钻井工程设计.docx
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钻井工程设计
钻井工程设计
中国石油冀东油田公司
2008年12月17日
中国石油南堡1-80井钻井工程设计
井号：
南堡1-80
设计单位：
渤海钻探工程技术研究院
设计人：
日期：
2008年12月17日
设计单位审核人：
（签字）
日期：
________
设计单位负责人：
（签字）
日期：
________
钻采工艺研究院初审人：
（签字）
日期：
________
钻采工艺研究院复审人：
（签字）
日期：
________
冀东油田公司2007年7月24日
中国石油南堡1-80井钻井工程设计
南堡油田勘探开发公司地质审核人：
（签字）
日期：
南堡油田勘探开发公司负责人：
（签字）
日期：
工程技术部门审核人：
（签字）
日期：
________
安全环保部门审核人：
（签字）
日期：
________
油田批准人：
（签字）
日期：
________
冀东油田公司2007年7月24日
中国石油南堡1-80井钻井工程设计
目
录
1.设计依据............................................................................
1
1.1
构造名称........................................................................
1
1.2
地理及环境资料..................................................................
1
1.3
地质要求........................................................................
1
1.4
地质分层、油气水层及储层简要描述................................................
2
1.5
邻井注入井压力情况..............................................................
2
1.6
邻井产液气情况..................................................................
2
2.技术指标及质量要求..................................................................
2
2.1
井身质量要求....................................................................
2
2.2
固井质量要求.....................................................................
3
2.3
钻井取心质量要求.................................................................
3
3、工程设计...........................................................................
3
3.1
井下复杂情况提示及地层压力预测..................................................
3
3.2
地层可钻性分级..................................................................
7
3.3
井身结构........................................................................
7
3.4
钻机选型及钻井主要设备.........................................................
11
3.5
钻具组合.......................................................................
12
3.6
钻井液.........................................................................
13
3.7
钻头及钻井参数设计.............................................................
20
3.8
井控设计.......................................................................
23
3.9
取心设计........................................................................
36
3.10
地层孔隙压力监测...............................................................
36
3.11
地层漏失试验...................................................................
37
3.13
固井设计.......................................................................
38
3.14
新工艺、新技术应用设计.........................................................
44
3.15
各次开钻或分井段施工重点要求...................................................
44
3.16
完井设计.......................................................................
53
4
健康、安全与环境管理...............................................................
55
4.1
基本要求.......................................................................
56
4.2
健康、安全与环境管理要求.......................................................
56
4.3
健康管理要求...................................................................
57
4.4
安全管理要求...................................................................
58
4.5
环境管理要求...................................................................
59
5
生产信息及完井提交资料.............................................................
60
5.1
生产信息类.....................................................................
60
5.2
完井提交资料...................................................................
60
6
附
则...........................................................................
61
6.1
钻井施工设计要求...............................................................
61
6.2
特殊施工作业要求...............................................................
61
7
附
件...........................................................................
62
冀东油田公司2007年7月24日
中国石油南堡1-80井钻井工程设计第1页
1.设计依据
钻井工程设计依据：
南堡1-80井钻井地质设计、邻区邻井实钻资料；石油工业标准SY/T5087—2005《含硫化氢油气井安全钻井推荐做法》、中油冀安（2006）222号《中国石油冀东油田公司石油与天然气钻井井控实施细则》。
1.1构造名称：
南堡凹陷南堡1号潜山南断块构造
1.2地理及环境资料
1.2.1设计井口坐标：
纵：
（X）4315345m，横（Y）20608745m
北纬：
38°57′50.803″；东经：
118°15′16.767″
平台就位后以复测坐标为准，请建设单位及井队及时复测井口坐标，核对井位坐标，
确保就位准确。
1.2.2磁偏角：
-6.30（°）
1.2.3水深：
10m
1.2.4构造位置：
黄骅坳陷南堡凹陷南堡1号潜山南断块构造较高部位
1.2.5
海
域：
渤海海域西部10m水深海域
1.2.6
地理位置：
河北省唐山市南堡开发区冀东油田南堡
1-3号人工岛南偏西约2.1km
1.3地质要求
1.3.1钻井目的：
预探南堡1号构造南堡1-5区奥陶系潜山含油气情况；评价东一段油井
产能；落实东二段、东三段油层分布状况。
1.3.2设计井深：
-3880m
（海拔）
1.3.3
井别：
预探井
井型：
定向井
1.3.4
靶点坐标（可按复测井口坐标相应调整靶点极坐标）
地层分层
靶
点
设
计
设计
靶点
方位
位移
靶心坐标（m）
井深
靶心半径
°
m
层位
（海拔）
X
Y
（m）
m
Ed1
-2604
A
232.7
396
4315105
20608430
≤50
O顶
-3575
B
232.7
396
4315105
20608430
≤50
-3575m以下为直井段
冀东油田公司2008年12月17日
中国石油南堡1-80井钻井工程设计第2页
1.3.5目的层位：
东营组、奥陶系
1.3.6完钻层位及原则：
奥陶系、钻至设计层位及深度后，井底无油气显示留足口袋完钻。
1.3.7完井方法：
先期套管完成，奥陶系裸眼完井。
1.4地质分层、油气水层及储层简要描述（见地质设计）
1.5邻井注入井压力情况（见地质设计）
1.6邻井产液气情况（见地质设计）
2.技术指标及质量要求
2.1井身质量要求
井段测斜间距
（m）（m）
上直段0～100（单多点）
造斜段
0～25（MWD）
降斜段
稳斜段
0～50（MWD）
下直段
0～100（MWD）
潜山段
高温多点
井身轨道质
量的要求
靶一
靶二
井底
垂深（m）
2624
3595
3900
方位（°）
232.7
232.7
位移（m）
396
396
靶半径（m）
≤50
≤50
1、上直段井斜不大于1.5°，造斜点井斜≤1°
2、最大全角变化率＜4°／25m
3、全角变化率连续三点不大于3°/25m
4、实际井斜角与设计井斜角一般不超过±3°、最大不得超过±5°
5、方位角的摆动与设计值一般不超过±10°、最大不得超过±20°
6、钻井上垂深指转盘面离各靶点的垂深。
按下列方法求得：
设计A靶点垂深=转盘离平均海平面高度-海拔=20+2604=2624米。
请井队
就位后校对实际转盘面离平均海平面高度，并对井眼轨迹进行修正。
误差较大务必与设计单位联系。
7、各井段严格按上述要求进行单点测斜，必须搞好上直段的打直工作。
8、定向前对上直段测一套多点。
各井段严格按上述要求进行测斜，严格执行设计轨迹及曲率，分析邻井方位漂移规律，二开井段使用MWD搞好轨迹控制工作，确保中靶，三开、四开简化钻具组合，完钻后用多点校核。
9、施工前请监督部门和定向井服务单位认真做好防碰复核工作以
及防碰计算工作，确保钻井施工顺利。
10、井径扩大率小于15%。
11、平台就位后，请南堡油田勘探开发公司和施工单位对上述垂深、位移、方位进行校正。
冀东油田公司2008年12月17日
中国石油
2.2固井质量要求
南堡1-80井钻井工程设计第3页
开钻
井眼尺寸
井段
套管
套管
水泥封
尺寸
下深
固井段
次数
mm
m
mm
m
m
隔水导管
914.4
0-83
850
80
泥面-80
一开
444.5
0-503
339.7
500
泥面-500
二开
311.1
503-2608
244.5
2605
泥面-2605
三开
215.9
2608-3667
177.8尾管（回接）
3666
0-2450
2450-3666
四开
152.4
3667-3970
裸眼
/
/
注：
测井固井质
项目量要求
/
合格
见地质合格设计
合格
/
1.考虑到奥陶系产层可能产气量大，并且地质提示邻井在试采过程中发现H2S，177.8mm套管回接段
固井水泥返至泥面，可采用单级双封或双级注水泥固井。
具体固井方式根据现场实际情况确定及完井
讨论结果确定。
2.经与勘探部、钻采工程部、南堡油田勘探开发公司、勘探开发研究院等各部门及相关领导充分结合后，决定本井采用裸眼完井，但实际完井方式和固井方式可根据现场实际情况确定及完井讨论结果最终确定。
2.3钻井取心质量要求
收获率>90%。
2.4对邻井停注降压的要求
/
3、工程设计
3.1
井下复杂情况提示及地层压力预测
3.1.1
井下复杂情况提示
地
质
底界海拔
复杂情况提示
备
注
分
层
m
平原组
-299
/
明化镇
-1804
防卡、防H2S
馆陶组
-2505
防卡、防漏、防
H2S
东一段
-2773
防卡、防漏、防喷、防
H2S
/
东二段
-3050
防卡、防漏、防喷、防
H2S
东三段
-3575
防卡、防漏、防喷、防
H2S
奥陶系
-3880（未穿）
防漏、防喷、防
H2S
冀东油田公司2008年12月17日
中国石油
南堡1-80
井钻井工程设计
第4
页
3.1.2地层压力预测
3.1.2.1
地层压力预测数据
深度
孔隙压力
坍塌压力
破裂压力
深度
孔隙压力
坍塌压力
破裂压力
m
g/cm3
g/cm3
g/cm3
m
g/cm3
g/cm3
g/cm3
1490
1.00
1.08
1.59
2690
1.04
1.12
1.89
1520
1.00
1.11
1.65
2720
1.06
1.19
1.77
1550
1.00
1.07
1.59
2750
1.05
1.19
1.82
1580
1.01
1.14
1.66
2780
1.03
1.16
1.80
1610
1.00
1.13
1.63
2810
1.03
1.15
1.82
1640
0.98
1.11
1.61
2840
0.99
0.89
1.97
1670
0.98
1.06
1.69
2870
0.99
1.00
1.85
1700
0.97
1.08
1.66
2900
1.00
0.98
1.93
1730
0.96
0.97
1.72
2930
1.02
0.99
1.95
1760
0.96
1.04
1.65
2960
1.01
1.02
1.94
1790
0.98
1.08
1.60
2990
1.01
1.12
1.86
1820
0.99
0.98
1.72
3020
1.02
1.19
1.81
1850
0.96
0.93
1.69
3050
1.04
1.09
1.82
1880
0.98
0.92
1.73
3080
1.00
0.87
2.03
1910
1.01
1.11
1.69
3110
1.04
0.99
1.91
1940
1.02
1.12
1.68
3140
1.05
0.96
1.92
1970
1.00
0.96
1.73
3170
1.06
0.98
1.94
2000
1.01
1.05
1.75
3200
1.08
1.11
1.96
2030
0.98
1.07
1.74
3230
1.07
1.15
1.98
2060
1.01
1.00
1.73
3260
1.10
1.14
1.97
2090
1.02
1.15
1.77
3290
1.10
1.16
1.94
2120
1.02
0.98
1.73
3320
1.11
1.23
1.90
2150
0.98
1.18
1.75
3350
1.11
1.22
1.95
2180
0.97
1.08
1.68
3380
1.10
1.11
2.00
2210
0.97
1.07
1.74
3410
1.11
1.17
2.00
2240
0.97
1.24
1.70
3440
1.10
1.18
2.01
2270
0.99
1.11
1.89
3470
1.12
1.25
1.96
2300
1.00
1.15
1.75
3500
1.11
1.26
1.88
2330
1.00
1.15
1.89
3530
1.11
1.15
1.96
2360
1.02
1.11
1.80
3560
1.08
1.03
2.05
2390
1.02
1.13
1.82
3590
1.10
1.21
1.95
2420
1.01
1.20
1.80
3620
1.07
1.08
1.94
2450
1.01
1.07
1.94
3650
1.08
1.01
2.06
2480
0.96
1.09
1.83
3680
1.07
1.10
1.97
2510
0.96
0.98
1.92
3710
1.09
1.22
2.02
2540
0.95
1.09
1.86
3740
1.12
1.18
1.99
2570
0.98
1.13
1.83
3770
1.13
1.17
2.06
2600
1.02
1.18
1.73
3800
1.14
1.30
1.97
2630
1.03
1.18
1.83
3830
1.14
1.18
2.09
2660
1.05
0.99
1.93
3860
1.08
1.13
2.13
冀东油田公司2008年12月17日
中国石油
南堡
1-80
井钻井工程设计
第5页
深度
孔隙压力
坍塌压力
破裂压力
深度
孔隙压力
坍塌压力
破裂压力
m
g/cm3
g/cm3
g/cm
3
m
g/cm3
g/cm3
g/cm3
3890
1.10
1.11
2.16
4010
0.93
0.91
2.23
3920
1.14
1.30
2.05
4040
0.91
0.88
2.23
3950
1.09
1.17
2.26
4070
0.91
0.88
2.25
3980
0.98
0.91
2.25
4100
0.90
0.90
2.21
3.1.2.1地层压力预测说明
（1）孔隙压力:
从附图可以看出，本井馆陶组以上地层的孔隙压力为正常压力，从东一段孔隙压
力开始升高至1.05g/cm3（当量钻井液密度，下同），
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