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1、word钻井完井工程设计某某：班级：学号：目 录1233.1 井身结构设计33.2 井身结构示意图33.3 地层可钻性分级43.4 压力剖面预测43.5 井身结构理论计算43.5.1 钻井液压力体系53.5.2 校核各层套管63.5.3 套管层次与深度确实定63.5.4 套管柱强度设计93.5.5 套管柱设计结果143.6 钻具组合153.6.1 钻铤的设计153.6.2 各次开钻钻具组合1923236 油气层保护要求247 水力参数设计26289井控装置2832343536363636附件1 钻头与钻井参数设计371.1 钻头设计371.2 钻井参数设计38491.4 钻井液体最大积的计算5
2、01.5 钻井液密度的转换51 / 井 别直 井井 号A5设计井深3445m目的层F1井位坐标地面海拔 m 50纵m 4275165横m 20416485测线位置504和45地震测线交点地理位置XX省XX市东500m构造位置XX凹陷钻探目的了解XX构造含油气情况，扩大勘探区域，增加后备油气源完钻原如此进入150m完钻完井方法先期裸眼层位代号底界深度，m分层厚度，m主要岩性描述故障提示A280砾岩层夹砂土,未胶结渗漏B600320上部砾岩,砂质砾岩,中下部含砾砂岩渗漏C1050450中上部含砺砂岩、夹泥岩和粉砂质泥岩；下部砺状砂岩，含砺砂岩、泥岩、粉砂质泥岩不等厚互层防塌D1600泥岩、砂质泥岩
3、、砺状砂岩、含砺砂岩不等厚互层，泥质粉砂岩防漏防斜E1900300砂质泥岩、泥质粉砂岩、夹砺状砂岩、含砺砂岩防斜防漏F32650750泥岩、粉砂质泥岩、泥质粉砂岩防斜F2J2900250泥岩夹钙质砂岩，夹碳质条带煤线，中部泥岩夹煤层、下部泥岩、粉砂岩、泥质粉砂岩防斜、塌、卡F2K3150250泥岩为主，泥质粉砂岩，中粗砂岩，砂砾岩间互F13445295泥岩、泥质砂岩、下部灰褐色泥岩防漏、喷、卡名称型号规X或特征载荷kN数量钻机井架天车游车大钩水龙头转盘井架底座钻井泵动力机防喷器控制系统振动筛除砂器除泥器除气器储藏罐离心机ZJ45TJ300/43ATC-350YC-350DG-350SL-450
4、ZP-5203NB-1300PZ12V190B-1FZ、FH系列FKQ6406ZS2400*1200ZCT300*2ZQJ100*10LCH-50ZXZ*45LW500*1250-NY高 45 米七 轮六 轮中心管内径75mm通孔 520mm高 4.5 m2*956 kw3*882 kw29302930343034303430441029401111111123112111213.1 井身结构设计表3-1 井身结构设计表井段 m钻头尺寸 mm套管尺寸 mm水泥返深 m一开570570二开24802480三开344535053.2 井身结构示意图层位代号底界深度m分层厚度m井身结构主要岩性描述故
5、障提示A280砾岩层夹砂土,未胶结渗漏B600320上部砾岩,砂质砾岩,中下部含砾砂岩渗漏C1050450中上部含砺砂岩、夹泥岩和粉砂质泥岩；下部砺状砂岩，含砺砂岩、泥岩、粉砂质泥岩不等厚互层防塌D1600泥岩、砂质泥岩、砺状砂岩、含砺砂岩不等厚互层，泥质粉砂岩防漏防斜E1900300砂质泥岩、泥质粉砂岩、夹砺状砂岩、含砺砂岩防斜防漏F32650750泥岩、粉砂质泥岩、泥质粉砂岩防斜F2J2900250泥岩夹钙质砂岩，夹碳质条带煤线，中部泥岩夹煤层、下部泥岩、粉砂岩、泥质粉砂岩防斜、塌、卡F2K3150250泥岩为主，泥质粉砂岩，中粗砂岩，砂砾岩间互F13445295泥岩、泥质砂岩、下部灰褐色
6、泥岩防漏、喷、卡3.3 地层可钻性分级表3-2 各层段地层可钻级值地层ABCDE可钻性133.4 压力剖面预测图3-1 地层压力和破裂压力图3.5 井身结构理论计算钻探目的层为灰岩地层，确定完井方法为先期裸眼完井。根据地质情况，钻达目的层过程中不受盐岩，高压水层等复杂地层影响，故井身结构设计按地层压力和破裂压力剖面图3-1进展。计系数见表3-2。表3-3 井身结构设计有关系数名称MPaMPa数值1520来源理论计算理论计算区域资料统计区域资料统计区域资料统计区域资料统计抽吸压力系数。上提钻柱时，由于抽吸作用使井内液柱压力降低的值，用当量密度表示；激动压力系数。下放钻柱时，由于钻柱向下运动产生的
7、激动压力使井内液柱压力的增加值，用当量密度表示；安全系数。为防止上部套管鞋处裸露地层被压裂的地层破裂压力安全增值，用当量密度表示，安全系数的大小与地层破裂压力的预测精度有关；井涌允量。由于地层压力预测的误差所产生的井涌量的允值，用当量密度表示，它与地层压力预测的精度有关；、压差允值。不产生压差卡套管所允许的最大压力差值。它的大小与钻井工艺技术和钻井液性能有关，也与裸眼井段的地层孔隙压力有关。假如正常地层压力和异常高压同处一个裸眼井段，卡钻易发生在正常压力井段，所以压差允值又有正常压力井段和异常压力井段之分，分别用和表示。3.5.1 钻井液压力体系最大泥浆密度计算公式为： 3-1式中：某层套管钻
8、进井段中所用最大泥浆密度，；pmax该井段中最大地层孔隙压力梯度等效密度，；w。发生井涌情况时： 3-2式中：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；k；f；w。3.5.2 校核各层套管下到初选点深度时是否会发生压差卡套 3-3式中：第n层套管钻进井段内实际的井内最大静止压差，MPa；该裸眼井段内最小地层孔隙压力梯度对应的最大深度，m；该裸眼井段内采用的最大钻井液密度，；该该裸眼井段内最小地层的孔隙压力梯度等效密度，。假如如此有可能产生压差卡套管，这时中间套管下入深度应小于假定点深度。在第二种情况下中间套
9、管下入深度按下面的方法计算： 3-4在压力剖面图上找出值，该值所对应的深度即为中间套管下入深度。其中，取15MPa。3.5.3 套管层次与深度确实定3.5.3.1 油层套管下入深度确实定：按设计要求油气套管下入层深度为5m，因此=3500+5=3505(m)位于3200m处。1、确定中间套管下入深度初选点：由公式3-2，将各值代入得：试取=2480m代入上式得：由图3-1查得2480m处地层破裂压力梯度等效密度，因为且相近,所以确定中间套管下入深度初选点为=2480m。2、校核中间套管下入到初选点=2480m过程中是否会发生压差卡套管33由图3-1查得,2480m处，=1900m，由公式3-3
10、得：因为，所以不会发生压差卡套管，故中间套管的下入深度为2480m。3、确定表层套管下入深度：3由上述计算结果，中间套管鞋处=1.1,将其它的参数代入公式3-2：试取=570m代入上式得：由图3-1查得570m处地层破裂压力梯度等效密度，因为且相近,所以确定表层套管下入深度为=570m满足设计要求。3.5.3.3 井身结构设计结果套管层次和每层套管的下入深度确定之后，相应的套管尺寸和井眼直径也就确定了。套管尺寸确实定一般由内向外依次进展，首先确定生产套管的尺寸，再确定下入生产套管的井眼的尺寸，然后确定中间套管的尺寸等，依次类推，直到表层套管的井眼尺寸，最后确定套管的尺寸。图3-2 井身结构参数
11、系列查钻井手册甲方，结合图3-2井身结构参数系列，钻头与套管尺寸匹配结果如3.1和3.2所示。3.5.4 套管柱强度设计3.5.4.1 套管和套管柱油井套管是优质钢材制成的无缝管或焊接收，两端均加工有锥形螺纹。大多数的套管是用套管接箍连接组成套管柱。套管柱用于封固井壁的裸露岩石。某井段的最大外挤压力： 3-5式中：该井段所用泥浆的最大密度，；某段钢级的下深度，m。某段钢级套管的最大下入深度： 3-6某段钢级套管抗外挤强度，MPa；最小抗外挤安全系数，取1.125。套管浮力系数： 3-7式中：钻某段所用的钻井液密度，；s。套管浮力：式中：某段所用套管的线重，。某段所用套管的长度，m。抗拉安全系数
12、：3.5.4.2 油层套管柱设计按抗外挤强度设计由下向上选择第一段套管由公式3-5可知最大外挤压力为：而允许抗外挤强度为：查钻井手册甲方选择第一段套管均重为：表3-4 第一段套管钢级选择钢级外径mm壁厚mm内径mm通径mm均重N/m抗拉强度kN抗挤强度MPa屈服强度kNC-90324337333.5.4.3 确定第二段套管的下入深度和第一段套管的使用长度查钻井手册甲方选择第二段套管表3-5 第二段套管钢级选择钢级外径mm壁厚mm内径mm通径mm均重N/m抗拉强度kN抗挤强度MPa屈服强度kNN-8026563008由公式3-6可知，第二段套管可下入最大深度为：=2829.4m，取=2800m。如此第一段套管使用长度为：=35052800=705m，因此套管根数为：=77.47
