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1、钻井工程课程设计第一章 设计资料收集1.1设计井基本资料井号SJ0089井别预探井坐标20639585,5347043设计井深2000井口海拔725目的层位Y1,D,N,T完井层位古生界地理位置海拉尔构造位置海拉尔盆地呼和湖坳陷呼和湖凹陷将北构造带设计依据1.设计依据（1）大庆石油管理局勘探部1992年第73期勘探方案审定纪要（2）本区标准层构造图。（3）邻井资料2.钻探目的评价本区油层情况12邻井基本参数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)井深和3表层4441603391.11.2165和3油层21519451391.11.1519502.地层压
2、力井号井段地层压力(g/cm2)破裂压力(g/cm2)和30163.851.5和3163300.91.55和3300600.951.6和360090011.65和39001100.981.65和31100150011.65和3150017001.021.6和3170019001.051.6和3190019501.121.63.钻具组合井号井段钻头外径(mm)密度(g/cm3)钻具组合和30-1634441.1-1.21787515926和3163-19502151.1-1.15214螺扶1782214螺扶1789214螺扶178减震器17818214螺扶15926214螺扶+159135和36
3、80-6902151.1-1.15178取芯筒159100和3950-9902151.1-1.15178取芯筒159100和31075-10902151.1-1.15178取芯筒1591004.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(API)和3伊二段-第四系0-163搬土混浆1.1-1.222-45-和3大下段-伊二段163-1115两性复合离子钻井液1.05-1.122-358.5-9.5-28-134-7.65-.75.2-.41-4和3古生界-南上段1115-1950两性复合离子钻井
4、液1.1-1.1535-458.5-92-313-187-9.55-.65.4-.61-45.水力参数井号钻头尺寸(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(%)和34440-1637.977.05.926.011043252.3488.5和3215163-53815.2613.31.967.41149574151.9187.17和3215538-68013.0811.771.314.6514033991.2889.97和3215690-95013.3911.771.624.65
5、14033991.2887.9和3215990-107511.8910.261.634.0513127571.1986.28和32151090-135512.710.721.974.2313128871.1984.45和32151355-150012.8610.722.134.2313128871.1983.4和32151500-195013.3510.722.634.2313128871.1980.3和3215680-6900和3215950-99000和32151075-109006.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
6、度(g/cm3)和30-163444X3A江汉14+14+1430-4065-7045-481.1-1.2和3163-538215J2江汉14.24+9.53+9.53160-18070-11040-451.05-1.1和3538-680215J11江汉9.53+9.53+9.53160-18065-7028-301.05-1.1和3690-950215J11江汉9.53+9.53+9.53160-18065-7028-301.05-1.1和3990-1075215ATJ11江汉9.53+9.53+9.53160-18065-7024-281.05-1.1和31090-1355215J22江汉
7、9.53+9.53+9.53160-18065-7024-281.1-1.15和31355-1500215ATJ22江汉9.53+9.53+9.53160-18065-7024-281.1-1.15和31500-1950215J33江汉9.53+9.53+9.53160-18065-7024-281.1-1.15和3680-690215RC475川.克50-8065-7035-401.05-1.1和3950-990215SC226牡丹江50-8065-7035-401.05-1.1和31075-1090215RQ30650-8065-7035-401.05-1.17.套管柱设计参数井号套管类型
8、套管层位井段(m)外径(mm)钢级段重(t)长度(m)壁厚(mm)累重(t)抗拉系数抗挤系数和3常规表层0-160339J-559.6516012.9812.9817.964.14和3常规油层0-190139J-557.721904.8148.12.3312.29和3常规油层190-438139J-556.22485.1743.291.83.29和3常规油层438-1945139J-557.72150738.1338.132.941.548.注水泥设计参数井号套管层位固井前密度要求(g/cm3)上返深度(m)水泥塞面深度(m)水泥浆密度(g/cm3)漏失量(m3)水泥品种标号注水泥量(袋)外加
9、剂品种外加剂量(kg)和3表层1.201.85-1.90A级6390和3油层1.153721.85-1.90G级14610第二章 井身结构设计2.1钻井液的压力体系2.1.1最大钻井液密度(2-1)式中某层套管钻进井段中所用最大泥浆密度，；该井段中所用地层孔隙压力梯度等效密度，；抽吸压力允许值的当量密度，取0.036。发生井涌情况=+S+(2-2)第n层套管以下井段发生井涌时，在井内最大压力梯度作用下，上部地层不被压裂所应有的地层破裂压力梯度，；第n层套管下入深度初选点，m；压井时井内压力增高值的等效密度,取0.06；地层压裂安全增值，取0.03。2.1.2校核各层套管下到初选点时是否会发生压
10、差卡套(2-3)第n层套管钻进井段内实际的井内最大静止压差，MPa；该井段内最小地层孔隙压力梯度等效密度，；P避免发生压差卡套的许用压差，取12MPa；该井段内最小地层孔隙压力梯度的最大深度，m。2.2井身结构的设计2.2.1套管层次的确定1.确定油层套管下入深度H因为井深H=2000m,所以油层套管下入深度H=2000m。2.确定第技术套管下入深度H(1)初选点H试取H=310m参考临井基本参数,=1.60g/cm,=1.12g/cm由公式2-2=1.12+0.036+0.03+=1.573(g/cm)因为且相近，则初选点下入深度H=310m。(2)校核H=310m在此井段,=1.12g/c
11、m,=0.85g/cm,H=163m。由公式2-3P=9.81163(1.12+0.036-0.85)10P=0.17126(MPa)因为PP,所以不会产生压差卡套,则确定此级套管的下入深度310m。3.确定第表层套管下入深度H(1)试取H=80m参考临井基本参数，=0.85g/cm,=1.50g/cm。参考邻井资料的钻井液性能指标的数据：在0-163m的井段上钻井液的密度范围为1.1-1.2g/cm,在这里我们试取钻井液密度为1.15g/cm由公式2-2和2-1=1.15+0.03+=1.4125(g/cm)因为且相近，则初选点下入深度H=40m。(2)校核H=80m在此井段,=0.85g/
12、cm,=0.85g/cm,H=80m。由公式2-3=9.8180(1.2-0.85)10=0.27468(MPa)因为P,所以不会产生压差卡套,则确定此级套管下入深度为80m。2.2.2套管尺寸与井眼尺寸的选择与配合1.查钻井手册(甲方)，选择以下钻头与套管如下：表2-1钻头与套管的选择井号项目钻头尺寸(mm)下深(m)套管外径(mm)SJ0089表层444.580339.7SJ0089技术215.9310244.5SJ0089油层215.92000139.7第三章钻具设计3.1钻铤的设计根据五兹和鲁宾斯基理论得出，允许最小钻铤的最小外径为：允许最小钻铤外径=2倍套管接箍外径-钻头直径。钻铤长度取决于选定的钻铤尺寸与所需钻铤重量。3.1.1所需钻铤重量的计算公式m=（3-1）m所
