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2023年度1_滨435-斜4_设计书(2)

文章来源:网友投稿 时间:2022-11-03 18:45:05

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2023年度1_滨435-斜4_设计书(2)

 

  设计编号: 202202-101

 钻 钻 井 工 程 设 计

  中石化胜利油田分公司 2 2022 年 年 2 02 月 月 5 25 日

 单位: 鲁明公司 井号: 滨 435-斜 4 井别: 滚动勘探井 井型: 定向井

 滨 滨 435- -斜 斜 4 4 井 钻井工程设计

  设 计 单 位 :

 :

 胜利石油工程有限公司钻井工艺研究院

 工 程 设 计

 :

 :

 钻井液设计 :

 :

 固 井 设 计 :

 :

 定 额 设 计 :

 :

 目 目

 录

  1

 设计依据 .............................................................................................................. 1

 2

 质量要求 .............................................................................................................. 1

 3

 井身结构 .............................................................................................................. 1

 4

 轨道设计 .............................................................................................................. 3

 5

 钻井设备 .............................................................................................................. 5

 6

 钻具组合与强度校核 .......................................................................................... 6

 7

 钻头选型与钻井参数 ........................................................................................ 10

 8

 取心设计 ............................................................................................................ 11

 9

 钻井液设计 ........................................................................................................ 13

 10

 油气层保护要求 ................................................................................................ 17

 11

 油气井压力控制(井控专篇)

 ........................................................................ 17

 12

 固井设计 ............................................................................................................ 29

 13

 钻井施工重点技术要求 .................................................................................... 36

 14

 完井井口装置 .................................................................................................... 40

 15

 职业健康、生产安全、公共安全、环保(HSE)要求 ................................ 40

 16

 钻井资料要求 .................................................................................................... 51

 中国石化

 井

  钻井工程设计

 1 滨 滨 435 5- -斜 斜 4 4

 1 设计依据 1.1 钻井工程设计依据 (1)

 钻井地质设计; (2)

 邻区邻井实钻资料; (3)

 有关技术规范及技术法规; (4)

 井位审批纪要号:2022-013。钻井投资估算:525 万元。

 1.2 井位 数据 初测井口坐标:纵(X)4139705

 横(Y)20596170 方位修正角(°):-7.89

 磁倾角(°):55.98

 磁场强度(μT):53.21

 2 质量要求 2.1 直井段井身质量要求 表2 2- -1 1

 井身质量要求

 井深(m)

 井斜角(°)

 全角变化率(≤°/30m)

 水平位移(m)

 0~500 1 0.75 15 500~1000 2 0.75 15 1000~1500 3 1.25 20 直井段采用电子多点监测井身轨迹,起钻测多点计算井身轨迹数据。

 2.2 定向井段井身质量要求

  定向段采用 MWD 随钻测控井身轨迹,根据实际情况采用滑动钻进和复合钻进两种方式,随时调整井斜和方位。

  靶点 A 靶半径(m):20.00

  3 井身结构 3.1 井身结构设计系数 抽吸压力当量密度(Sb):0.036g/cm3

 激动压力当量密度(Sg):0.036g/cm3

 井涌条件当量密度(Sk):0.05g/cm3

 安全附加当量密度(Sf):0.07g/cm3

 正常压差允值:12~15MPa 异常压差允值:15~20MPa

 中国石化

 井

  钻井工程设计

 2 滨 滨 435 5- -斜 斜 4 4

 3.2 井身结构设计数据表 表3 3- -1 1

 井身结构设计

 开钻 顺序 钻头尺寸 (mm)

 井深 (m)

 套管外径 (mm)

 套管下深 (m)

 水泥封固段 (m)

 一开 311.2 401.0 244.5 400 0~401 二开 215.9 3480.94 139.7 3477 0~3480.94 3.3 井身结构示意图

 图3 3- -1 1

 井身结构图

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 井

  钻井工程设计

 3 滨 滨 435 5- -斜 斜 4 4

 4 轨道设计 4.1 轨道设计 表4 4- -1 1

 轨道设计表

 井号:滨 435-斜 4 轨道类型:直-增-稳

 井底垂深(m)

 井底闭合距(m)

 井底闭合方位(°)

 造斜点 (m)

 最大井斜角(°)

 3200.00 997.01 3.52 1500.00 32.09 磁倾角(°)

 磁场强度(μT)

 磁偏角 (°)

 收敛角 (°)

 方位修正角 (°)

 55.98 53.21 -7.23 0.66 -7.89 初测井口:X=4139705.00 Y=20596170.00 靶点:A X=4140600 Y=20596225 垂深:3040m

 闭合距:896.69m

 闭合方位:3.52°

 靶半径:20m 表4 4- -2 2

 轨道参数

 井深 (m)

 井斜 (°)

 方位 (°)

 垂深 (m)

 水平位移 (m)

 南北 (m)

 东西 (m)

 狗腿度 (°/30m)

 工具面 (°)

 靶点 0.00 0.00 0 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00

 1500.00 0.00 3.52 1500.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00

 1713.91 32.09 3.52 1702.91 58.35 58.24 3.58 4.50 0.00

 3292.09 32.09 3.52 3040.00 896.69 895.00 55.00 0.00 0.00 A 3480.94 32.09 3.52 3200.00 997.01 995.13 61.15 0.00 0.00

 表4 4- -3 3

 轨道各点数据

 井深 (m)

 井斜 (°)

 方位 (°)

 闭合方位 (°)

 垂深 (m)

 闭合距 (m)

 南北 (m)

 东西 (m)

 造斜率 (°/30m)

 方位变化率 (°/30m)

 狗腿度 (°/30m)

 工具面 (°)

 0.00 0.00 3.52 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 1500.00 0.00 3.52 0.00 1500.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 1550.00 7.50 3.52 3.52 1549.86 3.27 3.26 0.20 4.50 0.00 4.50 0.00 1565.32 9.80 3.52 3.52 1565.00 5.57 5.56 0.34 4.50 0.00 4.50 0.00 1600.00 15.00 3.52 3.52 1598.86 13.02 12.99 0.80 4.50 0.00 4.50 0.00 1650.00 22.50 3.52 3.52 1646.17 29.08 29.02 1.78 4.50 0.00 4.50 0.00 1700.00 30.00 3.52 3.52 1690.99 51.17 51.08 3.14 4.50 0.00 4.50 0.00 1713.91 32.09 3.52 3.52 1702.91 58.35 58.24 3.58 4.50 0.00 4.50 0.00 1913.91 32.09 3.52 3.52 1872.35 164.59 164.28 10.10 0.00 0.00 0.00 0.00 2099.98 32.09 3.52 3.52 2030.00 263.43 262.94 16.16 0.00 0.00 0.00 0.00 2113.91 32.09 3.52 3.52 2041.80 270.83 270.32 16.61 0.00 0.00 0.00 0.00 2313.91 32.09 3.52 3.52 2211.25 377.07 376.36 23.13 0.00 0.00 0.00 0.00 2495.38 32.09 3.52 3.52 2365.00 473.47 472.58 29.04 0.00 0.00 0.00 0.00 2513.91 32.09 3.52 3.52 2380.70 483.32 482.41 29.64 0.00 0.00 0.00 0.00 2701.94 32.09 3.52 3.52 2540.00 583.20 582.10 35.77 0.00 0.00 0.00 0.00 2713.91 32.09 3.52 3.52 2550.15 589.56 588.45 36.16 0.00 0.00 0.00 0.00 2913.91 32.09 3.52 3.52 2719.60 695.80 694.49 42.68 0.00 0.00 0.00 0.00 3113.91 32.09 3.52 3.52 2889.04 802.04 800.53 49.19 0.00 0.00 0.00 0.00 3132.75 32.09 3.52 3.52 2905.00 812.05 810.52 49.81 0.00 0.00 0.00 0.00 3292.09 32.09 3.52 3.52 3040.00 896.69 895.00 55.00 0.00 0.00 0.00 0.00 3480.94 32.09 3.52 3.52 3200.00 997.01 995.13 61.15 0.00 0.00 0.00 0.00 注:要求中靶井斜角不大于 35°,中靶半径小于 20m,中靶后稳斜完钻。

 中国石化

 井

  钻井工程设计

 4 滨 滨 435 5- -斜 斜 4 4

  4.2 井眼轨道垂直投影图

  图4 4- -1 1

 井眼轨道垂直投影图

 4.3 井眼轨道水平投影图

  图4 4- -2 2

 井眼轨道水平投影图

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 井

  钻井工程设计

 5 滨 滨 435 5- -斜 斜 4 4

 5 钻井设备 5.1 设备选择要求 本井设计钻深 3480.94m,依据钻机负荷的选择原则,确定选择的钻机设备负荷能力及配置能够满足 3480.94m 及以上钻井的需要。

 (1)正常钻井施工过程中最大工作钩载不能超过钻机实际最大钩载的 80%。

 (2)钻具的最大净重不能超过钻杆盒承载能力。

 (3)钻机净空高应满足设计井口装置安装的需要。

 (4)要求设备工况良好,设备防护与安全设施齐全,动力与传动系统效率高,循环与钻井液净化、维护处理系统能够满足不同井段对排量、钻井液性能维护与钻井液储备的要求。

 5.2 主要设备简介 表 表 5 5- - 1

 L 40L 型 钻机主要设备 配备 要求

 序号 设备名称 主要技术参数 单位 数量 1 天车 最大静负荷 2250kN 台 1 2 游车大钩 最大钩载 2250kN 台 1 3 水龙头 最大静负荷 2250kN,最高工作压力不低于 34MPa,中心管内径 75mm 台 1 4 转 盘 最大静负荷与通孔直径分别为:3150kN,520mm

 台 1 5 井架 最大静负荷 2250kN 套 1 6 井架底座 钻台面高度≥5 m,转盘梁最大静载荷 2250 kN 套 1 7 柴油机 柴油机或柴油发电机组单台功率不小于 800 kW 台 3 8 钻井泵 单台功率不小于 960 kW(1300HP),最大泵压 35MPa 台 2 9 钻井液 循环罐 含搅拌机,单罐有效容积不小于 30 m3

 个 3 10 振动筛

 套 1 11 除砂器

 台 1 12 离心机

 台 1~2 13 钻井参数仪

 套 1 注:本表仅列 4000m 钻机的主要设备要求,其他设备配备执行 Q/SH1020 2618.2-2017。

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 井

  钻井工程设计

 6 滨 滨 435 5- -斜 斜 4 4

 6 钻具组合与强度校核 6.1 钻具组合 表6 6- -1 1

 钻具组合

 开钻 次序 井眼尺寸

 (mm)

 钻进井段

 (m)

 钻具组合 一开 311.2 0~401 Φ311.2mm 钻头+Φ177.8mm 钻铤 12 根(含无磁钻铤 1 根)+Φ127mm 钻杆 二 开 直井段 215.9 401~1500 常规钻具:Φ215.9mm 钻头+止回阀+Φ177.8mm 钻铤 12根(含无磁钻铤 1 根)+Φ127mm 钻杆 钟摆钻具:Φ215.9mm 钻头+止回阀+Φ177.8mm 钻铤 2 根(含无磁钻铤 1 根)+ Φ214mm 螺旋扶正器+Φ177.8mm钻铤 10 根+Φ127mm 钻杆 斜井段 215.9 1500~3480.94 Φ215.9mm 钻头+Φ171.5mm1.25°单弯动力钻具+止回阀+Φ158.8mm 无磁钻铤 1 根+MWD+Φ158.8mm 钻铤 2 根+Φ127mm 加重钻杆 30 根+Φ127mm 钻杆 钻井 取心 215 2810~2820(垂深)

 3020.62~3032.42 (斜深)

 Φ215mm 取心钻头+ Y-8100(非投球式)取心工具+Φ158.8mm 钻铤 9 根+Φ127mm 钻杆 2910~2920(垂深)

 3138.65~3150.45 (斜深)

 通井 215.9 0~3480.94 组合一:215.9mm 钻头+止回阀+Φ158.8mm 钻铤 2 根+Φ210mm 螺扶+Φ127mm 加重钻杆+Φ127mm 钻杆 :

 组合二:Φ215.9mm钻头+Φ210mm螺扶+止回阀+Φ127mm加重钻杆 1 根+Φ210mm 螺扶+Φ127mm 加重钻杆+Φ127mm 钻杆 注:本设计供参考,施工单位在实钻中可根据实际情况依据地层特性在确保井下安全、确保下套管顺利和井身质量、提高钻井速度的原则调整钻具组合;通井钻具的选择应该有利于井眼修复,以保证套管顺利下入。

 6.2 钻柱强度校核 表6 6- -2 2

 钻柱强度校核

 中和点深度(m):3365.23 中和点位置:外径 127mm 内径 76.2mm 加重钻杆 钻

 具

 明

 细 序号 钻柱 名称 外径 (mm)

 内径 (mm)

 钢级 重量 (kg/m)

 长度 (m)

 屈服强度 (MPa)

 抗拉 系数 抗扭 系数 MISES 系数 1 钻铤 158.8 71.4

 123.7 27.0

  100.0 15.26 2 加重钻杆 127.0 76.2

 72.37 270.0

 82.68 43.97 12.33 3 钻杆 127.0 108.6 G-105 29.1 3183.94 724.0 3.67 15.59 2.62

 中国石化

 井

  钻井工程设计

 7 滨 滨 435 5- -斜 斜 4 4

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  钻井工程设计

 8 滨 滨 435 5- -斜 斜 4 4

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  钻井工程设计

 9 滨 滨 435 5- -斜 斜 4 4

  6.3 定向井井下专用工具及仪器 表 表 6 6- - 3 井下专用工具及仪器表

 名

 称 规

 格 型

 号 数

 量 备

 注 Φ158.8 mm 无磁钻铤 根

 1

 Φ177.8 mm 无磁钻铤 根

 1

 Φ127mm 加重钻杆 根

 30

 Φ214mm 螺旋扶正器 个

 1

 Φ210mm 螺旋扶正器 个

 2

 Φ171.5mm 单弯(1.25°)

 根

 1

 Φ158.8mm 钻铤 根

 2

 Φ177.8mm 钻铤 根

 11

 MWD、电子单多点 套

 各 1

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 井

  钻井工程设计

 10 滨 滨 435 5- -斜 斜 4 4

 7 钻头选型与钻井参数 7.1 钻头选型 设计 表7 7- -1 1

 钻头选型设计表

 序号 尺寸 (mm)

 钻进井段 (m)

 进尺 (m)

 纯钻时间(h)

 机械钻速(m/h)

 数量 (只)

 钻头型号推荐 1 2 1 311.2 0~401 401

 P2

 2 215.9 401~1500 1099 35 31.4 1 HAT127

 3 215.9 1500~2900 1400 65 21.54 2 PDC

 4 215.9 2900~3480.94 580.94 60 9.68 PDC

 7.2 钻井参数设计 表7 7- -2 2

 钻井参数设计表

 钻头 序号 层位 井段 (m) 喷嘴 组合 (mm) 钻 进 参 数 水

 力

 参

 数 钻压 (kN) 转速 (r/min)排量(L/s) 立...

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