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与金 17-斜 92 井为同台井，同台第二口。
设计编号: 202110-055
钻 钻 井 工 程 设 计
中石化胜利油田分公司 1 2021 年 0 10 月 7 27 日
单位: 东胜精攻 井号: 金 17-斜 93 井别: 生产井 井型: 定向井
金 金 17- -斜 斜 3 93 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
钻井液设计 ........................................................................................................ 11
9
油气层保护要求 ................................................................................................ 14
10
井控设备 ............................................................................................................ 15
11
固井设计 ............................................................................................................ 25
12
钻井施工重点技术要求 .................................................................................... 32
13
完井井口装置 .................................................................................................... 38
14
职业健康、生产安全、公共安全、环保（HSSE）要求 .............................. 39
15
钻井资料要求 .................................................................................................... 48
中国石化
井
钻井工程设计
1 金 金 17- - 斜 93
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）设计依据：胜利油田分公司油气开发管理中心《井位审批纪要》2020-152。
1.2 井位 数据 初测井口坐标：纵(X)4104451.00
横(Y)20579523.00 方位修正角(°)：-7.61
磁倾角(°)：55.62
磁场强度(μT)：53.06
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）
0～400 1 1.25 -- 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):15.00
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
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井
钻井工程设计
2 金 金 17- - 斜 93
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 346.1 211.0 273.1 210 0～211 二开 241.3 1046.64 177.8 1043 0～1046.64 3.3 钻井顺序 表3 3- -2 2
同台井数据
钻井 顺序 井号 井深 （m）
造斜点 （m）
方位 （°）
井斜角 （°）
水平位移 （m）
表层下深 （m）
备注 1 金 17-斜 92 1051.19 370 30.55 26.46 285.89 201
2 金 17-斜 93 1046.64 400 303.11 26.19 266.96 211
3.4 井身结构示意图
图3 3- -1 1
井身结构图
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井
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3 金 金 17- - 斜 93
4 轨道设计 4.1 轨道设计 表4 4- -1 1
轨道设计表
井号：金 17-斜 93 轨道类型：直-增-稳-降
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（°）
982.00 266.96 303.11 400.00 29.24 磁倾角（°）
磁场强度（μT）
磁偏角 （°）
收敛角 （°）
方位修正角 （°）
55.62 53.06 -7.07 0.54 -7.61 井口：X=4104451.00 Y=20579523.00 靶点:A X=4104571 Y=20579339 垂深:892m
闭合距:219.67m
闭合方位:303.11°
靶半径:15m
表 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
400.00 0.00 303.11 400.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
594.96 29.24 303.11 586.61 48.68 26.59 -40.78 4.50 0.00
944.97 29.24 303.11 892.00 219.67 120.00 -184.00 0.00 0.00 A 1046.64 26.19 303.11 982.00 266.96 145.83 -223.61 0.90 180.00
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 0.00 303.11 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 400.00 0.00 303.11 0.00 400.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 440.00 6.00 303.11 303.11 439.93 2.09 1.14 -1.75 4.50 0.00 4.50 0.00 480.00 12.00 303.11 303.11 479.42 8.35 4.56 -6.99 4.50 0.00 4.50 0.00 520.00 18.00 303.11 303.11 518.04 18.70 10.21 -15.66 4.50 0.00 4.50 0.00 560.00 24.00 303.11 303.11 555.36 33.02 18.04 -27.66 4.50 0.00 4.50 0.00 594.96 29.24 303.11 303.11 586.61 48.68 26.59 -40.78 4.50 0.00 4.50 0.00 690.54 29.24 303.11 303.11 670.00 95.38 52.10 -79.89 0.00 0.00 0.00 0.00 694.96 29.24 303.11 303.11 673.86 97.54 53.28 -81.70 0.00 0.00 0.00 0.00 794.96 29.24 303.11 303.11 761.11 146.39 79.97 -122.62 0.00 0.00 0.00 0.00 850.99 29.24 303.11 303.11 810.00 173.76 94.92 -145.54 0.00 0.00 0.00 0.00 894.96 29.24 303.11 303.11 848.37 195.24 106.66 -163.54 0.00 0.00 0.00 0.00 944.97 29.24 303.11 303.11 892.00 219.67 120.00 -184.00 0.00 0.00 0.00 0.00 984.97 28.04 303.11 303.11 927.10 238.85 130.47 -200.06 -0.90 0.00 0.90 180.00 993.90 27.78 303.11 303.11 935.00 243.03 132.76 -203.56 -0.90 0.00 0.90 0.00 1024.97 26.84 303.11 303.11 962.60 257.28 140.54 -215.50 -0.90 0.00 0.90 180.00 1046.64 26.19 303.11 303.11 982.00 266.96 145.83 -223.61 -0.90 0.00 0.90 180.00 注：中靶半径小于 15m，中靶后自然降斜完钻。
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井
钻井工程设计
4 金 金 17- - 斜 93
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
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5 金 金 17- - 斜 93
5 钻井设备 5.1 设备选择要求 本井设计钻深 1046.64m，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 1046.64m 及以上钻井的需要。尽量选用网电钻机，节能降耗。
（1）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
20 0 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 备注 1 天车 最大静负荷 1580kN
台 1
2 游车大钩 最大钩载 1580kN 台 1
3 水龙头 最大静负荷 1600kN，最高工作压力 35MPa，中心内径 75mm 台 1
4 转 盘 最大静负荷 1350kN，开口直径 444.5mm 台 1
5 井架 最大静钩载 1600kN 套 1
6 绞车 额定输入功率 450kW，最大快绳拉力 210kN 台 1
7 井架底座 钻台面高度 4m 或 5m，转盘梁最大静载荷 1600kN 套 1 选一 8 动力系统 单台功率不小于 810kW 台 2
9 钻井泵组 单台功率不小于 597kW（800HP）
台 1～2
10 钻井液 循环罐 含搅拌机，单罐有效容积不小于 30 m 3
个 3
11 振动筛
套 1
12 除砂器
台 1
13 离心机 处理量≥ 40 m 3 /h 台 1～2
14 钻井参数仪
套 1
注：本表仅列 2000m 钻机的主要设备要求，其他设备配备执行 Q/SH 0168.1-2008。
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井
钻井工程设计
6 金 金 17- - 斜 93
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 Φ346.1 0～211 Φ346.1mm 钻头+Φ177.8mm 钻铤 9 根（含 1 根无磁钻铤）+Φ127mm 钻杆 二开 Φ241.3 211～1046.64 Φ241.3mm 钻头 +Φ196.7mm1.25°单弯动力钻具+止回阀+Φ177.8mm 无磁钻铤 1 根+MWD +Φ177.8mm 钻铤 2 根+Φ127mm加重钻杆 15 根+Φ127mm 钻杆 通井 Φ241.3 0～1046.64 Φ241.3mm 钻头+止回阀+Φ177.8mm 钻铤 2 根+Φ235mm 螺扶+Φ127mm 加重钻杆+Φ127mm 钻杆 或 Φ241.3mm 钻头+Φ235mm 螺扶+止回阀+Φ127mm 加重钻杆 1根+Φ235mm 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):975.31 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 177.8 71.4
163.9 27.0
100.0 18.46 2 加重钻杆 127.0 76.2
72.37 135.0
100.0 88.1 13.89 3 钻杆 127.0 108.6 G-105 29.1 884.64 724.0 12.67 27.17 1.24
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7 金 金 17- - 斜 93
中国石化
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8 金 金 17- - 斜 93
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9 金 金 17- - 斜 93
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 Φ177.8 mm 无磁钻铤 根
1
Φ177.8mm 钻铤 根
9
Φ127mm 加重钻杆 根
15
Φ235mm 螺旋扶正器 个
2
Φ196.7mm 单弯(1.25°) 根
1
MWD、电子单多点 套
各 1
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10 金 金 17- - 斜 93
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 1 346.1 0～211 211
P2
2 241.3 211～1046.64 835.64 30 27.85 1 HAT127
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) 立管 压力 (MPa) 钻头 压降 (MPa) 循环 压耗 (MPa) 冲 击力 (kN) 喷射 速度 (m/s) 钻头水 功率 (kW) 比水 功率 (W/mm2 ) 上返 速度 (m/s) 功率 利用率 (％) 1 平原组 0～211
2 沙一段 211～1046.64 11,11,11 120～140 70+螺杆 33 13.47 9.28 4.19 4.78 115.79 306.18 6.7 1 68.91 注：
松软地层定向及测斜时应控制好排量，防止“ 大肚子” 等井下复杂情况发生。
中国石化
井
钻井工程设计
11 金 金 17- - 斜 93
8 钻 钻 井液设计 8.1 基本数据 表8 8- -1 1
钻井液设计基本数据
井身结构 地面循环量 （m 3 ）
井眼容积 （m 3 ）
补充量 （m 3 ）
总需要量（m 3 ）
钻头尺寸×钻深（mm×m）
套管尺寸×下深 （mm×m）
Φ346.1×211 Φ273.1×210 60 24 36 120 Φ241.3×1046.64 ...
