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1、孤岛采油厂钻井工程设计说明书1 设计依据钻井工程设计依据：钻井地质设计；邻区邻井实钻资料；有关技术规范及技术法规。2 技术指标及质量要求2.1 直井段井身质量要求井深m全角变化率 /25m水平位移 m010001.5020100015001.7530150020002.0040200023002.00652.2 定点测斜要求序号层位井深备注1明化镇组10002馆陶组1300，16003东营组19004沙一段21003 工程设计3.1 井身结构3.1.1 井身结构设计系数抽吸压力当量密度(Sb)：0.036g/cm3激动压力当量密度(Sg)：0.036g/cm3井涌条件当量密度(Sk)：0.05
2、g/cm3安全附加当量密度(Sf)：0.07g/cm3正常压差允值：1215MPa异常压差允值：1520MPa3.1.2 井身结构设计数据表开钻顺序钻头尺寸mm井深m套管外径mm套管下深m水泥封固段m一开346.1351.0273.13500351二开241.32300.0177.82297023003.1.3 井身结构示意图3.2 钻机选型及钻井主要设备3.2.1 设备选择要求本井设计钻深2300m，依据钻机负荷的选择原则，确定选择的钻机设备负荷能力及配置能够满足2300m及以上钻井的需要。要求设备工况良好，设备防护与安全设施齐全，动力与传动系统效率高，循环与钻井液净化、维护处理系统能够满足
3、不同井段对排量、钻井液性能维护与钻井液储备的要求。3.2.2 主要设备简介(1)钻机型号：大庆(2)提升系统：天 车:TC-200 负荷:2000kN 游 车:YC-200 负荷:2000kN大 钩:DG-200 负荷:2000kN绞 车:JC-14.5 功率:470 kW 水龙头:SL-200 负荷:2000kN(3)井架： 型号：ZJ-41井架高度：41.60m (4)转盘： 型号：ZP-520A 开孔直径：520mm(5)钻井泵： 1 号泵型号：SL3NB-1300 功率：956kW 最高压力：34.3 MPa 2 号泵型号：SL3NB-1300 功率：956kW 最高压力：34.3 M
4、Pa(6)柴油机： 型号：PZ12V-190 台数：3 台 总功率：2646kW(7)压风机： 型号: 2V6.5/12 台数: 2台(8)罐类：加重下灰罐 10m3 2个钻井液储备罐 40m3 3个 淡水储备罐 40m3 2个(9)固控系统：固控类型 NX32固控设备 四级罐式循环系统一套振动筛2台（60目、120目各1台）除砂器1台除泥器1台离心机2台电动砂泵1台(10)自动灌钻井液装置1套(11)仪器及仪表： 钻井参数仪表 1套 钻井液参数仪表 1套3.3 钻具组合3.3.1 钻具组合开钻次序井眼尺寸 mm钻进井段 m钻具组合一开346.10351346.1mm钻头+177.8mm钻铤1
5、08m+127mm钻杆二开241.33512300常规钻具：241.3mm钻头+177.8mm钻铤108m+127mm钻杆钟摆钻具：241.3mm钻头+177.8mm钻铤18m+241mm螺旋扶正器+177.8mm钻铤90m+127mm钻杆取心215.921602230215.90mm取心钻头+Y-8120取心工具+177.8mm钻铤6根+127.0mm钻杆3.3.2 钻柱强度校核中和点深度(m):2260中和点位置:外径177.8mm内径71.44mm钻铤钻 具 明 细序号钻柱名称外径mm内径mm钢级重量kg/m长度m屈服强度 MPa抗拉系数抗扭系数MISES系数1钻铤177.871.441
6、63.2108.0100.0100.015.732钻杆127.0108.6G-10529.12192.0724.04.3837.954.233.4 钻井液设计3.4.1 基本数据井身结构地面循环量 m3井眼容积 m3补充量 m3总需要量 m3新需要量 m3钻头尺寸钻深mmm套管尺寸下深mmm346.1351273.1350804080200200241.32300177.8229780128216424324复杂情况提示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、卡钻等复杂情况；3.钻至不整合面附近及疏松砂岩层，防漏；4.起钻
7、连续灌满钻井液，防止抽喷或井下其它复杂情况发生。注：裸眼段容积按井径扩大10%计算。3.4.2 钻井液体系井段 m钻井液体系0351预水化膨润土浆3511000抑制性聚合物钻井液10002300聚合物防塌钻井液3.4.3 钻井液性能项目性能指标0351m3511000m10002300m密度 g/cm31.051.101.051.151.151.20马氏漏斗黏度 s304028353550API失水 ml155API泥 饼 mm2.00.5静 切 力 Pa0.51/1524/48pH值 7889含 砂 量 0.50.5总固含 1014摩 阻 系 数HTHP失水 mlHTHP泥 饼 mm动 切
8、力 Pa35塑性黏度 mPas510动 塑 比n值K值膨润土含量 g/L3.4.4 钻井液密度图3.4.5 钻井液基本配方序号材料名称及代号加量 kg/m3备注0351m3511000m10002300m1工业用氢氧化钠5105102聚丙烯酰胺干粉PAM13133膨润土40604青石粉5碳酸钠5106钻井液用非渗透处理剂7钻井液用改性铵盐51015208钻井液用聚合物降滤失剂20259钻井液用抗高温抗盐防塌降滤失剂2025202510钻井液用重晶石粉11钻井液用羧甲基纤维素HV-CMC133.4.6 钻井液维护处理要点3.5.6.1 0351 m（1）配浆开钻，钻进中根据井下实际不断补充增粘剂
9、，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。3.5.6.2 3512300 m(1)该井段钻遇地层为明化镇组、馆陶组、东营组、沙河街组、中生界。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
10、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11.5%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1000m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PAM调节流变性，抑制页岩、岩屑分散，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，根据需要
11、间断使用离心机。(6)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100m，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，加入钻井液用非渗透处理剂，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。(1
12、0)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。3.4.7 钻井液用量及材料储备储备浆必须在最浅的油气水层前200m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 备开钻序号轻钻井液压井液重晶石青石粉(g/cm3)数量(m3)(g/cm3)数量(m3)数量(t)数量(t)二
