钻井关键工程设计.doc

本科工程设计报告

题 目:
钻井与完井工程设计

学生姓名

学 号

教学院系
石油工程学院
专业年级
石油工程专业级
指引教师
石 晓 兵

行学时间
03月10日- 03月21日(3～4周)

构造名称： G Z构造
井 号： 044 井
井 别： 开发井

钻 井 工 程 设 计

3月

地质设计： （签名）日期：
工程设计： （签名）日期：
地质审核意见：

（签名）日期：
地质批准意见：

（签名）日期：
工程审核意见：

（签名）日期：
工程批准意见：

（签名）日期：

地质设计
一、地质概况
1. 井位座标：
地面座标
靶点座标
横坐标（米）
纵坐标（米）
横坐标（米）
纵坐标（米）
3352770
18568046

2. 地面海拔： 300 m
3. 构造位置：GZ构造
4. 地理位置：X省Y县Z乡
5. 测线位置：×××
6. 设计井深：3200m
7. 钻探目旳：开发L组气层
8. 完井原则：射孔完井
二、地层分层、岩性描述 故障提示
层位
井深
(米)
厚度
(米)
重要岩性描述
故障提示
凉高山
1300
1300
粉砂岩夹页岩
防斜、防塌
大安
2200
900
细粉砂岩夹页岩
防喷、防塌
香
3000
800
灰岩、云岩、膏质灰岩
防斜、防喷
L组
3200
200
灰岩、云岩、石膏
防斜
三、地层压力剖面

钻井工程设计
一、设备状况
序号
名称
型号
载荷（KN）
功率（KW）
备注
1
钻机
3DH—200A

2
井架
TM—200/AⅡ
1962

3
天车
GF—300
2940

4
游车大钩
MC—300
2940

5
转盘
MR—2055
2450

6
水龙头
GH—400
3920

7
绞车
TF—25

1102

8
钻井泵1＃、2＃
ZPN—800B

588

9
动力机1＃、2＃、3＃
M581—S

588

二、井身构造
1. 井身构造表
套 管
层 次
井 眼
尺 寸
井 深
套 管
尺 寸
下 入
井 段
套管鞋
层 位
水 泥
返 深
(mm)
(m)
(mm)
(m)
(m)
表层套管
445.5
1415
339.7
0～1415　　　　
凉高山
地面
中间套管
311.1
2655
244.5
1415～2655
香
地面
油层套管
215.9
3205
177.8
2655～3205
L组
地面
2. 井身构造示意图
地面
井深1415 m
井深2655 m
表层套管
技术套管
油层套管
水
泥
环
井深3205m
-

三、固井设计

1. 各层套管柱设计表
外 径mm
井 段
m
段 长m
钢 级
壁厚mm
重 量 KN
安全系数
段 重
累 重
抗拉
抗挤
抗内压
3
0～1833
1833
C-75
11.05
634.8
1163.59
3.59
1.05
2.38
2
1833～2266
433
C-75
11.99
685.9
296.99
15.45
1.05
2.03
1
2266～2655
389
C-75
13.84
780.8
303.73
17.7
1.23
1.74

2．水泥设计
层次
钻井液密度, g/cm3
水泥浆返高
m
水泥塞厚度
m
水泥浆密度
g/cm3
水泥用量(袋)
水泥浆量
m3
水泥

级别
用水量m3
表层套管
1.102
1415
10
1.85
3898
156.48
A
97.45
中间套管
1.362
2655
20
1.85
2502
100.44
G
62.55
油层套管
1.722
3205
20
1.85
1328
53.33
F
33.2

四、井身质量规定
井 段
(m)
测斜间距
(m)
全角变化率
(度/25m)
井斜角度
(度)
井底水平位移(m)
平均井径扩大系数

五、钻柱设计

1.钻柱强度校核
井眼
尺寸
mm
井段
m
钻井液密度g/cm3
钻具
名称
钻 具 组 合
钻柱累
计重量
KN
钻 杆 柱 强 度,最小抗拉力(KN)

钢级
外径
mm
内径
mm
长度
m
单位重量
KN
311
0～2420
1.362
钻杆
E
127
108.6
2420
625.38
1513.42
1760.31
311
2420～2655
1.362
钻铤
E
114.3
71.44
235
2194.3
515.66

2.钻具组合
开钻次数
井段（米）
钻具组合
第一次开钻
0～1415
Φ444.5mm3A+Φ228mmDC+Φ203mmDC+177.8mmDC+Φ127mmDP+133mmKL
第二次开钻
1415～2655
Φ311.3mm3A+Φ203mmDC+177.8mmDC+Φ127mmDP+133mmKL
第三次开钻
2655～3205
Φ215.9mm3A+177.8mmDC+Φ155.8mmDC+Φ127mmDP+133mmKL

六、钻井液
1.钻井液性能设计

常
规
性
能

流
变
性
能

其
它
性
能
储
备
要
求
井眼
尺寸
层位
井段
钻井液
类 型
密度
粘度
失水
泥饼
PH
值
初切
终切
塑性粘度
动切力
n值
k值
固相含量
般含
摩阻系数
HT
HP
FL
HT
HP
FC
Ca2+
钻井液
加重剂
mm

M

g/cm3
s
ml
mm

Pa
Pa
mPa×s
Pa

﹪
g/l

ml
mm
mg/l
密度
数量
密度
数量
444.5
凉高山
0～1415
高膨润土
1.362
30-50
5-8
1～2
8-10
0-2
1-3
30-50

2.00
40
4.2
80
311.1
香
1415～2655
不分散聚合物
1.362
30-50
5-8
1～2
8-10
0-2
1-3
30-50

2.00
40
4.2
80

七、钻头 水力参数 钻进参数 (中间套管)

钻

头

钻
井
液
性
能
钻
进
参
数

水
力
参
数
数

序
层
井段
尺寸
类型
厂家
喷嘴当量直径
喷嘴直径组合
预测机械
钻速
密度
塑性
粘度
滤失水
φ600　　

φ300
钻压
纯钻,
h
排量
立管泵压
钻头压降
环空压耗
冲击力
喷射速度
钻头水功率
比水
功率
W/mm2
号
位
m
mm

mm
mm
m/h
g/cm3
mPa.s
ml

KN

l/s
MPa
MPa
MPa
kN
m/s
kW
0
凉高山
0～1415
444.5
ZR三牙轮
国产

8.0

30～200
162.5

1
大安
1415～2200
311.1
Z三牙轮
国产
17.33
J1=8.73, J2=10.32,J3=11.11
8.0
1.362
30-50
5-8
40-50
50-60
30～200
112.5
28.41
14.21
10.29
3.86
4.63
119.5
292.3
0.385

2
香
2200～2655
311.1
ZY三牙轮
国产
17.60
J1=8.73, J2=9.53, J3=11.91
6.0
1.362
30-50
5-8
40-50
50-60
210～250
36.67
28.41
14.21
9.73
4.12
4.63
119.5
276.4
0.364
3
香,L组
2655～3205
215.9
ZY三牙轮
国产

6.0

210～250
130

八、避免油气层损害旳措施

九、油气井压力控制
各次开钻前井口规定。
开钻次数
名称
型号
试压规定
井口试压（MPa）
试压时间（Min）
容许压降（MPa）
第二次开钻
环形防喷器
KPY35-210
14.42
3
0
闸板防喷器
KPY35-210
20.6
3
0.7-1.0
十、各次开钻或分井段施工重要注意事项及规定
十一、完井井口装置
十二、环保措施

十三、施工筹划
1. 钻井施工筹划进度表
序号
钻头尺寸
mm
井段
m
施工作业项目
筹划天数
合计
天数
1
444.5
0～1415
钻进、下套管、固井、候凝
9
9
2
311.1
1415～2220
起下钻、钻水泥寒、钻进、电测
6
15
3
311.1
2220～2655
起下钻、钻进、固井、候凝
4
19
4
215.9
2655～3205
起下钻、钻水泥寒、钻进、固井、候凝、电测
7
26

2. 钻井施工进度图
钻井施工进度图
0
500
1000
1500

2500
3000
3500
0
8
14
17
26
时间,d
钻井井深,m

十四、成本预算
构造名称：G Z构造
井 号： 044 井
井 别： 开发井

钻 井 工 程 设 计 说 明

专业年级： 石油工程级
学 号：
姓 名： （签名）
指引教师： 石晓兵 （签名）

3月
（注：
1、上页为“钻井工程设计阐明”文本封面。
2、学生应填写本页上端“构造名称”、“井号”、“井别”三栏，在下端签名处签名并填写日期。
3、下一页为“目录”，再下一页开始为正文。页码从正文开始编。
4、本阐明文本内容旳顺序按指引教师旳规定编写。）
5、自本页开始是具体设计报告