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1、吉丛式井定向钻井工程设计书一、地质概况1 地理概况吉2-05丛式井组由1口直井、4口定向井组成，吉2-05向4井是桃园井组吉2-05丛式井组中的一口定向井，与吉2-05、吉2-05向1、吉2-05向2、吉2-05向3井共处一个井场，位于山西省吉县屯里镇桃园村南1km，构造位置位于鄂尔多斯盆地东缘晋西挠褶带南部。2 地层预测 依据周边已有的实钻资料和区域地层对比分析，预测吉2-05向4井地层与周边地层一致，自上而下将钻遇第四系、三叠系、二叠系、石炭系及奥陶系（表1）。表1 吉2-05向4井设计地层分层预测表界系统组地层符号设计分层底深m厚度m新生界第四系Q6565中生界三叠系下 统刘家沟组T1l
2、295230古生界二叠系上 统石千峰组P3s515220中 统石盒子组P2s1055530下 统山西组P1s113075太原组P1t119565石炭系中 统本溪组C2b123540奥陶系中统马家沟组O2m1250未穿3 钻遇煤层预计表表2 吉2-05向4井钻遇煤层预计表煤层编号煤层顶板深度(m)煤层底板深度(m)煤层纯厚度(m)钻遇顶板深度(m)5#11101118.78.711858#11751182.27.21251备注：此表中煤层顶底板深度列的数据是指煤层垂直往上与地面的距离，纯煤厚度指垂直厚度。井口坐标靶点地面坐标吉2-05向2向1靶点井口海拔靶点地面投影海拔海平面靶点垂深靶点水平位移
3、靶点海拔图1 定向井基本数据示意图二、地质基本数据1、井 号：吉2-05向4井2、井 别：生产试验井3、井 位：1） 基本数据表井名吉2-05向4井别生产试验井井型定向井井口坐标(X) 4023180.57井口海拔完钻垂深造斜点大门方位(Y) 19481835.971023m1290.0m220m1568号煤靶点坐标(X) 4023044井底海拔978m磁偏角-3.9(Y) 194816318号煤靶点垂深1220m 8号煤靶点水平位移246.3m完钻井深1324m备注：8号煤靶点垂深为地质设计埋深减去井口海拔与井底海拔的差值。井眼轨迹详细数据表见附件1。2）地理位置：吉2-05向4位于山西省吉
4、县屯里镇桃源村村南约1km。3）构造位置：鄂尔多斯盆地东部晋西挠褶带南段。4）测线位置：DJ09-131.8测线与DJ09-253测线交汇点附近。4、设计井深：完钻井深1324m，井底水平位移265m。5、主要目的层：山西组5#煤层、太原组8#煤层。6、完钻层位：奥陶系马家沟组。7、完钻原则：钻穿太原组8号煤层后，根据钻遇数据判断，如钻遇9号煤层发育，则以9号煤层底界下70m完钻；如9号煤底砂岩厚度大于3m,则在砂岩底界下70m完钻，砂岩厚度小于3m，根据地质判断来决定完钻原则。8、钻探目的：1）本轮生产井的产量效果是关系到本地区能否进入大规模开发的基本依据，实现高效优质井眼质量，为压裂和排采
5、提供优质井眼通道是基本目标。2)作为本地区的定向试验井，该井型的工程质量和对排采的影响是本地区大规模开发井型选择的重要依据。三、井身结构1井身结构设计数据表3 井身结构设计数据表开钻次序井 段/m钻头尺寸/mm套管尺寸/mm套管下深/m环空水泥浆返深/m10-基岩下20左右311.1244.5一开完钻深度水泥浆返至地面2二开至完井215.9139.7完井留2m口袋固井水泥返至5号煤层顶板之上300m。要求表套坐实到井底，在一开套管串底部均匀钻4个眼，用于固井时返水泥。表套下深可根据临井漏失、涌水情况及实际钻遇黄土层深度及时调整，并将拟调整结果及时与监督协商。2 井身结构示意图244.5mm19
6、0m311.15mm190m5#煤顶以上300.00m139.7mm1322m215.9mm1324m8#煤为靶点，靶点垂深1220m造斜点深220.00m地面图2 井身结构示意图四、技术指标及质量要求1 井身质量要求井段m全角变化率/30m最大井斜角井底水平位移m井径扩大率%直井段1.51.0515造斜段开始造斜后前两个点不超过6，之后连续3点不大于3.5，单点不超过4/15稳斜段正常地层219265.0非煤层15煤层35注：1、造斜段完成后可使用MWD继续定向，或者也可以使用单点定向控制，但在定向段必须采用复合钻具组合进行钻进；.2、特殊地层指地层倾角10度以上，地层正常钻进中易发生井斜和
7、方位偏移的，必须书面报告甲方人员，取得甲方认可的。3、靶点为8号煤顶板，中靶半径25m,如遇到靶点垂深与预测变化大于20m，根据实际情况调整中靶点的认定，以设定的原垂深靶点为靶点。4、使用1.25螺杆造斜，造斜段缓慢造斜，5号煤以上稳斜段降斜率不大于 1.3/30m表4 井身质量要求表具体定向轨迹基本数据要求见附件1（1）原则上定向队伍提供螺杆、MWD等、定向技术和人员，并对定向质量负责；（2）原则上钻井队负责直井段的质量控制，在定向前使用牙轮钻头，轻压吊打，严控井斜；同时提供定向过程中的无磁钻铤、钻头、绞车，且稳斜段负责提供单弯螺杆以便加快钻井进度； （3）一开钻进过程中必须按全井要求测井，
8、以防表层井斜超标；造斜段至少20m测一个点，全井段至少30m一测；（4）定向队伍可根据实际地层和施工情况将造斜点上提或下移20m以内；（5）在定向队伍和施工队出现纠纷时，以服从井身质量要求为基本出发点。2 固井质量要求固井质量按中国石油天然气股份有限公司2004年颁发的固井技术规定（2004.32号）中的有关要求执行。表5 固井质量要求表开钻次数钻头尺寸(毫米)井段(米)套管尺寸(毫米)套管下深(米)水泥封固井段人工井底深度固井质量要求一开311.10-基岩下20左右244.5一开完钻深度地面二开215.9二开至完井139.7完井留2m口袋5#煤层以上300米煤底界以下70米返高、胶结、试压合
9、格备注1、139.7毫米生产套管固井候凝60小时后测声、放、磁检测固井质量；合格后试压20MPa，要求稳压后30分钟压降不大于0.5MPa。2、139.7毫米生产套管固井水泥返至煤层顶以上300米。水泥返高必须达到设计要求；煤层段上下段40米封固良好，其余井段封固合格；固井质量检测必须达到规定的候凝时间后进行，质量合格后按SY5467-92套管柱试压规范要求试压合格。2五、钻井液1 钻井液性能表6 钻井液性能表层位井段/m钻井液类型常 规 性 能流 变 参 数固相含量滤 液备注密度/g/cm3粘度/s失水量/ml泥饼/mmpH值含砂量/%静切力Pa塑性粘度/MPas动切力/PaN值K值/Pas
10、”固相含量/%粘土含量/%总矿化度/mg/LCl_/mg/LCa2+/mg/L10/s10/min一开0-基岩-20坂土浆1.03-1.0732-50二开二开至山西组顶界低固相聚合物1.05-1.1232-380.5-18-8.50.5%01山西组-完井低固相细分散体系1.05-1.1240-550.5-18-100.2%1261-2说明钻井液性能以满足孔壁稳定为首要条件，可以根据现场实际情况进行调整，适当加大粘度，但是要严格控制固相含量，以防止对煤层的污染。2 钻井液性能维护及处理表7 钻井液性能维护及处理表层 位井 段/m类 型配 方处 理 方 法 与 维 护 措 施储 备 液故障提示密
11、度/g/cm3体积/m3一开0-基岩20坂土浆水+坂土+CMC+纯碱循环罐备足清水20m3，加入坂土4000，100-150CMC，纯碱200循环搅拌均匀，性能，密度1.03-1.07g/cm3，粘度32-50s1.03-1.0720防漏、防涌水二开二开至山西组顶界低固相聚合物聚丙烯酰胺+CMC+聚丙烯酸钾+钠土粉+纯碱+润滑剂随时监测调整泥浆性能，检修、维护泥浆净化装置，保证其正常运转，保证冲洗液各项性能指标符合要求。1.05-1.1220防掉快、防漏失山西组-完井低固相细分散体系土粉+纯碱+CMC+磺化沥青+磺化褐煤随时监测调整泥浆性能，防止煤层和其它地层的井壁垮塌，降低钻井风险和井径扩大
12、。1.05-1.1250防垮塌、防掉快进入煤层前50m调整为低固相细分散体系六、钻机选型及钻井主要设备、钻具组合1 钻机选型及主要设备表8 钻机选型及钻井主要设备序号名称型号数量制造厂商1钻机GZ-26001台石家庄煤机厂2泥浆泵800hp2台石家庄煤机厂3柴油机61352台无锡柴机厂12V6352台无锡柴机厂4发电机STC-752台5测斜仪单点式1套北 京6井架JJ80/27-A1套石家庄煤机厂7游车大钩YD-801套石家庄煤机厂8天车TC-801套石家庄煤机厂9水龙头CH-1251只石家庄煤机厂10油罐10吨1个11水罐20m31个12电焊机300型1台13钻杆114.3mm1000米14取芯钻具1782套15工具房15m31栋16钻杆127mm900m17钻铤159mm150m15根18取心镗孔钻铤178mm30m3根19螺杆1.25度101根20无磁钻铤159101根 重点要求：钻具入井前必须经过探伤检测合格。2 钻具组合表9 钻具组合设计开钻次序井眼尺寸(mm)钻进井段(m)钻具组合一 开311.1030311.1 mm钻头+158.8mm钻铤 +311.1 mm扶正器+158.
