远程教育学院石油工程专业钻井工程课程设计任务书Word格式.docx
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位
坐标
地面海拔m50
纵（
）m4275165
横（
）m
测线位置
504和45地震测线交点
地理位置
XX省XX市东500m
构造位置
XX凹陷
钻探目的
了解XX构造
含油气情况，扩大勘探区域，增加后备油气源
完钻原则
进入
150m完钻
完井方法
先期裸眼
层位代号
底界深度，m
分层厚度，m
主要岩性描述
故障提示
A
280
砾岩层夹砂土,未胶结
渗漏
B
600
320
上部砾岩,砂质砾岩,中下部含砾砂岩
C
1050
450
中上部含砺砂岩、夹泥岩和粉砂质泥岩；
下部砺状砂岩，含砺砂岩、泥岩、粉砂质泥岩不等厚互层
防塌
D
1600
泥岩、砂质泥岩、砺状砂岩、含砺砂岩不等厚互层，泥质粉砂岩
防漏
防斜
E
1900
300
砂质泥岩、泥质粉砂岩、夹砺状砂岩、含砺砂岩
F3
2650
750
泥岩、粉砂质泥岩、泥质粉砂岩
F2J
2900
250
泥岩夹钙质砂岩，夹碳质条带煤线，中部泥岩夹煤层、下部泥岩、粉砂岩、泥质粉砂岩
防斜、塌、卡
F2K
3150
泥岩为主，泥质粉砂岩，中粗砂岩，砂砾岩间互
F1
3500
350
泥岩、泥质砂岩、下部灰褐色泥岩
防漏、喷、卡
QJ
3650
（未穿）
150
深灰，浅灰色灰岩为主，间夹褐，砖红色泥岩
井身结构设计表
（1）设计一开井深200±
米，表层套管下深199±
米，封固上部松散地层，为二开安全施工创造条件。
（2）若一开钻遇浅层气，则在固井水泥浆中加入防气窜剂，保证固井质量。
（2）油层套管水泥浆返深可按如实钻油气显示情况最终肯定。
原则上含气井水泥浆应返至地面，不含气井水泥浆返高至少高于最浅油顶200米。
三、固井工程设计：
1．套管柱强度设计（√）；
一、套管柱设计条件
套管尺寸
mm
螺纹
类型
套管下深
m
钻井液密度
g/cm3
安全系数
抗挤
抗拉
抗内压
长圆扣
3691
二、套管柱的校核
序
号
段
长
壁
厚
钢
级
螺
纹
每
米
重
kg/m
理
论
强
度
MPa
实际压力
安全系数
度KN
累
重KN
1
0-2500
2500
J55
2504
678
2
-3691
1191
N80
3538
/
备注：
油层套管水泥浆返深可按如实钻油气显示情况最终肯定。
套管扶正器安放要求
套管扶正器安放
序号
套管程序
（mm）
钻头尺寸（mm）
井段
（m）
扶正器
型号
扶正器间距
表层套管
表层套管不安装扶正器
油层套管
1200-2127
弹性扶正器
20-30
1）套管扶正器安放位置要按如实钻井眼情况进行调整；
3．水泥及水泥浆设计；
注水泥浆设计
套管
名称
封固井段
水泥浆主要性能要求
水泥
密度
（g/cm3）
稠化
时间
（min）
API
失水
（ml）
抗压
强度
（MPa）
流变性n值
自由水
数量
（t）
表层
0～259
≥
---
25
油层
1200～2127
100-130
≤50
≥14
G
38
说明
（1）水泥浆稠化时间根据现场实际情况来进行调整，油层套管固井稠化时间为施工时间+60～90min；
（2）根据实测井径和封固要求对水泥用量及密度进行修正；
（3）油层套管固井低密度抗压强度要求48h，表层套管固井抗压强度要求24h。
4．注水泥浆及流变学设计；
水泥浆流变学计算
一、肯定流变模式
B=（φ200-φ100）/（φ300-φ100）=≠±
水泥浆选用幂律流变模式
二、判别流态
n=lg（φ300/φ100）=
K=φ300/511n=计算临界紊流雷诺数：
Re=3470-1370n=2549
3、环空紊流临界流速计算
=s
4、紊流临界排量计算
QC=πVC（D2-d2）/4=l/s
五、压力损耗计算
P损=
六、顶替终了的最大泵压计算
P压差=MPa
P损=MPa
P附加=MPa
Pmax=MPa
四、钻柱组合和强度设计（√）；
钻具组合设计及强度校核
1一开钻具组合
（根）
外径
内径
推荐长度
单位重量
N/m
段重
kN
累重
方钻杆方入
钻杆
12
108
钻铤
6
54
3
27
钻头
注：
以上计算数据未考虑补芯高，施工中注意修正
2二开钻具组合
（1）推荐第一套钻具组合
①钻具组合
253
2277
24
3三开钻具组合
372
3348
32
288
5
45
②强度校核
中和点位置
外径内径钻铤
钻具
mm
重量
长度
m
上截面
轴向力
kN
最大负荷kN
屈服强度MPa
实际
安全
系数
216
127
G-105
1908
724
钻柱
合成应力
轴向应力
弯曲应力
剪应力
设计安全
实际安全
（2）推荐第二套钻具组合
1钻具组合
382
3438
225
.
重量
N/m
上截面
轴向力
153
290
1971
现场必备工具
名称
规格
单位
根
214mm
支
4
取芯工具
川8-3
套
反循环打捞篮
200mm
磨鞋
7
卡瓦打捞筒
8
高强度公锥
127mm
9
10
母锥
五、钻机选择；
钻机与主要设备配置
主要技术参数
备注
钻机
ZJ30/1700
井架
JJ170
最大载荷170t
天车
TC—170
游动滑车
YC—170
大钩
DG—170
水龙头
XSL—170
转盘
ZP—445
开口直径445mm
绞车
JC—30
快绳拉力20t
泥浆泵×
3NB-1300
957kW
柴油机×
G12V190PZL—B
900kW
11
电动压风机×
LGFR
55kW
发电机×
HGVL320/16
200kW
13
振动筛×
BL—50
处理量180m3/h
14
液气分离器
YQF-5000
处理量5000m3/d
15
真空除气器
ZCQ1/4
16
闸板防喷器
2FZ23-21
21MPa
或相当型号
17
环形防喷器
FH23-21
18
液压控制系统
FKQ6405
19
除砂器
NCS-300
处理量200m3/h
20
除泥器
ZQJ—125
21
离心机
LW450-842N/414
处理量40m3/h
22
加重装置
SB1-6×
六、钻进参数设计：
1．机械破岩参数设计（包括钻头选型，所有钻头选用江汉钻头厂牙轮钻头、选取钻压和转速）（√）；
钻头选型
开钻
次序
进尺
钻遇地层
尺寸
纯钻时间
h
机械钻速
m/h
一开
0~260
260
H126×
二开
260~2502
2242
A、B、C、D、E、F3
P265MF×
三开
2502
~3691
1449
F3、F2J、F2K、F1、QJ（未穿）
HJ517G×
112
钻井参数设计
层位
喷咀
组合
机械参数
水力参数
钻压
转速
r/min
排量l/s
立管
压力
压降
循环
压耗
冲
击力
KN
喷射
速度
m/s
钻头水
功率
kW
比水
W/mm2
上返
利用率
％
0～260
12,12,
11,11,11
40～60
60～80
A~F3
260～2502
12,12,12
100～120
F3~QJ
2502～3691
180～200
40～80
以上表中数据为理论计算数据，钻井进程中可按照现场实际情况进行调整。
2．钻井液体系及性能设计（仅设计钻井液密度，其它参数不作要求）
1钻井液设计依据
（1）地质设计对地层压力的预测；
（2）地质设计对钻井液的要求；
（3）保护井壁稳定、保证井下安全要求；
（4）邻井实钻资料；
（5）本井井身结构；
（6）有关钻井液行业标准和企业标准。
2钻井液设计重点提示
C地层、F2J地层易掉块、垮塌，应注意提高钻井液的携岩性及避免发生垮塌掉块；
全井注意油气保护，防喷防漏；
施工时应依据地质或工程设计调节钻井液密度，避免盲目加重，特别是在地质设计提示可能的目的层周围，以防压漏地层和污染油气层。
3钻井液密度设计
层位
井段m
设计密度g/cm3
0～200
①如出现复杂情况，需要调整钻井液性能时，必需请示甲方公司。
3.水力参数设计（√）；
表A-4水力参数设计数据
1泥浆泵型号与性能
3NB1000钻井泥浆泵（两台，可仅用一台）
缸套直径（mm）
额定泵冲（次分）
额定排差（LS）
额定泵压（Mpa）
120
130
140
160
170
2钻井液性能其它参数
地面泵压不超过20Mpa
Kg=*10
MpaS
L
环空返速不低于s，不高于s
钻井液塑性粘度4．钻柱与下部防斜钻具结构（√）；
七、油气井压力控制；
八、完井工程（钻开生产层、完井井底结构、完井井底装置）；
九、钻前工程；
十、环境保护要求；
十一、各次开钻或分段施工的特殊点要求；
十二、材料及本钱预算；
十三、技术经济指标及钻井进度计划。
构造名称：
XX凹陷
井号：
A5井别：
生产井
钻井工程设计
中国XXXXXX集团公司
XX石油管理局XX钻井公司
地质设计（签字）日期
工程设计（签字）日期
地质审核意见：
（签字）日期
地质审批意见：
工程审批意见：
工程批准意见
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