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设计编号: 202104-051
钻 钻 井 工 程 设 计
中石化胜利油田分公司 2021 1 年 年 0 04 4 月 月 6 16 日
单位: 鲁明公司 井号: 曲 104-斜 761 井别: 采油井 井型: 定向井
曲 曲 104- -斜 斜 1 761 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 .................................................................................................... 40
14
职业健康、生产安全、公共安全、环保（HSSE）要求 .............................. 40
15
钻井资料要求 .................................................................................................... 50
中国石化
井
钻井工程设计
1 曲 曲 1 1 04- -斜 斜 761
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：《曲堤油田曲 9-102 等七个井区零散调整工程》，胜利油田分公司开发出井位审批纪要编号 2021-116。
1.2 井位 数据 初测井口坐标：纵(X）
4 108 255.00
横(Y）
20 502 220.00 方位修正角(°）：-6.82
磁倾角(°）：55.78
磁场强度(μT）：53.22
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 1.00 15 500～1000 2 1.00 15 1000～1400 3 1.50 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）:10.00
靶点 B 靶半径(m）:10.00 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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2 曲 曲 1 1 04- -斜 斜 761
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 311.2 301.0 244.5 300 0～301 二开 215.9 2388.74 139.7 2385 0～2388.74 3.3 井身结构示意图
图3 3- -1 1
井身结构图
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3 曲 曲 1 1 04- -斜 斜 761
4 轨道设计 4.1 轨道设计 表 表 4 4- -1 1
轨道设计表
井号：曲 104-斜 761 轨道类型：直-增-稳-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（°）
2190.00 398.48 156.18 1400.00 50.11 磁倾角（°）
磁场强度（μT）
磁偏角 （°）
收敛角 （°）
方位修正角 （°）
55.78 53.22 -6.8 0.02 -6.82 初测井口：X=4108255.00 Y=20502220.00 靶点:A X=4108200 Y=20502350 垂深:1930m
闭合距:141.16m
闭合方位:112.93°
靶半径:10m
靶点:B X=4107950 Y=20502375 垂深:2140m
闭合距:342.13m
闭合方位:153.06°
靶半径:10m
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
1400.00 0.00 54.75 1400.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
1577.58 23.68 54.75 1572.57 36.17 20.88 29.54 4.00 0.00
1662.39 23.68 54.75 1650.24 70.23 40.53 57.36 0.00 0.00
1983.33 50.11 174.29 1930.00 141.16 -55.00 130.00 6.00 22.84 A 2310.78 50.11 174.29 2140.00 342.13 -305.00 155.00 0.00 0.00 B 2388.74 50.11 174.29 2190.00 398.48 -364.52 160.95 0.00 0.00
表 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 54.75 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 1400.00 0.00 54.75 0.00 1400.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 1440.00 5.33 54.75 54.75 1439.94 1.86 1.07 1.52 4.00 0.00 4.00 0.00 1480.00 10.67 54.75 54.75 1479.54 7.43 4.29 6.06 4.00 0.00 4.00 0.00 1520.00 16.00 54.75 54.75 1518.45 16.65 9.61 13.59 4.00 0.00 4.00 0.00 1560.00 21.33 54.75 54.75 1556.33 29.44 16.99 24.05 4.00 0.00 4.00 0.00 1577.58 23.68 54.75 54.75 1572.57 36.17 20.88 29.54 4.00 0.00 4.00 0.00 1662.39 23.68 54.75 54.75 1650.24 70.23 40.53 57.36 0.00 0.00 0.00 0.00 1702.39 19.20 73.05 56.16 1687.50 84.56 47.09 70.23 -2.66 16.17 6.00 115.07 1742.39 17.33 98.08 59.70 1725.55 95.48 48.17 82.44 -0.30 20.09 6.00 91.26 1782.39 18.88 123.56 64.98 1763.62 103.45 43.75 93.75 2.21 17.41 6.00 67.01 1822.39 23.16 142.57 71.93 1801.00 109.33 33.91 103.93 3.85 11.87 6.00 49.23 1862.39 28.99 155.13 80.51 1836.94 114.37 18.85 112.80 4.70 7.80 6.00 37.92 1902.39 35.61 163.58 90.55 1870.75 120.19 -1.14 120.18 5.14 5.38 6.00 30.76 1942.39 42.65 169.61 101.53 1901.77 128.52 -25.68 125.93 5.38 3.96 6.00 26.07 1982.39 49.94 174.19 112.68 1929.40 140.81 -54.29 129.93 5.52 3.09 6.00 22.90 1983.33 50.11 174.29 112.93 1930.00 141.16 -55.00 130.00 5.53 3.04 6.00 22.84 2083.33 50.11 174.29 133.66 1994.13 190.25 -131.35 137.63 0.00 0.00 0.00 0.00 2183.33 50.11 174.29 145.03 2058.26 253.46 -207.69 145.27 0.00 0.00 0.00 0.00 2283.33 50.11 174.29 151.71 2122.39 322.58 -284.04 152.90 0.00 0.00 0.00 0.00 2310.78 50.11 174.29 153.06 2140.00 342.13 -305.00 155.00 0.00 0.00 0.00 0.00 2388.74 50.11 174.29 156.18 2190.00 398.48 -364.52 160.95 0.00 0.00 0.00 0.00 注：严格按设计井身轨迹施工,中靶半径小于 10 米，如发现偏离设计钻井轨迹，应立即采取措施，保证安全钻进。
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4 曲 曲 1 1 04- -斜 斜 761
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 曲 曲 1 1 04- -斜 斜 761
5 钻井设备 5.1 设备选择要求 本井设计钻深 2388.74m，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 2388.74m 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
3 30 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 1 天车 最大静负荷 1700kN 台 1 2 游车大钩 最大钩载 1700kN 台 1 3 水龙头 最大静负荷 2250kN，最高工作压力 34MPa，中心管内径75mm 台 1 4 转盘 最大静负荷 3150kN，开孔直径 520mm 台 1 5 井架 最大静负荷 1700kN
套 1 6 井架底座 钻台面高度≥5m， 转盘梁最大静载荷 1700kN 套 1 7 动力系统 柴油机 2 台（单台功率不小于 810 kW）
或主柴油发电机组总机功率≥1000 kW 台
8 钻井泵 单台功率不小于 735 kW（1000HP）
套 1～2 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 处理量≥ 40 m3 /h 台 1～2 13 钻井参数仪
套 1
注：本表仅列 3000m 钻机的主要设备要求，其他设备配备执行 Q/SH1020 2618.1-2017。
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6 曲 曲 1 1 04- -斜 斜 761
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 Φ311.2 0～301 Φ311.2mm 钻头 +Φ177.8mm 钻铤 12 根（含无磁钻铤 1 根）+Φ127mm 钻杆 直井段 Φ215.9 301～1400 ：
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 Φ215.9 1400～1577.58 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 定向段 稳斜段 Φ215.9 1577.58～2388.74 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 Φ215.9 0～2388.74 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 核 表 表 6 6- -2 2
钻柱强度校核
中和点深度(m):2100 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
61.09 14.62 2 加重钻杆 127.0 76.2
72.37 270.0
100.0 32.49 15.1 3 钻杆 127.0 108.6 G-105 29.1 2091.74 724.0 6.65 10.12 2.7
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7 曲 曲 1 1 04- -斜 斜 761
中国石化
井
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8 曲 曲 1 1 04- -斜 斜 761
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
中国石化
...
