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设计编号: 202104-111
钻 钻 井 工 程 设 计
中石化胜利油田分公司 2021 1 年 年 7 07 月 月 4 14 日
单位: 东辛采油厂 井号: 辛斜更 71 井别: 生产井 井型: 定向井
辛斜更 1 71 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 .............................. 40
15
钻井资料要求 .................................................................................................... 50
中国石化
井
钻井工程设计
1 辛斜更 7 71 1
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：依据中石化胜利油田分公司开发管理部 2021 年 2 月 7 日井位审批纪要编号：2021-026 。
1.2 井位 数据 初测井口坐标：纵(X) 4 150 538.90
横(Y) 20 644 264.20 方位修正角(°)：-8.31
磁倾角(°)：55.98
磁场强度(μT)：53.13
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 1000～1750 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):15.00
靶点 B 靶半径(m):15.00
靶点 C 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
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2 辛斜更 7 71 1
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 2659.69 139.7 2656 0～2659.69 3.3 井身结构示意图
图3 3- -2 2
井身结构图
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3 辛斜更 7 71 1
4 轨道设计 4.1 轨道设计 表4 4- -1 1
轨道设计表
井号：辛斜更 71 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（°）
2450.00 539.78 197.93 1750.00 49.59 磁倾角（°）
磁场强度（μT）
磁偏角 （°）
收敛角 （°）
方位修正角 （°）
55.98 53.13 -7.32 0.99 -8.31 初测井口：X=4150538.90 Y=20644264.20 靶点:A X=4150380 Y=20644215 垂深:2105m
闭合距:166.34m
闭合方位:197.2°
靶半径:15m
靶点:B X=4150210 Y=20644160 垂深:2282m
闭合距:345.01m
闭合方位:197.58°
靶半径:15m
靶点:C X=4150150 Y=20644140 垂深:2338m
闭合距:408.25m
闭合方位:197.71°
靶半径:15m
表 表 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
1750.00 0.00 197.04 1750.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
1966.34 32.45 197.04 1954.96 59.65 -57.03 -17.48 4.50 0.00
2065.38 32.45 197.04 2038.54 112.79 -107.84 -33.05 0.00 0.00
2150.92 45.27 197.93 2105.00 166.34 -158.90 -49.20 4.50 2.14 A 2402.42 45.27 197.93 2282.00 345.01 -328.90 -104.20 0.00 0.00 B 2445.88 49.59 198.60 2311.39 377.01 -359.28 -114.23 3.00 6.30
2486.92 49.59 198.60 2338.00 408.25 -388.90 -124.20 0.00 0.00 C 2659.69 49.59 198.60 2450.00 539.78 -513.57 -166.15 0.00 0.00
表 表 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 0.00 197.04 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 1750.00 0.00 197.04 0.00 1750.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 1790.00 6.00 197.04 197.04 1789.93 2.09 -2.00 -0.61 4.50 0.00 4.50 0.00 1830.00 12.00 197.04 197.04 1829.42 8.35 -7.98 -2.45 4.50 0.00 4.50 0.00 1861.58 16.74 197.04 197.04 1860.00 16.18 -15.47 -4.74 4.50 0.00 4.50 0.00 1870.00 18.00 197.04 197.04 1868.04 18.70 -17.87 -5.48 4.50 0.00 4.50 0.00 1910.00 24.00 197.04 197.04 1905.36 33.02 -31.57 -9.68 4.50 0.00 4.50 0.00 1950.00 30.00 197.04 197.04 1940.99 51.17 -48.93 -15.00 4.50 0.00 4.50 0.00 1966.34 32.45 197.04 197.04 1954.96 59.65 -57.03 -17.48 4.50 0.00 4.50 0.00 2031.57 32.45 197.04 197.04 2010.00 94.65 -90.49 -27.74 0.00 0.00 0.00 0.00 2065.38 32.45 197.04 197.04 2038.54 112.79 -107.84 -33.05 0.00 0.00 0.00 0.00 2105.38 38.45 197.52 197.09 2071.11 135.98 -129.98 -39.95 4.50 0.31 4.50 2.45 2145.38 44.44 197.88 197.19 2101.08 162.44 -155.19 -48.00 4.50 0.25 4.50 2.17 2150.92 45.27 197.93 197.20 2105.00 166.34 -158.90 -49.20 4.50 0.24 4.50 2.14 2250.92 45.27 197.93 197.42 2175.38 237.38 -226.49 -71.07 0.00 0.00 0.00 0.00 2350.92 45.27 197.93 197.54 2245.75 308.42 -294.09 -92.94 0.00 0.00 0.00 0.00 2399.58 45.27 197.93 197.58 2280.00 342.99 -326.98 -103.58 0.00 0.00 0.00 0.00 2402.42 45.27 197.93 197.58 2282.00 345.01 -328.90 -104.20 0.00 0.00 0.00 0.00 2442.42 49.24 198.55 197.63 2309.14 374.38 -356.79 -113.40 2.98 0.44 3.00 6.33 2445.88 49.59 198.60 197.64 2311.39 377.01 -359.28 -114.23 2.98 0.43 3.00 6.30 2486.92 49.59 198.60 197.71 2338.00 408.25 -388.90 -124.20 0.00 0.00 0.00 0.00 2586.92 49.59 198.60 197.85 2402.83 484.38 -461.06 -148.48 0.00 0.00 0.00 0.00 2659.69 49.59 198.60 197.93 2450.00 539.78 -513.57 -166.15 0.00 0.00 0.00 0.00 注：地质设计要求 中靶半径 不大于 于 15m。
。
设计垂深 、 靶点垂深均不含补心高度 。
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4 辛斜更 7 71 1
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 辛斜更 7 71 1
5 钻井设备 5.1 设备选择要求 本井设计钻深 2659.69m，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 2659.69m 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 辛斜更 7 71 1
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 0～301 Φ311.2mm 钻头 +Φ177.8mm 钻铤 9 根（含无磁钻铤 1 根）+Φ127mm 钻杆 直井段 215.9 301～1750 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 1750～2445.88 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 15 根+Φ127mm 钻杆 稳斜段 215.9 2445.88～2659.69 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 15 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 0～2659.69 Φ215.9mm 钻头+止回阀+Φ158.8mm 钻铤 2 根+Φ210mm 螺扶+Φ127mm 加重钻杆+Φ127mm 钻杆 或 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):2466.7 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
68.8 14.7 2 加重钻杆 127.0 76.2
72.37 270.0
100.0 42.2 11.69 3 钻杆 127.0 108.6 G-105 29.1 2362.69 724.0 5.03 17.53 2.88
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8 辛斜更 7 71 1
6.3 定向井井下专用工具及仪器 表 表 6 6- -3 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
...
