钻井论文报告 设计

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中国石油大学胜利学院本科毕业设计(论文)

中国石油大学胜利学院 毕业设计(论文)

官2-斜22井钻井工程设计

设 计 人: 范红明 系 别: 石油工程 专业年级: 07级03班 指导教师: 王双战

2011年06月01日

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摘要

根据地质设计书的要求,对垦利油田官2-斜22井进行定向井钻井工程设计。主要设计项目有:井眼轨道与井身结构设计;钻具组合与钻进参数;钻井液与压力控制设计;固井与完井设计;钻机选型设计。

本设计的主要内容包涵井身结构及轨道设计;选择合理的钻头及钻具组合;确定合理的钻进参数及水力参数;钻柱及套管设计及强度校核;制定各段泥浆性能参数及钻进措施;井控设计;油气层保护、完井、HSE及相关设计。

另外本设计还给出了官2-斜22井钻井施工的具体钻进参数及施工注意事项,可以为现场施工提供详尽的参考数据。

关键词: 井眼轨道;井身结构;钻具组合;钻进参数;钻井液;完井;油气层保护;HSE

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Abstract

Geological design document according to the requirements of the fu 11-xie10 wells in engineering design. Main projects include: wellbore trajectory and casing design; hole assembly and drilling parameters; drilling and pressure control design; cementing and completion design; rig type design.

The design of the main body structure and track design indulgence; choose a reasonable bit and BHA; determine the reasonable drilling parameters and hydraulic parameters; drill string and casing design and strength check; developed paragraphs performance parameters and drilling mud Progressive measures; well control design; reservoir protection, completion, HSE and related design.

In addition this design also gives the rich 11 - 10 Well Drilling Inclined drilling parameters and construction of specific attention, can provide detailed reference site construction.

Keywords: wellbore trajectory ; Casing ; hole assembly ; drilling

parameters ; drilling fluid ; completion ; reservoir protection ;HSE

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目 录

前言 ................................................................................................................................................... 1 第一章 设计依据 .............................................................................................. 错误!未定义书签。 第二章 井眼轨道与井身结构设计 ................................................................................................... 1 1.轨道设计 ........................................................................................................................................ 12 2.井身结构 ........................................................................................................................................ 16 第三章 钻具组合与钻进参数 ......................................................................................................... 19 1.钻具组合 ........................................................................................................................................ 19 2.钻头及钻进参数设计 .................................................................................................................... 23 第四章 钻井液与压力控制 ............................................................................................................. 30 1.钻井液设计 .................................................................................................................................... 30 2.油气井压力控制 ............................................................................................................................ 37 3.油气层保护设计 ............................................................................................................................ 43 第五章 固井与完井设计................................................................................................................. 44 1.固井设计 ........................................................................................................................................ 44 2.各次开钻或分井段施工重点要求 ................................................................................................ 53 3.完井设计 ........................................................................................................................................ 56 第六章 钻机选型及钻井主要设备 ................................................................................................. 57 第七章 健康、安全与环境 ............................................................................................................. 59 致谢 ................................................................................................................................................. 70

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前言

在石油勘探和油田开发的各项任务中,钻井起着十分重要的作用。诸如寻找和证实含油气田构造、获得工业流油、探明已证实的含油气构造的含有面积和储量,取得有关油田的地质资料和开发数据,最后将原油从地下取到地面上来等等,无一不是通过钻井来完成的。钻井是勘探与开发石油及天然气资源的一个重要环节,高质量、快速和高效率的钻井是开发油田的重要手段。

钻井工程是钻井施工作业必须遵循的原则,是组织钻井生产和技术协作的基础,搞好单井预算的唯一依据。钻井设计的科学性,先进性关系到一口井作业的成败和效果。科学钻井水平的提高,在一定程度上依靠钻井设计水平的提高。

本论文在王双战老师的指导下,对官2—斜22井进行了钻井工程各个项目的相关设计,主要包括井身设计、钻具设计、钻井液设计、套管设计以及钻进参数设计。希望通过本设计达到掌握钻井工程设计相关技术;熟悉相关行业标准及规范的目的。

在此,特别对王双战老师在本设计过程中提供的无私帮助表示感谢。

第一章

一、基本数据

1、 井 位:

(1) 井口地理位置:王家岗油田官7-斜49井井口方位 329° 距离529m。 (2) 构造位置:济阳坳陷东营凹陷陈官庄-王家岗断裂阶状构造带官2井区。 (3) 井位坐标:

井口O 纵X: 4 127 560.03m 横Y: 20 630 236.82m 靶点A 纵X: 4 127 325.00m 横Y: 20 630 350.00m 靶点B 纵X: 4 127 225.00m 横Y: 20 630 398.16m 2、 井 别: 生产井 (油藏评价斜井)

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3、 设计垂深: 2370.00m,A靶垂深2125.00m,B靶垂深2265.00m,A~B靶间水平距离111.99m。

4、 完钻层位: 沙三上。

5、 钻探目的: 钻探官2地区官2-斜2井西部官7-斜49断块沙二段(设计分层沙三上)高部位油气分布情况。

6、 完钻原则: 钻穿相当于官2-斜2井2433.60~2480.50m上油层下含油水层,留足口袋完钻。 7、 下套管原则: 表层套管:

(1)直径273.1mm 钢级J55 壁厚9.65mm 表层套管,预计下入深度300m,具体要求执行钻井工程设计。 (2)水泥返高:返至地面。 油层套管:

(1)直径139.7mm 钢级N80 壁厚9.17mm 油层套管,阻流环下过相当于官2-斜2井2433.60~2480.50m上油层下含油水层以下20m,具体下入深度测井后由现河采油厂地质所确定。

(2)短 套 管:预计下入短套管2根,具体下入深度测井后确定。

(3)水泥返高:返至最上一层油气层、油水同层、含油水层顶界以上200m。

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二、设计地质剖面

1、设计井及依据井地层分层:

地 层 名 称 设计井号 官2-斜22 界 系 统 组 段 底垂深 (m) 新 新 近 系 生 界 古 近 第四系 更新统 上新统 中新统 渐 新 沙 沙二段 河 沙三中 街 组 沙四下 3008.00 沙四上 纯下亚段 2922.00 沙三下 纯上亚段 2742.00 2596.00 沙三上 2370.00 (未穿) 205.00 2440.00 2352.0 ~2382.0 2522.6 ~2525.3 2625.0 ~2630.8 2481.00 2283.4 ~2480.5 2165.00 175.00 2190.00 2170.00 沙一段 1990.00 230.00 2052.00 2006.00 平原组 厚度 (m) 底深 (m) 依 据 井 号 官7-斜49 含油井段 (m) 底深 (m) 官2-斜2 含油井段 (m) 275.00 275.00 未测 274.00 明化镇组 960.00 685.00 972.00 962.00 馆陶组 东营组 1395.00 435.00 1387.00 1398.00 1760.00 365.00 1836.00 1794.00 2511.00 2833.00 3

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系 统

代表整合

代表不整合

代表假整合

断层

2、邻井测井及钻探成果:

官7-斜49井 井口位于设计井井口 方位:149° 距离:529m。 A靶位于设计井A靶 方位:129° 距离:225m。 测井解释:

沙三上:2352.00~2382.00m 油层 1.4m/1层 含油水层 2.3m/1层 沙三中:2522.60~2525.30m 油层 2.7m/1层 沙三下:2625.00~2630.80m 油水同层 5.8m/1层 官2-斜2井 井口位于设计井井口 方位:69° 距离:1597m。 A靶位于设计井A靶 方位:66° 距离:1502m。 测井解释:

沙三上:2283.40~2480.50m 油层 2.9m/1层 油水同层 4.4m/2层 含油水层 6.9m/4层

上油层中油水同层下水层 14.2m/1层 上油水同层下水层 7.8m/1层 上含油水层下水层 28.0m/3层 上油层下含油水层 49.6m/2层 上油层下含油水层 49.6m/2层 上油层下水层 9.9m/1层 通52井 井口位于设计井井口 方位:46° 距离:1620m。 位于设计井A靶 方位:38° 距离:1720m。 测井解释:

纯上亚段:2953.00~2955.00m 油层 2.0m

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纯下亚段:2989.80~2991.20m 油层 1.4m

三、取资料要求

1、SLXL录井仪录井:

自2100m至井底,进行系统录井。

录井要求按Q/SH1020 0513-2006 《气测与工程录井规范》标准执行。 2、地球物理测井:(具体测井项目见附表) (1) 完钻测井

生产井砂泥岩剖面测井系列

1> 组合 1:200 井段:自井底测至垂深1000m。 2> 标准 1:500 井段:自井底测至表层套管鞋。 (2) 固井后测井

1:200 井段:自人工井底测至水泥返高处以上50m。 3、其它取资料要求按一般开发井要求执行。

四、井控参数要求

1、设计井地理位置和周边环境: 设计井井口500m范围内为农田。 2、邻井实测压力成果:

井号 测试日期 井段 (m) 2089.5 (油层中深) 地层 层位 压力 (Mpa) 沙 二 段 东 营 组 沙四下 沙三上 18.9 18.3 22.1 20.96 压力系数 0.90 1.03 1.00 0.99 位于井口 方位 (°) 238 232 210 249 距离 (m) 1601 1708 2278 2351 位于A靶点 方位 (°) 247 241 216 255 距离 (m) 1592 1672 2143 2385 官7-16 1992 官7-18 1992 王661 官7 2006. 10 1991. 05 1774.0 (油层中深) 2228.8 ~2266.2 2120.0 ~2133.0 官2地区沙二段油藏属于常压、中高渗、岩性-构造油藏。

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3、邻井钻井液使用情况:{设计压力}{未发生井喷}

井号 完井 日期 井段 (m) 0.0 ~1858.0 官7-斜49 2001. 03.11 1858.0 ~2496.0 2496.0 ~3008.0 0.0 ~990.0 官2-斜2 2009. 09.12 990.0 ~1489.0 1489.0 ~2511.0 528.0 ~982.0 官7-16 1992. 05.16 982.0 ~1540.0 1540.0 ~2340.0 2858.0 通52 1971. 12.02 ~2991.0 2991.0 (测井) 钻井液相对密度 清水 ~1.10 1.10 ~1.20 1.20 ~1.25 清水 清水 ~1.10 1.10 ~1.20 1.10 ~1.15 1.15 ~1.20 1.20 ~1.25 1.28 ~1.30 1.31 槽面油 气水显 示情况 无显示 无显示 无显示 无显示 无显示 无显示 无显示 无显示 无显示 槽面见油花1-2% 槽面见油花1-2% 46 1620 38 1720 238 1601 247 1592 69 1597 66 1502 149 529 129 225 位于井口 方位 (°) 距离 (m) 位于A靶点 方位 (°) 距离 (m) 4、 钻井液类型及性能使用原则要求

(1) 钻井液类型:聚合物防塌钻井液,要求添加非渗透油层保护材料。 (2) 钻井液性能:1>井段:0~1500m;相对密度:1.00~1.10。 2>井段:1500m~井底;相对密度:1.10~1.20。 5、邻井注水情况

目前附近300m内无注水井。开钻前井队要详细了解附近有无新注水井,若有新注水井,则有关停注事宜,按胜油局发(90)第269号文件执行。 6、有毒有害气体预测:

至今目的层系未发现含硫化氢、二氧化碳等有毒有害气体,但在钻井、作业过程中仍要防患未然。

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五、油气层保护要求

1、区块粒度、薄片资料表明,储层岩性较粗,一般为长石石英砂岩和细砂岩,石英含量一般在45%左右,长石含量一般在40%左右,钾长石、斜长石含量大致相等;岩屑含量(12-25)%,以喷发石英结晶岩屑为主,见泥质岩屑。长石岩屑含量较低,说明矿物成分成熟度较高。分选中偏差,说明结构成熟度低。胶结物以泥质为主,一般含量4.5%。储层胶结类型以接触—孔隙式为主。

2、根据官7井油层物性分析报告,储层平均孔隙度25.6%,空气渗透率213.5×10-3μm2,平均含油饱和度70%,根据官2试油、高压物性分析资料,沙二段地面原油密度0.8927g/cm3 ,动力粘度52.3MPa.s, 凝固点31℃,含硫0.83%。地层水总矿化度在32384mg/l,地层水型为CaCl2型。

3、储层无敏感性,本区油藏分布主要受构造及储层横向变化遮挡,属强边水油藏。 4、本井钻井液要求使用聚合物防塌钻井液,要求添加非渗透油层保护材料。

六、技术说明、施工要求及故障提示

(一) 技术说明及施工要求 1、工程施工:

(1) 要求使用聚合物防塌钻井液体系施工,钻井液中要求添加非渗透性油层保护材料,加强油层保护,防止污染油层。

(2)钻入油气层井段,加强观察钻井液变化,如果发现油气浸向甲方及时汇报,并请示是否加重;若油气浸较重,可先加重处理钻井液,并立即向甲方汇报。

(3)钻开油气层后,每次起钻前,要充分循环好钻井液;起钻时灌满钻井液,控制起钻速度,防抽喷。

(4)开钻前制定好各项措施,保证施工安全。 2、地质录井:

(1)认真管理好钻具,保证井深准确无误。

(2)根据各项资料,按该井的钻探目的及完钻原则,卡准完钻层位和井深。 (3)测井后及时通知现河采油厂地质所确定油气层顶、底界深度及阻流环下入深度,

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按甲方确定的数据,准确计算和记录下套管的有关数据。 3、井控管理

按《中国石油化工集团公司石油与天然气井井控管理规定(试行)》执行,严格按HSE标准施工,确保安全。

(二)、邻井复杂情况及本井故障提示: 1、邻井复杂情况:

官7-3井 井口位于设计井井口 方位:251° 距离: 2662m。 井口位于设计井靶点 方位:256° 距离: 2704m。

该井于1991年12月12日,钻至井深2254.83m,发生粘附卡钻,计算卡点深度2215.00m,层位沙三上,岩性为沙三上块状砂。经泡油解卡。 2、 本井故障提示:

1>馆陶组及以上地层成岩性差,防坍塌、防卡钻。 2>钻遇不整合面、断层面附近及疏松砂岩层,防井漏。 3>钻遇油气水层井段,防井喷。

七、对钻井工程质量要求

1、井身质量要求 (1)中靶要求:

靶点 序号 A B 靶点垂深 (m) 2125.00 2265.00 位于井口 方位(°) 154.29 154.03 与井口 水平距离(m) 260.86 372.66 造斜点 (m) / / AB靶点间的方位角:153.44°(增量为0),水平位移: 110.99m,稳斜角: 38.41°。 靶心半径15m。 {更改至直井段}

(2)其它要求按胜利石油管理局 Q / SHSLJ 0005.1-2002 标准执行。 2、固井质量要求:按胜利石油管理局 Q/SH1020 0005.3-2003标准执行。 3、完成井井口质量要求:按胜利石油管理局 Q/SH1020 0005.4-2006标准执行。

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八、设计依据

1、依据2009年09月16日官2-斜22井油藏地质设计书。

2、依据官7-斜49、官2-斜2、通52、官7-16、官7-18、王661、官7、牛5、官7-3井实钻、试油资料。

3、依据王家岗油田官2井区沙二4顶面构造图。 4、依据王家岗油田官2井区沙二7顶面构造图。 5、依据过设计井油藏剖面示意图。

6、依据官2-斜22井A靶点纵剖面,官2-斜22井A靶点横剖面。 7、依据官2-斜22井B靶点纵剖面,官2-斜22井B靶点横剖面。 8、依据官2-斜22井过A、B靶点剖面。

九、附图附表

1、官2-斜22井区井位图 2、官2-斜22测井项目附表

井号 官2-斜22 初测横坐标 初测纵坐标 初测坐标录入人 张秋萍 复测横坐标 无 复测纵坐标 无 复测坐标录入人 无 20630236.82 4127560.03 1、官2-斜22井区井位图

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2、官2-斜22测井项目附表

基本 系列 测 井 项 目 比例尺 名 称 高分辨率感应-数字聚焦 补偿声波 自然伽玛 组合 测井 自然电位 微 电 极 井 径 4 米 自然电位 自然伽马 标准 测井 2.5 米 IN250B 井径 SP ML CAL IN400B SP GR 代号 DHRI BHC GR 1:200 1000m。 自井底测至测量井段 自井底测至表CAL 1:500 层套管鞋 井斜 声波幅度 DEVI CBL 自人工井底测至VDL 1:200 水泥返高处以上50m GR CCL 固井质声波变密度 量检查自然伽玛 测井 磁性定位

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第二章 井眼轨道与井身结构设计

1.轨道设计 {添加内容}

1.1选择轨道剖面

定向井的剖面类型共有十多种,常规定向井的剖面有四种基本剖面类型:三段式、多靶三段式、五段式和双增式四种。三段式多用于单靶井,多靶三段式多用于双靶点定向井。当最大井斜角过大,采用单一造斜难以完成时,可以采用两次增斜(五段式)钻达靶点。同样的,当最大井斜角过小时,可以采用双增式轨道类型。本井有两个靶点,最大井斜角较为适中,没有特殊要求,剖面设计为多靶三段式二维定向井。

1.2造斜率确定

井眼造斜率不宜过小,井眼曲率太小会增加动力钻具造斜井段、扭方位井段和增斜井段的井眼长度,从而增大了井眼轨迹控制的工作量,影响钻井速度。

井眼造斜率也不宜过大,否则钻具偏磨严重、摩阻力增大和起下钻困难,也容易造成键槽卡钻,还会给其他作业(如电测、固井以及采油和修井等)造成困难。

使用动力钻具钻进时,造斜率一般2~20°/30m。其中造斜率为2~6°/30m时,增斜曲率低,属于常规钻进,一般用于新钻定向井; 其中造斜率为6~20°/30m时,增斜曲率中,属于近似常规钻进,对轨迹控制要求较高。

本井造斜段采用1.5度单弯动力钻具造斜,考虑造斜能力、常用造斜率以及临井造斜率设计,将造斜率定为15°/100m。

1.3设计过程

(1) 井口数据和靶点数据定出该井的闭合方位角

Φ=arctan(ΔE/ΔN)+180°=149°

(2) 根据该井的两个靶点的数据定出该井的最大井斜角

α=arctan(ΔSt/ΔD) =38.61° (3) 根据靶1数据确定靶点的水平位移

St1=

=260.862m,垂深Dt1=2125m。

(4) 曲率半径为Re=1719/Kc=429.72m。

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(5) 造斜点深Dkop=Dt1-St1/tanα-tan(α/2)Re=1647.8m

本造斜点处于中新统馆陶组,造斜点较浅。通常浅层造斜比深层造斜容易一些,因为中新统馆陶组砂岩层成岩性相对较差,同下层东营组相比地层较软。钻进时,机械钻速高,花费造斜时间较短。但是在较浅的地层中造斜时,容易形成大井眼,实际施工时,可适当减小钻压,防止井眼扩大。

(6) 稳斜段长?Dmw=(Dt-Dkop-Rzsinɑb)/cosɑb=267.534m。 (7) 确定各分点参数。

增斜段计算: ?D=Re×sinα

?S=Re×(1-cosα)

稳斜段计算:

?D=?L×cosα ?S=?L×sinα

根据以上公式,可以计算出增斜段每30m,稳斜段每100m的基本数据。 1.4轨道设计表 1.4.1轨道关键参数表

井号: 官2-斜22 井底设计垂深 m: 2343.4 造斜点井深 m: 1647.8 第1靶垂深(m): 2125 第2靶垂深(m): 2265 轨道类型: 直-增-稳 井底闭合距 m: 2484.4 最大井斜角 °: 38.61 闭合距(m): 2205 闭合距(m): 2384.14 井底闭合方位 °: 154.28 靶半径(m): <20m 靶半径(m): <20m 1.4.2轨道节点参数表(未改动) 井m 0.00 深 井斜 ° 方位 ° 垂m 深 水平位南北 东西 狗移 m 0.00 腿工具靶面 ° 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 m 0.00 0.00 m 0.00 0.00 度°/100m 0.00 0.00 点 A B 0.00 0.00 0.00 1393.76 0.00 143.21 1393.76 0.00 1653.76 39.00 143.21 1634.14 85.12 2201.73 39.00 143.21 2060.00 429.97 2789.78 39.00 143.21 2517.00 800.04 13

68.17 50.98 15.00 344.35 257.49 0.00 640.62 479.24 0.00 中国石油大学胜利学院本科毕业设计(论文)

2999.52 39.00 143.21 2680.00 932.03 746.42 558.15 0.00 0.00 1.4.3轨道分点参数表

井深 m 井方闭合方位 ° 0.00 0.00 垂深 m 水平位移 m 0.00 0.00 0.00 0.94 3.77 0.00 0.00 0.71 2.82 6.32 南北 m 东西 m 造斜方位变化狗腿工具斜 ° 位 ° 0.00 0.00 0.00 率°/100m 率°/100m 0.00 15.00 15.00 15.00 15.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 度°/100m 面 ° 0.00 15.00 15.00 15.00 15.00 15.00 15.00 15.00 15.00 15.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 1393.76 0.00 143.21 143.21 1393.76 0.00 1423.76 4.50 143.21 143.21 1423.73 1.18 1453.76 9.00 143.21 143.21 1453.51 4.70 1483.76 13.50 143.21 143.21 1482.93 10.55 8.45 1513.76 18.00 143.21 143.21 1511.80 18.70 14.97 11.20 15.00 1543.76 22.50 143.21 143.21 1539.93 29.08 23.29 17.41 15.00 1573.76 27.00 143.21 143.21 1567.17 41.63 33.34 24.93 15.00 1603.76 31.50 143.21 143.21 1593.34 56.29 45.08 33.71 15.00 1633.76 36.00 143.21 143.21 1618.28 72.95 58.42 43.69 15.00 1653.76 39.00 143.21 143.21 1634.14 85.12 68.17 50.98 0.00 1753.76 39.00 143.21 143.21 1711.86 148.05 118.57 88.66 0.00 1853.76 39.00 143.21 143.21 1789.57 210.99 168.97 126.35 0.00 1953.76 39.00 143.21 143.21 1867.29 273.92 219.37 164.04 0.00 2053.76 39.00 143.21 143.21 1945.00 336.85 269.77 201.72 0.00 2153.76 39.00 143.21 143.21 2022.72 399.78 320.17 239.41 0.00 2253.76 39.00 143.21 143.21 2100.43 462.71 370.57 277.10 0.00 2353.76 39.00 143.21 143.21 2178.15 525.64 420.97 314.78 0.00 2453.76 39.00 143.21 143.21 2255.86 588.57 471.36 352.47 0.00 2553.76 39.00 143.21 143.21 2333.58 651.51 521.76 390.16 0.00 2653.76 39.00 143.21 143.21 2411.29 714.44 572.16 427.84 0.00 2753.76 39.00 143.21 143.21 2489.01 777.37 622.56 465.53 0.00 2853.76 39.00 143.21 143.21 2566.72 840.30 672.96 503.22 0.00 2953.76 39.00 143.21 143.21 2644.44 903.23 723.36 540.90 0.00 2999.52 39.00 143.21 143.21 2680.00 932.03 746.42 558.15 0.00

注:1.该井方位修正角:-7.14°,磁倾角:54.68°,磁场强度:52.50μT。 甲方要求中靶半径小于20m。

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1.5井眼轨道垂直投影示意图

1.6井眼轨道水平投影示意图

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Da=1393.76m Dt1=2060.00m Dt2=2517.00 m Df=2680.00 m St1=429.97 m St2=800.04 m Sf=932.03 m

Et1=257.49 m Et2=479.24 m Ef=558.15 m Nt1=-344.35 m Nt2=-640.62 m Nf=-746.42 m

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2.井身结构

2.1设计原则

(1) 能有效的保护油层,使不同压力梯度的油气层不受泥浆污染损害。

(2) 应避免漏、喷、塌、卡等复杂情况产生,为全井顺利钻进创造条件,使钻井周期最短。

(3) 钻下部高压地层是所用的较高密度泥浆产生的液柱压力,不致压裂上一层套管鞋处薄弱的裸露地层。

(4) 下套管过程中,井内泥浆液柱压力和地层压力之间的压差,不致产生压差卡套管事故 。 2.2设计依据

井身设计的依据主要有钻井地质设计、临井使用情况以相关技术规范。 (1) 钻井地质设计

地质设计要求:表层套管:直径273.1mm 钢级J55 壁厚8.89mm ,预计下入深度200m,返至地面;油层套管:直径139.7mm 钢级N80,预计下入短套管2根,水泥返高至最浅油层(沙一段:2062.8~2069.4m)以上250m。 (2) 临井设计资料

本井的临井富119井、富11-斜9井均未采用技术套管,表层套管及油层套管均同本井地质要求相同。没有特殊要求。 (3) 钻井技术规范:

井身结构设计的技术规范有: 《SY/T 5431-2008 井身结构设计方法》 2.3数据确定 表层套管:

直径273.1mm 钢级J55 壁厚8.89mm,下深200m,水泥返至地面。 技术套管:

本井地层发育齐全,自上而下钻遇地层有第三系明化镇组、馆陶组,下第三系东营组、沙河街组的沙一段、沙二段、沙三段。地质资料显示没有地层压力异常地层,且临井均未采用技术套管,所以不下技术套管 油层套管:

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直径139.7mm 钢级N80,下至井底,水泥返至最浅油层上250m。根据提示,最浅油层为2062m处沙一段,设计水泥返至1800m。

2.4井身结构设计数据表 开钻次井深m 序 一开 二开 201 3000 mm 346.1 215.9 mm 273.1 139.7 200 3000 0~201 1800~3000 钻头尺寸套管尺寸套管下深m 水泥封固段m 2.5井身结构设计系数

抽吸压力系数: Rb=0.036g/cm3 激动压力系数: Rm=0.036g/cm3 井涌条件系数: Sk=0.05 g/cm3 破裂压力安全系数:Sf=0.03 g/cm3 正常压力段压差允许值:12~15MPa

异常压差允许值:15~20MPa

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2.6井身结构示意图

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第三章 钻具组合与钻进参数

1.钻具组合

1.1设计原则

(1) 能有效的控制井斜全角变化率及井斜角,从而保证井身质量。 (2) 钻探工作的稳定性高,并能施加较大的钻压,有利于提高钻速。 (3) 为了起下钻顺利并降低费用,在可能条件下组合应尽量简化。 1.2选择钻具组合 1.2.1一开:

地质设计书要求表层套管为273.1mm,结合临井使用情况及地质预测,一开钻头确定为346.1mm。与钻头相配合,钻铤直径定位177.8mm,钻杆定为127mm。 根据常用情况:

最大钻压Wmax= 120KN 安全系数SN =1.2

177.8mm钻铤的线重为qc=1599.36KN/m

钻铤长度Lc=SN×Wmax/(qc×Kb)=106m 为方便施工定位4个立根108m。

1.2.2二开: 1、 直井段:

钻头确定为215.9mm。为了将直井段尽量打直,采用满眼钻具,扶正器、钻铤、钻杆尺寸采用与钻头尺寸配合的推荐值。 中扶位置计算:

(1) 参数确定:

井径dh=

216mm

钻挺直经dc=158.8mm 钻挺内径dci=57.2mm 钻挺每米重量qc=1328N/m 泥浆密度=1.15Kg/L

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杨氏模量E=205.94Gpa 扶正器直径ds=214mm 最大井斜角= 4°

(2) 公式:Lp=[(16×C×E×V)/(qm×sinɑ)]0.5 (3) 结果:中扶位置为5.98m,采用6m短钻铤。 2、 增斜段:

钻头直径同直井段。为与造斜率配合,采用Φ171.5mm1.25°单弯动力钻具,后接一根与单弯动力钻具配合Φ158.8mm无磁钻铤,再接8.8mm无线随钻钻铤一立根。 3、稳斜段:

稳斜段可以采用复合钻进方式,以达到稳斜效果。这种钻进方式的钻具组合同定向段。

稳斜段也可以采用满眼钻具,采用满眼钻具时,稳斜效果更好,但钻具从造斜段进入稳斜段时要更换钻具,较不方便。采用满眼钻具时,钻具尺寸同直井段。 中扶位置计算: (1) 参数确定:

井径dh= 216 mm 钻挺直经dc= 158.8 mm 钻挺内径dci= 57.2 mm 钻挺每米重量qc= 1328 N/m 泥浆密度= 1.15 Kg/L 杨氏模量E= 205.94 Gpa 扶正器直径ds= 214 mm 最大井斜角= 39 °

(2) 公式:Lp=[(16×C×E×V)/(qm×sinɑ)]0.5 (3) 结果:中扶位置为3.45m,采用3m短钻铤。

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1.3钻具组合列表

开钻次序 一开 直井段 定向段 稳斜段 常规钻具:Φ215.9mm钻头 +Φ214mm螺扶1个+Φ158.8mm短钻铤3m +Φ214mm螺扶1个 +Φ158.8mm无磁钻铤9m+MWD15mm螺扶1个+Φ158.8mm钻铤108m +Φ127mm钻杆 注:直井段采用电子单多点监测井身轨迹,起钻测多点计算井身轨迹数据。 215.9 1654 ~复合钻具:Φ215.9mm钻头 +Φ171.5mm1.25°单弯动力钻具 +Φ3000 158.8mm无磁钻铤9m +MWD8.8mm钻铤27m +Φ127mm钻杆 215.9 215.9 201 1394 ~Φ215.9mm钻头 +Φ214mm螺扶1个+Φ158.8mm短钻铤6m +Φ214mm螺扶1个 +Φ158.8mm无磁钻铤9m+MWD15mm螺扶1个+Φ158.8mm钻铤108m +Φ127mm钻杆 1394 ~Φ215.9mm钻头 +Φ171.5mm1.25°单弯动力钻具 +Φ158.8mm1654 无磁钻铤9m +MWD8.8mm钻铤27m +Φ127mm钻杆 346.1 0~201 Φ346.1mm钻头+Φ177.8mm钻铤108m+Φ127mm钻杆 井眼尺钻进井段钻具组合 寸mm m 1.4钻柱强度校核 1.4.1原则

(1) 满足强度要求,特别是抗拉强度要求,保证钻柱安全工作。 (2) 尽量减轻钻柱重力,减少作业费用,降低成本。 1.4.2参数确定

在起下钻和正常钻进时,作用在钻杆上的较大的力是拉力,井越深钻杆受到的拉力越大,所以钻杆柱的设计主要是抗拉强度设计。钻杆抗拉强度的设计方法主要有:安全系数法以及拉力余量法三种。

安全系数St一般取为1.3,考虑到设计未考虑弯曲应力,St取为1.7。

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拉力余量一般取200—500KN,本井定MOP=600KN。 1.4.3设计过程

钻铤长度为120m、线重为123.7kg/m,钻杆长度为2880m,壁厚为9.19mm,线重为34.85kg/m。 钻杆悬重Ft:

Ft=qmLgK=(123.7×120+34.85×2880)×9.8×(1-1.15/7.8)=962.65KN (1) 用安全系数法校核 钢级为E时, Fy=1700KN

St=0.9×Fy/Ft=1.64<1.7

所以钢级为E时,可能发生事故,不符合要求。改用X级钻杆,校核其安全系数: 钢级为X时, Fy=2229KN St=2.08>1.7

根据安全系数法,可以采用X级钢。 (2) 用拉力余量法校核 X钢级时,

MOP=Fa-0.9Fy=1043KN>600KN 所以,X钢级、9.19mm壁厚钻杆符合要求。 3)中和点深度:

钻压W= 60 KN

钻铤线重g= 1212.26 kn/m 泥浆密度ρ

= 1.15 g/cm

3

最大井斜角ɑ= 39.00 ° 安全系数Sn= 1.2

L=SnW/qKcosɑ= 1.2×60000/(1212.26×0.85×cos39°)=90m

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1.5结果

中和点深度m 2909.88 钻柱名外径mm 内径mm 钢级 重量kg/m 长度m 屈服强度KN 称 钻铤 钻杆 158.8 127 71.4 117.81 X 123.7 34.85 120 2880 2229 数 2.08 1043.63 中和点位置 钻铤 抗拉系拉力余量KN

1.6定向井、水平井井下专用工具及仪器 名 称 Φ158.8 mm短钻铤 Φ158.8 mm无磁钻铤 Φ177.8 mm无磁钻铤 规 格 根 根 根 型 号 数 量 2 1 1 1 3 1 160 108 各1 备 注 Φ158.8 mm随钻震击器 套 Φ215mm螺旋扶正器 Φ171.5mm单弯个 根 米 米 套 (1.25°) Φ158.8mm钻铤 Φ177.8mm钻铤 MWD、电子单多点 2.钻头及钻进参数设计

2.1钻头设计 2.1.1地层描述

本井地层发育齐全,自上而下钻遇地层有第三系明化镇组、馆陶组,下第三系东营组、沙河街组的沙一段、沙二段、沙三段、砂四段。

明化镇组为河流相、冲积相夹海相沉积,与下伏馆陶组呈整合或假整合接触。岩性为棕黄、棕红色夹浅灰、棕黄色粉砂岩及部分海相薄层。

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馆陶组,济阳坳陷南部地形平缓、物源较贫乏,发育曲流河和分支河流,沉积物较细,为灰、粉砂、泥质沉积,含砾石较少。

东营组沉积早期,盆地处于断陷的末期,断裂活动逐步减弱,盆地水体逐渐缩小,以冲积平原的河流体系、辫状河三角洲体系为主,岩性以灰绿色、灰色、少量紫红色泥岩与砂岩、含砾砂岩、砾状砂岩不等厚互层,或夹薄层碳酸盐岩,从凹陷中心向边缘逐渐变粗,砂砾岩增加,泥质岩减少。

沙一段岩性主要由灰色、深灰色、灰褐色泥岩、油泥岩、碳酸盐岩和油页岩组成。 东营组沉积早期,盆地处于断陷的末期,断裂活动逐步减弱,盆地水体逐渐缩小,以冲积平原的河流体系、辫状河三角洲体系为主,岩性以灰绿色、灰色、少量紫红色泥岩与砂岩、含砾砂岩、砾状砂岩不等厚互层,或夹薄层碳酸盐岩,从凹陷中心向边缘逐渐变粗,砂砾岩增加,泥质岩减少。 馆陶组厚750~1000 m。济阳坳陷南部地形平缓、物源较贫乏,发育曲流河和分支河流,沉积物较细,为灰、粉砂、泥质沉积,含砾石较少。

沙二段分上下两亚段。沙二下亚段岩性主要为灰、灰绿色、紫红色泥岩与砂岩、含砾砂岩互层,夹碳质泥岩、钙质砂岩等,分布不稳定。沙二上亚段岩性为灰绿色、紫红色泥岩与灰色砂岩互层夹钙质砂岩、砂岩及含砾砂岩,与其下部呈假整合接触。 沙三段沉积是在沙四段浅湖沉积的背景上快速沉降形成的深水湖盆相沉积,地层超覆沉积在前古近系不同层位之上。沙三段以湖相的暗色砂、泥页岩为特征,岩性主要为灰色、深灰色泥岩夹砂岩、油页岩及碳质泥岩,油页岩集中出现在下部。沙三段假整合或不整合于沙四段之上,凹陷边缘常因超覆沉积而缺失部分底部地层,厚度700~1000 m,凹陷中部厚度达1200 m 以上。

沙四段:分布广泛,厚度较大,与其下伏的孔店组为整合或假整合接触。 2.1.2厂家数据

(1) HAT127:钻压0.35~0.9KN/mm,转速180~80r/min,适用于低抗压强度、

高可钻性的软底层,如页岩、粘土、盐岩、软石灰岩等。

(2) HA127:钻压0.35~1.2KN/mm,转速100~50r/min,适用于低抗压强度、高

可钻性的极软底层,如页岩、粘土、软石灰岩等。

(3) HA517:钻压0.35~1.05KN/mm,转速120~50r/min,适用于低抗压强度、

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高可钻性的软底层,如页岩、粘土、砂岩、软石灰岩等。

(4) P2:钻压0.45~0.7KN/mm,转速180~90r/min,适用于低抗压强度、高可钻

性的软底层,如软页岩、粘土、盐岩等。

(5) P3:钻压0.45~0.75KN/mm,转速180~90r/min,适用于低抗压强度、高可

钻性的中软底层,如软页岩、粘土、盐岩等。

(6) 胜利金刚石钻头厂推荐PDC钻头参数:钻压0.08~0.45KN/mm,转速60~

300r/min 2.1.3油田现状

直井常用钻头型号主要有: H517、HA517、HAT127、P2 、HAT127

定向井常用PDC钻头型号:P273M 、P263MF、P264M 、P174M、P284M 、P283MJ

2.1.4参数确定 序号 1 2 3 4 尺mm 346.1 215.9 215.9 215.9 P2 寸型号 只 1 0 201 ~ 201 数量 钻进井段 m m 201 h m/h 30 13.1 15.54 进尺纯钻时间 机械钻速 HAT127 1 PDC PDC 1 ~ 1394 1193 40 20 1394 ~ 1654 260 1654 ~ 3000 1346 87 2.2钻井参数设计 2.2.1分井段

本井分为四段,分别对应一开段、二开直井段、增斜段、稳斜段。

一开段采用大直径牙轮钻头,配合喷射钻井技术,快速钻开地表的软地层。 二开直井段,采用满眼钻具,配合牙轮钻头,钻至造斜点,避免出现狗腿井段,影响造斜段钻进。

造斜段采用单弯动力钻具,配合PDC钻头,此井段注意控制钻压,保证造斜率。 稳斜段钻具组合同造斜段相同,采用复合钻进方式,以保证中靶。

使用动力钻具钻井时,因螺杆钻具消耗一部分水功率,计算钻头压降时注意扣除。螺杆钻具消耗的压力降约为4MPa。

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2.2.2钻井泵参数列表

3NB1300钻井泵性能表 缸套直径 额定泵冲 额定排量 额定泵压 (mm) 130 140 150 160 170 (次/分) (L/s) 140 140 140 140 140 23.6 27.4 31.4 35.7 40.4 (MPa) 34.3 31.4 27.3 24 21.3 2.2.4排量泵压确定

为了确保将环空中的岩屑全部返出井眼,必须保证有一定的上返速度。根据临井的使用数据,并结合经验可知,将排量为30L/S时,符合要求。所以排量为30L/S。

足够的泵压可以为钻头提供一定的钻头水功率,充分发挥钻头的水里破岩作用,并将井底的岩屑冲离井底。临井泵压为18MPa时,完全能达到目的。本井井身结构同临井基本相同,可知,将泵压定为18MPa也是合理的。并且当钻压为18MPa时,可以同本井使用的动力钻具相配合,达到最优组合。

2.2.3缸套确定

结合钻井泵参数列表,当排量为30L/s,泵压为18MPa时,可选的缸套有150、160、170三种。当选150mm缸套时,泵冲数为较高,发动机满负荷运转,不利于机器保养。选170mm缸套时,泵冲数为104,相对较低,且能提供足够钻压,所以选用170mm缸套。

2.2.4水力参数确定

(1) 钻井液在循环过程中要在钻柱、环空及地面管汇中有一定的能量损失,并

不能全部提供给钻头,泵压并不等于钻头水力压降。

循环压耗ΔP可以通过下试确定:

26

Kg?0.51655?0.8?0.2??Kp0.80.2?L1?d14.8?L2L3L4????4.84.84.8?d2d3d4??B?0.57503???Lp?4.8?31.8?d(D?D)(D?D)??hphp?p?

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Kc??0.8?0.2Lc??0.516554.8d?c??0.57503?(Dh?Dc)3(Dh?Dc)1.8?ΔPl=(Kg+Kp+Kc)Q1.8

其中,Kg,Kp,Kc为地面管汇,钻杆内外,钻铤内外压耗系数。 循环压耗ΔP也可以通过以下公式确定

ΔPl=(mD+n)Q1.8

?B?0.57503m??d0.8?0.2?4.8?=0.00000308 31.8?(Dh?Dp)(Dh?Dp)???dp?n?Kg?Kc?mLc=0.004398

其中,D为井深,m、a为特征参数,Lc为钻铤长度。 3、 喷嘴直径

直井段,采用满眼钻具钻进,钻头采用HAT127牙轮钻头,要求确定喷嘴直径,以达到最优钻头水功率。 当量直径

dne=(0.081×ρ×Q 2/C 2/ΔPb)1/4 其中,d ne=(∑di2)

可以计算出每个喷嘴的直径。 4、 钻头压降

造斜段采用动力钻具,稳斜段采用复合钻进方式,也采用动力钻具,都使用PDC钻头。此时钻头水眼固定,要根据喷嘴直径确定确定钻头压降。 钻头压降ΔP计算公式:

ΔPb=0.0081×ρ×Q2 / C2/dne4 其中,d ne=(∑di2)

ΔPb --钻头压降 Mpa ρ--泥浆密度 g/cm3 Q--排量L/s

C--喷嘴流量系数 取0.98 dne--喷嘴当量直径 cm

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di--喷嘴直径 cm 4、其他水力参数确定 (1)射流冲击力 Fj=ρ× Q 2/100/A0 (2)喷射速度

V=10×Q/A0 (3)钻头水功率

Pb=0.05ρ×Q 3/C2/A02 (4)比水功率

Pj=Pb*1000/A (5)上返速度 V=Q/A1 (6)功率利用率

η=ΔPb/P×100 其中,P--立管压力MPa

Fj--射流冲击力 KN V--喷射速度 m/s Pb --钻头水功率 KW A--井底截面积 mm2 A1--环空截面积 mm2 A0--喷嘴总截面积 cm2 C--喷嘴流量系数 取0.98 Q--排量 L/s ρ--泥浆密度 g/cm3

注:采用动力钻具钻井时,螺杆钻具消耗一定水功率,由工具手册可知螺杆钻具压降为4MPa。

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2.2.5计算数据

钻 进 参 数 钻头序号 层井段m 位 钻压kN 转速r/min 量L/s 压力Mpa 压降Mpa 压耗Mpa kN 喷嘴组合mm 排立管钻头循环击力冲水 力 参 数 上喷射速度m/s 钻头水功比水功率返速度m/s 功率利用率% 率kW W/mm2 平1 原组 馆201~2 陶1394 组 馆1394 ~3 陶1654 组 沙河4 街组 3000 1654 ~11,11,10,10 60 180 30~100~30 14.3 4.1 10.2 2.9 86.6 124.7 3.4 1.2 40.0 11,11,10,10 80 220 50~160~28 11.9 3.6 8.3 2.6 80.8 101.3 2.7 1.1 45.5 9 ×3 140 120 120~80~30 18.0 14.0 3.9 5.2 153.1 421.1 11.5 1.2 77.9 0~201

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第四章 钻井液与压力控制

1.钻井液设计

1.1设计原则

(1) 能携带和悬浮岩屑,防止沉沙卡钻。 (2) 稳定井壁和平衡地层压力。

(3) 冷却和润滑钻头、钻具,传递水动力。

(4) 钻井液的流变性,钻井液的滤失造壁性,钻井液的PH值和碱度,钻井液的含砂量,钻井液固相含量,钻井液中膨润土的含量符合要求。 (5) 符合经济原则,降低成本。

1.2选择钻井液类型

基本的钻井液类型有分散钻井液,低固相钻井液,钙处理钻井液,盐水钻井液,聚合物钻井液,正电胶钻井液,抗高温深井水基钻井液,油基钻井液,合成基钻井液等。

淡水泥浆通常称为普通泥浆,主要用于造斜和增斜井段。仅含有体积为3%~6%低密度固相的泥浆成为低固相泥浆。

低固相钻井液的主要用途是加快机械钻速。其次,有助于降低循环漏失和改善水利作用。

油基钻井液是在水基泥浆中加入油并混合配制而成。油以分散的液珠悬浮在你讲的水相中,水为不分散相或连续相,油在水的内部或不连续液相。在反乳化剂中,水为分散相,油为连续相

聚合物钻井液是以某些具有絮凝和包被作用的高分子聚合物作为主处理剂的水基钻井液。具有(1)钻井液密度和固相含量低,因而钻进速度高,地层损害小。(2)剪切稀释特性强。(3)有较强的包被和抑制分散作用等优点。

聚合组钻井液具有一系列其他钻井液没有的优点,完全复合钻井液设计原则。同其他钻井液相比,更能保证本井的安全完钻,减少钻井事故的发生几率,因此,本井二开采用聚合物钻井液。

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1.3基本结果

井眼容井身结构 地面循环量 钻头尺寸/钻3套管尺寸/下深 m 补充量 总需要量 新需要量 积 m3 m3 m3 m3 深 mm/m mm/m 346.1×201 215.9× 3000 273.1×200 139.7× 120 3000 1.馆陶组及以上地层疏松,防止坍塌卡钻和井漏; 2.在开泵和起下钻中,要平稳操作,防止压力激动引起井漏、井壁坍塌、卡钻等复杂情复杂情况提示 况; 3.钻至不整合面附近及疏松砂岩层,防漏; 4.起钻连续灌满钻井液,防止抽喷或井下其它复杂情况发生; 5.钻入相当于邻井油气层井段,防喷。 114 204 438 306 80 23 45 148 148

1.4钻井液体系 井段 m 0~201 201~1393 1393~3000

钻井液体系 预水化膨润土浆 聚合物钻井液 聚合物润滑防塌钻井液 31

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1.5钻井液性能

性能指标 项目 0~201m 密度 g/cm3 马氏漏斗粘度 s API失水 ml API泥 饼 mm 静 切 力 Pa pH值 含 砂 量 % 总固含 % 摩 阻 系 数 HTHP失水 ml HTHP泥 饼 mm 动 切 力 Pa 塑性粘度 mPa?s 动 塑 比 N值 K值 膨润土含量 % 1.05~1.10 30~40 201~1393m 1.10~1.15 30~40 8 0.5 1~2/2~4 8~9 <0.5 <10 <0.2 3~5 5~10 1393m~3000m 1.10~1.15 40~55 <5 <0.5 2~4/4~6 8~9 <0.3 <10 <0.1 6~8 10~18 32

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1.6钻井液密度图

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1.7钻井液基本配方 序 号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 材料名称及代号 纯碱 非渗透抗压处理剂 高温降粘降失水剂 聚丙烯酰胺干粉 抗盐抗高温降失水剂 膨润土 青石粉 烧碱 水解聚丙烯腈铵盐 加量 kg/m3 0~201m 3~5 40~60 1~2 201~1393m 20~25 1~3 2~4 5~10 1393m~3000m 5~5 20~25 1~3 10~15 2~4 10~15 30~50 备注 10 白油润滑剂 11 重晶石 12 羧甲基纤维素钠盐 1.8钻井液维护处理要点 1.8.1一开:0~201m

(1)配浆开钻,钻进中根据井下实际不断补充增粘剂,保持钻井液具有较强的携带和悬浮能力,满足大井眼钻进需要。

(2)钻完设计井深后要进行充分的循环和通井,在确认井眼干净、无沉砂和无井壁坍塌后方能起钻,以确保下套管和固井的顺利施工。

1.8.2二开:201~3000m

(1)该井段钻遇地层为明化镇组、馆陶组、东营组、沙河街组。馆陶及以上地层成岩性差,泥岩性较软且砂层发育,防坍塌卡钻;不整合面附近、疏松砂岩层防漏、防卡;钻井液主要以抑制地层造浆、携带岩屑,防止泥岩缩径,确保安全钻进为目的;东营组及以下地层主要以防塌为目的。

(2)将一开钻井液用清水和胶液冲稀至膨润土含量40g/L左右,按配方提示加入各种处理剂,调整至设计性能。开钻将钻水泥塞污染的钻井液放掉或加入纯碱清除钙离子,其余钻井液地面净化处理后,作正常钻进使用。钻进中及时补充浓度为0.5~1%的高分子聚合物胶液,细水长流维护钻井液,尽量不单独加清水,增强钻井液的抑制性。 (3)井深1300m左右改小循环,调整钻井液性能达到设计要求。正常维护及处理钻井液

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的处理剂尽可能按比例配成胶液加入,切勿将处理剂干粉直接加入循环钻井液中,以防在处理剂完全生效前就被固控设备除去。

(4)利用NPAN调整钻井液粘度,利用PAM调节流变性,抑制页岩、岩屑分散,控制滤失、防塌,确保井眼稳定。

(5)良好的固控设备和高的运转率是保证钻井液质量的前提,因此,必须使振动筛、除砂器、除泥器等与钻井泵同步运转,严格控制钻井液中的劣质固相含量和低密度固相,维持钻井液膨润土含量在30~45g/L,根据需要间断使用离心机。

(6)定向前混入润滑剂,根据进尺不断补充,保持钻井液中润滑剂的有效含量;沙河街组地层易坍塌,应增强钻井液的抑制性和封堵防塌性能,确保井壁稳定,井眼规则。钻井液除了具有足够的排量之外,必须具有良好的携带性能和流变性能,否则容易引起钻屑下沉和井下复杂情况。

(7)沙河街组易坍塌,注意提高钻井液的抑制性、携岩性和润滑防卡能力,保持井壁稳定和井眼清洁。

(8)进入油层前调整钻井液性能符合设计要求,钻井液密度在保持井壁稳定、井下正常的前提下尽可能取低值,以保证近平衡压力钻井(正压差),保持中压失水小于5.0ml,Kf<0.1,加入0.5%的油层保护剂,补充保持其有效含量至完钻。

(9)钻进中注意密切观察钻井液变化,如果发现油气侵向甲方及时汇报并请示是否加重。 (10)钻进过程中,要注意观察井口返浆情况、振动筛上的岩屑返出、岩屑形状的变化,严格控制钻井液性能达到设计要求,提高钻井液的悬浮、携带岩屑能力,确保正常钻进。

(11)进入目的层井段后为确保施工安全,每次起钻前要确定井下油、气、水层的钻开情况,搞短程起下钻,测量循环周,确定油、气、水的上窜速度在安全范围内,方可起钻。

(12)易塌地层施工要注意控制下钻速度和转盘转速,避免因钻具碰撞导致井壁垮塌或因压力激动过高引起井漏,起钻控制起钻速度,防止拔活塞。

(13)钻进中要保持各种处理剂的有效含量,并定期补充,使钻井液性能符合设计各井段要求。

(14)起钻灌好钻井液,防止抽喷或井下其它复杂情况发生。

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(15)本井应按要求配备固控设备,实行振动筛、除砂器、除泥器、离心机四级除砂,以使钻井液含砂量、固相含量控制在合理范围内,为快速钻进创造良好条件。固相含量应控制在设计范围内;含砂量小于0.5%。具体要求,振动筛运转率100%,除砂器、除泥清洁器80~60%,离心机80%以上,离心机处理量要求在60m3/h以上。振动筛的筛布目数要根据地层变化及时进行更换,地层硬度增加,筛布目数应随之增加。

1.9钻井液用量及材料储备

储备浆必须在2000m前按量配制,沉降稳定性≤0.03g/cm3。储备的压井液要定期搅拌维护,以维持其良好沉降稳定性。 钻 井 液 及 加 重 材 料 的 储 备

轻钻井液 开钻序号 二开 ρ(g/cm3) 数量(m3) 压井液 ρ(g/cm3) 1.35 数量(m3) 80 重晶石 数量(t) 10 青石粉 数量(t) 1.10钻井液材料消耗 序 号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 数量 t 材料名称及代号 纯碱 非渗透抗压处理剂 高温降粘降失水剂 聚丙烯酰胺干粉 抗盐抗高温降失水剂 膨润土 青石粉 烧碱 水解聚丙烯腈铵盐 0~201m 0.5 5 0.2 2011393m 2 0.4 0.5 0.7 ~13933000m 2 4 1 2 25 1 1 10 40 ~合计 t 0.5 2 6 1.4 2 5 25 1.5 1.7 10 40 0.2 10 白油润滑剂 11 重晶石 12 羧甲基纤维素钠盐

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本文来源:https://www.bwwdw.com/article/ckn7.html

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