XXX井钻井工程设计 修复的.docx

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XXX井钻井工程设计修复的

1.设计依据

钻井工程设计依据：

XXX井钻井地质设计；有关技术规范及技术法规。

1.1构造名称：

鄂尔多斯盆地伊陕斜坡

1.2地理及环境资料

1.2.1井口坐标：

纵：

4044615.377（m），横：

19436318.285（m）

1.2.2地面海拔：

911.137（m）

1.2.3构造位置：

鄂尔多斯盆地伊陕斜坡

1.2.4地理位置：

陕西省延安市延长县安河镇阎刘家村南约1500m处

1.2.5气象资料（在预计施工期内，本地区的风向、风力、气温和大风雪、汛期等情况）：

井区属大陆性季风半干旱气候，春季干旱多大风，夏季高温多雷雨，秋季凉爽而短促，冬季漫长且干旱。

日照充足，雨热同季。

年平均气温8℃，年平均降雨量445mm,无霜期146d。

本区第四系含水性较强，潜水位较浅。

春秋季多西北风、多沙尘暴天气；夏秋季节易发山洪、山体滑坡等灾害性地质现象。

1.2.6地形地貌及交通情况：

工区地处黄土高原腹地，地表侵蚀切割强烈，沟壑梁峁发育，地形起伏较大。

地表为第四系未固结成岩的松散黄色粘土。

该井距主干公路较远，交通不太方便，通讯条件基本上能满足要求。

1.3地质要求

1.3.1井别：

详探井井型：

直井

1.3.2设计井深：

2400（m）

1.3.3目的层位：

石千峰组，石盒子组，山西组，太原组，本溪组，马家沟组兼探延长组。

1.3.4钻探目的：

了解古生界二迭系石千峰组、石盒子组、山西组、太原组、本溪组和奥陶系马家沟组储层发育及含油气情况；兼探中生界三迭系延长组油层。

1.3.5完钻原则：

钻穿本溪组最后一套气层50m无油气显示完钻，本溪组无显示进入马家沟组8m无油气显示完钻。

1.3.6完井方法：

全套管射孔完井。

1.4地质分层及油气水层

1.4.1设计地层、预测气层位置

XXX井地层分层数据表表1-1

地层

设计地层（m）

岩性

显示类别

显示层段（m）

取心层段（m）

故障

提示

界

系

统

组

底界深度

厚度

顶底深度

心长

新生界

第四系

220

220

松散黄土

防漏

三叠系

上统

延长组

588

368

深灰色泥岩夹浅灰色细砂岩、泥质砂岩

油层

防喷

防漏

防卡

中统

纸坊组

923

335

紫红色泥岩夹浅红色砂岩

防卡

下统

和尚沟组

1163

240

紫红色泥岩夹紫灰色砂岩

防卡

刘家沟组

1548

385

浅紫色砂岩夹棕红色泥岩

防漏

古生界

二叠系

上统

石千峰组

1832

284

棕红泥岩与棕色细砂岩互层

气

1702-1718

1763-1767

1774-1790

防塌防喷

中统

石盒子组

2182

350

上部巨厚状泥、下部浅灰色中粗粒石英砂岩

气

1850-1854

1880-1884

2059-2067

2118-2129

2172-2182

2118-2129

2172-2182

21

防塌防喷

下统

山西组

2277

95

上部泥岩夹砂岩、下部灰黑色泥岩夹砂岩及煤

气

2190-2197

2201-2207

2271-2277

2190-2197

2201-2207

2271-2277

19

防塌防喷

太原组

2307

30

灰岩夹泥岩及煤

防塌防喷

石炭系

上统

本溪组

2356

49

上部厚煤层、中下部为灰黑色泥岩夹薄层浅灰色细砂岩

气

2345-2350

2345-2350

5

防塌防喷

奥陶系

下统

马家沟组

2400

44

灰岩、白云岩夹凝灰质灰岩、膏盐岩

防塌防喷

防H2S

累计取心

45m

1.4.2浅气层及其它矿物岩层提示

目前局部地区发现浅层天然气藏。

本溪组底部可能出现的铁铝土质泥岩（赤铁矿、铝土矿）。

马家沟组有可能出现膏盐岩。

1.4.3邻井试气层中部实测压力

本区试油气层中部实测压力表1-2

井号

层位

气层井段

（m）

地层压力

（MPa）

地层压力系数

延183

本溪

2529-2533

24.673

0.9748

延206

盒8

2208-22102214-2218

20.379

0.9029

本井周边可能存在注水区域，要注意出水；刘家沟组漏失严重，注意防漏、堵漏。

古生界地层压力系数一般为0.9029～0.9748，钻井施工过程中应注意控制钻井液密度，保护好气层。

邻井在三迭系以上地层一般使用钻井液密度小于1.03g/cm3，石千峰组～奥陶系的钻井液密度一般在1.06～1.07g/cm3。

钻井过程中注意防喷，做好中生界油气层的防喷工作；进入气层后，尤其是本溪组属局部高压层，邻井延220井在本溪组发生气侵，要特别注意做好防喷工作。

1.4.4本井H2S含量预测

邻井延183井在钻井过程中有H2S显示，要求在施工过程中加强对H2S气体的录井检测及防范，一旦发现有H2S气体，现场安全监督及技术人员应严格按照含H2S气井井控规定和钻井安全操作规范果断处理，确保人身及钻井设备的安全。

1.4.5邻井完钻钻井液使用情况

邻井钻井液使用情况统计表表1-3

井号

层位

井段（m）

钻井液类型

密度（g/cm3）

漏斗粘度（s）

延206井

延长组~石千峰组

401.50～1644.0

清水聚合物

1.01～1.08

27～40

石千峰组~马家沟

1644.0～2486.0

聚磺体系

1.07～1.13

33～55

延253井

延长组~石千峰组

400.0~1773.1

清水聚合物

1.02~1.10

29~36

石千峰组~马家沟组

1773.1~2670.0

聚磺体系

1.06~1.10

30~59

1.4.6本井钻井液类型:

水基钻井液

1.4.7全井钻井液体系要求

开钻至石千峰组上部井段，钻井液体系采用清水聚合物钻井液。

进入石千峰组50m至完钻采用优质聚磺钻井液体系，严格控制钻井液密度、尽量使用下限值。

要做好保证固井质量的堵漏工作。

1.4.8设计井全井钻井液性能使用要求

XXX井钻井液基本性能要求表表1-4

井段（m）

密度（g/cm3）

漏斗粘度（s）

失水（ml）

备注

0～520

1.03

30～35

清水聚合物

520～1598

1.03～1.04

30～35

5～8

清水聚合物

1598～2400

≤1.07

30～50

≤5

聚磺体系

1.4.9目的层钻井液性能及特殊情况处理要求:

如果出现井涌、发生井喷等特殊异常情况，严禁使用重晶石进行压井，应采用石灰石粉进行压井。

压井钻井液密度不受设计泥浆密度限制，直至井下恢复正常为止。

要求现场储备足够的石灰石粉（50t）和加重钻井液（加重钻井液液量60m3，相对密度1.40g/cm3以上）。

1.4.10防碰要求

在本井周边可能存在注水区域及丛式井井区，钻井作业施工过程中，作业队伍应严格执行安全操作规范，做好防碰工作。

在开钻前，做好防碰设计，制定防碰措施。

2.技术指标及质量要求

2.1井身质量要求

XXX井井身质量要求表表2-1

井深

（m）

井斜

（°）

全角变化率

（°/25m）

水平位移

（m）

井径扩大率

（%）

井斜测量间距

（m）

0～1000

＜2°

≤1°

≤30

≤15

25

1000～2000

＜3°

≤1°15′

≤50

≤15

25

2000～2400

＜5°

≤2°

≤80

≤15

25

注：

（1）封固段井径扩大率≤15%，易垮段最大井径扩大率≤20%；

（2）全井无键槽和狗腿子，井底无落物；

（3）表层最大井斜不超过2°。

（4）井身质量根据单井情况待定，未尽事宜按照国家相关行业规范执行。

2.2钻头、套管程序及固井质量要求

XXX井钻头、套管程序及固井质量表表2-2

钻头程序

（钻头尺寸×井深）

套管程序

（套管尺寸×井深）

固井水泥段

（m）

固井质量要求

311.1mm×520m

244.5mm×520m

0~520

固井质量采用声波测井和变密度测井综合评价，要求声幅≤30%；变密度测井反应弱套管波，强地层波。

215.9mm×2400m

139.7mm×2395m

0~2400

2.3钻井取心质量要求

2.3.1钻井取心目的及要求

为了取得准确的储集层物性资料，及时判断油、气、水层，为储量计算和地质研究提供所需岩心，主要目的层一般为石盒子组盒8段、山西组山2段、本溪、马家沟组马五1+2层必须卡层取心；其它井段见气测异常及含气显示要取心。

具体取芯段以地质设计为准。

2.3.2钻井取心要求

全井设计取心45.00m。

油气显示良好，不受设计取心限制，非目的层发现良好油气显示，现场地质负责人可决定停钻取心；钻遇特殊岩层或地层不清，可请示取心。

所有取心必须按照预探井钻井取心的准备、取心钻进注意事项、岩心出筒、岩心丈量、岩心整理与保管、岩心描述等要求进行工作。

2.3.3取心技术要求

2.3.3.1取心要求用配套取心工具，岩心直径105mm。

2.3.3.2取心前、后必须正确丈量方入，保证井深准确。

取心过程中要记录好小钻时，避免磨心。

2.3.3.3岩心筒出井口后，要立即筒心整理。

半小时内必须及时采样，确保含水饱和度分析准确。

2.3.3.4应及时对岩心进行岩性特征及含气、水情况的观察和描述，对储层段岩心要进行1～2小时的密闭试验，观察其含水性。

2.3.3.5上古生界卡层取心必须在发现储层基础上进行。

2.3.3.6岩心保存。

岩心在分割选样前要编好号，进行全岩心照相。

岩心选样必须根据每块岩心保留一半送入岩心库的原则进行。

未尽事宜按中石油行业标准执行

3．工程设计

3.1井身结构

φ339.8mm套管×600m

1000

0

φ374.6mm钻头×600m

3.1.1井身结构示意图图3-1

φ215.9mm钻头×3461m

φ177.8mm套管×3316m

φ244.5mm套管×2500m

2000

3000

φ311.1mm钻头×2500m

井身结构设计数据表表3-1

开钻次序

井深

m

钻头尺寸

mm

套管尺寸

mm

套管下入

地层层位

套管下

入深度

m

环空水泥

浆返深

m

一开

520

Φ311.1

Φ244.5

延长组

520

井口

二开

2400

Φ215.9

Φ139.7

马家沟组

2395

井口

3.1.2井身结构设计说明

本井井身结构设计是依据《XXX井钻井地质设计》做出的。

3.2钻机选型及钻井主要设备

表3-2

序号

系统

名称

型号

规格

数量

产地

备注

1

提升系统

绞车

JC40

2500KN

1

2

井架

JJ250/42K

42m

1

3

底座高度

DZ250/5.0

5.0m

1

4

天车

TC250

250T

1

5

游动滑车

YC250

250T

1

6

水龙头

SL250

250T

1

7

大钩

DG250

250T

1

8

循环系统

钻井泵

3NB-1300

1300

2

9

钻井液罐

40m3

5

10

电动混合漏斗

HQ2000

55KW

1

11

加重配射流漏斗

30m3

2

12

加重钻井液储备罐

30m3

2

13

动力传动系统

转盘

ZP-520

Φ520mm

1

14

柴油机

RZ12V190B

810KW

3

15

发电机

VOLVO

300KW

1

16

联动机

3

17

配电柜

2

18

钻机控制系统

自动压风机

ZV6/8

1

19

电动压风机

ZV6/8

防爆

1

20

刹车系统

带刹+气刹

1

21

辅助系统

水刹车

1

22

固控系统

振动筛

2

23

除砂器

1套

24

除泥器

1

25

除气器

1

26

离心机

1

27

沉砂罐

28

井控系统

环形防喷器

FH28-35

35MPa

1

29

双闸板防喷器

2FZ28-35

35MPa

1

30

四通

FSP28-35

35MPa

1

31

控制装置

FKQ4005

液压控制

1

32

节流管汇

JG35

35MPa

1

33

压井管汇

YG35

35MPa

1

34

钻具内防喷工具

35MPa单流阀

35MPa

2

35

液气分离器

处理泥浆量>120m3/h

36

钻具旋塞阀

2

37

井控坐岗房

1

38

仪器仪表

指重表

ZW400

400T

1

39

测斜仪（套）

35mm自浮式

1

40

测斜绞车

CXJC-450

4000m

1

41

数据处理计算机

联想1+1

奔4

1

42

液面检测仪

自浮

1

钻头规

Φ100-350mm

1套

通径规

Φ118mm

2只

43

钻井液

常温常压失水仪

1

44

密度仪

1

45

粘度仪

1

46

旋转粘度仪

ZNN-D8

F1

1

47

值班房

1

48

水罐

水罐

80m3

2

49

消防器材

干粉灭火器

50Kg

2

50

35Kg

3

51

8Kg

10

52

二氧化碳灭火器

5Kg

2

53

3Kg

5

54

消防锹

8

55

消防斧

2

56

消防毛毡

10

57

消防泵

1

58

消防桶

8

59

消防水龙带

50m

60

19mm高压水枪

2

61

有毒有害气体防护设备

固定式硫化氢检测仪

2

62

便携式硫化氢检测仪

3

63

正压呼吸器

6

64

井场电路

防爆电路

1套

65

钻具

钻铤

8"

6根

66

钻铤

7"

11根

67

钻铤

61/2"

23根

68

钻杆

5"

Q-105

4000m

69

无磁钻铤

7"

1根

70

61/2"

1根

71

取芯工具

取芯筒

川74

1根

3.3钻具组合

3.3.1钻具组合表3-3

开钻次序

井眼尺寸

mm

钻进井段

m

钻具组合

一开

311.1

0-520

Φ311.1mmbit+Φ203mmDc6根+Φ177.8mm无磁钻铤1根+Φ177.8mmDc8根+Φ165mmDc6根+Φ127mmDp+方钻杆

二开

215.9

520-1598

Φ215.9mmbit+Φ177.8mm钻具回压阀（投入式止回阀）+Φ177.8mm无磁钻铤1根+Φ177.8mmDc11根+Φ165mmDc11根+Φ127mmDp+旋塞阀+方钻杆

1598-2400

Φ215.9mmbit+Φ165mm钻具回压阀（投入式止回阀）+Φ165mm无磁钻铤1根+Φ165mmDc23根+Φ127mmDp+旋塞阀+方钻杆

取心井段

取心钻头+取心工具+Φ165mm投入式回压阀+Φ165mmDc12根+Φ127mmDp+旋塞阀+方钻杆

3.3.2钻具组合强度校核表3-4

井眼

尺寸

mm

井段

m

钻井液

密度

g/cm3

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

线重

Kg/m

重量

kN

抗拉

抗挤

抗拉余量kN

215.9

520-2400

≤1.07

钻杆

G105

127

108.6

2184

29.08

623.04

910.37

2.70

3.45

1555.43

≤1.07

钻铤

165

71.44

216

135.6

287.33

287.33

注：

考虑到本井是区域探井,为防止钻具因H2S腐蚀损坏,建议进入目的层后使用抗硫钻杆或在钻井液中加缓蚀剂。

3.4钻井液设计及气层保护要求

3.4.1钻井液完井液设计

表3-5

开钻

次序

井段

（m）

常规性能

流变参数

固含

（％）

膨润土

含量

（g/L）

密度

（g/cm3）

漏斗

粘度

（S）

API

失水

（ml）

泥饼

（mm）

pH值

含砂

（％）

HTHP

失水

（ml）

摩阻

系数

静切力（Pa）

塑性

粘度

（MPa·s）

动切力

（Pa）

n值

K值

初切

终切

一开

0

～

520

1.03

25

～

35

7

～

8

类型

配方

处理方法与维护

聚合物

无固相

钻井液

淡水

0.1～0.2％KPAM

0.1～0.2％FA367

①开钻前配制密度为1.06g/cm3的预水化膨润土浆60m3，浓度为1％的KPAM溶液、1％FA367溶液40m3。

②采用聚合物无固相钻井液钻进，维持井内钻井液含0.1～0.2％的KPAM、0.1～0.2％的FA367钻进。

③强化固控措施，钻进中保证振动筛及其它固控设备连续使用。

维护井内钻井液性能时，将聚合物处理剂配成稀溶液，再均匀加入井内。

④井场应储备足够量的堵漏剂，以便及时堵漏。

⑤若表层使用无固相钻井液，砂塌和渗漏严重时，换入预水化膨润土浆钻进。

⑥停泵作业和下套管前用稠浆循环携砂、垫底。

（稠浆其推荐配方为：

5～7%膨润土浆+0.2～0.4%CMC-HV）固井候凝时清洗锥型罐、沉淀罐。

开钻

次序

井段

（m）

常规性能

流变参数

固含

（％）

膨润土

含量

（g/L）

密度

（g/cm3）

漏斗

粘度

（S）

API

失水

（ml）

泥饼

（mm）

pH值

含砂

（％）

HTHP

失水

（ml）

摩阻

系数

静切力（Pa）

塑性

粘度

（MPa·s）

动切力

（Pa）

n值

K值

初切

终切

二开

延长组至石千峰组50米

1.03

～

1.04

28

～

40

5～8

1

7

～

8

≤0.2

0

～

0

0

～

0.5

1

～

2

0

～

0.5

类型

配方

处理方法与维护

聚合物

无固相

钻井液

井浆

0.1～0.3％KPAM

0.1～0.3％FA367

①出244.5mm套管前，严禁使用清水钻开地层，必须使用加有足够量的抑制剂和包被剂性能的聚合物钻井液，以防止地层早期出现水化膨胀造成地层不稳定。

②钻塞后筛除水泥块加50kg的Na2CO3除钙。

继续采用聚合物无固相钻井液钻进维持井内钻井液含0.1～0.3％的KPAM、0.1～0.3％的FA367钻进。

③该井段裸眼段长、携砂防垮塌是关键；停泵作业前，应用稠浆携砂、垫底。

预计消耗60m3左右高稠聚合物稠浆其推荐配方为：

0.2％的KPAM＋0.2％FA367+0.2～0.4%CMC-HV。

④用好无固相钻井液的关键是搞好固控工作，机械除砂（保证钻进中振动筛、除砂器、除泥器稳定运转。

）与人工除砂相结合，采用筛、掏的方法最大限度地降低无用固相含量，控制好钻井液密度。

（采用井口－固控设备－大土池－离心机－上水罐的方式大循环，尽量沉降钻屑）

⑤进入和尚沟组后，采用小循环适量加入特种泥浆性能调节剂（SD-21）0.1—0.2%、乙烯基单体多元共聚物（MAN104）用量0.2—0.3%使钻井液API滤失量控制在8ml以内，进入刘家沟组后失水控制在5ml以内，必要时加入适量膨润土浆或高粘羧甲基纤维素（HV-CMC）。

⑥维护井内钻井液性能时，将聚合物处理剂配成稀溶液，再均匀加入井内。

⑦如果出现水侵应根据井下实际情况，适当调高井浆密度控制出水；同时调整钻井液性能以满足顺利钻井的要求。

若调高钻井液密度时，发生井漏现象,应及时封堵水层，堵漏作业时应充分考虑地层水对堵漏作业的影响，堵漏作业时应尽量隔离地层水，以提高堵漏成功率。

⑧如果井下出现井塌现象或携砂不良，应立即将井浆转化为聚合物钻井液钻进，聚合物钻井液推荐配方为：

井浆+30～50%密度为1.06g/cm3的原浆+0.05～0.15％KPAM+0.05～0.15％FA-367+0.8～1.5％LS-2（或DR-2）+2～3％FRH（或1～2％RLC101）。

⑨井场应储备足够量的酸溶性堵漏剂，以便及时堵漏；进入刘家沟组后采取井漏预防措施；井漏漏速小，向井浆中加入2～3％SDL；漏速大5m3采用综合堵漏法。

井漏严重时应请示钻井工程部，确定下步堵漏措施。

开钻

次序

井段

（m）

常规性能

流变参数

固含

（％）

膨润土

含量

（g/L）

密度

（g/cm3）

漏斗

粘度

（S）

API

失水

（ml）

泥饼

（mm）

pH值

含砂

（％）

HTHP

失水

（ml）

摩阻

系数

静切力（Pa）

塑性

粘度

（MPa·s）

动切力

（Pa）

n值

K值

初切

终切

二开

石千峰50m至完钻

≤1.07

35-55

≤5

≤0.5

9.5

～

11

＜0.3

＜15

2

～

4

3

～

6

10

～

35

5

～

10

0.40

～

0.85

0.10

～

0.40

3

～

8

类型

配