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设计编号: 202102-012
钻 钻 井 工 程 设 计
中石化胜利油田分公司 2021 1 年 年 2 02 月 月 3 03 日
单位: 鲁明公司 井号: 莱 87-斜 36 井别: 滚动勘探井 井型: 定向井
莱 莱 87- -斜 斜 6 36 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 .......................................................................................... 9
8
钻井液设计 ........................................................................................................ 10
9
油气层保护要求 ................................................................................................ 14
10
油气井压力控制（井控专篇）
........................................................................ 14
11
固井设计 ............................................................................................................ 26
12
钻井施工重点技术要求 .................................................................................... 33
13
完井井口装置 .................................................................................................... 39
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 .................................................................................................... 49
中国石化
井
钻井工程设计
1 莱 莱 87- - 斜 36
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：井位审批纪要号 2021-019。
1.2 井位 数据 初测井口坐标：纵(X）
4 141 292.37
横(Y）
20 668 521.42 方位修正角(°）：-8.47
磁倾角(°）：55.82
磁场强度(μT）：53.01
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 15 500～900 2 0.75 15 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 莱 莱 87- - 斜 36
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 311.2 351.0 244.5 350 0～351 二开 215.9 3695.42 139.7 3692 0～3695.42 3.3 井身结构示意图
图3 3- -1 1
井身结构图
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3 莱 莱 87- - 斜 36
4 轨道设计 4.1 轨道设计 表4 4- -1 1
轨道设计表
井号：莱 87-斜 36 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（°）
3550.00 883.01 283.63 900.00 18.85 磁倾角（°）
磁场强度（μT）
磁偏角 （°）
收敛角 （°）
方位修正角 （°）
55.82 53.01 -7.32 1.15 -8.47 初测井口：X=4141292.37 Y=20668521.42 靶点:A X=4141486 Y=20667723 垂深:3370m
闭合距:821.56m
闭合方位:283.63°
靶半径:15m
表 表 4 4- - 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
900.00 0.00 283.63 900.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
1025.66 18.85 283.63 1023.40 20.48 4.83 -19.91 4.50 0.00
3505.22 18.85 283.63 3370.00 821.56 193.63 -798.42 0.00 0.00 A 3695.42 18.85 283.63 3550.00 883.01 208.11 -858.14 0.00 0.00
表 表 4 4- - 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 0.00 283.63 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 900.00 0.00 283.63 0.00 900.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 925.02 3.75 283.63 283.63 925.00 0.82 0.19 -0.80 4.50 0.00 4.50 0.00 960.00 9.00 283.63 283.63 959.75 4.70 1.11 -4.57 4.50 0.00 4.50 0.00 1020.00 18.00 283.63 283.63 1018.04 18.70 4.41 -18.17 4.50 0.00 4.50 0.00 1025.66 18.85 283.63 283.63 1023.40 20.48 4.83 -19.91 4.50 0.00 4.50 0.00 1148.86 18.85 283.63 283.63 1140.00 60.29 14.21 -58.59 0.00 0.00 0.00 0.00 1270.38 18.85 283.63 283.63 1255.00 99.55 23.46 -96.74 0.00 0.00 0.00 0.00 1325.66 18.85 283.63 283.63 1307.32 117.41 27.67 -114.10 0.00 0.00 0.00 0.00 1360.19 18.85 283.63 283.63 1340.00 128.56 30.30 -124.94 0.00 0.00 0.00 0.00 1625.66 18.85 283.63 283.63 1591.23 214.33 50.51 -208.29 0.00 0.00 0.00 0.00 1925.66 18.85 283.63 283.63 1875.14 311.25 73.36 -302.48 0.00 0.00 0.00 0.00 1962.49 18.85 283.63 283.63 1910.00 323.15 76.16 -314.05 0.00 0.00 0.00 0.00 2225.66 18.85 283.63 283.63 2159.05 408.17 96.20 -396.67 0.00 0.00 0.00 0.00 2525.66 18.85 283.63 283.63 2442.97 505.09 119.04 -490.86 0.00 0.00 0.00 0.00 2670.46 18.85 283.63 283.63 2580.00 551.87 130.07 -536.33 0.00 0.00 0.00 0.00 2754.99 18.85 283.63 283.63 2660.00 579.18 136.50 -562.87 0.00 0.00 0.00 0.00 2825.66 18.85 283.63 283.63 2726.88 602.01 141.89 -585.06 0.00 0.00 0.00 0.00 2934.62 18.85 283.63 283.63 2830.00 637.22 150.18 -619.27 0.00 0.00 0.00 0.00 3125.66 18.85 283.63 283.63 3010.79 698.94 164.73 -679.25 0.00 0.00 0.00 0.00 3425.66 18.85 283.63 283.63 3294.70 795.86 187.57 -773.44 0.00 0.00 0.00 0.00 3505.22 18.85 283.63 283.63 3370.00 821.56 193.63 -798.42 0.00 0.00 0.00 0.00 3695.42 18.85 283.63 283.63 3550.00 883.01 208.11 -858.14 0.00 0.00 0.00 0.00 注：地质要求中靶半径小于 15m，井斜角小于 20°中靶，中靶后稳斜完钻。
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4 莱 莱 87- - 斜 36
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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5 莱 莱 87- - 斜 36
5 钻井设备 5.1 设备选择要求 本井设计钻深 3695.42m，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 3695.42m 及以上钻井的需要。
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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6 莱 莱 87- - 斜 36
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 0～351 Φ311.2mm 钻头 +Φ177.8mm 钻铤 12 根（含无磁钻铤 1 根）+Φ127mm 钻杆 直井段 215.9 351～900 ：
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
定向段 215.9 900～1025.66 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 稳斜段 215.9 1025.66～3695.42 复合钻具：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 常规钻具：Φ215.9mm 钻头+Φ214mm 螺扶 1 个+止回阀+Φ158.8mm 短钻铤 1根+Φ214mm 螺扶 1 个 +Φ158.8mm 无磁钻铤 1 根+Φ214mm 螺扶 1 个+Φ158.8mm 钻铤 1 根 +Φ127mm 加重钻杆 15 根 +Φ158.8mm 随钻震击器 1套 +Φ127mm 加重钻杆 15 根 +Φ127mm 钻杆 通井 215.9 0～3695.42 组合一：
：Φ215.9mm 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）:3510.4 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 14.07 2 加重钻杆 127.0 76.2
72.37 270.0
100.0 29.56 8.0 3 钻杆 127.0 108.6 G-105 29.1 3398.42 724.0 3.52 9.67 2.24
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7 莱 莱 87- - 斜 36
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8 莱 莱 87- - 斜 36
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 短钻铤 根
1
Φ158.8 mm 无磁钻铤 根
1
Φ177.8 mm 无磁钻铤 根
1
Φ158.8 mm 随钻震击器 套
1
Φ127mm 加重钻杆 根
30
Φ214mm 螺旋扶正器 个
3
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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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 0～351 351
1 P2
2 215.9 351～900 549 12 45.75 2 PDC
3 215.9 900～1025.66 125.66 4 31.42 PDC
4 215.9 1025.66～3695.42 2669.76 130 20.54 PDC
7.2 钻井参数设计 ...
推荐访问:设计
