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1、钻井工程设计书 井 别: 探 井 井 号: 定探6401井 井 队: 3208队 设计委托单位: 延长油田股份有限公司定边采油厂 设 计 单 位: 延安三元钻采工程有限责任公司 设 计 单 位: 延安三元钻采工程有限责任公司 工程设计人: 泥浆设计人: 设 计 日 期: 年 月 日 勘探科审批: 签 字: 年 月 日 项目组审批: 签 字:
2、 年 月 日 指挥部领导审批: 签 字: 年 月 日 目 录 一、 基 础 数 据 : ( 见表1) ················ ３ 二、 地质分层及故障提示( 见表2) ············· ４ 三、 井身结构······················· ４ 四、 钻 井 设 备 ( 见表4) ················ ５ 五、 井 口 装 置( 二开示意图) : ···
3、········· ５ 六、 钻具结构( 见表5) ·················· ７ 七、 钻井参数( 见表6) ·················· ７ 八、 钻井质量······················· ８ 九、 钻井液设计: ····················· ９ 十、 事故预防······················ １０ 十一、 井控技术····················· １０ 十二、 油层保护····················· １０ 十三、 固井设计····················· １１ 十四、 技术要求··
4、··················· １２ 十五、 钻井进度表( 见表10) ·············· １５ 一、 基 础 数 据 : ( 见表1) 井 号 A5 井 别 探井 井位坐标 X: 4275165 海 拔( m) 地 面 50 Y: 20416485 地理位置 XX省XX市东500m 构造位置 XX凹陷 设计井深 3565米 完钻原则 进入灰岩地层150m完钻 完钻层位 灰岩地层 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 二、 地质分层及故障提示( 见表2) 层位代 号 底界 深
5、度m 分 层 厚 度m 主要岩性描述 故障 提示 A 280 砾岩层夹砂土,未胶结 渗漏 B 600 320 上部砾岩,砂质砾岩,中下部含砾砂岩 渗漏 C 1050 450 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 D 1600 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 E 1900 300 砂质泥岩、 泥质粉砂岩、 夹砺状砂岩、 含砺砂岩 防斜 防漏 F3 2650 750 泥岩、 粉砂质泥岩、 泥质粉砂岩 防斜
6、 F2J 2900 250 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 F2K 3150 250 泥岩为主, 泥质粉砂岩, 中粗砂岩, 砂砾岩间互 F1 3500 350 泥岩、 泥质砂岩、 下部灰褐色泥岩 防漏、 喷、 卡 QJ 3565 (未穿) 150 深灰, 浅灰色灰岩为主, 间夹褐, 砖红色泥岩 防漏、 喷、 卡 表2 三、 井身结构 1、 井身结构( 见表3) 序号 井段 (m) 钻头尺寸 mm 套管尺寸 mm 套管下深 m 水泥返深 m 备 注
7、 一开 0～285 311 244.5 285 地 面 二开 0～2440 215.9 139.7 2430 1200米 表3 四、 钻 井 设 备 ( 见表4) 序 号 名 称 型 号 载 荷 规 范 数量 1 钻 机 ZJ40 2250KN 1 2 井 架 JJ250-42-K 2500KN 1 3 天 车 TC—250 2500KN 1 4 游 车 YC—200 KN 1 5 大 钩 DG—200 KN 1 6 水
8、龙头 SL—200 1300KN 1 7 转 盘 ZP—520 KN 520MM 1 8 绞 车 JG-40 2250N 478KW 1 9 泥浆泵 3NB—1300 955KW 1300ML 1 10 柴油机 PZ12V1-0B 882KW 1200ML 2 11 压风机 2V—6.5—12 2 12 发电机 6135 200KW 150KW 2 13 震动筛 2ZZS-D 40目 2 表4 五、 井 口 装 置( 二开示意图) : 转盘面
9、 导 管 表层套管头 地 面 图2 2、 井身 结 构 示 意 图: 地 面 ＊ ＊ ＊ ＊ ＊ ＊ Ф244.5×285米 Ф311×285米 ＊＊ ＊＊ 水泥外返深度: 1200米 ＊＊ ＊＊ ＊＊ ＊＊ ＊＊ 阻流环位置: 按设计 Ф139.7×2430米 Ф215
10、9×2440米 六、 钻具结构( 见表5) 序 号 井 段 ( m) 钻头尺寸 mm 钻 具 结 构 一开 0～285 311 311mmBit＋158mmDc×12＋127mmDp 二开 285～2440 215.9 215.9mmBit+158mmDc×2+214mm稳定器+158mmDc×19+127mmDp 取芯 取芯井段 215.9 215.9mm川8-3取芯工具+158Dc×12+127mmDp 表5 七、 钻井参数( 见表6) 层 位 井段 (垂) 钻 头 泥浆 密度 钻
11、 井 参 数 直径 mm 类型 喷咀 mm g/cm3 钻压 KN 转速 RPM 排量 I/S 泵压 MPa 第四系 0～275 311 P2 11～12 1.01 50～60 68 28 1.0～2.0 志丹群 ～1025 215.9 XHP 11～12 1.01 30～50 68 32 4.0～5.0 安定组 ～1060 215.9 XHP 11～12 1.03 180 68 32 5.0～7.0 直罗组 ～1370 215.9 XHP 12～13 1.04 180 68 32
12、 8.0～10.0 延安组 ～1827 215.9 XHP 13～14 1.04 180 68 32 8.0～10.0 延长组 ～2440 215.9 XHP 13～14 1.04 180 68 32 8.0～10.0 表6 表6要求: 1、 二开后直井段要根据井斜情况及时调整钻压, 保证直井段井斜小于1.5度。 2、 二开后, 于18米左右, 带一Ф214毫米扶正器, 在洛河组小于4T的钻压, 吊打钻进, 要求加压准确, 送钻均匀, 钻压不允许忽大忽小, 保证井斜小于1.5度。 3、 洛河组和安定组的界面也应吊打防斜, 措施与洛河组相
13、同, 在截面上钻进地层变化时应及时上提划眼。 4、 Ф214毫米的扶正器, 一直带在钻柱上, 钻进至井底, 中途无特殊情况, 不要甩下。 5、 每次起钻, 钻铤丝扣应洗刷干净, 仔细检查丝扣, 即用榔头敲击, 听声音变化, 判断有无裂纹。 6、 二开后, 应有专人记录泵压变化, 及专人观察返砂情况。 7、 钻至直罗组前, 应及时调整泥浆性能, 保证钻屑携带出地面, 同时控制井径扩大率。 八、 钻井质量 1、 井身质量 a、 表层井斜角不大于1度。 b、 全井最大井斜≤3°。 c、 平均井径扩大率≤10%, 井身校正误差<0.1%。 d、 油层套管尺寸、 下深、 短套管位置
14、 人工井底要求完钻后由甲方根据油层情况确定。 e、 水泥返高按固井设计要求。 f、 井底沉砂小于2米。 2、 固井质量 a、 固井质量符合部颁标准。 b、 固井后候凝72小时后测三样。 3、 资料要求: a、 资料项目: 钻井井史1本; 工程班报表1份; 泥浆班报表1份; 记录仪表1份; 完井卡片1份; 固井卡片1份; 工程设计书1本; 地质设计书1本。 b、 上交时间: 井组完井后七天内上交。 4、 完井井场标准 a、 完井后井场平整、 干净。 b、 完井井口出地高0.2米, 环行钢板与表套焊接牢靠, 并按规定戴好帽子, 电焊好井号
15、 队号。 c、 井场环保事项要求达到有关规定。 九、 钻井液设计: 地 层 井深 ( 垂) m 钻 井 液 性 能 密度 g/cm3 粘度 s 失水 ml 泥饼 mm 初 切/ 终 切 Ph值 第四系 275 15 志丹群 1025 1.02 17 ＜15 0.5 0/0 ＜8 安定组 1060 1.03 20 ＜10 0.5 0/0 ＜8 直罗组 1370 1.04 30 ＜5 0.5 0/2 ＜8 延安组 1827 1.04 30
16、＜5 0.5 0/2 ＜8 延长组 2440 1.04 30 ＜5 0.5 0/2 ＜8 1、 钻井液设计( 见表7) 表7 2、 钻井液性能维护 a、 一开泥浆钻进, 边钻进边补充泥浆, 注意防漏。 b、 二开水中适量补充大分子聚合物胶液, 不断补充清水, 并根据地层情况适当调整处理剂用量。 c、 二开钻井液应维持较低的PH值, 以免影响钻井液的防塌效果。 d、 进入直罗段控制失水, 防止缩径卡钻。 e、 每次起钻前应大排量洗井一周, 保持起下钻顺利。 f、 完钻前30米, 使粘度达到30秒, PH值＜8, 完钻后大排量洗井后, 起钻电测。 十、
17、事故预防 1、 防漏: 第四系黄土层胶结强度低, 下部有河床砾石, 夹有裂缝, 容易漏失, 因此表层要座在坚硬的石板层上, 不留口袋, 固井时严防替空。 2、 防粘卡: 在志丹统等大段砂岩井段, 地层渗透性好, 钻井液失水大, 易形成厚泥饼, 易粘卡, 因此在这些井段要严格控制钻井液密度, 控制失水, 钻具在井内静止时间不得大于3分钟。 3、 防缩径卡钻: 洛河组、 延安组都易缩径, 因此每打完一个单根都要认真划眼一次, 每打150～200米短起下一次, 直罗组易膨胀垮塌, 在这些井段上提下放钻具要特别注意, 遇阻不能强提硬压。 4、 防落物卡钻: 安定组易有掉块, 进入安定组改用一档
18、 不猛提猛放, 同时井口操作干净利索, 防止井口掉入落物。 5、 防其它事故: 钻头、 钻具等入井工具要严格检查, 并丈量好尺寸, 钻进过程中要密切注意悬重、 泵压、 负荷的变化, 是否蹩跳, 发现问题要及时分析, 不能盲目钻进。 十一、 井控技术 1、 钻井队成立井控领导小组, 平台经理任组长。 2、 打开油层50米前, 坚持干部24小时值班, 布置并检查井控工作, 处理出现的问题。 3、 起钻必须灌好泥浆, 每3～5柱灌一次, 钻铤一柱灌一次, 并确保灌入量与起出钻具体积相等。 4、 发现快钻时、 放空、 泵压下降、 粘度升高, 钻井液中有油气入侵, 要及时停钻, 并采取相应
19、的措施。 十二、 油层保护 1、 打开油气层时, 严格控制钻井液的固相含量, 总固相含量＜3%, 含砂量＜0.3%。 2、 完井液PH值＜8。 3、 打开油气层及完钻电测控制失水在5毫升以内。 4、 完井电测后要及时下套管, 油层浸泡时间小于3天。 5、 控制水泥浆失水及自由水, 试用快凝水泥浆体系固井。 十三、 固井设计 1、 套管柱设计( 见表8) 2、 注水泥设计( 见表9) a、 水泥配方: 油层顶界以上200米为纯水泥, 配方视具体情况另行设计。 b、 水泥等级: G级抗硫水泥。 c、 水泥返深: 表层返至地面, 油层水泥返深完井电测后定。 3、 固井要
20、求 a、 套管串结构由甲方地质现场定。 b、 下套管前必须通井, 调整好钻井液性能, 循环两周以上, 对洛河组以下发生过井漏的井段, 必须先堵漏再下套管。 c、 送井套管必须进行检查, 并有检验记录。 d、 对送井套管, 井队应做好以下工作: 查外观质量、 丈量内外径、 查壁厚、 查钢级、 通内径、 丈量长度、 清洗丝扣、 上下钻台穿鞋戴帽。 表8: 套管柱设计: 套管 程序 井 段 m 规 范 mm 长 度 m 钢级 壁厚 mm 重量( 吨) 安 全 系 数 段重 累计 抗拉 抗压 抗挤 表 层 0～275 95/8″
21、 285 J55/8.94 17.14 17.14 油 层 0～2440 51/2″ 2450 J55/7.72 66.41 66.41 3.65 2.47 2.67 表9: 注水泥设计 套 管 程 序 固井前 泥浆密 度要求 g/cm3 水 泥 返 深 m 水 泥 塞 高 度 m 水 泥 浆 密 度 g/cm3 水 泥 级 别 水泥外添 加剂品种 与 数 量 表 层 套 管 1.02 地 面 10～15 1.85 G级 油 层 套 管 1.04 1200
22、m 待 定 1.85 G级 表9 十四、 技术要求 1、 一开 a、 一开钻进使用塔式钻具结构。 b、 一开钻进每打一根钻铤, 增加一吨钻压, 最大钻压不超过8吨, 保证一开打直, 打完一开后必须投测, 井斜要符合设计要求。 c、 一开黄土层是易塌地层, 排量要适当, 一般控制在25升/秒以上, 泥浆钻进。 d、 一开必须钻穿黄土层25～30米, 不留口袋, 套管必须座在井底。 e、 表层套管必须双钳紧扣, 固井时必须先向套管内灌满钻井液后证明确实顶通后方可实施固井作业, 并计算好替浆量, 留5米水泥塞, 严防替空, 候凝时间大于36小时。 2、 二开 a、
23、二开使用钟摆钻具结构。 b、 二开必须用Ⅰ档吊打全部钻铤出表层套管后, 方可加压至设计钻压。 c、 每打完一个单根, 必须划眼一次, 方可接单根, 接单根时多提0.5～1米, 上提下放不遇阻, 防止带拉力座吊卡, 晚停泵早开泵, 小排量开泵, 开泵正常后再开至正常排量, 防止蹩漏地层。 d、 起钻时遇阻不超过10吨, 严禁硬拔, 要以下放和活动转盘为主, 必要时倒划眼。 e、 下钻时遇阻不超过5吨, 严禁硬压, 必须划眼, 在延安组缩径井段特别重要, 下钻400米必须挂水刹车。 f、 正常钻进送钻均匀, 加压准确, 防溜、 防顿, 发现蹩跳、 负荷加重、 泵压不正常, 要及时分析原因
24、 不能盲目钻进, 防止井下事故的发生。 g、 测斜时井下不正常不测斜, 钻井液性能不好不测斜, 测斜时一般不接单根, 并配合适当活动钻具。 h、 进入安定组后,每个单根打完后要重复划眼2～3次后再接单根,而且打完安定组后起钻前必须充分循环2～3周后再起钻。 i、 完钻前30米钻井液粘度22秒, 打完进尺后循环好钻井液起钻电测。 j、 认真搞好非目的层段的控制性录井工作, 卡准第四系、 白垩系、 地层底界, 做好地层预报工作。 k、 打”口袋”过程中如发现好的含油气显示层段必须请示上级部门决定是否加深。 l、 目的的层段应采取优质水基钻井液, 其失水<4cc。 m、 施工过程中严
25、禁在钻井液中混油, 如有特殊原因必须混油时应报请甲方方可施工, 并将混油后观测到的数据记录在案, 事故处理完毕后, 必须全部替换成原钻井液。 n、 油层浸泡时间≤3天。 o、 本井区磁偏角为0′。 3、 取心技术要求 a、 下井前取心工具的检查与装配 ①、 检查钢球、 弹子盘是否损坏, 做到及时更换。 ②、 悬挂轴总承检查装配完好, 做到灵活好应。使用的锁紧销钉要符合要求, 防止锁紧螺帽倒扣。 ③、 卡箍岩心爪要符合要求。 ④、 卡块式岩心爪上的小弹簧其弹力要符合设计要求。 ⑤、 与内岩心筒连接的各类零部件一律使用链钳紧扣, 并使用加力杠用三人同时用力上紧丝扣。 ⑥、 取心
26、工具卡在转盘上之后, 要将内岩心筒全部抽出外筒, 用眼睛观察岩心筒是否弯曲, 并用手转动内岩筒, 观察是否转动自如。 ⑦、 取心工具全部连接完好之后, 用手转动内筒看是否转动灵活, 接好钻头用钢直尺测量取心钻头内台阶面与卡箍座端面之间隙5～10毫米。 b、 下钻要求 ①、 下钻遇阻( 不准超过5吨) 要连接方钻杆, 开泵循环划眼经过。 ②、 下钻至井底大排量循环泥浆( 柴油机转数要达到1300转/分以上) 并上下活动钻具, 充分清洗内筒和井底10分钟。 ③、 卸开方钻杆投球, 待球入座后, 再缓慢下放钻具。 c、 取心钻进 ①、 取心钻进之前, 校指重表灵敏针对零, 悬重准确。
27、 ②、 刚钻进时, 要轻压慢转( 1～3吨, Ⅰ档) , 树好芯, 造好台阶之后, 再慢慢加至正常钻压取心钻进, 树心进尺不少于0.2～0.3米。 ③、 随时注意钻时变化, 注意灵敏针的摆动情况, 如果灵敏针摆动不正常, 要分析是否”堵心”或”磨心”。做出正确分析判断后方可进行下道工序。 ④、 取心进尺要小于内岩心筒长度0.5米以上。 d、 割心 准备割心之前, 适当提高钻压2～3吨, 钻进0.3～0.5米之后, 压住刹把, 观察灵敏度针回摆情况, 钻压下降3吨以下时, 进行割心。 e、 割心成败的判断 提起取心工具2米左右, 启动转盘转动2分钟, 停车后, 下放钻具, 如能顺利放回井底并与割心前灵敏针的读数一样, 在提起取心工具4～5米, 启动转盘转动2分钟, 停车后, 下放钻具顺利放至井底, 并与割心前灵敏针的读数一样, 割心成功。循环一周泥浆, 即可起钻。 序号 施 工 项 目 计 划 天 数( 天) 累 计 天 数( 天) 1 搬 迁 安 装 3 3 2 一 开 钻 井 1 4 3 表 层 候 凝 1 5 4 二开钻进( 取芯) 7 12 5 完 井 作 业 3 15 十五、 钻井进度表(
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