钻井工程及采油工程课程设计

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1、采油工程课程设计第一章设计资料收集1.1 设计井基本资料井井 号号 SJ0089 井井 别别 预探井 坐坐 标标 20639585,5347043 设计井深设计井深 2000 井口海拔井口海拔 725 目的层位目的层位 Y1,D,N,T 完井层位完井层位 古生界 地理位置地理位置 海拉尔 构造位置构造位置 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 井号井号 项目项目 钻头尺寸钻头尺寸

2、(mm(mm 下深下深(m)(m) 套管尺寸套管尺寸(mm)(mm) 泥浆密度泥浆密度(g/cm(g/cm3 3) ) 井深井深 和 3 表层 444 160 339 1.11.2 165和 3 油层 215 1945 139 1.11.15 19502.地层压力 井号井号 井段井段 地层压力地层压力(g/cm(g/cm2 2) ) 破裂压力破裂压力(g/cm(g/cm2 2) ) 和 3 0163 .85 1.5和 3 163300 .9 1.55和 3 300600 .95 1.6和 3 600900 1 1.65和 3 9001100 .98 1.65和 3 11001500 1 1.6

3、5和 3 15001700 1.02 1.6和 3 17001900 1.05 1.6和 3 19001950 1.12 1.63.钻具组合 井号井号 井段井段 钻头外径钻头外径(mm)(mm) 密度密度(g/cm(g/cm3 3) ) 钻具组合钻具组合 和 3 0-163 444 1.1-1.2 1787515926和 3 163-1950 215 1.1-1.15 214 螺扶1782214 螺扶1789214 螺扶178 减震器17818214 螺扶15926214 螺扶+159135和 3 680-690 215 1.1-1.15 178 取芯筒159100和 3 950-990 21

4、5 1.1-1.15 178 取芯筒159100采油工程课程设计和 3 1075-1090 215 1.1-1.15 178 取芯筒1591004.钻井液性能 井号井号 地质年代地质年代 井段井段(m)(m) 钻井液类钻井液类型型 密度密度(g/cm(g/cm3 3) ) 漏斗漏斗粘度粘度(s)(s) PHPH 值值 静切静切力力(Pa)(Pa) 塑性粘塑性粘度度(mPa.s)(mPa.s) 屈服屈服值值(Pa)(Pa) N N 值值 K K 值值 失水失水(API)(API) 和 3 伊二段-第四系 0-163 搬土混浆 1.1-1.2 22-45 - - - - - - -和 3 大下段-

5、伊二段 163-1115 两性复合离子钻井液 1.05-1.1 22-35 8.5-9 .5-2 8-13 4-7 .65-.75 .2-.4 1-4和 3 古生界-南上段 1115-1950 两性复合离子钻井液 1.1-1.15 35-45 8.5-9 2-3 13-18 7-9 .55-.65 .4-.6 1-45.水力参数 井号井号 钻头尺钻头尺寸寸(mm)(mm) 井段井段(m)(m) 泵压泵压(MPa)(MPa) 钻头压钻头压降降(MPa)(MPa) 环空压环空压降降(MPa)(MPa) 冲击力冲击力(kN)(kN) 喷射速喷射速度度(m/s)(m/s) 钻头水钻头水功率功率(%)(

6、%) 比水功比水功率率(%)(%) 上返速上返速度度(m/s)(m/s) 功率利功率利用率用率(%)(%) 和 3 444 0-163 7.97 7.05 .92 6.01 104 325 2 .34 88.5和 3 215 163-538 15.26 13.3 1.96 7.41 149 574 15 1.91 87.17和 3 215 538-680 13.08 11.77 1.31 4.65 140 339 9 1.28 89.97和 3 215 690-950 13.39 11.77 1.62 4.65 140 339 9 1.28 87.9和 3 215 990-1075 11.89

7、 10.26 1.63 4.05 131 275 7 1.19 86.28和 3 215 1090-1355 12.7 10.72 1.97 4.23 131 288 7 1.19 84.45和 3 215 1355-1500 12.86 10.72 2.13 4.23 131 288 7 1.19 83.4和 3 215 1500-1950 13.35 10.72 2.63 4.23 131 288 7 1.19 80.3和 3 215 680-690 0 和 3 215 950-990 0 0 和 3 215 1075-1090 0 6.钻井参数 井号井号 井段井段(m)(m) 钻头尺钻头

8、尺寸寸(mm)(mm) 钻头类钻头类型型 生产厂生产厂 喷嘴组合喷嘴组合 钻压钻压(kN)(kN) 转速转速(rpm)(rpm) 排量排量(l/s)(l/s) 泥浆密度泥浆密度(g/cm(g/cm3 3) ) 和 3 0-163 444 X3A 江 汉 14+14+14 30-40 65-70 45-48 1.1-1.2和 3 163-538 215 J2 江 汉 14.24+9.53+9.53 160-180 70-110 40-45 1.05-1.1和 3 538-680 215 J11 江 汉 9.53+9.53+9.53 160-180 65-70 28-30 1.05-1.1和 3

9、690-950 215 J11 江汉 9.53+9.53+9.53 160-180 65-70 28-30 1.05-1.1和 3 990-1075 215 ATJ11 江汉 9.53+9.53+9.53 160-180 65-70 24-28 1.05-1.1采油工程课程设计和 3 1090-1355 215 J22 江 汉 9.53+9.53+9.53 160-180 65-70 24-28 1.1-1.15和 3 1355-1500 215 ATJ22 江 汉 9.53+9.53+9.53 160-180 65-70 24-28 1.1-1.15和 3 1500-1950 215 J33

10、 江汉 9.53+9.53+9.53 160-180 65-70 24-28 1.1-1.15和 3 680-690 215 RC475 川.克 50-80 65-70 35-40 1.05-1.1和 3 950-990 215 SC226 牡丹江 50-80 65-70 35-40 1.05-1.1和 3 1075-1090 215 RQ306 50-80 65-70 35-40 1.05-1.17.套管柱设计参数 井号井号 套管类套管类型型 套管层套管层位位 井段井段(m)(m) 外径外径(mm)(mm) 钢级钢级 段重段重(t)(t) 长度长度(m)(m) 壁厚壁厚(mm)(mm) 累重

11、累重(t)(t) 抗拉系抗拉系数数 抗挤系抗挤系数数 和 3 常规 表层 0-160 339 J-55 9.65 160 12.98 12.98 17.96 4.14和 3 常规 油层 0-190 139 J-55 7.72 190 4.81 48.1 2.33 12.29和 3 常规 油层 190-438 139 J-55 6.2 248 5.17 43.29 1.8 3.29和 3 常规 油层 438-1945 139 J-55 7.72 1507 38.13 38.13 2.94 1.548.注水泥设计参数 井号井号 套管层套管层位位 固井前固井前密度要密度要求求(g/cm(g/cm3

12、3) ) 上返深上返深度度(m)(m) 水泥塞水泥塞面深度面深度(m)(m) 水泥浆密水泥浆密度度(g/cm(g/cm3 3) ) 漏失量漏失量(m(m3 3) ) 水泥品水泥品种标号种标号 注水泥注水泥量量( (袋袋) ) 外加剂外加剂品种品种 外加剂外加剂量量(kg)(kg) 和 3 表层 1.2 0 1.85-1.9 0 A 级 639 0和 3 油层 1.15 372 1.85-1.9 0 G 级 1461 0采油工程课程设计第二章第二章井身结构设计井身结构设计2.1 钻井液的压力体系2.1.1 最大钻井液密度(2-1)bpmamaxSx式中 某层套管钻进井段中所用最大泥浆密度，； m

13、ax3g/cm 该井段中所用地层孔隙压力梯度等效密度，；pmax3g/cm 抽吸压力允许值的当量密度，取 0.036 。bS3g/cm发生井涌情况=+S + (2-2) fnkpmaxbSf niHSHkpmax 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fnk地层不被压裂所应有的地层破裂压力梯度，；3g/cm 第 n 层套管下入深度初选点，m；niH 压井时井内压力增高值的等效密度, 取 0.06 ；kS3g/cm 地层压裂安全增值，取 0.03 。sf3g/cm2.1.2 校核各层套管下到初选点时是否会发生压差卡套(2-3)3 pminbpmaxmm210)(81.

14、9SHPr 第 n 层套管钻进井段内实际的井内最大静止压差，MPa；rnp 该井段内最小地层孔隙压力梯度等效密度，；minp3g/cmP 避免发生压差卡套的许用压差，取 12 MPa； 该井段内最小地层孔隙压力梯度的最大深度，m 。mmH采油工程课程设计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 H1因为井深 H=2000m,所以油层套管下入深度 H =2000m 。12.确定第技术套管下入深度 H2(1) 初选点 Hi2试取 H=310 mi2参考临井基本参数, =1.60g/cm ,=1.12 g/cm310f3 pmax3由公式 2-2=1.12+0.036

15、+0.03+f2k310060. 02000=1.573(g/cm )f2k3因为80m2FaccbKbK从而实际用钻杆：80-27.3=52.7m校核抗挤度：P外挤=1.1 1000 9.8 （80-27.3）gh0.568MPa 310m2FaccbKbK从而实际用钻杆：310-118.3=191.7m校核抗挤度：P外挤=1.15 1000 9.8 （310-118.3）gh=2.1605MPa2000m2FaccbKbK从而实际用钻杆：2000-218.4=1781.6m。校核抗挤度：P外挤=1.25 1000 9.8 （2000-218.4）gh=21.825MPa50+20+73.18,所以 V143.18 m ,V=160m 。原原3 原34.3 钻井液密度的转换4.3.1 一次开钻时由公式 4-4W=加 重加原重原加）（V3332 10210 1.2 1) 10 (2 1) 10 （33310) 12(10) 115. 1 (160102 W=48(t) 加所以加入黏土的量为 48tQ=V-=160-=112m 水原 水土 W331011048 34.3.2 一次开钻到二次开钻时需要重晶石质量由公式得VG重原加原重 重加G=4.