取心工具 703

第三节　特殊取心工具 705

一、特殊取心工具型号与技术参数 705

二、特殊取心工具分类及技术规范 705

三、密闭液技术要求 713

第四节　取心钻头 714

一、取心钻头分类及特点 714

二、取心钻头的选择 715

第十一章　钻井液 720

第一节　钻井液的组成与功用 720

一、钻井液的组成 720

二、钻井液的功用 720

第二节　钻井液体系及类型 721

一、钻井液体系分类 721

二、我国标准化钻井液分委会初步分类 723

三、钻井液体系的综合分类 724

四、胜利油田使用的钻井液体系 728

一、粘土类 730

第三节　钻井液材料及处理剂 730

二、加重材料 732

三、降滤失剂 735

四、降粘剂 740

五、增粘剂 743

六、页岩抑制剂 745

七、润滑剂 747

八、消泡剂 750

九、絮凝剂 751

十、解卡剂 753

十一、堵漏剂 754

十二、缓蚀剂 756

十三、杀菌剂 756

十四、乳化剂 757

十五、泡沫剂 758

十六、其它 759

第四节　钻井液测试推荐程序及仪器配套标准 766

一、钻井液性能测试项目及方法 766

二、钻井队钻井液仪器配套标准 778

第五节　复杂地层钻井液技术简介 779

一、井壁坍塌 779

二、井漏 781

三、阻卡地层的钻井液处理 785

四、盐膏地层的钻井液处理 786

第六节　钻井液主要计算公式 789

一、体积计算公式 789

二、钻井液循环数据计算 792

四、配制钻井液的计算 809

三、钻井液密度及压力换算 809

五、常用处理剂的配制计算 813

六、钻井液中处理剂加量计算 816

七、钻井液流变参数计算 816

第七节　深井钻井液 820

一、高温对水基钻井液的影响 820

二、深井对钻井液性能的要求 821

三、国内常用的抗高温钻井液 821

四、胜利油田20世纪90年代研究开发的新型系列深井钻井液 824

第十二章　定向井、水平井专用工具及测量仪器 826

第一节　专用工具 826

一、定向接头 826

二、无磁钻铤 828

三、可变径稳定器AGS 830

四、非旋转保护器 833

五、液力加压器 836

第二节　钻井测量仪器 838

一、ESS电子多点测斜仪 838

二、YSS电子多点测斜仪 839

三、SST有线随钻测斜仪 841

四、MS3有线随钻测斜仪 842

五、RSS有线随钻测斜仪 844

六、YST有线随钻测斜仪 845

七、SRO地面记录陀螺测斜仪 847

八、BOSSⅡ型电子陀螺测斜仪 848

九、KEEPER陀螺测斜仪 850

十、DWD无线随钻测斜仪 850

十一、QDT无线随钻测斜仪 853

十二、GEOLINGK无线随钻测斜仪 855

第十三章　钻井仪器仪表 859

第一节　钻井仪表概述 859

一、钻井仪表的基本概念 859

二、钻井仪表的测量及控制的参数 860

三、钻井仪表的分类 860

四、钻井仪表的构成 861

第二节　钻井指重表 863

一、悬重和钻压的测量原理 863

二、JZ和MZ系列指重表 865

三、FS型指重表 873

第三节　多参数钻井仪 878

一、江汉仪表厂SZJ系列多参数钻井仪表系统 878

二、上海神开钻井多参数仪 883

三、加拿大Datalog公司WellWizardTM钻井仪表监测系统 889

四、马丁／戴克－托特克智能化钻井监视仪 895

第十四章　钻井事故处理工具 896

第一节　常用打捞工具 896

一、公锥 896

二、母锥 898

三、卡瓦打捞筒 900

四、卡瓦打捞矛 903

第二节　辅助打捞工具 906

一、安全接头 906

二、KJ可变弯接头 910

三、打捞筒配件 910

第三节　常用电缆及仪器打捞工具 914

一、内钩捞绳器 914

三、卡板式打捞筒 915

二、外钩捞绳器 915

四、钻杆穿心法解卡电缆与仪器工具 916

五、旁开式测井仪打捞筒 916

第四节　鱼顶修理及探测工具 918

一、套筒磨鞋 918

二、领眼磨鞋 918

三、铅模 918

四、扩孔铣锥 920

第五节　倒扣与套铣 920

一、倒扣接头 920

二、倒扣打捞矛 921

三、倒扣打捞筒 921

四、铣鞋 923

五、铣管 924

六、套铣防掉工具 926

七、测卡与爆松倒扣工具 927

第六节　切割工具 930

一、机械式内割刀 930

二、机械式外割刀 932

三、水力式内割刀 933

四、水力式外割刀 933

五、水力切割接头 935

第七节　井底落物打捞及磨铣工具 936

一、磁铁打捞器 936

二、反循环打捞篮 937

三、取心筒式打捞工具 941

四、多功能打捞器 942

五、随钻打捞杯 943

六、磨鞋 944

第八节　震击解卡工具 946

一、液压上击器 946

二、机械上击器 948

三、地面震击器 949

四、闭式下击器 949

五、开式下击器 951

六、液压加速器 952

第九节　键槽破坏器 954

一、螺旋式键槽破坏器 954

二、滑套式键槽破坏器 955

二、刮管器 956

一、通径规 956

第一节　通井工具 956

第十五章　套管开窗侧钻工具 956

第二节　套管段铣工具 958

一、国内段铣类工具 958

二、国外段铣工具 962

第三节　套管开窗侧钻用斜向器工具 965

一、胜利YTS系列斜向器 965

二、SZ系列双向锚定液压斜向器 966

三、贝克休斯公司的斜向器 967

四、威得福的斜向器 971

第四节　套管开窗侧钻用磨铣工具 973

一、起始铣 973

二、开窗铣锥 974

四、复式铣锥 975

三、钻柱铣 975

五、威得福公司的铣锥 976

第十六章　钻井常用材料及其它 981

第一节　钻井油料 981

一、燃油类 981

二、溶剂油 985

三、润滑油类 985

四、润滑密封脂类 998

五、钻井常用汽油、柴油、润滑油、密封脂品种一览表 1002

六、钻机配套辅助设备五定润滑介绍 1003

第二节　钻井绳类 1005

一、钢丝绳 1005

二、白棕绳 1023

一、皮带 1025

第三节　钻井常用皮带及链条 1025

二、链条 1033

第四节　钻井常用钢材机械性能 1036

一、钢材分类 1036

二、我国国家标准钢铁产品牌号表示方法 1038

三、钻井常用钢材的机械性能 1043

第五节　金刚石及硬质合金 1045

一、金刚石 1045

二、硬质合金 1048

三、钻探用人造金刚石PDC复合片 1050

第六节　胶管、玻璃钢管及橡胶密封圈 1052

一、胶管、玻璃钢管 1052

二、橡胶密封圈 1052

一、焊条与焊丝 1054

第七节　焊条、焊料、电气焊工具 1054

二、电气焊工具 1064

第八节　振动筛网、旋流分离器、水龙带 1068

一、振动筛网 1068

二、旋流分离器 1070

三、除砂器与清洁器 1070

四、砂泵型号与技术规范 1072

五、水龙带 1073

第九节　中国地质简介 1075

一、地质年代表 1075

二、地层顺序表 1077

三、济阳坳陷新生界地层综合状况、钻井工程故障及地质录井工作提示大表 1077

四、早第三纪的地层与气候 1090