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1、东北石油大学本科生课程设计东 北 石 油 大 学课 程 设 计课 程 石油工程课程设计 题 目 钻井工程设计 学 院 石油工程学院 专业班级 油工10-9班 学生姓名 学生学号 指导教师 毕雪亮 2013年7 月19 日东北石油大学课程设计任务书课程 石油工程课程设计题目 钻井工程设计专业 石油工程 姓名 学号 主要内容、基本要求、主要参考资料等：1、设计主要内容：根据已有的基础数据，利用所学的专业知识，完成一口井的钻井工程相关参数的计算，最终确定出钻井、完井技术措施。主要包括井身结构、钻具组合、钻井液、钻井参数设计和完井设计。2、设计要求：要求学生选择一口井的基础数据，在教师的指导下独立地完
2、成设计任务，最终以设计报告的形式完成专题设计，设计报告的具体内容如下：（1） 井身结构设计；（2）套管强度设计；（3）钻柱设计；（4）钻井液设计；（5） 钻井水力参数设计；（6）注水泥设计；（7）设计结果；（8）参考文献；设计报告采用统一格式打印，要求图表清晰、语言流畅、书写规范、论据充分、说服力强，达到工程设计的基本要求。3、主要参考资料：王常斌等，石油工程设计，东北石油大学校内自编教材陈涛平等，石油工程，石油工业出版社，2000钻井手册（甲方）编写组，钻井手册，石油工程出版社，1990完成期限 2013年7月1日2013年7月19日 指导教师 毕雪亮 专业负责人 毕雪亮 2013年 7 月
3、 19 日II前 言钻井工程设计是石油工程的一个重要部分，是确保油气钻井工程顺利实施和质量控制的重要保证，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，是搞好单井预算和决算的唯一依据。钻井设计的科学性、先进性关系到一口井作业的成败和效益。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。 设计应在充分分析有关地质和工程资料的基础上，遵循国家及当地政府有关法律、法规和要求，按照安全、快速、优质和高效的原则进行，并且必须以保证实施地质任务为前提。主要目的层段的设计必须体现有利于发现与保护油气层，非目的层段的设计主要考虑满足钻井工程施工作业和降低成本的需要。本设计的主要内容包括
4、：1、井身结构设计及井身质量要求：原则是能有效地保护油气层，使不同地层压力梯度的油气层不受钻井液污染损坏；应避免漏、喷、塌、卡等复杂情况发生，为全井顺利钻进创造条件，使钻井周期最短；钻下部高压地层时所用的较高密度钻井液产生的液柱压力，不致压裂上一层管鞋处薄弱的裸露地层；下套管过程中，井内钻井液柱压力之间的压差不致产生压差卡套管等严重事故以及强度的校核。2、套管强度设计；3、钻柱设计：给钻头加压时下部钻柱是否会压弯，选用足够的钻铤以防钻杆受压变形；4、钻井液体系；5、水力参数设计；6，注水泥设计，钻井施工进度计划等几个方面的基本设计内容。I目 录第1章 设计资料的收集11.1预设计井基本参数11
5、.2邻井基本参数1第2章 井身结构设计42.1钻井液压力体系42.2井身结构的设计52.3井身结构设计结果8第3章 套管柱强度设计93.1油层套管柱设计93.2表层套管柱设计123.3套管柱设计结果12第4章 钻柱设计134.1钻铤的设计134.2钻铤及钻杆长度的计算134.3钻柱设计结果17第5章 钻井液设计185.1钻井液的计算公式185.2两次开钻所需钻井液体积185.3两次开钻钻井液体性能185.4钻井液设计结果20第6章 钻井水力参数的设计206.1泵的选择206.2泵的各种参数计算216.3泵的设计结果27第7章 注水泥设计287.1水泥浆的用量及井口压力计算公式287.2封固套管
6、所需水泥浆的用量及井口压力计算30第8章 设计结果34参考文献37IVI第1章 设计资料的收集1.1预设计井基本参数井号 SJ0069 井别 评价井 坐标 21601333.9,5134155.2 设计井深 1780 井口海拔 0 目的层位 S.P 完井层位 青二三段 地理位置 敖古拉 构造位置 松辽盆地中央坳陷区龙虎泡阶地龙虎泡构造西侧 设计依据 1. 设计依 （1）1997年勘探方案审定纪要 （2）本地区地震T1，T2构造图。 2. 钻井目的 （1）证实该目的层是否为构造类型油气藏，以及岩性因素对油气藏影响程度。 （2）查明该区的油气情况。 （3）查明该区的储层特性。 1.2邻井基本参数
7、1.井身结构 井号 项目 钻头尺寸(mm 下深(m) 套管尺寸(mm) 泥浆密度(g/cm3) 井深 龙 125 表 444 230 339 1.051.2 235龙 125 油层 215 1755 3 1.151.29 17602.地层压力 井号 井段 地层压力(g/cm2) 破裂压力(g/cm2) 龙 125 0233 0.85 1.6龙 125 233500 0.9 1.6龙 125 500800 0.95 1.63龙 125 8001000 0.98 1.65龙 125 10001200 1 1.7龙 12512001400 1.05 1.7龙 125 14001600 1.1 1.龙
8、 125 16001760 1.15 1.553.钻具组合 井号 井段 钻头外径(mm) 密度(g/cm3) 钻具组合 龙 125 0-233 444 1.05-1.2 1787515926龙 125 233-1760 215 1.15-1.2 17818214稳定器1789214稳定器1789214稳定器178减震器1789515926龙 125 1665-1715 215 1.1512 178取芯筒17875159264.钻井液性能 井号 地质年代 井段(m) 钻井液类型 密度(g/cm3) 漏斗粘度(s) PH值 静切力(Pa) 塑性粘度(mPa.s) 屈服值(Pa) N值 K值 失水(
9、API) 龙 125 明2段-第四系 0-233 搬土混浆 1.05-1.2 40-5 - - - - - - -龙 125 嫩5段-明2段 233-1000 两性复合离子钻井液 1.05-1.2 055 - - - - - - -龙 125 嫩2段-嫩5段 1000-1500 两性复合离子钻井液 1.2-1.25 45-60 8-9 1.5-2.5 10-18 5-9 .65-.75 .1-.3 -5龙 125 青2-3段-嫩2段 1500-1760 两性复合离子钻井液 1.27-1.29 45-6 8-9 2.5-3 18-288-14 .55-.65 .3-.6 1-55.水力参数 井号
10、 钻头尺寸(mm) 井段(m) 泵压(MPa) 钻头压降(MPa) 环空压降(MPa) 冲击力(kN) 喷射速度(m/s) 钻头水功率(%) 比水功率(%) 上返速度(m/s) 功率利用率(%) 龙 125 444 0-233 8.067.05 1.01 6.01 104 325 2 .34 87.51龙 125 215 2331000 15.74 12.03 3.71 8.84 136 623 17 2.3 76.43龙 125 215 00-1540 12.79 10.5 2.29 5.51 123 353 9 1.49 82.13龙 125 215 1540-1665 18.37 15.
11、92 2.45 5.46 151 428 11 .19 86.65龙 125 215 1715-1760 18.48 15.92 2.56 5.46151 428 11 1.1986.14龙 125 215 1665-1715 0 0 6.钻井参数 井号 井段(m) 钻头尺寸(mm) 钻头类型 生产厂 喷嘴组合 钻压(kN) 转速(rpm) 排量(l/s) 泥浆密度(g/cm3) 龙 125 0-233 444 X3A 江汉 14+14+14 30-0 65-70 45-48 1.05-1.2龙 125 233-1000 215 3B 大庆 1313+13 160-180 195200 48-
12、54 1.05-1.2龙 125 1000-1540 215 FM282 大港 9+9+10+10 30-50 195-200 30-35 1.2-1.27龙 125 1540-1665 215 J11 江汉 12.7+8.7 120-140 70-110 24-28 1.27-1.2龙 125 1715-1760 215 J11 江汉 12.7+8.7 120-140 70-11024-28 1.27-1.29龙125 1665-1715 215 RC-475 川.克 50-80 65-70 540 1.27-1.297.套管柱设计参数 井号 套管类型 套管层位 井段(m) 外径(mm) 钢级 段重(t) 长度(m) 壁厚(mm) 累重(t) 抗拉系数
