钻井工程设计管理规范DOC.docx
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钻井工程设计管理规范DOC
钻井工程设计管理规范
第一章总则
第一条钻井工程设计是钻井施工必须遵循的原则，是组织钻井生产和技术协作的基础，是甲方招标、结算的重要依据。
第二条钻井工程设计的科学性、先进性关系到一口井作业的成败和效益。
科学钻井水平的提高，在一定程度上依靠钻井工程设计水平的提高。
搞好钻井工程设计是提高技术管理和企业管理水平的一项重要措施，是钻井生产实现科学化管理的前提。
第二章钻井工程设计的基本原则和主要内容
第三条钻井工程设计的基本内容应包括地质简况、钻井工程、钻井液、固井方案、取心、周期预测等19个方面的内容。
具体要求见《钻井工程设计规范》。
第四条钻井工程设计必须以钻井地质设计为主要依据。
必须依据地质设计的主要内容有：
钻探目的、设计井深、目的层、完钻层位及原则、完井方法、全井地层孔隙压力梯度曲线及破裂压力梯度曲线、取资料要求、井身质量要求、油层套管尺寸及强度要求、阻流环位置及固井水泥上返高度、邻区邻井资料、试油压力资料、油气水及岩性特征、地层剖面、地层倾角及故障提示等资料。
新区探井按科学打探井技术规定，还需要参考五种必需的地质图件（设计井位区域构造及地理位置图、主要目的层的局部构造井位图、过井“十字”地震时间剖面图、过井地质解释横剖面图、设计柱状剖面图）。
第五条钻井工程设计要有利于取全取准各项地质、工程资料；有利于发现油气层、保护油气层，充分发挥每个产层的生产能力；要保证油气井井眼轨迹符合勘探开发的要求；要保证油气井的完井质量满足油田各种作业的要求，保证油气井长期开采的需要。
第六条钻井工程设计要充分体现和采用本地区及国内外钻井的先进技术，保证安全、优质、快速钻井，实现最佳技术经济效益。
第三章钻井工程设计运行程序
第七条设计单位接到西指下发的钻井工程设计委托书后，应立即着手充分收集设计井的邻井钻井井史及其他有关钻井技术资料，为编制钻井工程设计提供重要的技术依据。
第八条设计单位在收到正式的钻井地质设计后5天内完成钻井工程设计送审稿，提交西指工程技术处组织评审。
第九条西指工程技术处按时组织评审组对钻井工程设计进行评审。
第十条钻井工程设计评审后，设计单位按照评审组的意见进行修改和完善，于评审后第2天完成钻井工程设计正式文本制作，送交西指工程技术处30份。
第四章钻井工程设计的审批
第十一条钻井工程设计实行三级审批制。
即：
该井所属西部勘探公司审核、指挥部工程技术处审核、指挥部领导批准。
第十二条施工过程中需修改设计时，由该井所属西部勘探公司、钻井监督提出书面报告，由指挥部工程技术处审核、指挥部领导批准后实施。
第五章钻井工程设计费用
第十三条设计单位接到西指下发的钻井工程设计委托书后，与指挥部签订钻井工程设计服务合同，指挥部按合同规定付款。
第六章其它
第十四条设计单位要定期对甲、乙方进行质量回访，收集和分析钻井施工中的经验教训，不断提高钻井工程设计的符合率。
第十五条设计单位要定期对所设计的井进行跟踪分析，完井后对该井的设计符合率进行评价，并向西指提交书面的评价报告。
第十六条指挥部工程技术处要定期组织有关人员深入现场检查钻井工程设计的执行情况，分析钻井工程设计执行中存在的问题，不断完善和提高钻井工程设计水平。
第七章附则
第十七条本规范适用于西部新区勘探指挥部所有油、气井的钻井工程设计。
第十八条本规范自发布之日起执行。
以前的有关规定与本规范不符的按本规范执行。
第十九条本规范解释、修改权属指挥部工程技术处。
钻井工程设计规范
1主题内容与适用范围
本规范规定了石油及天然气钻井工程设计的基本项目、内容和要求。
本规范适用于西部新区勘探指挥部钻井工程设计。
2引用标准
SY5333-88《钻井设计格式》
《钻井手册（甲方）》，石油工业出版社，1990
密级：
商密▲
构造名称：
井别：
井号：
钻井工程设计
中国石化西部新区勘探指挥部
年月日
构造名称：
××井钻井工程设计
编写单位：
编写人：
审核人：
主管领导：
中国石化西部新区勘探指挥部
年月日
××井钻井工程设计审批表
勘探公司审核意见：
负责人签字：
日期：
年月日
指挥部工程技术处审核意见：
负责人签字：
日期：
年月日
指挥部领导批准意见：
负责人签字：
日期：
年月日
××井钻井工程设计评审会评委名单
评审成员
单位
签名
评委主任
评委副主任
评
委
目次
1、井位及地质概况…………………………………………………………………………页码
2、钻井工程设计依据…………………………………………………………………………页码
3、井身结构设计…………………………………………………………………………页码
4、钻井主要设备、工具及钻井施工队伍要求………………………………………………页码
5、钻井工程质量要求…………………………………………………………………………页码
6、钻具组合设计与强度校核…………………………………………………………………页码
7、钻头选型及钻井参数设计…………………………………………………………………页码
8、分井段钻井重点技术要求…………………………………………………………………页码
9、钻井液设计…………………………………………………………………………页码
10、油气层保护要求…………………………………………………………………………页码
11、油气井压力控制要求……………………………………………………………………页码
12、固井方案设计…………………………………………………………………………页码
13、取心设计…………………………………………………………………………页码
14、地层孔隙压力监测要求…………………………………………………………………页码
15、地层漏失试验要求……………………………………………………………………页码
16、中途测试要求…………………………………………………………………………页码
17、完井井口装置要求………………………………………………………………………页码
18、职业健康、安全、环保要求……………………………………………………………页码
19、钻井资料上报要求………………………………………………………………………页码
附录A钻井周期预测………………………………………………………………………页码
附录B钻井液材料计划……………………………………………………………………页码
附录C固井主要材料计划…………………………………………………………………页码
附录D其它材料计划……………………………………………………………………页码
附件邻区、邻井钻井技术资料
1井位及地质概况
1.1井号
1.2井别
1.3井型
1.4井位
1.5设计井深
1.6目的层
1.7完钻层位及原则
1.8钻探目的
1.9钻遇地层预测（格式如下）
地层系统
设计地层
岩性描述
故障提示
界
系
统
组
代号
底深
（m）
厚度
（m）
1.10预计油、气、水层位置
1.11邻井地层对比
2钻井工程设计依据
2.1钻井地质设计（见××井钻井地质设计）
2.2有关技术标准及规定
2.3邻区、邻井钻井技术资料（见附件）
3井身结构设计
3.1设计思路
3.2地层压力和破裂压力预测
3.3井身结构设计系数
3.4井身结构和套管程序
地层分层
设计地层
开钻次数
钻头直径mm
×钻深m
套管直径mm
×下深m
水泥返深
（m）
井身
结构
示意图
界
系
组
底深
（m）
厚度
（m）
3.5井身结构设计示意图
一开：
井眼直径（mm）:
所钻深度（m）:
套管外径（mm）:
套管下深（m）:
水泥返深（m）:
二开：
井眼直径（mm）:
所钻深度（m）:
套管外径（mm）:
套管下深（m）:
水泥返深（m）:
三开：
井眼直径（mm）:
所钻深度（m）:
套管外径（mm）:
套管下深（m）:
水泥返深（m）:
四开：
井眼直径（mm）:
所钻深度（m）:
套管外径（mm）:
套管下深（m）:
水泥返深（m）:
注：
1）分级固井必须注明分级箍的位置及各级水泥返深。
2）尾管固井注明尾管下入井段。
3.4井身结构设计说明
（井身结构设计示意图图例）
3.6井身结构设计说明
开钻次序
套管外径
（mm）
设计说明
其他说明：
各层套管的下深按设计原则，以实钻地层深度加以修正。
现场油层套管的尺寸及下深（包括完井方式）根据该井的实际情况，由现场最后确定。
4钻井主要设备、工具及钻井施工队伍要求
4.1钻机选择原则
4.2钻井工具及打捞工具配套要求
4.3钻井施工队伍要求
5钻井工程质量要求
5.1井身质量要求（见下表）
井段m
水平位移（m）
全角变化率（°/25m）
说明：
（1）原则上以电测数据为依据,若井队测斜数据与电测数据有较大差距时，以电子多点测斜数据为依据。
（2）全角变化率每25m计算一点，目的层水平位移或全井任一井段连续三个测点全角变化率超过上述标准为不合格。
（3）计算水平位移依据地质设计中最后一个目的层段的顶部为准。
5.2固井质量要求
执行有关标准
5.3取心质量要求
执行有关标准
6钻具组合设计与强度校核
6.1钻具组合设计（见下表）
开次
井段（m）
钻具名称
钻具组合
6.2钻具组合使用要求及说明:
6.3钻具使用要求
6.4钻柱强度校核
钻柱强度校核表
钻头
尺寸
（mm）
井段
（m）
钻具参数
累计
重量
（kN）
安全系数
钻具
名称
钢级
外径
（mm）
内径
（mm）
长度
（m）
重量
（kN）
抗拉校核
抗扭校核
设计
实际
设计
实际
7钻头及钻井参数设计
7.1钻头设计
序号
钻进井段
（m）
钻头
尺寸
（mm）
钻头
型号
钻头
数量
钻头指标
进尺
（m）
纯钻时间
（h）
预测钻速
（m/h）
说明：
7.2钻井参数设计
井段
（m）
钻头
尺寸
（mm）
喷嘴
面积
（mm2）
钻进参数
水力参数
钻井液
密度
（g/cm3）
钻压
kN
转速r/min
排量
（L/s）
立管
压力
（MPa）
钻头
压降
（MPa）
压耗
（MPa）
冲击
力
（kN）
喷射
速度
（m/s）
比水
功率（W/mm2）
环空
返速
（m/s）
说明：
8分井段钻井重点技术要求
8.1钻井工程设计重点提示
8.2分井段钻井重点技术要求
9钻井液设计
9.1钻井液密度设计依据
9.1.1《钻井地质设计》对钻井液的要求（见《钻井地质设计》）
9.1.2有关技术标准、规定
9.1.3邻井钻井技术资料（见附件）
9.2钻井液设计重点提示
9.3分段钻井液体系、主要配方、性能要求及维护处理措施（见下表）
开钻次序：
分层
井段
（m）
密度
g/cm3
漏斗
粘度
s
失水ml
泥饼
厚度
mm
静切力
Pa
PH值
含
砂
量
%
固
含
%
泥饼
摩阻
系数
动
切
力
Pa
塑动
粘度
mPa·s
动
塑
比
坂
含
g/l
API
高温
高压
初切
终切
钻井液类型
钻井液配方
钻井液维护处理措施
9.4钻井液数量及材料准备
9.4.1预计的钻井液量
预计的钻井液单位：
m3
井段（m）
地面系统
井眼容积
损耗量
新需要量
总需要量
注：
裸眼段钻井液量按井眼容积10%附加计算。
9.4.2钻井液的储备
钻井液的储备
开钻序号
压井液
ρ（g/cm3）
数量（m3）
9.4.3钻井液材料储备
材料储备表（t）
名称
一开
二开
三开
四开
9.4.4钻井液材料名称（列表）
钻井液材料表
序号
材料名称、代号
序号
9.5固控设备及使用要求
井段
（m）
固相指标
振动筛
除砂器
离心机
密度
g/cm3
含
砂
%
固
含
%
目
数
运转
率
%
处理
量
m3/h
运转
率
%
处理
量
m3/h
运转
率
%
9.6钻井液测试仪器配套要求
名称
数量
名称
数量
钻井液密度计（1.0—2.0）
2
MBT测量仪装置
1
马氏漏斗粘度计
2
秒表
2
六速旋转粘度计
2
闹钟
1
API中压失水仪
1
电动搅拌机
2
固相含量测定仪
1
电炉
2
pH计（或纸）
2
定时钟
1
高温高压失水仪
1
1000ml浆杯
10
泥饼摩阻仪
1
滤液分析测试仪
1套
含砂量测定仪
2
滚子加热炉
1
9.7钻井液地面管理要求
9.8钻井液资料录取要求
（1）钻井液检测和收集任务
序号
检测或收集顶目
要求
1
小班常规性能：
密度、粘度
每0.5小时测1次，发现油气水侵或在主要目的层井段连续测量，目的层内下钻循环时（包括下钻中途循环）每5分钟测一次，并记录后效反应
2
常规全性能：
密度、粘度、API失水、PH值、泥饼摩阻系数、含砂量等
每4小时测1次，见油气显示时，每个循环周测量一次，并收集齐全槽面油气水显示数据
3
流变性能Φ3—Φ600、塑性
粘度、动切力等
每8小时1次
4
固含、坂含
每天1次
5
滤液分析（CL-、Ca++、Mg++）
每4小时1次，特殊情况加密测量
6
高温高压失水
3000m以后每48小时测1次
7
地层孔隙压力、破裂压力
收集
8
井径、井斜
收集
9
分井段钻井液材料消耗
收集、统计
10
钻井参数，钻速
收集
11
排量、返速、流态
收集、计算（分析）
（2）所有测试数据要求填入班报表，性能测试应满足地质录井要求,资料收集整理齐全。
（3）建立下列记录
钻井液班报表；
小型试验记录；
药品消耗记录；
药品库存记录；
固控运行记录；
当班钻井作业简要。
（4）使用的钻井液处理剂送井必须进行质检，经质检合格的产品方可入井。
（5）完井写出钻井液工作总结。
（6）其它按有关行业标准执行。
10油气层保护要求
10.1储层物性分析
10.2油气层保护措施
11油气井压力控制要求
11.1井控装置选择
11.1.1井控装置选择依据
11.1.2井控装置的组合形式选择
11.2各次开钻井口装置示意图（见图）
11.3各次开钻井口装置的试压要求
井控装置试压表
开钻
次数
名称
型号
试压要求
试压
介质
试压
压力
（MPa）
试压
时间（min）
允许
压降
（MPa）
套管头
单闸板、双闸板
环形防喷器
节流压井管汇
备注：
11.4井控装置检验及其它要求
11.5钻井液加重装置要求
11.6井控重点要求
12固井方案设计（详见固井施工设计）
12.1套管柱设计及强度校核
12.1.1设计依据
套管强度设计依据表
套管
程序
套管尺寸
mm
封固井段
m
下套管时钻井液密度g/cm3
下次钻进钻井液密度g/cm3
设计校核方法
12.1.2套管柱强度校核
套管柱强度校核
套管
程序
井段
m
套管
尺寸
mm
套管规范
段长
m
重量
抗外挤
抗内压
抗拉
钢级
壁厚
mm
扣型
每米重
kg/m
段重
kN
累重kN
强度
MPa
安全系数
强度
MPa
安全
系数
强度
kN
安全
系数
表层套管
技术套管
油层套管
说明
（1）强度校核方法说明
（2）以上设计的各层套管要提前作好货源组织和配套实施，施工时可根据货源情况和井下实际情况进行调整。
（3）本表为理论计算数据，套管送井时应根据井下实际情况和实际钻井液密度重新校核。
注：
12.2固井参数设计
12.2.1固井基本参数设计
固井基本参数
套管名称
套管
尺寸mm
管鞋
位置m
水泥浆上返深度m
水泥塞长度m
固井
方式
表层套管
技术套管
油层套管
说明
12.2.2水泥浆参数设计
注水泥浆设计
套管名称
封固井段
m
水泥浆主要性能
水泥
密度g/cm3
稠化时间
h:
min
失水ml
强度
MPa
型号
数量t
表层套管
技术套管
油层套管
说明
12.3各层套管管串结构与扶正器设计
12.3.1各层套管管串结构
套管名称
套管尺寸
套管下深
套管串组合结构
说明
12.3.2各层套管管串扶正器
套管名称
套管尺寸
mm
钻头尺寸
mm
井段
m
扶正器
类型
扶正器
间距
扶正器
数量
说明
12.4固井重点要求
12.5套管柱试压要求
套管柱试压要求表
开钻次数
套管外径
（mm）
试压介质
试压压力值
（MPa）
试压时间
（min）
允许压降
（MPa）
备注
12.6套管保护要求
13取心设计
取心计划
取心计划表
层位
取心井段（m）
取心进尺（m）
岩性
取心目的、原则
13.2取心钻具组合及钻进参数设计
取心钻进参数表
井段
m
钻具组合
技术参数
钻压
kN
转速
r/min
排量
l/s
泵压
m/h
13.3取心施工方案
13.4取心重点技术措施
14地层孔隙压力监测要求
15地层漏失试验要求
16中途测试要求
16.1测试前的准备
16.1.1井眼准备
16.1.2井场准备
16.2安全注意事项
17完井井口装置要求
17.1套管头规范
17.2井口保护措施
17.3完井要求
18职业健康、安全、环保（即HSE）要求
18.1职业健康要求
18.2安全要求
18.3环保要求
19钻井资料上报要求
19.1钻进期间上报材料
（1）钻井工程月报表（1份、每月27日前上交指挥部）。
（2）钻井液月报表（1份、每月27日前上交指挥部）。
（3）井控月报表（1份、每月27日前上交指挥部）。
（4）钻井工程事故卡（1份、每月27日前上交指挥部）。
注：
上述4项资料的时间为上月25日10∶00—本月25日10∶00。
19.2完井上报材料
（1）钻井井史（2份、完井后10日内上交，同时交电子版井史）。
（2）钻井液井史（2份、完井后10日内上交）。
（3）钻井工程完井报告（2份、完井后10日内上交，同时交软盘）。
（4）钻井工程日报表（1份、完井后10日内上交）。
（5）钻井液日报表（1份、完井后10日内上交）。
（6）固井施工报告（1份、完井后10日内上交）。
（7）井控工作记录（1份、完井后10日内上交）。
（8）套管扭矩及套管试压记录（1份、完井后10日内上交）。
注：
上述8项资料完井后经指挥部组织验收合格后，交指挥部资料室存档。
19.3钻井工程完井报告包括的内容
（1）施工概况
（2）基础数据
①钻井基础数据
②地质分层及地层岩性
（3）各次开钻施工总结
（4）钻井工程质量情况
（5）钻井复杂情况及事故分析
（6）钻头使用情况分析
（7）钻井时效分析
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