泉-X钻井工程设计--已审.doc

个人收集整理 勿做商业用途构 造: 冀中坳陷柳泉油田泉42断块 井 别： 开 发 井 井 型： 定 向 井 泉4228X井钻井工程设计中国石油天然气股份有限公司华北油田分公司井 号:泉42-28X井 设计单位：渤海钻探工程技术研究院 设 计 人： 日期： 设计单位审核人： (签字）日期： 设计单位技术负责人： （签字）日期： 设计单位盖章井筒设计中心审核人： （签字)日期： 油田公司安全环保部门审核人: （签字)日期： 油田公司工程技术管理部门审核人： （签字）日期： 油田公司批准人： （签字）日期： 目 录1. 设计依据11.1 地质设计要求11.2 地层压力预测51。3 邻井实钻情况调研61。4 浅层气、有毒有害气体提示81。5 井控风险类别82。 技术指标及质量要求92。1 定向井井眼轨迹质量要求92。2 固井质量要求92.3 钻井取心及井壁取心要求102.4 录取资料要求103. 工程设计123。1 井下复杂情况提示123.2地层可钻性分级123.3 井身结构133。4 钻机选型及钻井主要设备173。5 钻具组合193。6 钻井液233。7 钻头及钻井参数设计313。8 油气井控制333.9 取心设计413。10 地层孔隙压力监测413.11 地层漏失试验413.12 中途测试安全措施413。13 测井技术要求413。14 油气层保护设计423.15 固井设计433。16 各次开钻或分井段施工重点要求523。17 完井设计543。18 弃井要求553。19 钻井进度计划564。 健康、安全与环境管理584.1 基本要求584。2 健康、安全与环境管理体系要求584。3 关键岗位配置要求584.4 健康管理要求584。5 安全管理要求594。6 环境管理要求615生产信息及完井提交资料625。1 生产信息类625。2 完井提交资料636附 则636。1 钻井施工设计要求636。2 特殊施工作业要求637。 附 件647。1 邻区邻井已钻井情况647。2区块井钻头使用情况及钻井液性能677。3邻区邻井已钻井储层油气水层物性及钻井液使用688有关设计参考标准69中国石油华北油田公司 2024年5月16日1。 设计依据1.1 地质设计要求1.1。1 构造名称：冀中坳陷柳泉油田泉42断块 1.1。2 地理及环境资料：1。1.2。1井口坐标（复测）：纵（X)： 4 355 786。0 ， 横(Y)：20 444 734。9 1.1。2.2 磁偏角： 5。42 （） ； 磁倾角: (）； 磁场强度： Oe1.1.2.3 地面海拔： 15。4 m1。1。2。4 构造位置: 冀中坳陷廊固凹陷柳泉曹家务构造带泉42断块 1。1.2.5 地理位置: 河北省固安县东红寺乡小韩寨村 1。1。2。6 测线位置：ZCKN3D IN1109与CR2547交点 1.1。2。7 气象资料（预计施工期内，本地区的风向、风力、气温和大风雪、汛期等情况）：风力：一般23级，最大可达78级，秋、冬季多为西北风。气温：秋、冬季气温一般510。 雷雨雪霜：年平均降雨（雪）量570mm，雪霜多发季节为当年的12次年的1月份。地震、地理地质：本地区近年来未发生如地震、洪涝等自然灾害。气象、水文:预防狂风、暴雨天气发生，请注意收听、收看当地气象预报，随时了解天气变化。该井预计在1011月份施工，注意做好防冻保暖工作. 1.1。2.8 地形地貌及交通情况：井口位于河北省廊坊市固安县东红寺乡小韩寨村农田内。井口北95m为一东西走向电线（高10m，6000V）,西100m为南北走向乡村公路；南170m为泉4238x井组。井场周围地势平坦，地表为第四系粘土层，地表承压强度小。 交通、通讯十分便利。 1.1.3 地质要求1.1.3.1 钻井目的：开发泉42断块Es342油组油藏。 1。1.3.2 设计井深: 1530m (垂深） 1.1.3.3 井 别: 开发井 井型: 定向井 1。1。3.4 靶点坐标目标垂深m靶点坐标（m）XYA13754 355 86920 444 650井底15301。1。3。5 目的层位： Es34-2 1。1。3.6 完钻层位及完钻原则:1.1。3。6。1 完钻层位： Es34-2 1.1.3.6。2 完钻原则：钻穿相当于泉42-10井测井解释第32号层井段1391.61404.6m，留35m口袋完钻。 1.1。3。7 完井方法： 射孔完井. 1。1.4 地质分层及油气水层浅气层、高压油、气、水层，断层等复杂情况提示井深9201250m段可能有浅气层存在；预计油顶920m。地 层倾角（）走向（）岩性描述粘土及砂层棕黄色泥岩及砂砾岩灰绿色泥岩浅灰色砂岩灰、褐灰色泥岩灰色砂岩岩性剖面深 度垂深m35091812501530(未穿）地质分层段沙三4-1段沙三4-2段组平原组明化镇组沙河街组统更新统上新统渐新统系第四系上第三系下第三系界新生界1。1.5 储层简要描述储层物性泉42断块主要产油层为沙三4-2段地层，储层岩性为粉砂岩、细砂岩、粉砂岩为泥质胶结，疏松、不含钙，成岩环境主要为压实作用。细砂岩成分以石英为主,长石次之，偶见暗色矿物，次圆状，分选较好，泥质胶结，疏松、不含钙。簿片鉴定：成分石英4952%，长石4345%，岩屑56,胶结物为方解石、白云石和杂基。风化浅中、次圆次棱状，粒径0。030。25mm，胶结类型以孔隙为主，接触关系以点接触为主，孔缝率15。据岩心样品物性分析：有效孔隙度一般为28.329.4%,最大30.3%，最小23.2%,以高孔隙度为主，少数为中孔及特高孔。水平渗透率一般199222103m2,最大540103m2，最小32.0103m2，中渗为主,个别为低渗及高渗。碳酸盐含量低，最大8。5，最小2。7，平均5。3.储层综合评价为高孔隙度、中渗透率型储层。岩性简要描述灰绿色泥岩浅灰色砂岩灰、褐灰色泥岩、灰色砂岩储层类型砂岩储层井段垂深m92012501530地层ES341ES3421.2 地层压力预测1。2。1 邻井试油测压情况井号层位油层中部深度（m)地层压力（MPa）压力系数备注泉42-10Es3421398.115。751。152009年5月1.2.2 邻井破裂压力试验情况井 号层位井段m破裂压力MPa当量钻井液密度泉4232xNm351.23359。06.691。901.2.3 地层压力评估数据表地 层井 段（垂深)m孔隙压力当量密度g/cm3坍塌压力当量密度g/cm3破裂压力当量密度g/cm3Qp03501.00。800。911。40Nm9181。031.070.930.991.90 Es34112501.121。150.851.051.90 Es34215301。121。150。951。101.90注：本井以泉32井作为预测依据,地层经过深度对比校正，表中标注的地层深度为本井地质设计地层底界深度。本井9201250m浅气层发育,要防止井喷.钻进中注意搞好浅气层压力监测、落实坐岗观察,预防井涌、井喷等复杂事故的发生.1。2。4 地层孔隙压力、坍塌压力、破裂压力评估图（利用泉32井资料预测）1。3 邻井实钻情况调研1.3.1已钻井钻(完）井液使用情况井号层位井 段(m）钻井液/完井液油、气、水显示及漏失情况类型密度（g/cm3）粘度（s）泉98Qp5.16147。6水基膨润土钻井液1。0427Es3上766。7水基阳离子聚合物钻井液1.081.122931Es331562。001.141.193240井段919.01504。2m油浸1层0。7m，油斑3层17.5m,油迹3层6.4m，荧光31层156。7m.泉42-2QpEs3上5.301266.81.051.143034油斑4层27。6m，油迹4层13。4m，荧光10层48。4mEs3下1708水基阳离子聚合物钻井液1.191.203342油斑5层19。2m,荧光9层37。0m泉42-10QpNm6.408821.051。1231Es3-1439水基阳离子聚合物钻井液1。161。203133油斑1层16m荧光7层88m泉42-41XQpNm6。409111.051。1832Es31481水基阳离子聚合物钻井液1.181。253235荧光2层30m1。3.2生产井的采（注）压力成果表井号井别采(注)井段（m）层位压力资料静压（MPa）流压（MPa）测压 时间油压 （MPa）套压 MPa1.3。3 本井区注水井情况井号井别注水井段目前累积注水(万方）备注泵压油压日注水1。3.4 邻井测温情况井 号层 位井 深m测试方法测温日期温 度（）地温梯度/100m泉98Es313852000.4.25563。03曹51xEs317712000。6。12703.16预计本井井底温度：最高： 70+(15301385）3。1610074。58。 最低： 56+(15301771)3.0310048。70。 1。3.5 区块钻井事故与复杂情况 廊固凹陷柳泉曹家务构造带浅气层活跃，自1978年以来共计发生井喷事故8井次（9991237m浅气层井喷4井次，18092535m目的层井喷4井次）。设计井区最大的钻井风险是在明化镇组地层以下可能存在大量的浅气层,如泉36井在井段970。401116。00m钻遇气层9层44.6m,在井段1001。41116m4层19.6m试油，日产气20。9万方，油压9。2MPa，套压9。76MPa。泉98井在井段1006。41012.0m，1层5.6m，日产气1.74万方，油压8。4MPa。本井钻探过程中，一定要注意浅气层风险。泉42-32x井在钻进至井深926m发生井漏（密度1。25g/c m3，粘度40s，漏失量31m3,漏速12.91 m3/h），配堵漏泥浆泵入后,静止堵漏，观察液面未降，恢复正常。1.4 浅层气、有毒有害气体提示根据地质设计提示,预计井深9201250m存在有浅气层（见地质设计P8 4)，本井区不含硫化氢等有毒有害气体(见地质设计P6 2.4。2)。钻进中注意搞好浅气层压力监测、落实坐岗观察,预防井涌、井喷等复杂事故的发生.1.5 井控风险类别根据已钻邻井资料未发现硫化氢等有毒有害气体，预计该本井区不含硫化氢等有毒、有害气体，本区块油层压力系数为1.121。15，预计井深9201250m井段发育浅气层,属于二类风险区块。根据现场踏勘情况，井口位于河北省廊坊市固安县东红寺乡小韩寨村农田内。井口北95m为一东西走向电线（高10m,6000V)，西100m为南北走向乡村公路;南170m为泉42-38x井组。井口附近无油库、炸药库等易燃易爆物品存放场所,距村庄、高压线、铁路、高速公路均满足井控安全距离要求（详见该井井控风险评估报告），属于三类风险环境。 依据石油与天然气钻井井控实施细则，该井属于三级风险井。2。 技术指标及质量要求2。1 定向井井眼轨迹质量要求井段m测斜间距m井眼轨迹质量要求目标一目标二井底电测25m垂深m13751530方位3142106位移m118。7靶区半径m25/注：1、直井段：900m，井斜 2 (），位移 20 m，全角变化率 1 (/25m)；2、造斜段最大全角变化率不大于 4。5 (/30m）。3、稳斜段最大全角变化率连续三点不大于 1。25 （/25m）。4、平均井径扩大率不大于 15 （），产层段最大井径扩大率不超过 30 （%），且最大井径段占整个产层井段比例不超过 30 （）为合格。5、本井采用单增井眼轨迹施工,下泵深度范围设计为斜井眼，施工中应注意保持井眼轨迹光滑中靶，防止全角变化率超标.2.2 固井质量要求开钻次数钻头尺寸mm井段（斜深)m套管尺寸mm套管下深m水泥封固井段m人工井底深度m测井项目固井质量要求一开D311。20361D244.5360地面361350合格二开D215。93611554.22D139。71551330井底油层底以下20mCBLVDL合格2。3 钻井取心及井壁取心要求层位取心方法取心井段（垂深）m取心颗数（颗）岩心直径mm收获率%取心原则NmEs34-2井壁取心8201530根据需要/85见地质设计6。1井壁取心根据实际需要确定。取心收获率不低于 85 。具体位置、深度及颗数电测后由现场技术人员商定，收获率与符合率必须满足地质要求.2.4 录取资料要求2。4.1 地质、钻井液、录井要求录取项目层位井段间距质量要求备注钻时录井Nm Es34-282015301点/1m 优岩屑录井Nm Es34282015301包/2 m取样位置：取样应在高架槽或震动筛上取样，取上来的岩屑代表性要强。取样后应立即清除滞留在取样处的岩屑，以确保岩样的代表性。砂样要清洗干净，每包岩屑不少于500g，要整齐写好深度标签。岩屑最好自然晒干，若要蒸气烘箱，电烤箱或炉烘烤，温度不得超过50.气测录井录井井段内连续测量，见气测异常加密采样进行组分分析和取双样，分别作现场和基地全脱分析,并及时报告地质人员。钻井液录井地表、录井前各一套认真做好钻井液性能测定和槽面、油气水浸、井漏、井喷(涌）等现象的观察及资料记录。若发现钻井液变化应记录变化量、井段、速度以及处理钻井液所用处理剂类型和数量及钻井液性能等各项资料。NmEs3428201530每班一套荧光录井NmEs3428201530逐包湿、干、滴照荧光录井:逐包湿照、干照， 储集层段逐包滴照工程录井地化录井循环观察钻井取心（m）井壁取心(颗）Nm Es3428201530根据实际需要定收获率85化验选送样岩样汇集2。4。2 地球物理测井测井项目比例井 段备 注标准（砂泥岩系列）1：500表套鞋1530完井井径测井表套鞋1530m连斜按规定表套鞋1530综合（砂泥岩系列)、补偿中子、补偿密度1:2008201530VDL、声幅1：200水泥返高以上70m至阻位检查油套固井质量自然伽玛1：200820阻位磁性定位1：200短套以上50m至阻位2。4.3 中途测试要求层位井段m测试目的测试方法对钻井作业要求测试原则：3. 工程设计3。1 井下复杂情况提示地 质分 层井 深垂深m复杂情况提示备 注Qp350 防流砂、防斜、防塌Nm918防塌、防喷、防掉牙轮底部含砾岩Es3411250防喷、防塌、防掉牙轮9201250m存在浅气层,注意防涌、防喷Es3421530（未穿)防漏、防卡、防喷3。2地层可钻性分级3.2.1地层可钻性分级预测表地 层井 段 垂深m可钻性级别Q035013极软软 Nm91824软中 Es34-1125034中软中 Es34-2153034中软中根据邻井实钻资料分析,及岩石可钻性评估，泉42断块井的第四系地层可钻性好，适于P2钻头钻进；明化镇地层为软中地层,上部适于HAT127钻头钻进,下部适于JD437钻头钻进；沙河街地层适于H517G、HJ517G或PDC钻头钻进.3.3 井身结构压力曲线井身结构示意图1.03.3.1 井身结构示意图0 100 200 300400 500600 700800 9001000110012001300140015002.01。51.01.401。03Qp350油层水泥返深330mD244。5mm360mD311.2mm361m1。901.07Nm9181.22造斜点900mEs34112501.151.25Es3421530D139.7mm1551m(斜深）D215。9mm1554。22m（斜深）地层压力线破裂压力线钻井液密度线3。3.2 井身结构设计数据表开钻次序井 深m钻头尺寸mm套管尺寸mm套管下入地层层位套管下入深度m环空水泥浆封固段m一开 361311。2D244。5Nm360返至地面二开1554。22D215.9D139。7Es31551330井底3.3.3 井身结构设计说明开钻次序套管尺寸mm设 计 说 明一开D244。5主要目的是封固上段松软地层，封固平原组,安装井口，保证表套具有足够能力悬挂套管重量。一开用D311。2mm钻头钻进至设计井深361m,下入D244.5mm套管至360m，固井水泥返至地面。二开D139.7主要目的是封隔油气水层. 二开用D215。9mm钻头钻进，钻达井深1554.22m，下入D139.7mm套管至1551m，水泥返深330m。其他说明:（1） D139.7mm阻流环位置在油气层底以下20m，本井区要求油层套管固井水泥返至表套内。 (2) 具体完井措施以完井讨论所定数据为准。 3。3。4 定向井轨迹设计3.3。4。1 定向井剖面设计表描述测深（m）井斜（)方位(）垂深（m）北坐标（m)东坐标（m）狗腿度（/30m）闭合距（m）闭合方位（）段长(m）造斜点900。000.00/900.000。000.000。000.00/900。00增斜段1094。1517.47314.351091。1520.5421.012。7029.38314.35194。15A靶点1391.7317。47314。351375。0083.0084。900.00118。73314。35297。58井底1554.2217。47314。351530。00117。11-119.790.00167.52314.35162.503.3.4.2 定向井轨迹设计明细表描述测深（m）井斜（）方位(）垂深（m）北坐标（m）东坐标（m)狗腿度（/30 m）闭合距（m）闭合方位(）10.000.00/0.000.000.000。000.00/2900。000。00/900.000.000.000.000。00/3930。002.70314.35929。990.490。512.700。71314。354960。005。40314。35959。911.98-2.022。702.83314。355990。008.10314。35989.704。44-4。542.706。35314.3561020。0010。80314.351019.297.888。062。7011。28314.3571050。0013。50314.351048.6212。3012。582.7017.59314.3581080。0016.20314。351077。6117.67-18.082.7025.28314.3591094.1517.47314.351091。1520。5421.012.7029.38314。35101110.0017。47314。351106.2723.86-24.410.0034。14314.35111140.0017.47314。351134。8930.16-30.850.0043.14314.35121170。0017.47314。351163.5036。4637。290.0052。15314.35131200.0017.47314.351192。1242。75-43。730。0061。16314。35141230。0017.47314.351220。7449.0550.170.0070。17314。35151260.0017。47314。351249.3555.35-56。610.0079.17314.35161290.0017。47314。351277.9761。64-63。060。0088。18314.35171320.0017。47314。351306.5867.94-69。500。0097.19314。35181350。0017.47314.351335。2074。24-75.940.00106。20314.35191380.0017.47314。351363.8180。5482。380.00115.21314。35A靶点1391.7317.47314.351375。0083.00-84。900.00118。73314.35211410.0017.47314。351392.4386。83-88。820。00124。21314。35221440。0017.47314。351421。0593.13-95。260.00133.22314.35231470。0017.47314。351449。6699.43-101.700。00142.23314。35241500。0017.47314。351478.28105。72-108。140.00151.24314.35251530.0017.47314。351506。89112。02-114。580。00160。24314.35井底1554。2217。47314.351530。00117.11-119.790.00167.52314.353.3.5 定向井井眼轨迹垂直投影示意图、水平投影示意图3。4 钻机选型及钻井主要设备本井选用ZJ-50型钻机,ZJ50型钻机主要设备如下表:序 号名 称型 号规 格数 量备 注载 荷kN功 率kW一钻 机ZJ-50/3150L1二井 架JJ300/43A40001底座6.4m三提升系统绞 车JC45450011001天 车TC-35035001游动滑车YC35035001大 钩DG35035001水龙头SL45045001四顶部驱动装置/五转 盘ZP27545001六循环系统配置钻井泵1#3NB13009561钻井泵2#3NB13009561钻井液循环罐45钻井液储备罐/搅拌器型号不作要求1七普通钻机动力系统柴油机1PZ12V190B8821柴油机2PZ12V190B8821柴油机3#PZ12V190B8821柴油机4#/八发电机组发电机18V190B23901发电机2CAT34564001发电机3#/MCC房/九钻机控制系统自动压风机2V6。5/1216.5 m3/h电动压风机LGD3/10X13.5 m3/h气源净化装置/刹车系统型号不作要求辅助刹车型号不作要求十固控系统震动筛1ZS1*1。155。5150l/s震动筛2#ZS1*1。155。51震动筛3#ZS1*1.155。51除砂器CS68B551除泥器/1离心机LW600-945N160 m3/h除气器1十一加重装置加重漏斗型号不作要求1电动加重泵PHQ1501315Kg/min十二井控系统环形防喷器FH35-351双闸板防喷器2FZ35351四通1通径与压力等级与防喷器相匹配控制装置FKQ64061节流管汇JG-351压井管汇YG351液气分离器UQF1200/2.51自动点火装置型号不作要求1司控台1十三仪器仪表钻井参数仪表1含死绳固定器测斜仪单点测斜仪1抗温60以上测斜绞车型号不作要求1液面报警仪1十四液压大钳ZQ-1001十五专用灌注装置型号不作要求13。5 钻具组合3.5。1 钻具组合钻具组合D311。2mm钻头托盘D165mmNDC1根+D165mmL Dc8根+D127mmDpD215.9mm钻头钻具止回阀托盘D165mmNDC1根D165mmLDC1根D214mm扶正器D165mmLDC7根D127mmWDP12根D127mmDPD215。9mm钻头D172mm（0.751。25）单弯钻具止回阀D165mmNDC2根D165mmLDC1013根D127mmWDP1824根D127mmDP注:施工单位在确保井下安全前提下，可根据实际钻井需要,选用其它类型的钻具组合,但二开必须使用钻具止回阀。钻进井段m03613619001554。22井眼尺寸mm311.2215.9开钻次序一 开二 开 3.5。2 钻具组合强度校核安全系数抗拉余量KN1308.23抗挤3。89抗拉3。07累计重量KN632。77268.87145.26钻具参数重量KN363。90123。61145.26长度m1278.25167.4108.57内径mm108.676.271.4外径mm127127165钢级G105优钻具名称钻杆加重钻杆钻铤钻井液密度g/cm31。251。251.25井段m01278.251445。651554。22井眼尺寸mm215.9轴向载荷曲线 抗拉强度曲线