华龙山RK1井补充修改设计Word格式.docx
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勘查区距德感10km，距油溪12km左右，区内有临峰森林公园，为江津区森林旅游、度假、休闲佳地，另外还有以生态养殖观光休闲为主的长冲热带鱼养殖基地等。
在井位附近未见学校、管道等重点保护设施。
原地质设计基本数据表2
井号
井别
地热水探采结合井
井型
直井
地理位置
重庆市江津区华龙山长冲芦稿湾
井位坐标
东经：
08′26″，北纬：
17′33″；
Z：
构造位置
温塘峡背斜西翼南倾没端
开孔层位
侏罗系中统沙溪庙组下段
钻井目的
揭露三叠系上统雷口坡组、下统嘉陵江组地热水
钻探目的层
主探三叠系上统雷口坡组、下统嘉陵江组第四段
完钻层位
及完钻原则
进入三叠系下统嘉陵江组第一段20m终孔，揭穿嘉陵江组第四段后满足要求可提前终孔。
钻进方法
采用三牙轮钻头钻进
完井方法
裸眼完井（完井时如垮塌严重，可考虑加下一层筛管）
井身质量
要求
本井要认真控制井眼轨迹和井斜，井斜控制小于7°
～10°
，
井底水平位移控制在180～250m范围内
原井身结构基本参数表3
开钻
序号
钻头程序
套管程序
水泥返高
（m）
尺寸（mm）
井深（m）
井段（m）
套管鞋层位
1
311.2
350
244.5
0～349
新田沟组
地面
2
215.9
1565
177.8
320～1564
雷口坡组
200m
3
152.4
2100
127
1565～2100
准备筛管＊
注：
＊裸眼段岩层垮塌严重时才采用，预算中未考虑管材及下管工程费用。
三、井身结构修改后相关设计
1、井身结构设计
变更修改井身结构基本参数表4
0～348.19
1283.95
318～1283.95
须家河组
喇叭口以上50m
2280
1260～2280
嘉陵江组
2、钻柱设计
各次开钻钻具组合表5
序号
钻具组合
一开
0～350
塔式
钻具
Φ311.2mm钻头+Φ228.6mm钻铤×
3根+Φ203.2mm钻铤×
6根+Φ177.8mm钻铤×
3根+Φ127mm钻杆
钟摆
Φ311.2mm钻头+Φ228.6mm减震器+Φ228.6mm钻铤×
3根+Φ310mm螺扶1个+Φ203.2mm钻铤×
二开
350～1283.95
Φ215.9mm钻头+Φ177.8mm减震器+Φ177.8mm钻铤×
3根+Φ213螺旋扶正器+Φ177.8mm钻铤×
6根+Φ158.75mm钻铤×
9根+Φ127mm钻杆
三开
1283.95～2280
常规
Φ152.4mm钻头+Φ121mm无磁钻铤×
1根+Φ121mm钻铤×
15根+Φ121mm随钻震击器1套+Φ121mm钻铤×
3根+Φ88.9mm钻杆
3、井斜控制设计
井斜控制计划与措施表6
井段
地层
井斜
（°
）
钻压
（KN）
下部钻具结构
类型
钻铤尺寸（mm）
稳定器
高度（m）
沙溪庙组下段—新田沟组
10～120
203×
159
27
350～1284
自流井组
4
120～150
177.8×
1284～1784
6
30～50
120×
190
17
～2280
雷口破—
7～10
40～60
4、钻井参数设计
钻头选型及钻井机械参数设计表7
地
层
钻头
尺寸
mm
型号
数量
m
进尺
纯钻
时间
h
机械参数
钻压
kN
转速
r/min
J2
SHT517RG
0～400
400
160
20～60
50～55
J1zL
SHT537RG
～655
255
100
60～120
55～60
～875
220
120～140
SHT537GG
～1238.95
409
510
5
T3xj
HJT537GK
10
～1745
461
660
T1j
M1365（PDC）
535
450
65～75
5、钻井水力参数设计
钻井水力参数设计表8
序
号
井
深
钻头
水力参数
钻井液密度
g/cm3
喷嘴
面积
mm2
排
量
l/s
泵
压
MPa
耗
降
返
速
m/s
比水
功率
W/mm2
喷射
速度
冲击力
岩屑输送比
～350
633
35
6.9
2.9
4.03
0.53
2.01
84.7
3.41
0.59
1.06
～1000
509
6.4
4.05
2.38
0.9
1.76
53.1
2.29
0.86
1.60
～1284
7.1
4.69
18
13.3
12.34
0.92
1.29
0.91
39
0.81
0.84
1.15
16
12.6
11.87
0.7
0.61
34.7
1.10
⑴在钻进过程中应根据实钻需要，调整喷咀大小，以保证钻进排量不低于设计排量。
⑵现场可参照本设计中喷嘴面积，选用不等径三喷嘴、双喷嘴、长喷嘴、脉冲喷嘴等组合方式，提高钻速。
⑶井径扩大率按5%考虑计算，考虑了泥饼因素。
⑷表中数据为理论计算数据，钻进过程中可根据现场实际情况进行调整。
⑸接近预计的复杂层段、目的层时，不装喷嘴、不装扶正器、以便为压井、堵漏提供条件。
四、套管与固井设计
1、套管柱设计
1.1套管柱设计采用等安全系数法：
根据SY/T5322《套管柱强度设计推荐方法》进行安全系数取值，抗拉安全系数取1.85，抗挤安全系数取1.0，抗内压安全系数取1.25，套管设计结果见表3-5。
1.2本井的技术套管、生产尾管，设计选用了抗硫套管（J55型以上）。
表层套管选择J55钢级，有利于二开一旦发生井喷提高关井能力。
详细的套管性能数据和各层套管设计结果如下：
设计原始数据
（1）表层套管
设计原始数据如下表：
表9
水井
下次最大钻井密度
1.60g/cm3
岩石波桑系数
0.35
井号
RK-1
下次最小钻井密度
1.10g/cm3
套管下人总长
350m
表层
地层水密度
1.05g/cm3
掏空系数
0.6
244.5mm
天然气相对密度
0.55
抗挤系数
1.00
下深
地层压力梯度
0.0115Mpa/m
抗内压系数
上覆岩层压力梯度
0.023Mpa/m
抗拉系数
1.85
固井时钻井液密度
1.15g/cm3
破裂压力梯度
0.0135Mpa/m
是否塑变地层
否
抗挤设计表层套管
选J－55壁厚8.94mm的套管，其套管参数如下表：
表10
直径
单位长度重量
53.57Kg/m
钢级
J-55
抗挤强度
13.9MPa
扣型
短圆扣
抗内压强度
24.2MPa
壁厚
8.94mm
抗拉强度
2015KN
管体屈服强度
2508KN
Sc＝Pco/Pce＝13.9/2.23=6.23>
1，满足要求。
抗内压强度:
井底最大内压力为Pbs=0.00981×
（1.60-1.05）×
350=1.89Mpa，
Si=Pbo/Pbe=24.2/1.89=12.8，满足要求。
抗拉强度校核:
井口有效拉力Te＝53.57×
350×
9.8/1000×
（1-1.15/7.88）=156.93KN，抗拉强度T0＝2015KN，
所以，Sto＝2015/156.93=12.84>
1.85，满足要求。
（2）技术套管
设计原始数据如下表表11
下次最大钻井液密度
1.30g/cm3
岩石的波桑系数
0.30
下次最小钻井液密度
下入总长
964m
技术套管
0.5
天然气相对
1480m
370m
1.65
1.6g/cm3
0.021Mpa/m
抗挤设计技术套管
Pce=0.00981（1.6-（1-0.5）1.05）964=10.17Mpa。
选择技术套管性能参数如下表：
表12
177.8mm
34.23Kg/m
22.54MPa
长圆扣
30MPa
8.05mm
1516.8KN
1846KN
SC＝22.54/10.17=2.22,满足要求。
校核套管抗拉强度
套管顶部有效拉力Te=.00981×
（1-1.6/7.88）×
34.23×
964=257.98KN，
St=1516/257.98=5.88，满足要求。
校核套管抗内压强度
底部有效内压Pbe＝0.00981（1.30-1.05）964=2.36Mpa，
Si=30/2.36=12.71满足要求。
套管设计结果如下表：
表13
套管
套管尺寸（mm）
钢级
（mm）
每米
重量
kg/m
段重
（t）
累重
井段
抗挤
系数
内压系数
抗拉
以上
8.94
53.7
18.8
0-350
2.23
12.8
技术
8.05
34.23
33
-
1284
2.22
12.7
5.88
尾管
筛管
J55
9.19
26.79
23.33
1260-
足够
说明：
（1）套管强度计算采用《套管柱强度设计推荐方法（SY/T5322-2000）》。
（2）地层压力按垂深计算，套管的抗外挤强度均按掏空系数设计。
（3）各层套管均采用高温高压螺纹密封脂。
（4）固井附件扣型要与套管扣型相匹配，强度不得小于套管强度，性能与套管一致。
（5）下生产套管前要有防止下套管过程一旦出现溢流能实施关井的措施（手段）。
2.固井与水泥用量设计
2.1、水泥用量见表。
表14水泥用量设计表
直径（mm）
下入深度（m）
套管内径
水泥塞
高度
水泥返至井深
水泥浆密度（g/cm3）
井径扩大率（%）
水泥附加量（%）
干水泥用量
固井方式
226.6
30
12%
5%
24
一次性固井
318～1284
161.7
40
喇叭口
10%
31
1260～
108
（1）固井施工方案以固井队提供的固井设计为依据。
管串附件按固井设计准备和安装。
（2）实际固井水泥用量应按电测井曲线计算为准。
固井前必须做好水泥浆与井浆污染的室内和现场试验，防止固井“电线杆现象”的出现。
（3）钻遇漏层必须先堵漏，完钻后按固井要求进行全井承压实验。
（4）水泥浆型号两次固井均选用42.5R
2.2、固井质量要求
⑴对各层套管固井后进行全井筒套管柱试压，试压要求见原，试压时间在水泥候凝48小时后下钻探到水泥塞时进行。
⑵各层套管座下到达预定井深，下套管使用液力套管钳上扣，上扣扭矩合乎标准要求。
⑶表层套管固井水泥浆应返至地面，技术套管返至喇叭口，未返至地面或喇叭口要采取补注措施。
2.3、下套管注意事项
⑴、套管入井前要重新查长度、钢级和壁厚，以及根数。
管丝扣要清洗干净，在场地上用套管高温高压螺纹密封脂均匀涂抹套管母扣上；
⑵、套管上钻台前用手上紧公扣护丝，并用最小的内径规逐根通内径，内径规必须由专人负责管理，防止丢失或掉入井内，下完后交技术员验收；
⑶、所有入井的套管要严格按设计的管串结构和入井编号顺序入井，若有损坏，须立即报告现场施工人员，不得自行更换；
⑷、套管鞋以上5根套管接箍上下（包括回压凡尔）在丝扣联接好后进行铆接；
⑸、要盖好井口，随时检查钳牙，防止落入井内，井口套管要用套管帽盖好，绳套要套牢实；
⑹、控制好下放速度，在易漏、易塌井段，应缓慢均匀下放，每根套管下放速度不超过0.5m/s。
⑺、下套管中途遇阻卡，上提不超过50KN，下放不超过50KN（除正常摩阻外）。
不能猛提、猛刹、猛放，不得卡上卡瓦转动套管，应循环泥浆，慢慢活动；
⑻、套管上钻台公扣护丝用手上紧，先用旋绳引扣，不能错扣，扣要上紧,余扣不超过1扣；
⑼、每下20根套管灌泥浆一次，并以悬重增量和灌入量进行检查。
由当班采集工负责记录灌入量和返出量。
⑽、在接联顶节以前检查场地上备用套管的根数及编号，确保数据准确无误；
⑾、下联顶节时，可在丝扣处涂抹黄油，但丝扣要上紧，下完套管接水泥头，应开泵小排量循环至固井施工，待井下情况正常后做好注水泥施工准备；
⑿、鉴于该井套管下入深度较深、井口段套管负荷大，下套管遇阻时不能强行下压和上提，防止套管滑扣或压坏套管。
⒀、套管下出裸眼以后，灌泥浆的过程中，如果时间较长时，要注意活动套管，防卡套管。
⒁、下套管过程中，严格执行操作规程，把安全工作放在首位。
2.4、管串结构
⑴一开固井：
套管柱管串结构:
引鞋＋套管鞋＋套管2根＋浮箍＋套管串＋联入
⑵二开固井：
浮鞋＋套管2根＋浮箍＋套管串＋倒扣器＋送入127钻杆＋方入
⑶联入必须计算准确，保证防喷管线顺利接出。
2.5、下套管前准备工作
⑴使用原钻具通井，确保无阻卡现象，30～35L/s排量循环洗井，确保井眼无沉砂、无垮塌、无漏失、井深准确无误；
⑵最后一次通井下套管前，应调整好钻井液性能，充分循环，保证钻井液性能稳定；
⑶钻井、地质、固井技术人员应按本设计中固井工具材料清单逐一核对到井工具、材料的规格、品种、数量，并就材料的质量和结构尺寸等进行检查和描述，做好原始记录，如不合格，应立即采取相应的整改措施；
⑷对现场引鞋、套管鞋、回压阀等入井工具进行检查；
套管送到井场后，必须及时核对钢级、壁厚，清洗丝扣，由工程和地质人员分别进行长度丈量，按设计入井顺序排列、编号，原始数据要记录准确；
⑸所有附件和工具必须由专人保管和检查，并提前与套管合扣；
⑹严格按设计施工程序组织施工，坚持召开施工前安全技术交底会，指定施工指挥，各岗位职责明确，专人负责，统一服从施工指挥者的指挥；
2.6、注水泥准备
⑴按照《固井设备操作规程》检查和确认固井作业所用设备和其油、气、水、灰管线及固井高压管线和阀门等是否符合施工要求；
⑵检查和确认下灰系统、混浆系统、供气系统、供水系统和混合液混拌系统等是否符合施工要求；
⑶固井水罐的闸门、管线、罐体不能有漏液现象，循环泵，增压泵必须满足固井施工要求；
⑷严格按要求完成固井配液、水泥大样复查和设备准备等固井各项准备；
⑸施工设备及管汇在家必须按相关标准检查好，方能上井；
⑹泥浆泵、泥浆罐必须按相关标准检查好，做好泥浆的顶替和回收工作以及检查好封井器是否工作正常；
⑺水泥必须小批量按比例混装，所装灰罐现场必须标明种类和数量。
⑻严格控制施工排量，注水泥浆排量为20～20l/s，替浆排量为25l/s；
2.7施工组织
⑴指挥组
负责实施固井全过程的组织、指挥和决策，按设计要求和工程需要组织调度人员、器材，贯彻、落实各项工艺技术措施、抓好质量和安全工作。
⑵技术组
负责固井施工设计的制订，对固井施工各环节的技术问题提出意见，并具体实施固井施工设计，主要负责管串排列及入井和水泥实验。
⑶水泥车组
负责水泥车设备的正常运转，在施工中按要求注水泥、替浆等，保证水泥浆密度达到设计要求，确保固井施工过程连续、安全。
⑷水泥试验组
负责室内、现场水泥试验，以及现场配药和供水工作，确保水泥浆性能稳定，施工连续。
⑸钻台组
负责水泥头闸门倒换、负责装胶塞、开挡销等。
⑹供水组
负责接水管线和供水泵的正常运转，注水泥时保证供水的连续性和排量。
⑺泵房组
负责泥浆泵的检查和正常使用，配合计量人员倒换循环罐闸门。
⑻泥浆组
负责泥浆的配制、供给和回收。
⑼计量组
负责记录注水泥和替泥浆时的正返计量，要求准确无误。
⑽测量组
负责水泥浆的人工点测工作，要求测量准确、迅速。
⑾机电组
负责机房、发电房设备的正常运转和固井施工的连续供电。
⑿资料组
负责固井全过程的资料收集和监测水泥浆密度、观察压力和泥浆出口返出情况。
⒀突击组
负责井场地面高压管线的检查、固定和突发事件的处理。
2.8施工安全预案
⑴、固井施工必须符合“固井工程HSE”有关规定要求；
⑵、所有本井固井工作必须严格遵循本设计，如有变化，必须请示本井指挥组；
⑶、水泥试验必须遵循先做小样，再配大样，再做大样的试验程序，若发现不安全因素,立即汇报本井施工指挥组，必须及时处理；
⑷、吹灰入罐前必须吹净大罐,并且外掺料与水泥的干混必须按试验比例进行严格把关；
⑸、施工时各岗位人员必须坚守岗位，履行岗位职责，不得窜岗乱岗，不得无故进入高压区；
⑹、下套管前必须仔细检查提升系统，对问题彻底整改；
⑺、本井施工时，只能由一人统一发令；
⑻、参加施工人员劳保用品必须穿戴整齐。
2.9施工环保预案
⑴配固井水时，在保证施工用水前提下，尽量减少固井水；
⑵施工
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