盐井勘探施工BP04-2-2井设计书

第一部份 地质设计

1.1 基本数据

1.1.1 井名：BP04-2-2井。

1.1.2 钻井类别：生产水平井（与BZ03-2-2井对接连通）。

1.1.3 地理位置：BZ03-2-2井东南方向约11.64°，距离约900.93m。 1.1.4 构造位置：鄂尔多斯盆地中东部古隆起东侧陕北斜坡。 1.1.5 井位座标：X：4289445.257，Y：37433686.544， H：1171.83m

（转盘面）

1.1.6水平井设计井深（以转盘面为“0米井深”计算） 垂深：2609.72m，斜深：2964.51m。

1.1.7完钻层位及要求：O1m510盐层中下部。与BZ03-2-2井井深 2731.72m位置的小盐槽对接连通完钻。 1.1.8 目的层：

马家沟组五段八亚段（O1m58）、十亚段（O1m510）盐层，预计BP04-2-2井井口垂下方岩盐层垂深见下表（以转盘面为“0米井深”计算）。

预计BP04-2-2井井口垂下方岩盐层垂深

层 位 马五段八亚段 （O1m58） 马五段十亚段 （O1m510） 含盐段垂深 （m） 2558.85-2569.42 含盐段垂厚度 （m） 10.57 2588.45-2609.72 21.27 1.1.9 完钻方式：后期完钻。

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1.2 钻井目的及设计依据

1.2.1钻井目的

（1）为了解陕北镇川西北和陕西北元化工集团有限公司锦界勘查区三道峁采区奥陶系下统马家沟组（O1m5）岩盐体的赋存、矿体的埋深，矿体规模及矿体形态的分布情况，以及上部地层含煤、油、气情况，同时获取水文地质资料。

（2）新施工一口水平井，按要求与BZ03-2-2井小盐槽对接连通,形成一个对接连通采卤井组，满足矿山采卤生产要求。

1.2.2设计依据

（1）《陕西省榆林市镇川堡—绥德岩盐矿勘查地质报告》及《陕西省陕北奥陶纪米脂—绥德岩盐田储量说明书》。

（2）根据北元BZ03-2-2完井地质资料及区域地层资料。 （3）《盐湖和盐类矿产地质勘查规范》DZ/T 0212—2002； （4）《井矿盐钻井技术规范》QBJ203—87。 （5）《钻井井身质量控制规范》SY/T5088-2008 1.3 钻遇地层及分层

地表出露地层（开孔）为第四系（Q）风积砂层，完钻地层为奥陶系下统马家沟组第五段十亚段（O1m510）。本井钻遇地层从新至老（由上至下）分层简述如下：

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设计钻遇地层分层简述

地层系统 亚系 统 组 段 段 第 全 四 新 系 统 第 上三新系 统 安定组 上统 代号 垂 深 （m） 钻厚（m） 地层简述 上部为黄色中～细粒分选良好的风积沙，下部为土黄色，浅灰色砂质粘土。 Q4 26 26 N3 81 55 砂质泥岩与钙质结核泥岩。 细砂岩 浅棕红色，结构较致密，胶结性差，疏松。成分长石、石英为主，次之泥质、粘土矿物，见零星暗色矿物，裂隙不发育，含水极微。 粉砂质泥岩 深灰色，厚层状，结构致密，细腻。成分以粘土质为主，含量占85%以上，次之砂质。该岩石完整，从上至下泥质成分增加，砂质成分减少，颜色变深，该层系隔水层。 灰白色，粗中粒长石砂岩及长石石英砂岩为主，上部及顶部主要为灰色、深灰色泥岩、粉砂岩。炭质泥岩和煤层交替出现。含1-5号煤组。 细砂岩与泥质粉砂岩互层 灰白色、黄色细砂岩，呈中厚层状，胶结疏松，孔隙式胶结，颗粒坚硬，矿物以石英长石为主，含少量暗色矿物、铁锈物质，见土黄色颗粒(疑是水浸)；该层系弱透水层。 灰色、灰白色、灰绿色、肉红色，中粗粒，长石英砂岩与深灰黑色、灰色、深灰色泥岩呈不等厚互层。肉红色泥岩与下部灰绿色泥岩明显分界，假整合于中统二马营组之上。 深褐、紫灰色泥岩，灰绿色-红棕色粉砂质泥岩与灰白色中砂岩互层。 J3a 93 12 直罗组 J3z 110 17 侏 罗 延 系 中 安 统 组 J2y 297 187 富下县统 组 J1f 359 62 上 延 长 三 统 组 二迭 中 马 统 营 组 系 和 下 尚 沟 统 组 T3y 968 609 T2e 1112 144 T1h 1300 188 上部为紫灰色粉砂岩，中部浅紫灰色砂岩夹粉砂岩，下部为粉砂岩。假整合于刘家沟组之上。 3

刘 家 沟 组 石 千 峰 组 T1l 1676 376 上部：棕灰色细砂岩为主，夹粉砂岩。 中部：浅棕灰色砂岩。 下部：浅紫灰色细砂岩。 上部暗紫红色、紫红色泥岩夹灰白色、肉红色砂岩，下部紫红色、暗紫红色泥岩与灰绿色、灰白色、肉红色砂岩呈不等厚互层，底为厚层灰绿色含砾砂岩。 深灰色、暗紫红色泥质粉砂岩与泥岩呈不等厚互层，其间为灰绿色含砾砂岩，底部为厚层灰绿色、灰白色、紫色砂岩。 P2sh 1978 302 上 上 统 石 二 盒 子 组 叠 下 石 系 盒 下 子 统 组 山 西 组 太 上 原 石 统 组 炭 本 系 中 溪 统 组 P2s 2113 135 P1x 2190 77 灰黑色、紫色砂质泥岩与灰绿色、灰白色、紫色细砂岩呈不等厚互层。底部为浅灰色砂岩。 上部为灰黑色、黑色泥岩夹银灰色含铝土质泥岩及灰黑色、黑色泥岩与灰白色、灰绿色砂岩呈不等厚互层。 上部以灰、深灰色泥岩为主，中下部以石灰岩为主，夹厚2.0-3.0m五层煤层。 上部为灰泥岩及浅灰色细砂岩，下部为棕色含铁质、铝土质泥岩，与下伏马家沟组不整合接触。 P1s 2287 97 C3t 2392 105 C2b 2402 10 马奥下 家陶统 沟系 组 马 五 段 一 2558.85～七O1m51-7 （斜深亚2560.79） 段 八亚段 九亚段 O1m58 2569.42（斜深2590.59） 2588.45（斜深2628.14） 顶部为灰白色、深灰色含灰质白云岩与含白云质灰岩呈不等厚互层，下部灰158.79 白色白云岩与褐灰色硬石膏岩呈不等厚互层。 烟灰色、浅锈红色、灰白色、无色岩盐及灰白色硬石膏岩呈不等厚互层。 预计岩盐垂深：2558.85-2569.42m。 含石膏质白云岩。 29.8 O1m59 37.55. 2609.72十为烟灰色、浅锈红色、灰白色、无色336.35 岩盐及灰白色硬石膏岩呈不等厚互层。 亚O1m510 （斜深段 2964.49） 预计岩盐垂深：2588.45-2609.72m。

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1.4 地质录井工作

在钻井施工过程中，现场收集的各项地质录井资料，是直接和间接反映地下地质情况的基础资料和数据，工作中要求各项录井资料准确、齐全、原始记录真实可靠、字迹工整、清晰、美观。

1.4.1钻井技术要求按QBJ203-87《全国井矿盐钻井技术规范》规定执行。

1.4.2岩屑录井

（1）二叠系下统下石盒子组（P1x）及其以上地层每钻进5m取样一件；山西组（P1s）及石炭系上统太原组（C3t）、中统本溪组（C2b）地层每钻进2m取样一件；含盐系地层奥陶系下统马家沟组（O1m）每钻进1m取样一件，各分层界面附近应适当加密取样，所取样品必须具有代表性。

（2）每件样品重量不应少于400g，所取砂样应淘洗干净，至见到砂样本色，砂样应采用电炉方式进行烤干或晒干。

（3）迟到时间测定：垂深500m至2000m，每钻进100m测定一次，2000m至完钻每50m测定一次；迟到时间的确定应采用理论计算与实物测定相结合的方法进行。

1.4.3钻时录井

自开钻至完钻每钻进1m记录钻时一次；若遇蹩钻、跳钻、井涌、井漏、井喷等现象，应详细记录发生的井深、层位、时间、钻井参数、处理过程及处理结果。

1.4.4泥浆录井

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每班测定泥浆全性能、半性能各一次，若发现油、气、水显示、泥浆性能发生异常应及时汇报并适当进行加密观测。

1.4.5氯离子测定

自山西组（P1s）地层开始进行氯离子测定，间距与岩屑录井同步进行，若发现异常应进行加密测定，测定前必须先进行背景值测定，其溶液标准应保持全井一致。

1.4.6简易水文观测

每班应观测洗井液漏失量两次，若遇井涌、井漏、井喷、油、气显示及氯离子大幅度上升应进行加密观测，并详细记录其时间、层位、井深、井涌（漏）量、喷势、喷出物及泥浆密度、粘度变化等基本数据。 1.5 地球物理测井

1.5.1地球物理测井项目和要求

地球物理测井项目和要求

测井次数 测井深度(m) 比列尺 测井内容 备 注 1、自然电位 2、自然伽玛 3、视电阻率（梯度电极顶、底1m） 固Φ244.5套管4、井径 前进行。 5、井温 6、井斜 固Φ244.5套管1、声幅 后进行。 1、自然电位 2、自然伽玛 3、视电阻率（梯度电极顶、底1m） 4、声速 固Φ177.8套5、双侧向 管前 6、微电极 7、井斜 8、井温 9、井径 1、 声幅 固Φ177.8mm套管后进行. 1 0-262 1：500 2 0-260 1：500 3 262-2562 1：500 4 0-2558 1：500 6

1.5.2 根据地质、工程需要或建设方要求可增加测井项目和次数。 1.6 井身质量及要求

1.6.1 直井段

最大井斜不超过5°, 全角变化率小于2.50°/30m。 1.6.2 定向井段

增斜井段的2436.29-2694.42m（斜深）,闭合距162.86m，方位角320.46°。水平钻进段2694.42-2964.51m（斜深），闭合距432.87m，闭合方位319.99°。

1.6.3 井深校正

下表管，技套管前，完钻后需进行井深校正，误差不应大于0.5‰。 1.6.4 固井质量要求 (1) 表管、技管

固井要求水泥浆返出地面，水泥浆平均密度不低于1.85g/cm3。 (2) 试压

技术套管管内需试压12MPa，30分钟下降值小于0.5MPa为合格。 1.7 技术要求

1.7.1 完钻原则：钻入BZ03-2-2井下部盐层建腔位置井深2731.72m与BZ03-2-2井对接连通完钻。

1.7.2 垂深分层是按本井邻近井地质资料进行设计，若在钻井施工过程中不相同，则以实钻井深及分层资料为准。 1.8 安全提示

1.8.1 Q4、J2y、T3y、T2e、T1h、T1l、P2sh、P1s等地层中的泥岩、页岩及煤层易发生坍塌，应防止泥包钻头、埋钻和掉块卡钻现象发生。

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1.8.2 软硬岩层交界面及不整合面应防斜。 1.8.3 含盐段应防止岩盐发生溶解。

1.8.4 J2y、C3t地层含煤层气，应注意防喷、防涌、防漏、防火及防煤气中毒。 1.9 资料提交

1.9.1 完井地质总结报告。 1.9.2 完井地质总结图（1:500）。 1.9.3 井身结构示意图。

1.9.4 井斜水平投影图（井斜度＞2度时）。 1.9.5 各项原始录井记录资料及化验分析成果。 1.9.6 岩屑实物资料。

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第二部份 钻井设计

2.1 钻井目的和要求

2.1.1 钻井目的：

（1）新施工一口水平井，按要求与BZ03-2-2井小盐槽对接连通,形成一个对接连通采卤井组，满足矿山采卤生产要求。

2.1.2 钻井要求

(1)以下井深数据均以转盘面为“0米井深”计算。 (2)该水平井按常规井眼轨迹三段制进行设计施工。

(3)造斜点（KOP）位于井深2436.29m，增斜段井眼造斜率0.34°/m。增斜钻进至进入O1m58盐层2m；井斜角约41.81°，固Φ177.8mm技术套管至O1m58盐层顶界面以上2m左右。

(4)套管固井水泥浆密度不小于1.85g/cm3，固井水泥浆返高至地面。 (5)直井段最大井斜角不超过5°, 全角变化率小于2.50°/30m。水平井段向BZ03-2-2井井底盐槽中心点推进至与盐槽对接，对接点为BZ03-2-2井深2731.72m。

(6) 水平井段长度约270m，水平段井斜角约88.61°。 2.2 钻井主要设备 序号 1 2 3 设备名称 钻 机 井 架 天 车 型号 ZJ40/2250LHB JJ225/42-A TC225 负荷(KN) 2250 2205 2250 功率(KW) 备注 9

4 5 6 7 8 9 10 游动滑车 大 钩 水 龙 头 转 盘 绞 车 1#泥浆泵 2#泥浆泵 1# YC225 DG-225 SL225 ZP205 JC40DB 3NB-1300 3NB-1300 C12V190ZLP C12V190ZLP C12V190ZLP 2V-6.5/12 SA37-A VOLVO300KW VOLVO300KW 2FZ28-35 2250 2250 2250 3150 280 882 882 882 快绳拉力 可利用系统电源 可利用系统电源 二开安装 11 动力机 2# 2# 自动 35MPa 300 300 13 15 16 17 压风机 电动 1# 2# 发电机 防 喷 器 注：或选能力相当的其他钻机 2.3 钻井基础数据与概况

2.3.1 水平井组地面数据 (1) BZ03-2-2井井口坐标

X=4289626.962, Y=37432804.131, HZ=1130.852m，补芯高：4.80m。（西安80坐标系）

(2) BP04-2-2井井口坐标

X=4289445.257, Y=37433686.544, HZ=1171.83m。（西安80坐标系） (3) 两井井口地面平距:900.93m。 (4) 两井井口连线方位：281.64°。

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2.3.2对接点数据

(1)以BZ03-2-2井为基点的对接点数据 ①井深：2732.72m（钻具循环点位置） ②对接靶点井深：2731.72m ③对接靶点垂深：2568.74m ④对接靶点海拔高程：-1437.88m

⑤对接点坐标数据：X=4289776.802,Y=37433408.261。 (2)以BP04-3-2井为基点的对接点数据 ①井深：2964.51m ②垂深：2609.72m ③海拔高程：-1437.88m ④闭合距：432.87m ⑤闭合方位：319.99° 2.3.3岩盐层井深

(1) BZ03-2-2井含盐段井深

马家沟组五段八亚段（O1m58）含盐段井深为2675.80-2695.70m，盐层累厚16.9m；垂深为2514.86-2534.03m，盐层垂厚16.28m，海拔高程为-1384.01至-1403.18m。

马家沟组五段十亚段（O1m510）含盐段井深为2716.00-2740.70m，盐层累厚24.7m；垂深为2553.60-2577.38m，盐层垂厚23.78m，海拔高程为-1422.75至-1446.53m。

(2)BP04-2-2井井口垂直以下含盐段预计井深

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马家沟组五段八亚段（O1m58）含盐段垂深为2558.85-2569.42m，海拔高程为-1377.00m至-1396.69m，盐层累厚10.57m。

马家沟组五段十亚段（O1m510）含盐段垂深为2588.45-2609.72m,海拔高程为-1415.00m至-1436.00m，盐层累厚21.27m。

以上BP04-2-2井含盐段预计井深仅作参考，具体数据还待根据实钻情况，对水平井设计轨迹进行调整；满足水平段长度在280m左右。

2.3.4 完钻方式：后期完钻。

2.3.5 完井资料：完井后一个月内交完井地质总结报告和井史报告。 2.3.6 交接井：对接连通后，自该井口强制注淡水三天，畅通交接井。 2.4 井身结构

开钻 程序 导管段 一开 二开 三开 钻 头 尺寸（mm） Φ444.5 Φ311 Φ215.9 Φ152 井深（m） 0-26 26-280 280-2562 2562-2964.51 套 管 尺寸（mm） 井深(m) Φ339.7 Φ244.5 Φ177.8 25 278 2558 裸眼 水泥浆 返 高 （m） 地面 地面 地面 备 注 固导管至砂质泥岩 封延安组煤层段， 固在砂岩上 造斜点2436.29m 增斜至水平钻进 2.5 钻井质量

井 段 (m) 0-2436.29 2436.29-2562 2562-2694.42 2694.42-2964.51 全角变化率 ＜2.50°/30m 0.35°/m 0.35°/m 井斜角 ＜5° 增斜至约41.81° 41.81°-88.61° 88.61° 相邻两点方位差 平均井径 扩大系数 ＜45° ＜30% ＜30% ＜30% 备注 直井段 第Ⅰ增斜段 第Ⅱ增斜段 水平井段 12

2.6 水平井井身剖面设计数据

剖面类型 设计垂直井深(m) 水平段井斜角（°） 造斜点井深（m） 磁偏角（°） 水平位移（m） A靶 靶区数据 B靶 162.86 432.87 2609.72 88.61 2436.29 直—增—水平(单增剖面) 设计斜井深(m) 设计方位角（°） 造斜率（°/m） 水平井段长（m） 垂深(m) A靶 B靶 上半靶高（m） 3 3 闭合距 （m） 162.86 432.85 井斜角 （°） 88.61 88.61 2603.15 2609.72 下半靶高（m） 1 1 闭合方位 （°） 320.46 319.99 N （m） 125.59 331.55 2964.51 319.99 0.34 270 闭合方位（°） 320.46 319.99 靶半宽（m） 5 5 E （m） -103.68 -278.28 靶点中心控制 A靶 B靶 井 段 增斜井段 水平段 斜深(m) 0-2436.29 2436.29- 2694.42 2694.42- 2964.51 垂深（m） 2436.29 2436.29- 2603.15 2603.15- 2609.72 备 二开固Φ177.8mm技术套管后，用Φ152mm钻头首先钻进至A靶,然后继续水平推进注 至B靶对接连通。 2.7 钻具组合

开钻 程序 导管段 一开 井段(m) 0-26 26-280 280-2436.29 二开 2436.29-2562 Φ215.9 钻头尺寸（mm） Φ444.5 Φ311 钻具组合 Φ444.5mm钻头+Φ177.8mm钻铤+Φ127mm钻杆+133mm方钻杆 Φ311mm钻头+Φ177.8mm钻铤+Φ127mm钻杆+133mm方钻杆 Φ215.9mm钻头+Φ177.8mm钻铤×160m+Φ127mm钻杆+133mm方钻杆 Φ215.9mm钻头+Φ172mm单弯螺杆钻具（1.25°、1.5°或1.75°）+Φ172mm无磁钻铤1根+Φ127mm加重钻杆×300m+Φ146mm随钻震击器十Φ127mm钻杆+133mm方钻杆 Φ152mm钻头+Φ121mm单弯螺杆（1°、1.25°或1.5°）+Φ121mm无磁钻铤1根+Φ89mm斜坡钻杆×400m+Φ121mm随钻震击器+Φ89mm加重钻杆×300m+Φ89mm回压凡尔+Φ89mm钻杆+89mm方钻杆 13

三开 2562-2964.51 Φ152 (PDC)

2.8 钻井液设计

2.8.1 钻井液当量密度及附加值

该井为一岩盐水平井，三道峁采区内水平井相关实钻资料较少，由此可能导致本井压力分析与当量循环密度设计预测的的准确性与井内实际情况有一定差异，因而存在一定不可预测的工程风险，届时依据实钻数据，在钻进施工中适时调整和修改。

2.8.2 钻井液体系及流变性能

井眼 （mm） Φ444.5 Φ311 Φ215.9 井段 （m） 0-26 轻泥浆 26-280 280-2562 聚合物防塌钻井 液 1.05-1.40 25-80 < 5 < 2 5-10/10-30 8-10 10-30 1.03-1.05 18-25 <10 <3 1-5/5-10 8-9 钻井 液体系 ρ FL K FV （g/cm3） （s） （ml） （mm） G1/G10 （Pa） P H P V （mPa.S） Φ152 聚磺或饱和盐2562-2964.51 水钻井液 1.30-1.40 40-80 < 8 < 2 5-15/15-30 9.5-11 15-35 2.8.3 钻井液维护处理措施

井段（m） 钻井液体系 岩性描述 故障 提示 维护处理措施 1 预水化原浆配制 开钻前膨润土：Na2CO3：H2O按70：4：1000配成原浆，水化24-48h。 2入井钻井液 用清水：原浆（1：1）+BY-1或PHP0.05-0.2%。 3 每钻进80m或24h需 加入聚合物50-80kg，以保证井浆聚合物浓度。 4 聚合物应配成1/50-1/100浓度水剂均匀加入。 5 上部井眼大，应视井下情况调整钻井液粘度，以改善携砂效果。 6 替入钻井液基本配方 原井浆:水（8:2）+BY-1或PHP0.1-0.2%+GPX0.3-0.8% +FRH2-3%+KHm2-3%+LVCMC0.2-0.5%+NaOH0.1~0.15% +加重剂至合适密度。 7 随井深增加，逐渐加入RST和HTX，提高钻井液抗高温和抗钙能力。 0-26 轻泥浆 26-280 积沙、 粘土、泥岩、砂岩、煤层。 防塌 14

280-2562 泥岩、砂岩、煤层、聚合白 物防云塌钻岩、井液 硬 石膏、石 灰岩。 8 适时加大FRH用量以改善泥饼质量，提高泥饼的封堵胶结能力。 9 发生井涌、喷时应立即加重钻井液 10发生井漏视漏失程度采用随钻桥塞或挤注桥浆封堵。 11发生重大井漏和垮塌时建议工程上采取水泥封堵和防塌、稳固井壁。 防漏、12强化钻井液固控设备的使用和管理，要求震动筛网为防卡、40-80目，并根据钻井液类型及井深及时更换，除砂器、防涌清洁器运转率大于70%，加强沉淀罐的清淘工作。 喷、防13 钻遇含煤系地层和易塌泥页岩地层前适时适当提高硫化钻井液密度，防止煤层气降低液柱压力，引起井涌和垮塌。 氢中毒。 岩盐、聚磺硬 2562-2964.51 或饱石（增斜及水和盐膏、平段） 水钻白 井液 云岩。 防卡 1 以上部钻井液转化为聚磺钻井液。 2 基本配方：井浆+SMP-2 2-5%+SMC 2-5%+HTX1-2.5%+RST2-4%+NaOH0.3-0.5%+沥青制品+加重剂至合适密度。 3 若聚磺钻井液不能满足工程要求，应转换为饱和盐水钻井液。 4 基本配方：井浆+SMP-2 2-5%+SMC 2-5%+HTX1-2.5% +RST2-4%+LVCMC 1－2%+NaOH0.3-0.5%+沥青制品+加重剂至合适密度。 5根据井下情况适时加入WJ-2以提高塑性粘度，降低钻井液对岩盐的冲刷。 6如上提下放钻具摩阻异常，应及时调整钻井液悬浮携带性能及钻井液密度，保证井下安全。 2.8.4 钻井液配制、维护使用方案

（1）原浆配制应严格按比列加入，加入膨润土前先加入Na2CO3以清除多余的钙、镁，搅拌均匀水化24-48h备用。

（2）φ215.9mm井段钻井液维护应以定期维护和常规维护相结合的方法进行。添加处理剂采用等浓度方法，避免浓度局部集中而引起钻井液性能发生较大波动。其基本原则是井浆性能指标应满足地质、钻井施工要求。

2.8.5 加重钻井液方案

（1）加重钻井液前尽可能降低钻屑含量和含砂量，将膨润土含量控制在30-50g/l，降低粘度至35秒左右再实施加重。

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（2）根据地质预告，在钻进到气、水层前储备井筒容积1.5-2倍及密度增值0.10-0.15g/cm3的钻井液或等量的加重剂。

（3）发生井涌、喷时，应专人专岗观测液面，并立即关井求压。在情况不明，尚无法做出准确判断情况下，先关井观察判断，待确定压井钻井液密度后，立即采取压井措施，重建井内平衡。

（4）钻井液加重后应加入足量润滑剂和泥饼改善剂以降低摩阻。 （5）起钻时严格控制按规定灌满钻井液。 2.8.6 井眼不稳定井段泥浆处理方案

（1）聚合物钻井液钻进时，坚持按设计维护井浆，保证性能稳定和防塌效果。严禁干加聚合物，应配成溶液“细水长流”加入井浆，一般应在一个循环周期内缓慢处理井浆。

（2）根据地质预告，钻进到地层倾角大或泥、页岩时应及时加强滤失造壁性能的控制，根据实钻情况合理提高钻井液密度和加大沥青类处理剂在井浆中的含量。

（3）根据现场情况综合分析可采用水泥封固井壁。 （4）起钻时严格控制按规定灌满钻井液。 2.8.7 井漏时泥浆处理方案

（1）按设计要求，并在实钻中合理调整钻井液密度，实现近平衡钻进。

（2）钻进裂缝发育、破碎地层，若漏速小于5m3/h可在井浆中加入堵漏材料随钻封堵。

（3）保证井眼稳定、井眼净化，避免因环空障碍引起井漏。 （4）根据现场综合分析可采用水泥封堵。 2.8.8 斜井段－水平段处理方案

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（1）造斜点开始加大润滑剂的用量，保证Kf<0.1

（2）井斜在35°－60°时携砂较差，井眼净化较为困难，应根据井下携砂情况适时提高泥浆粘度。工程上应尽量提高泵的排量，保证井眼净化。

（3）岩盐段（水平段）钻进时按设计要求提高塑性粘度，降低泥浆泵排量，减小对岩盐的冲刷。

（4）钻遇膏盐时应谨慎钻进，发现泵压忽高忽低，送钻困难，转盘负荷增大等情况应上提划眼，防止膏盐膨胀卡钻。 2.8.9 钻井液循环系统 （1）循环系统按标准安装。

（2）除砂器、清洁器、涡杆搅拌器的电力供应要有足够保证。 （3）混合漏斗安装在方便配制和处理钻井液、加重钻井液的适当位 置。

（4）各循环罐之间既能独立工作，又能并行工作。 2.9 钻井技术参数

开钻 程序 导管 一开 井段 (m) 0-26 26-280 280-2436.29 二开 2436.29-2562 三开 2562-2964.51 Φ152 Φ215.9 钻头尺寸 (mm) Φ444.5 Φ311 钻头 型号 SH22R SH22R 数量 1 1 钻压 (KN) 40-80 40-100 转速 排量 泵压 (r/min) （l/s） (MPa) 60-80 60-80 30-40 30-40 20-28 25-30 10-15 0-3 0-3 4-15 备注 直井钻进 SHT-22R 18 HA537 PDC 2 80-160 50-120 80-140 70-120 50-70 60-80 10-15 增斜钻进 5-8 增斜至水平钻进 2.10 井口装置

2.10.1一开井口装置：Φ339.7mm导管+Φ219mm防溢管。 2.10.2二开井口装置：Φ244.5mm套管+Φ244.5mm升高短节

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+Φ244.5mm四通+2FZ28-35防喷器+Φ244.5mm喇叭口+Φ177.8mm防溢管。

2.10.3 三开井口装置：Φ177.8mm套管带喇叭口+Φ139mm防溢管 2.11 固井设计

2.11.1 套管柱设计

套套管 管尺寸 程（mm） 序 导管 表层套管 技术套管 Φ339.7 井段 （m） 套管长度 （m） 25 钢级 扣 壁厚 （mm） 型 9.65 短圆扣 套管重量 （t） 段重 2.03 累重 2.03 安全系数 抗抗拉 挤 足足够 够 足足够 够 足够 足够 备注 0-25 J55 Φ244.5 0-278 278 J55 10.03 长圆16.55 扣 16.55 0-2200 Φ177.8 2200-2558 2200 N80 9.19 358 N80 10.36 长足圆85.12 85.12 够 扣 长足圆15.43 100.55 够 扣 泥浆密度1.40g/cm3 2.11.2 注水泥设计

套管 程序 导管 表层套管 技术套管 固井前泥水泥浆浆密度 返高 3（g/cm） （m） 1.03-1.05 1.03-1.05 1.30-1.40 地面 地面 地面 水灰比 （%） 48 48 48 套管内水泥塞高度 （m） 30 30 水泥浆 水泥量及密度 附加量 3（g/cm） （t） 1.85 1.85 1.85 8 28 99 水泥牌号 普通硅酸盐水泥 油井 G级 油井 G级 备注 挤注水泥 注：各次实际水泥用量以电测井径计算为准。 2.11.3 固井要求

（1）套管入井前要严格检查丝扣，做好丈量、通径及丝扣清洗工作。分清钢级、壁厚和入井程序。

（2）套管下井前应调整好泥浆，严格通井，消除阻卡井段；通井到

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底后充分循环洗井，直到沉砂完全带出。

（3）在下套管时，前面每三根套管安放一只扶正器，共计5只，有利于套管居中提高固井质量，套管鞋座位误差<0.5‰。

（4）套管柱前三根套管接箍处用环氧树脂粘接。

（5）固井施工的各项设备检查好，保证施工作业的连续性和固井质量。

（6）技术套管固井72小时后管内试压12MPa，每30分钟压降小于0.5MPa为合格 ，电测声幅检查固井质量。 2.12 各次开钻施工重点要求

开钻前设备严格按所选钻机标准进行安装、调试，特别是天车、转盘、井口一线其偏差小于10mm，按规定试运转，达到要求后方可进行下一步施工。

2.12.1 第一次开钻：重点是防斜、防垮塌，固好表管。 （1）防斜措施。一开井段轻压钻进，确保井眼垂直。

（2）抓紧施工进度防垮塌，尽快固表层套管，固井水泥返出地面。 2.12.2 第二次开钻：重点是防斜打直；防井喷、井涌、井漏；防井壁缩径、垮塌；防卡钻；防钻具、钻头事故。

（1）做好防斜打直工作。钻头钻出Φ244.5mm套管鞋要轻压吊打，待钻进30m以后才加够钻压钻进，保证二开领眼开直。钻遇软硬交错地层应及时调整参数，送钻均匀，勤划眼，保证井眼打直。

（2）二开前应安装好2FZ28-35防喷器及放喷管汇，并保证操作灵活、井控有效。根据地质对有可能存在煤层气井段、有可能发生涌漏井

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段的预报，密切观察泥浆槽、泥浆罐液位变化情况，及时发现井喷征兆和涌漏现象，及时调整泥浆性能，采取相应措施，确保井下、人身、设备安全。

（3）钻遇易垮塌井段应加入足够量的防塌剂，并适当提高粘度、比重；加强洗井液的维护和处理，保证井下安全。

（4）J2y、P1s、C2b地层含有压力较高的煤层气，钻穿时应调整好泥浆密度，密切观察泥浆槽、泥浆罐钻井液变化情况，及时发现涌、漏征兆，严防井喷、井漏。做好防火、防中毒工作，做好防井喷预案。

（5）钻井过程中应密切观察涌漏情况，若出现渗透性漏失或漏失量小于5m3/h时，采取适当提高粘度、切力，并加入桥塞剂堵漏；若大于5m3/h应采取挤水泥封堵。

（6）加强钻具的使用管理。施工中坚持钻具的错扣检查，井浅时每使用两只钻头要进行一次，井深阶段每使用一只钻头要进行一次；同时加强钻具上部、下部和中部的相互位置倒换，改变受力状况，减少疲劳破坏。

（7）加强钻头的合理使用。根据地层变化选择相应的类型和技术参数，送钻均匀，不能溜钻后继续加压钻进；新钻头入井要做好先期“跑活”，中期观察、后期分析判断，确保钻头的使用效果和安全。

(8) 增斜钻进措施

1) 采用DST随钻随测监控井眼轨迹；下钻前认真检查螺杆弯壳体的度数和定向键的方向是否与弯曲方向一致，并计算钻具的组合差，地面试动力钻具，检查仪器的组装。

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2) 下钻前泥浆性能稳定达到设计要求，净化设备正常运行。 3) 动力钻具钻进一定长度后进行短起下5柱。 4) 采用柔性钻具组合通井。

5) 钻具在井内静止不超过3分钟，应及时活动钻具防钻卡，防止岩屑床形成。

6) 下钻遇阻及时开泵顶通，避免猛提猛放，严禁猛压，防止出井眼。 7) 及时调整井眼轨迹准确入靶。

8) 由于造斜率较高，中后期有可能在造斜段上井壁形成键槽，施工中起钻一律用一档，特别是下部钻具组合起到距造斜点100m时，要密切注意指重表的显示，以判断有键槽形成及防键槽卡钻。

9) 接单根要抓紧时间，做到早开泵、晚停泵，开泵时注意排量由小到大，待正常后才能继续钻进。

10) 钻进中井下出现异常现象，及时分析判断处理，钻具应处于安全井段。

11) 钻具组合中带随钻震击器，提高处理复杂情况的能力。 12) 搞好泥浆的维护及净化处理，保证具有好的携屑性、润滑性和流变性。

13) 定向造斜钻进3-5m要扩划眼一次，每40-60m要短起下钻一次。 14) 造斜角大时，要分段转动，采用上下大幅度活动，放松钻具中的弹性扭力。

2.12.3 第三次开钻：重点是稳方位、井斜角、防卡钻，安全水平钻进，最终与BZ03-2-2井盐槽对接。

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(1) 开钻前安装好井口装置及管汇，并保证运转正常，管汇固牢。 (2) 入井钻具必须探伤，满足Ⅱ级及以上钻杆才能入井使用。 (3) 钻具组合应满足水平钻进要求，各项工艺参数应合理。确保水平钻进井段方位稳定，井斜角稳定。

(4) 在水平井段钻进中，应密切观察泥浆涌漏情况。如果泥浆有涌漏并有进一步增加趋势时，说明水平井与BZ03-2-2井盐槽已对接，此时应将钻具起入安全井段，防止井喷、井垮造成井下钻具事故。

(5) 尽量采用旋转钻井方式配合ESS多点监控轨迹钻进。当井斜或方位有较大偏差时，采用有线随钻测斜系统监控井眼轨迹，根据需要及时调整单弯螺杆钻具的工作状态，确保水平井段的井身轨迹符合要求，准确与BZ03-2-2井盐槽对接。

(6) 处理泥浆性能变化幅度不能过大，事先做试验，保证井下正常，净化设备正常运行，保证泥浆含砂量＜0.3%。

(7) 接单根要抓紧时间，钻具应处于活动状态，做到早开泵，晚停泵，开泵时注意排量由小到大，正常后才能继续钻进。

(8) 检修设备或其他原因而停钻时，钻具在井内静止不超过3分钟，应及时活动钻具，防止粘卡或其他复杂情况发生，根据井下情况适时采取短起下钻。

(9) 下钻遇阻应立即开泵顶通，避免猛提猛放，应高速划眼，严防出新眼。水平井段尽可能采用旋转钻进方式，以利于清洗井眼和钻屑返出。

(10) 水平井段起钻一律用一档，特别是下部钻具组合在水平井段直到进入技术套管鞋前要密切注意指重表的显示，遇阻卡不能硬提猛放。

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(11) 钻进过程中发生漏失或者其他复杂情况，应将钻具立即起到安全井段或全部起出，再行处理。

(12) 搞好泥浆性能的维护与净化处理，确保具有良好的携屑性，润滑性和流变性，以满足水平井井壁稳定和钻屑及时返出井眼底清洁，防粘卡和钻屑床形成填钻卡钻。

(13) 钻具组合中应带随钻震击器，有利于提高处理复杂情况的能力。 (14) 在岩盐层钻进过程中，水平段井眼轨迹应尽可能在岩盐层中下部推进，并确保水平段长度在270m左右。

(15) 对接成功后，按采卤要求安装好井口装置，泥浆泵用淡水连续循环三天，畅通为合格。 2.13 安全注意事项和要求

2.13.1 在整个施工中，加强对设备的维护、检查和保养工作，认真履行“十字”作业。

2.13.2上岗人员精力集中，相互配合，穿戴齐全劳保用品，做到操作平稳。钻进时送钻均匀，起下钻不得猛提猛放，遇阻卡应接方钻杆循环，下钻遇阻以上提为主，起钻遇卡以下放为主，配合轻转动。

2.13.3 钻井井深达800m以后的下钻要挂水刹车控制下放速度；1000m以下的起下钻要使用双吊卡，同时使用小补芯。起钻严禁用单吊钳绷扣，下钻用双吊钳紧扣，严禁用旋绳紧扣。

2.13.4 由于有可能存在煤层气，所以应加强泥浆性能的测定，泥浆池液面的监测和泥浆槽面的观察，遇异常立即分析原因，采用相应的处理措施。加强防喷器和防喷管汇维护管理，达到开关自如、关井可靠。

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2.13.5 由于裸眼井段较长，若设备在施工中突然出现故障或连续使用时间较长需要停工维护、保养和检修而无法活动钻具时，应将钻具的全部重量放松，使井下钻具成弹性弯曲与井壁呈“点”接触，这样可防止泥饼粘附卡钻。要求钻具在井内静止时间不超过三分钟。

2.13.6在起下钻过程中，每隔一定时间灌浆一次，以防止液面下降造成井壁垮塌、缩径。

2.12.7 处理泥浆性能的幅度不能过大，处理前应做小试验，避免因性能变化过大井下不适应造成事故和发生其它异常情况。 2.14 环境保护

在施工中井场的污水要汇总到污水池，污水池不漏、不溢；污水处理达到国家《污水综合排放标准》才能排放；井内返出的钻屑、废泥浆应通过化学处理固化后妥善处置，避免造成环境污染。 2.15 钻井进度计划

施工程序 钻头尺寸 (mm) Φ444.5 Φ311 井段 (m) 施工作业项目 计划天数 累计天数 (d) (d) 1 3 2 3 30 15 6 15 15 1 4 6 9 39 54 60 75 90 导管 一开 0-26 26-280 280-2436.29 钻进 测井、下套管、固井、候凝 钻进 测井，下套管，固井，候凝 直井钻进 增斜段钻进 二开 Φ215.9 2436.29-2562 测井，下套管，固井，候凝 增斜至水平钻进 三开 其他 钻井周期 Φ152 2562-2964.51 组织停工、技术方案研究、事故处理等。 3.0个台月 24

2.16 泥浆材料计划

序号 1 2 3 4 5 6

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名称 土粉 Na2CO3 NaOH BY-1或PHP LVCMC HVCMC 数量（t） 20 3 3 2 2-3 1 序号 7 8 9 10 11 12 名称 SMP-2 SMC HTX RST FRH GPX 数量（t） 8 10 8 6 10 3-4 序号 13 14 15 16 17 名称 KHm WJ-2 GDJ 加重剂 CMS 数量（t） 15 1 3-5 100 3

2.17 主要材料消耗及所需钻井工器具

序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 主要材料名称 钻头 钻头 钻头 钻头 钻铤 钻铤 钻杆 钻杆 加重钻杆 斜坡钻杆 加重钻杆 无磁钻铤 无磁钻铤 弯螺杆 弯螺杆 随钻震击器 随钻震击器 方钻杆 方钻杆 回压凡尔 导管 套管 套管 水泥 防喷器 柴油 机油 浮 箍 浮 鞋 胶 塞 套管扶正器 木引鞋、套管鞋 规 格 Φ444.5 Φ311 Φ215.9 Φ152 Φ177.8 Φ121 Φ127 Φ88.9 127 88.9 88.9 172 121 172 121 Φ146 Φ121 133 88.9 Φ88.9 Φ339.7 Φ244.5 Φ177.8 35MPa φ177.8 φ177.8 φ177.8、φ244.5 φ177.8 φ244.5 26

型号 SH22R SH22R SHT-22R、HA537 PDC 1.25°、1.5°、1.75° 1°、1.25°、1.5° J55 J55 N80 普通硅酸盐水泥、G级 2FZ28-35 0# CC40 单位 只 只 只 只 m m m m m m m m m 根 根 根 根 根 根 只 t t t t 套 t t 只 只 只 只 只 数量 1 1 18 2 150 150 2800 3000 300 400 300 9 9 3 2 1 1 1 1 1 2.03 16.55 100.55 135 1 200 20 1 1 各1 5 各1

目 录

第一部份 地质设计 .................................................................................................. 1 1.1 基本数据 ................................................................................................................ 1 1.2 钻井目的及设计依据 ............................................................................................ 2 1.3 钻遇地层及分层 .................................................................................................... 2 1.4 地质录井工作 ........................................................................................................ 5 1.5 地球物理测井 ........................................................................................................ 6 1.6 井身质量及要求 .................................................................................................... 7 1.7 技术要求 ................................................................................................................ 7 1.8 安全提示 ................................................................................................................ 7 1.9 资料提交 ................................................................................................................ 8 第二部份 钻井设计 .................................................................................................. 1 2.1 钻井目的和要求 .................................................................................................... 9 2.2 钻井主要设备 ........................................................................................................ 9 2.3 钻井基础数据与概况 .......................................................................................... 10 2.4 井身结构 .............................................................................................................. 12 2.5 钻井质量 .............................................................................................................. 12 2.6 水平井井身剖面设计数据 .................................................................................. 13 2.7 钻具组合 .............................................................................................................. 13 2.8 钻井液设计 .......................................................................................................... 14 2.9 钻井技术参数 ...................................................................................................... 17 2.10 井口装置 ............................................................................................................ 17 2.11 固井设计 ............................................................................................................ 18 2.12 各次开钻施工重点要求 .................................................................................... 19 2.13 安全注意事项和要求 ........................................................................................ 23 2.14 环境保护 ............................................................................................................ 24 2.15 钻井进度计划 .................................................................................................... 24 2.16 泥浆材料计划 .................................................................................................... 25 2.17 主要材料消耗及所需钻井工器具 .................................................................... 26

附表：

1、BZ03-2-2井实钻处理数据表 2、BP04-2-2井剖面设计数据表

附图：

1、BP04-2-2井井身结构示意图 2、一开井口装置示意图 3、二开井口装置示意图 4、三开井口装置示意图

5、BZ03-2-2井与BP04-2-2井相对位置示意图 6、BP04-2-2井垂直剖面示意图 7、BP04-2-2井水平投影示意图

8、陕西北元化工集团有限公司BP04-2-2井地质钻井施工设计图

陕西北元化工集团有限公司

BP04-2-2井地质钻井施工设计书

自贡市井矿盐矿山开发设计院

二0一二年六月

陕西北元化工集团有限公司

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设计单位：自贡市井矿盐矿山开发设计院

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二0一三年七月

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