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1、钻完井工程设计 汇报,汇报提纲,概述 钻机选型 井壁稳定性分析 井身结构设计 钻柱组合设计与强度校核 钻头选型及钻井参数设计 钻井液设计 固井方案设计 井控设计 完井方案设计 钻井提速方案 钻井周期预测 HSE作业指导,A区块俯瞰呈三角形，两边为断层边界，一边存在边水，储层向东南方向下倾，倾角5.8，层内存在夹层。区块顶部构造图、剖面图如下图所示。,1.1 区域地质情况,A断块顶面构造图,A断块油藏剖面图,1.2 钻遇地层情况,钻遇地层表,1.3 已钻井情况分析,泥煤互层段井壁稳定性差,岩石可钻性差、机械钻速低,井下复杂情况频繁多发，钻井液性能要求高,稠油热采开发中后期井筒完整性难控制,直井开
2、发效果较差,DX井井深设计1839.49米，考虑到预应力固井和上提解卡的需要，选择30钻机。,2.1 钻机选择依据,2.2 ZJ30主要设备简介,ZJ30部分设备表,3.1 地应力分析,地应力分布图,该区块地应力分布呈现：最小水平主应力垂直地应力最大水平主应力； 沿着最大主应力方向(N55E)的水平井眼最为稳定。,储层段上部地层T1j层段，石英含量较高，地层整体强度抬升。结合井史卡分析，该层段严重制约着机械钻速的提高； 储层段岩石结构强度下降明显，由地质资料可知该层段为砂砾岩互层，估计该层位胶结疏松，且发育有天然裂缝导致了地层整体强度下降； J1b组为泥煤互层段，泥岩水化引起了地层岩石强度的降
3、低，再加之煤层的力学不稳定性，地层整体强度降低。,3.2 岩石力学参数分析,岩石力学参数分析图,机械钻速低,泥煤层段,储层段,三压力剖面图,泥质含量、实测井径扩大率曲线,3.3 D1井实例分析,3.4 泥煤互层段井壁稳定性分析,采用Hoek-Brown准则计算泥煤互层段的坍塌压力当量密度。,坍塌压力当量密度最高处的岩石力学参数,泥煤互层段坍塌压力变化示意图,井深1094m处的井筒Y方向位移云图,井深1097m处的井筒Y方向位移云图,3.4 泥煤互层段井壁稳定性分析(续),Y-displacement 位移 mm,Y-displacement 位移 mm,井深1094m处的井筒剪应力分布云图,井
4、深1097m处的井筒剪应力分布云图,3.4 泥煤互层段井壁稳定性分析(续),剪切强度：28.98MPa,剪切强度：28.94MPa,只考虑力学作用的前提下，采用密度1.22g/cm3的钻井液可以成功穿越煤层段。,4.1 井身结构设计,井身结构设计图,钻井性质：开发井(水平井)； 目的层位：P1层(1387m1411m) P2层(1414m1424m)； 设计井深：地面海拔264m，补心高4m，设计井深1839.49m，设计垂深1434m； 完钻原则：水平段钻达实际靶点，目的层水平段长300m；,4.2 井身剖面设计(直增稳),井身剖面参数,DX井井身剖面相关图,5.1 钻具组合设计,钻具组合设
5、计,二开斜井段一段(1208m-1380m)分析条件：作业模式为滑动钻进，钻进套管内摩擦系数Cf=0.25，裸眼内摩擦系数Cf=0.30，钻井液密度=1.18g/cm，起下钻速度V=7m/min。下图分别为滑动钻进时轴向拉力与钻柱弯曲分析结果。,5.2 钻柱强度校核与摩阻扭矩分析,滑动钻井轴向拉力与钻具弯曲分析结果图,二开斜井段二段(1380m-1539m)：作业模式为滑动钻进，套管内摩擦系数Cf=0.25，裸眼内摩擦系数Cf=0.30，钻井液密度=1.18g/cm；起下钻速度V=7m/min。下图分别为滑动钻进时轴向拉力与钻柱弯曲分析结果。,5.2 钻柱强度校核与摩阻扭矩分析(续),滑动钻井
6、轴向拉力与钻具弯曲分析结果图,三开斜水平段(1539m-1839m)分析条件：作业模式为复合钻进，钻进套管内摩擦系数Cf=0.25，裸眼内摩擦系数Cf=0.30，钻井液密度=1.18g/cm，起下钻速度V=7m/min。下图分别为拉力、扭矩及钻柱弯曲分析结果。,5.2 钻柱强度校核与摩阻扭矩分析(续),复合钻进时轴向拉力、扭矩及钻柱弯曲分析结果图,J2t组至T1j组地层段，岩石可钻性级值高，机械钻速低，是影响钻井周期的主要层段，该层段具有巨大的提速潜力。 储层段存在砂砾岩、含砂砾岩层，PDC钻头在该地层钻进时易过早失效，因此在该层段选择了江钻的MD437高速马达钻头。,围压下的可钻性级值,6.
7、1 钻头选型,钻头选型表,6.2 钻进参数设计,机械参数设计,水力参数设计,7.1 钻井液性能设计,钻井液性能设计表,7.2 钻井液维护、处理和储层保护措施,钻井液维护与处理,储层保护措施,钻开储存段之前提前调 整好钻井液性能，保持 近平衡钻井。,减少滤液和固相颗粒对油气层的损害。,8.1 套管设计,表层套管设计参数,技术套管设计参数,8.2 固井工艺设计,9.1 井控设备选择,井控设备选择依据表,井控设备组合形式表,(2)出砂指数法 式中，Kb岩石的体积模量；G岩石的剪切模量。根据现场应用表明，出砂指数值越小，地层出砂的可能性越大。具体判断标准如下：,10.1 地层出砂计算,本处对D1井的P
8、1层(1387m-1410.5m)和P2层(1413.9m-1423.9m)进行地层出砂判断。,地层出砂判断标准表,(1) 声波时差法 330us/m295us/m，地层出砂，应采取防砂措施。,10.1 地层出砂计算(续),D1井P1段出砂指数,10.1 地层出砂计算(续),D1井P2段出砂指数,D1井段目的层P1层与P2层的地层出砂指数如上图所示，由上图可知，目的层出砂，且部分层段出砂严重，因此DX井目的层采用筛管完井。,10.2 完井方式优选,1. 地层出砂严重。,二开直井段采用PDC钻头+ 279mm TorkBuster扭力冲击器钻井技术。,TorkBuster扭力冲击器是一种纯机械动力工具，如图所示。它将钻井液的流体能量转换为扭向的、高频的(7501500次/min)、均匀稳定的机械冲击能力，因此不但能提高机械钻速，而且还能延长钻头及下部钻柱组合寿命。,279mm TorkBuster扭力冲击器,该项技术在元坝地区陆相地层的经济指标对比分析表明，采用UD513PDC钻头+TorkBuster扭力冲击器钻井技术同牙轮钻头常规钻井技术的单位进尺成本相当。,扭力冲击器技术在311.2mm井眼经济指标对比,方案特色,钻完井工程 设计,优质、安全、 高效钻井,完井方案 设计及参数优选,谢谢,汇报完毕 请各位老师批评指正！,
