鉆井設(shè)計(大作業(yè))-基本表格

鉆井設(shè)計推薦格式

目錄

第1章地質(zhì)資料及基本數(shù)據(jù)..................................................1

2.1地質(zhì)資料..............................................................1

2.2地層可鉆性分級及地層破裂壓力預(yù)測......................................2

2.3井下復(fù)雜情況提示......................................................3

第2章井身結(jié)構(gòu)設(shè)計........................................................4

2.1基本數(shù)據(jù)..............................................................4

2.2設(shè)計內(nèi)容..............................................................4

2.3設(shè)計原理..............................................................5

2.4設(shè)計過程..............................................................5

2.5設(shè)計結(jié)果..............................................................6

第3章鉆頭選型及鉆進參數(shù)設(shè)計..............................................8

3.1基本數(shù)據(jù)..............................................................8

3.2設(shè)計內(nèi)容..............................................................8

3.3設(shè)計原則..............................................................8

3.4設(shè)計過程..............................................................8

3.5設(shè)計結(jié)果..............................................................9

第4章鉆具的設(shè)計..........................................................9

4.1基本數(shù)據(jù)..............................................................9

4.2設(shè)計內(nèi)容..............................................................9

4.3設(shè)計原則.............................................................10

4.4設(shè)計過程.............................................................10

4.5設(shè)計結(jié)果.............................................................10

第5章水力參數(shù)設(shè)計.......................................................12

5.1基本數(shù)據(jù).............................................................12

5.2設(shè)計內(nèi)容.............................................................12

5.3設(shè)計原則.............................................................12

5.4設(shè)計過程.............................................................12

5.5設(shè)計結(jié)果.............................................................12

第6章油層套管柱設(shè)計.....................................................13

6.1基本數(shù)據(jù).............................................................13

6.2設(shè)計內(nèi)容.............................................................14

6.3設(shè)計原則.............................................................14

6.4設(shè)計過程.............................................................14

6.5設(shè)計結(jié)果.............................................................14

第7章固井設(shè)計...........................................................15

7.1基本數(shù)據(jù).............................................................15

7.2設(shè)計內(nèi)容.............................................................15

7.3設(shè)計原則.............................................................16

7.4設(shè)計過程.............................................................16

7.5設(shè)計結(jié)果.............................................................16

第1章地質(zhì)資料及基本數(shù)據(jù)

2.1地質(zhì)資料

1井號：****

2井別：生產(chǎn)井

3油層底界位置：****；頂界面：****

4鉆探目的及完井原則：

(1)鉆探目的：****；

(2)完鉆原則：鉆穿xx油田E1—2K二段后留足口袋完井;

(3)下套管、注水泥要求：****。

5地層分層描述如表所示

________表1TXX井地層描述表

底界厚度

系組段深度巖性備注

/m/m

第四系Q109.66102.16大套褐色礫石、砂礫石層

庫車組1563.61454.0巨厚層狀泥巖為主，夾中薄層

N2k60狀砂巖，礫巖。

康村組2938.61375.0厚-巨厚層狀泥巖、粉砂質(zhì)泥巖

Ni-2k60為主，與中厚層狀泥質(zhì)粉砂巖。

藍灰

泥

色3270.6

上332.00

段

巖6

第

1鹽巖、石膏發(fā)育。可分為五個

膏

迪鹽4208.1巖性段，即藍灰色泥巖段、膏

段

巖937.50

N克組6鹽巖段、砂泥巖段、泥巖段和

底砂巖

NJ砂泥4324.1

116.00

巖段6段。

膏泥4743.6

419.50

巖段6

底礫4763.6

巖段20.00

6

粉砂巖、泥質(zhì)粉砂巖為主，夾目的

4836.6673.00

段泥巖、粉沙質(zhì)泥巖層

泥質(zhì)粉砂巖、細砂巖、砂礫巖、

蘇維依組目的

4898.1661.50中礫巖為主，夾泥巖、粉砂質(zhì)

E3S段層

下2泥巖

第粉砂巖、泥質(zhì)粉砂巖、泥巖、目的

最4979.6681.50

1粉砂質(zhì)泥巖互層層

5048.6669.00粉砂巖、礫巖

E段

庫姆格

目的

列木群5124.1675.50泥巖、粉砂巖

段層

El-2k

砂巖砂礫巖、含膏砂巖、泥石

5171.6647.50

段膏

預(yù)測以灰褐色、褐灰色含礫砂

白堊系K5174.162.50巖、細-粗砂巖為主，夾薄層泥

巖、粉砂質(zhì)泥巖

2.2地層可鉆性分級及地層破裂壓力預(yù)測

2.2.1地層破裂壓力預(yù)測

地層壓力曲線及地層破裂壓力曲線，如圖1T所示

卷

鎏

圖1-1地層壓力及地層破裂壓力預(yù)測圖

2.2.2地層可鉆性分級

地層可鉆性分級，如表1-2所示

表-2地層可鉆性分級表

地層可鉆

井深

主要巖性性備注

系組/m

級別

第

109.66散砂、砂質(zhì)粘土、未成巖<1軟

四系

上部為泥巖、粉砂巖夾細砂巖，中

庫車組

1563.60部為泥巖、砂質(zhì)泥巖與粉砂巖互1-3軟

N2k

層，下部為粉砂質(zhì)泥巖。

上部為泥巖夾粉砂巖，中下部泥巖

康村組

上第2938.60與粉砂巖、泥質(zhì)粉砂巖呈不等厚互2-4軟

Ni-2k

三系層

N吉迪克

藍灰色泥巖、膏鹽巖、砂泥巖段、軟-中

組4763.603-6

泥巖和底砂巖硬

Nlj

蘇維依

下第以粉砂巖、細砂巖、泥巖為主，次中硬-

組4979.604-9

三系為含礫細砂巖、雜色砂礫巖硬

E2-3S

E

褐色泥巖為主，夾中厚層狀粉砂質(zhì)

庫姆格

泥巖、泥質(zhì)粉砂巖，含礫中砂巖、中硬-

列木群5171.605-9

礫狀砂巖及礫巖，底部為中厚層狀硬

Eik

2灰質(zhì)角礫巖或膏巖。

白堊5174.10灰褐色、褐灰色含礫細砂巖、含礫中硬-

6-9

系KV中砂巖、含礫粗砂巖。硬

2.3井下復(fù)雜情況提示

2.3.1大段膏鹽體

預(yù)計本井在上第三系吉迪克組3270.00-4208.00m將鉆遇大套膏鹽巖地

層，要嚴(yán)格執(zhí)行鉆鹽膏層鉆井技術(shù)措施，調(diào)整好鉆井液性能，防止卡鉆；

2.3.2壓力異常地層

xxXX井處于xx構(gòu)造的西高點，目的層段裂縫發(fā)育，對鉆井液液柱壓力

敏感，壓力窗口小，容易噴、容易漏。要求采用優(yōu)質(zhì)鉆井液鉆進，在確保鉆

井安全的前提下，盡量減少鉆井液漏失量、降低氣層污染程度；xx氣田為

異常高壓氣田，地層壓力高達105.00MPa以上，要求從開鉆到完井全過程密

切關(guān)注，切實搞好井控工作，制定事故搶險預(yù)案并進行演練，確保預(yù)案切實

可行，確保安全施工。

2.3.3油氣層位置

4763.66-5124.16m為主要目的層位置，屬超高壓凝析氣層，地層壓力

系數(shù)大約為2.14-2.29g/cn?；同時已發(fā)現(xiàn)的吉迪克組底砂巖段-下第三系凝

析氣層的壓力平衡窗口較窄，存在鉆井液相對密度稍高即漏，稍低即溢的現(xiàn)

象,xxXX井全井累計漏失鉆井液1360.80mxxXX井累計漏失鉆井液1180.04

m3,xxXX全井累計漏失鉆井液629.20m3,應(yīng)根據(jù)實鉆情況及時調(diào)整鉆井液

密度和性能；注意防噴、防漏和防火，認(rèn)真搞好井控工作，確保安全施工；

另外，下第三系及白堊系（局部）礫石層可鉆性差，要注意鉆頭的選擇和使用，

防止發(fā)生掉牙輪等鉆具事故。

第2章井身結(jié)構(gòu)設(shè)計

2.1基本數(shù)據(jù)

1抽汲壓力系數(shù)：邑=0.036

2激動壓力系數(shù)：Sg=0.04

3井涌允值：S?=0.06

4壓裂安全增值：Sz=0.03

5壓差允值：甌"=12Mpa

N）°=18Mpa

2=0.00981（?！?邑—Pe）*Dpmin

2.2設(shè)計內(nèi)容

1各層套管下入深度的確定；

2套管下入層次的確定；

3各層套管外徑及鉆相應(yīng)井段的鉆頭直徑的確定;

4各層套管應(yīng)鉆深度的確定；

5各層套管外水泥上返高的確定。

2.3設(shè)計原理

1有效地保護油氣層，使不同地層壓力的油氣層免受鉆井液的損害；

2應(yīng)避免漏、噴、塌、卡等井下復(fù)雜情況的發(fā)生，為全井順利鉆進創(chuàng)造

條件，以獲得最短建井周期；

3鉆下部地層采用重鉆井液時產(chǎn)生的井內(nèi)壓力不致壓裂上層套管處最

薄弱的裸露地層；

4下套管過程中，井內(nèi)鉆井液柱的壓力和地層壓力之間的壓力差，不致

產(chǎn)生壓差卡套管現(xiàn)象⑵。

2.4設(shè)計過程

2.4.1總井深

2.4.2各層套管下入深度的確定

表2-1井身結(jié)構(gòu)設(shè)計結(jié)果表

套管層次表層套管第一層中間套管第二層中間套管生產(chǎn)套管

下入深度/m

2.4.3套管一鉆頭尺寸配合

表2-2套管一鉆頭尺寸配合表

套管層次套管外徑鉆頭直徑

一開

二開

三開

四開

2.4.4各層套管對應(yīng)鉆深

表2-3各層套管對應(yīng)鉆深表

開次一開二開三開四開

鉆深/m

2.4.5水泥返至深度設(shè)計

表2-4各開次水泥返高表

井身結(jié)構(gòu)設(shè)計

開次一開二開三開四開

水泥返高/m

2.4.6各井段的鉆井液密度設(shè)計

表2-5本井鉆井液密度設(shè)計表

井段/m鉆井液密度/備注

鉆進過程中，密度可根

據(jù)實際情況及時調(diào)整。

2.5設(shè)計結(jié)果

井身結(jié)構(gòu)設(shè)計

表2-6井身結(jié)構(gòu)設(shè)計表

地層泥漿密度

底界深度

/井身結(jié)構(gòu)下套管依據(jù)

系組m

第四系109.66

1.08

封固上部松

庫車組

1563.66散地層，加固

N2k1.25

井口

2700

康村組

2938.66

N]-2k

20〃比2700m

，________

1.3026〃刃2700m

上第三藍灰

必

系1.45

色泥3270.66

3300

N點\

巖133/8〃*3：500m

I-

口

膏鹽

迪4208.16

層

克2.00171/2〃求33()0m

組

4324.162.30

N4700

195/8〃*4700m

F

j4743.66

m121/4n*4700m

2.25

4763.66

2.29封固目的層

蘇維依組

4979.66

下第三E2-3S

系E庫姆格列

5171.66

木群Ei-zk

一5174.16■

7〃*5174.16m

井身結(jié)構(gòu)設(shè)計

白堊系5174.16

KV

____________81/2//*5174.6m_____

第3章鉆頭選型及鉆進參數(shù)設(shè)計

3.1基本數(shù)據(jù)

1地層可鉆性分級表，見表1-1

2推薦的鉆速預(yù)測公式為：

i=131.27（p/0.75。）”

'd=0.2117782&+0.0666

式中P：鉆壓，噸；D：鉆頭直徑，mm

3鉆頭制造廠家推薦的鉆壓、鉆速范圍見表3-1

表3-1鉆壓鉆速范圍表

鉆頭類型鉆壓/噸轉(zhuǎn)速/rpm

銃齒軟地層牙輪6-1590-120

鑲齒硬地層牙輪16-2060-70

4進口銃齒鉆頭的使用壽命為50小時；國產(chǎn)銃齒鉆頭的使用壽命為40

小時；國產(chǎn)鑲齒鉆頭的使用壽命為60小時⑶。

3.2設(shè)計內(nèi)容

1鉆頭的選型、類型；

2鉆頭用量；

3每只鉆頭的鉆進時間和鉆進井段。

3.3設(shè)計原則

選用鉆頭的原則應(yīng)當(dāng)是使鉆進中每米成本最低，在鉆頭選型中目前難以

引用鉆進成本公式，故在選型時一般是按經(jīng)驗選取。

3.4設(shè)計過程

3.5設(shè)計結(jié)果

設(shè)計結(jié)果如表3-5所示

表3-5鉆進參數(shù)設(shè)計表

套管鉆頭用鉆井時間鉆壓鉆速

鉆頭選型鉆井井段/m

層次量/只/h/噸/rpm

一開

二開

三開

四開

第4章鉆具的設(shè)計

4.1基本數(shù)據(jù)

1參考《鉆井工程理論與技術(shù)》書第二章第二節(jié)“鉆柱”部分?jǐn)?shù)據(jù)表格

及例題，及182頁扶正器設(shè)計；

2井斜角：。=3。

安全系數(shù)：5,=1.30

設(shè)計系數(shù)：%=142

拉力余量：MOP=200KN

3鉆鋌長度至少應(yīng)該滿足在鉆井液中浮重應(yīng)超過最大鉆壓的130%；

4推薦使用5”無細扣內(nèi)平接頭鉆桿。

4.2設(shè)計內(nèi)容

按所選用的鉆具組合繪出鉆具結(jié)構(gòu)圖，應(yīng)包括鉆頭、鉆鋌、鉆桿、方鉆

桿、水龍頭及各種配合接頭。列表表示各種鉆具的尺寸（如長度、外徑、壁

厚)和鋼級，應(yīng)有必要的計算和文字說明。

4.3設(shè)計原則

鉆具由鉆鋌、鉆桿、方鉆桿及配合接頭組成，其選用原則為：

(1)鉆鋌：鉆鋌外徑應(yīng)與鉆頭外徑有一適當(dāng)?shù)牟钪?，其間隙至少應(yīng)在

25毫米，鉆鋌長度應(yīng)該滿足其在鉆井液中的浮重至少超過最大鉆壓130%以

±o

(2)鉆桿：在條件允許時應(yīng)盡量選用流動阻力小的內(nèi)平接頭鉆桿，不用

正規(guī)接頭鉆桿，鉆桿受力復(fù)雜，應(yīng)在危險截面進行校核。

(3)方鉆桿：可從有關(guān)手冊中查找。

(4)配合街頭：方鉆桿下部至少應(yīng)有一個保護接頭，其余配合接頭應(yīng)在

滿足不同扣型，不同直徑鉆具聯(lián)接的情況下，使用數(shù)量盡可能少。

鉆具的選用方法一般按各油田經(jīng)驗選用常用鉆具組合，在危險截面校

核強度。

4.4設(shè)計過程

4.5設(shè)計結(jié)果

設(shè)計結(jié)果如表4T所示

表4-1鉆具組合設(shè)計表

每

根

數(shù)

長

套管度許用長

規(guī)范量/扶正器位置

層次/m度/m

根

方鉆桿：外徑5%”，內(nèi)徑鉆頭+近鉆頭扶正

112.1912.19

82.6/77777器+短鉆鋌+第二

鉆桿：外徑5”,內(nèi)徑108.6〃"”，扶正器(距鉆頭

線重q“=2.8469KN/m,E

一9.13850.923.8047m)+鉆鋌

一開

級單根+第三扶正

鉆鋌：外徑9",內(nèi)徑

器，扶正器直徑為

71.46"〃”，線重109.191

%=2347KN1in,6592mm

鉆頭：26”1一一一

方鉆桿：外徑5%”，內(nèi)徑鉆頭+近鉆頭扶正

二開112.1912.19

82.6mm器+短鉆鋌+第二

鉆具的設(shè)計

鉆桿:外徑5”,內(nèi)徑108.6麗,扶正器（距鉆頭

線重q”=2.8469KN/加，E4388.053.1849/72）+鉆鋌

一一9.1

單根+第三扶正

級

器，扶正器直徑為

鉆鋌：外徑9"，內(nèi)徑

443.3777777

71.46mm,線重129.1109.2

q,=2.847KN/〃z,

鉆頭：17%”1一一一

數(shù)每根

套管許用長

規(guī)范量/長度扶正器位置

層次度/m

根/m

方鉆桿：外徑5%”，內(nèi)徑

112.1912.19

82.6/n/n

鉆桿：外徑5”,內(nèi)徑108.6〃加，鉆頭+近鉆頭扶正

線重q,,1=2.8469KN/m,2118.22器+短鉆鋌+第二

一一9.1

X-95級扶正器（距鉆頭

鉆桿:外徑5”,內(nèi)徑108.6mm,3.19m）+鉆鋌單

三開4335.63

線重q”=2.8469KN/m,E根+第三扶正器，

一9.1

級扶正器直徑為

鉆鋌：外徑9”,內(nèi)徑309.95mm

71.46"〃”，線重139.1118.3

q,=2.847AW/〃z,

鉆頭：12%”1一一

方鉆桿：外徑5%",內(nèi)徑

112.1912.19

82.6/77/7?

鉆桿：外徑5”,內(nèi)徑108.6〃加，

線重q“=2.8469KN/m,2130.216鉆頭+近鉆頭扶正

一一9.1

器+短鉆鋌+第二

X-95級

扶正器（距鉆頭

鉆桿:外徑5”,內(nèi)徑108.6mm,

四開3.8661m）+鉆鋌

線重q”=2.8469KN/加，E4234.03

一9.1單根+第三扶正

級器，扶正器直徑為

鉆鋌：外徑9",內(nèi)徑214.7mm

71A6mm,線重319.1282.1

q,.=2.847KN/〃z,

鉆頭：8%"1一一一

鉆具的設(shè)計

第5章水力參數(shù)設(shè)計

5.1基本數(shù)據(jù)

1參照《鉆井工程理論與技術(shù)》第四章第三節(jié)“水力參數(shù)優(yōu)化設(shè)計”；

2常用的泵為3NB-1000型及3N8-1300型鉆井泵，常用最高泵壓以不

超過21M7%為宜；

3常用流線型或雙圓弧型噴嘴，流量系數(shù)一般可取C=0.97,一般可按

三等徑噴嘴設(shè)計；

4取井徑擴大系數(shù)為1.05；

5設(shè)計最高泵壓應(yīng)為在該缸套下的額定泵壓的90%；但最大不超過

21Mpa,最大流量為額定流量的90隊

6常用地面管匯壓耗系數(shù)可以為8=0.97*10一3

5.2設(shè)計內(nèi)容

1泵的選擇及應(yīng)用；

2鉆井水力工作方式的選擇；

3鉆頭水力參數(shù)的設(shè)計。

5.3設(shè)計原則

在進行水力參數(shù)設(shè)計時，應(yīng)盡量選用大功率泵，用較高泵壓進行噴射鉆

井，設(shè)計時一般采用大水馬力工作方式

5.4設(shè)計過程

5.5設(shè)計結(jié)果

設(shè)計結(jié)果如表5-1所示

表5-1水力參數(shù)設(shè)計結(jié)果表

缸

套工作「作射流鉆頭

鉆井直壓力額定最優(yōu)排噴嘴射流噴沖擊射流水壓力鉆頭水

開

泵型徑/排量量直徑射速度力功率降功率

次

號/Mpa//L/s/cm/mis//KW//KW

mmLisKNMpa

開

開

開

四

開

第6章油層套管柱設(shè)計

6.1基本數(shù)據(jù)

1參照《鉆井工程理論與技術(shù)》第七章第二節(jié)“套管柱的設(shè)計”；

2抗拉安全系數(shù)：S,=L8；

抗外擠安全系數(shù)：S,=LO；

抗內(nèi)壓安全系數(shù)：5,.=1.1

3直徑為9%”及更小的套管一律選用圓扣套管；1