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IDS2000 1227
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