重庆索特万207井施工设计.docx
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重庆索特万207井施工设计
第一部份地质设计
1.1基本数据
1.1.1井名：
万207井
1.1.2钻井类别：
采卤水平井（探采结合井）；
为了了解矿区内岩盐的变化，先施工先导直井探岩盐情况。
1.1.3地理位置：
重庆市万州区龙宝管委会高峰镇
1.1.4构造位置：
万县向斜中段南东翼，在东17井西约900m；在206井井口北东41°方向，地面距206井约644m。
1.1.5井口座标（地面）：
207井井口坐标：
X：
3399404.569Y：
496742.691
H：
394.728m（地面）,补心高:
4.8m。
206井井口座标：
X：
3398922.005Y：
496317.298
H：
390.355m（转盘面）,补心高:
4.8m。
1.1.6设计完钻井深：
先导直井终孔井深3152m（预计），水平井完钻井深3536.14m（预计）。
1.1.7设计完钻层位及要求：
先导直井钻至三叠系中统巴东组巴一段一亚段（T2b1-1）最下部盐层底界以下约10m，打水泥回填直井下部井段至造斜点以上50m位置，然后造斜施工水平井段至206井最下部盐层建腔位置与206井对接连通完钻。
1.1.8目的层：
巴东组巴一段一亚段（T2b1-1）。
预计含盐段垂深3098-3142m。
1.1.9完钻方式：
后期完钻
1.2钻井目的及设计依据
1.2.1钻井目的：
（1）为进一步探明索特高峰盐矿在万忠公路以北的三采区岩盐层埋深及赋存情况。
（2）为进一步了解该区含盐系地层及上部地层含油、气情况。
（3）建成水平井与206井对接连通，实现采卤生产。
1.2.2设计依据
（1）《四川省万县高峰场岩盐矿区勘探地质报告》
（2）根据206井、东17井、东16井、202井、103井、104井、105井、106井、万盐1井地质资料进行综合分析对比。
（3）《盐湖和盐类矿产地质勘查规范》（DZ/T0212—2002）。
（4）《井矿盐钻井技术规范》（QBJ203—87）。
（5）《钻井井身质量控制规范》（SY/T5088-2008）。
（6）《钻井工程技术手册》（中国石化出版社2004版）。
1.3钻遇地层及分层
本井地表出露地层为侏罗系中统上沙溪庙组（J2s），完钻地层为三叠系中统巴东组巴一段一亚段（T2b1-1）。
钻遇地层层序由上至下（从新到老）分述如下：
地层简表
地层
地层
代号
垂深
（m）
分层
厚度
（m）
岩性描述
系
统
组
段
侏
罗
系
中
统
上沙溪庙组
J2s
1005
1005
暗紫红色粉砂质泥岩紫红色泥岩及浅绿灰、浅肉红、紫灰色细粒砂岩夹灰紫色钙质细粒砂岩、紫灰色细砂岩及灰绿色粉砂岩。
下沙溪庙组
J2xs
1565
560
紫红、暗紫红泥岩夹粉砂质泥岩及浅灰
绿、浅肉红色细、中粒砂岩、紫灰色粉砂
岩。
顶部为浅灰绿色泥岩（叶肢界层），底
部为杂色砂岩夹泥质粉砂岩。
新田沟组
J2x
1725
160
深灰色粉砂质页岩，黑灰色页岩夹紫红
色泥岩，灰白、浅肉红色细—中粒砂岩，褐
灰色含生物（瓣鳃）钙质粉砂岩。
中
下
统
自流井组
大安
寨段
J1-2z3
1821
96
黑色页岩夹褐灰色介壳灰岩，顶、底为
介壳灰岩。
马鞍
山段
J1-2z2
1895
74
黑色页岩夹深灰色钙质页岩，粉砂质页
岩及浅灰色泥质粉砂岩。
东岳
庙段
J1-2z1
1925
30
浅灰、灰白色钙质细、中粒砂岩夹黑灰
色页岩。
下
统
珍珠冲组
J1z
2153
228
浅绿灰色粉砂质泥岩，泥岩夹灰色中粒
砂岩及暗紫红泥岩，下部深灰、紫灰色泥岩
夹灰色中粒砂岩。
三
叠
系
上
统
须
家
河
组
上
亚
段
T3xjⅡ
2368
215
白灰、浅灰色中粒砂岩与黑灰色页岩不
等厚互层夹煤线（层），顶部为浅灰色中粒
砂岩夹深灰、紫灰色泥岩。
下
亚段
T3xjⅠ
2478
100
黑灰、深灰色页岩夹浅灰色细—中粒砂
岩及煤线（层）。
中
统
巴
东
组
三
段
T2b3-3
2534
56
深灰色泥晶泥质灰岩及石灰岩。
T2b3-2
2614
80
上部黑灰色钙质页岩夹深灰色泥晶泥
质灰岩，顶为硬石膏岩，下部灰白色硬石膏
岩及深灰、灰色泥晶泥质灰岩。
T2b3-1
2764
150
深灰色泥晶含泥质灰岩及泥质白云岩
夹石灰岩，白云岩及浅灰色硬石膏岩。
上部
夹黑灰页岩，下部夹紫红色泥岩（含钙质）。
二
段
T2b2-2
2827
63
紫灰、紫红色泥岩夹灰色泥晶含膏质泥
质白云岩，白云岩及硬石膏岩，顶为泥岩，
底为黑灰色页岩。
T2b2-1
2952
125
浅灰、灰色泥晶泥质白云岩夹含膏质含
泥质白云岩，白云质硬石膏岩，下部夹一层
深灰色含泥质含白云质灰岩。
一
段
T2b1-3
3017
65
灰色细粒硬石膏岩夹灰色泥晶白云岩及泥质白云岩。
T2b1-2
3092
75
顶为深—浅灰色泥晶石灰岩，中部为膏质白云岩，底为条纹状硬石膏岩。
T2b1-1
3152（未完）
60（未完）
岩盐夹深灰色盐质硬石膏岩，顶、底
为深灰色含白云质硬石膏岩夹泥质白云岩。
岩盐垂深：
3098~3142m。
1.4地质录井工作
录井要求：
要求全部录井资料齐、全、准。
1.4.1录井技术要求按《全国井矿盐钻井技术规范QBJ202-87》标准执行。
1.4.2岩屑录井
（1）三叠系须家河组（T3xj）及其以上地层每5m取样一件，巴东组地层每2m取样一件；各分层界面附近应适当加密取样，所取样品必须具有代表性。
（2）每件样品重量不应少于400g，所取砂样应淘洗干净，至见砂样本色，砂样应采用电炉方式进行烤干。
（3）迟到时间测定：
井深500m至2000m，每钻进100m测定一次，2000m至完钻每50m测定一次；迟到时间的确定应采用理论计算与实物测定相结合的方法进行。
1.4.3钻时录井
从开钻至完钻每钻进1m记录钻时一次；若遇蹩钻、跳钻、井漏、井涌、井喷等现象应详细记录发生的垂深、层位、钻井参数及处理结果。
1.4.4泥浆录井
每班测泥浆全性能、半性能各一次，若发现油、气、水显示、泥浆性能异常应及时汇报并适当进行加密观测。
1.4.5氯离子滴定
自须家河组（T3xj）开始滴定，连续测定Cl—含量，间距与岩屑录井同步进行，若发现异常应加密测定，但必须先做背景值测定，其溶液标准应保持全井一致。
1.4.6简易水文观测
每班应测量洗井液漏失量两次，若遇井涌、井漏、井喷、油、气显示及氯离子大幅度上升应进行加密观测，并详细记录其时间、层位、井深、井涌（漏）量、喷势、喷出物以及泥浆密度、粘度变化等基本数据。
1.5地球物理测井
1.5.1地质测井：
先导直井终孔后需进行1:
500自然电位、自然伽玛、视电阻率（顶、底1m）、井斜（点距20m）、井径、流体、井温等测井。
1.5.2工程测井：
固技术套管后需进行声幅测井。
1.5.3根据地质、工程需要或建设方要求可增加测井项目和次数。
1.6井身质量及井身结构
1.6.1直井段最大井斜角不超过7°，相邻两点间方位角变化不超过45°，全角变化率不超过2.75°/30m。
1.6.2井深校正
下技术套管前，完钻后各校正井深一次，要求误差不大于0.5‰。
1.6.3固井质量
（1）表层套管固井，水泥浆平均密度不小于1.85g/cm3，固井水泥浆返高至地面。
技术套管固井，水泥浆平均密度不小于1.85g/cm3，固井水泥浆返高至地面。
（2）技术套管管内试压12MPa，每30分钟下降值小于0.5MPa为合格。
1.6.4井身结构
Φ311.1mm钻头×200m，Φ244.5mm（表管）×199m。
Φ215.9mm钻头×3152m（先导直井钻进）。
215.9mm钻头×2929.41-3150m（增斜钻进），Φ177.8mm（技管）×3148m（斜深），技管具体下入深度应根据实钻结果现场确定。
Φ152mm钻头（PDC）×3536.14m（增斜及水平段钻进至连通）。
1.7事故提示
1.7.1J2s、J2xs、J2x、J1-2z、J1z、T3xj、T2b2-2等地层中的泥岩、页岩及煤层，易发生垮塌，应防泥包钻头及卡、埋钻现象的发生。
1.7.2J2x、J1-2z3、J1-2z1等地层为区域油气层，应防井漏、井涌、防喷、防火、防H2s中毒。
1.7.3T3xj、T2b3、T2b1-2等地层为区域水层，应注意防喷、防涌、防漏。
1.7.4直井段的软硬地层交界处应注意防斜。
1.7.5由于矿区内岩盐层顶板T2b1-2地层厚度变化较大,现施工的井在28-72m之间，应注意其厚度变化。
1.7.6已钻井岩盐情况
根据矿区已钻井的岩盐厚度变化情况，本井设计仅对T2b1-1岩盐段作了预测。
施工时密切注意其它岩盐层情况。
岩盐矿层厚度统计表
峰2井
万盐1井
104井
105井
106井
108井
东16井
T2b3-2
未见盐
未见盐
未见盐
未见盐
未见盐
未见盐
未见盐
T2b1-3
9.00
11.90
9.70
12.55
11.20
14.14
9.59
T2b1-1上盐段
19.00
82.71
126.50
126.80
98.19
25.37
76.55
东探17井
101井
万盐2井
峰1井
峰4井
206井
T2b3-2
9.00
13.39
11.70
1.00
14.50
未见盐
T2b1-3
未见盐
10.77
10.57
18.50
10.50
22.2
T2b1-1上盐段
26.02
32.70
33.82
14.50
9.50
60.1
1.8提交地质资料
1.8.1完井地质总结报告。
1.8.2完井地质总结图（1:
500）、含盐段（1：
200）。
1.8.3井身结构示意图。
1.8.4井斜水平投影图（井斜度＞2度时）。
1.8.5各项原始录井记录资料及化验分析成果。
1.8.6岩屑实物资料。
第二部份钻井设计
2.1钻井目的及要求
2.1.1钻井目的
（1）新建一口水平井（万207井），该井先施工先导直井，获取该井岩盐矿层资料，为定向及水平井段施工奠定基础。
（2）根据获得的岩盐矿层数据，回填下部井段后按水平井施工，与万206井盐槽（建腔位置）对接连通,形成一个对接连通采卤井组。
2.1.2钻井要求
（1）在万207井定向造斜之前先施工先导直井至T2b1-1最下部盐层底界以下10m完钻，二开直井段采用Φ215.9mm牙轮钻头钻进，预计先导直井终孔井深约3152m。
（2）预计造斜点位于井深2929.41m，增斜段井眼造斜率0.32°/m，水平段长度在300m左右，水平井完钻井深3536.14m。
该井增斜段、水平段轨迹数据在取得先导直井实钻岩盐层数据后再设计。
（3）φ177.8mm技术套管下入T2b1-1盐层顶界以下，技术套管下入深度具体数据根据实钻结果，经甲、乙双方协商后现场确定，预计下深约3148m。
（4）固井水泥浆密度不小于1.85g/cm3，各次固井水泥浆均返高至地面。
（5）直井段最大井斜角不超过7°,全角变化率小于2.75°/30m。
2.2主要钻井设备
序号
设备名称
型号
负荷（KN）
功率（KW）
备注
1
钻机
ZJ40/2250LHB
2250
2
井架
JJ225/42-A
2205
3
天车
TC225
2250
4
游动滑车
YC225
2250
5
大钩
DG-225
2250
6
水龙头
SL225
2250
7
转盘
ZP205
3150
8
绞车
JC40DB
280
快绳拉力
9
1#泥浆泵
3NB-1300
10
2#泥浆泵
3NB-1300
11
动力机
1#
C12V190ZLP
882
2#
C12V190ZLP
882
2#
C12V190ZLP
882
13
压风机
自动
2V-6.5/12
电动
SA37-A
15
发电机
1#
VOLVO300KW
300
可利用系统电源
16
2#
VOLVO300KW
300
可利用系统电源
17
防喷器
2FZ28-35
35MPa
二开安装
注:
或选能力相当的其它钻机
2.3钻井基础数据与概况
2.3.1井组地面数据
（1）万206井井口坐标
X=3398922.005,Y=496317.298,
HZ=390.355m（转盘面），补心高4.80m。
（2）万207井井口坐标
X=3399404.569,Y=496742.691,
H=394.728m（地面），补心高4.80m。
（3）两井地面平距:
644.01m。
（4）万207井到万206井的井口连线方位：
221.19°。
2.3.2对接点数据
（1）以万206井转盘面为基点的对接点数据
①井深：
3088m（油管末端以上3.65m）
②垂深：
3067.12m
③海拔高程：
-2676.765m
④177.8mm套管下深：
3063.43m
⑤Φ89mm油管下深：
3091.65m
⑥对接点坐标数据：
X=3398987.545,Y=496464.408
（2）以万207井转盘面为基点的对接点数据
①井深：
3536.14m（斜深）
②垂深：
3076.29m
③海拔高程：
-2676.765m
④闭合距：
501.35m
⑤闭合方位：
213.72°
2.3.3岩盐层井深
（1）万206井岩盐层井深
三叠系中统巴东组一段（T2b1）岩盐层井深:
（T2b1-3）岩盐层井深为2943.10-2965.30m;垂深为2925.24m-2947.05m,盐层垂厚21.81m;海拔高程为-2534.885m至-2556.695m。
（T2b1-1）岩盐层井深为3038.20-3098.30m;垂深为3018.56m-3077.13m,盐层垂厚58.57m;海拔高程为-2628.205m至-2686.775m。
（2）万207井的井口垂下方T2b1-1岩盐层预计井深
T2b1-1岩盐层垂深为3098.00-3142.00m，盐层垂厚44.00m;海拔高程为-2698.472m至-2742.472m。
以上万207井岩盐层预计井深仅作参考，具体数据待先导直井施工完成后确定，相应水平井轨迹根据岩盐层实钻数据进行设计、调整，并确定造斜点位置；注水泥回填直井下部井段至造斜点以上50m位置，然后再施工增斜井段及水平井段，满足水平段长度在300m左右。
2.3.3完钻方式：
后期完钻。
2.3.4完井资料：
完井后两个月内交完井地质总结报告、井史报告及其它原始资料。
2.3.5交接井：
对接连通后淡水循环三天畅通后交接井。
2.4井身结构
开钻
程序
钻头
套管
水泥浆
返高
（m）
备注
尺寸
（mm）
井深
（m）
尺寸
（mm）
井深
（m）
一开
Φ311.1
200
Φ244.5
199
地面
固在砂岩上
二开
Φ215.9
200-3152
Φ177.8
3148
地面
直井钻进，完钻、电测后，注水泥封堵回填至造斜点以上50m。
2929.41-3150
造斜点为2929.41m，增斜钻进
三开
Φ152
3150-3536.14
增斜至水平钻进
2.5钻井质量
井段
（m）
全角变化率
井斜角
相邻两点方位差
平均井径
扩大系数
备注
0-2929.41
≤2.25°/30m
≤5°
＜45°
＜30%
直井段
2929.41-3152
≤2.75°/30m
≤7°
＜45°
＜30%
直井段
2929.41-3150
0.32°/m
增斜至约70°
＜30%
增斜段
（一）
3150-3234.29
0.32°/m
70°-96.34°
＜30%
增斜段
（二）
3234.29-3536.14
96.34°
水平段
2.6钻柱设计
开钻
程序
井段（m）
钻头尺寸（mm）
钻具组合
一
开
0-200
Φ311.1
Φ311.1mm钻头+Φ177.8mm钻铤+Φ127mm钻杆+133mm方钻杆
二
开
200-3152
Φ215.9
Φ215.9mm钻头+Φ177.8mm钻铤×160m+Φ127mm钻杆+133mm方钻杆
2929.41-3150
（增斜段）
Φ215.9
Φ215.9mm钻头+Φ172mm单弯螺杆钻具（1.25°、1.5°或1.75°）+Φ172mm无磁钻铤1根+Φ127mm加重钻杆×300m+Φ146mm随钻震击器十Φ127mm钻杆+133mm方钻杆
三开
3150-3536.14
Φ152（PDC）
Φ152mm钻头+Φ121mm单弯螺杆（1°、1.25°或1.5°）+Φ121mm无磁钻铤1根+Φ89mm斜坡钻杆×400m+Φ121mm随钻震击器+Φ89mm加重钻杆×300m+Φ89mm回压凡尔+Φ89mm钻杆+89mm方钻杆
2.7分段钻井液类型和性能参数
2.7.1分段钻井液类型
（1）一开井段（0-200m）
普通淡水钻井液。
（2）二开井段（200-3150m）
①200-3152m井段（先导直井）:
聚合物防塌抗盐钻井液
3-5%钠质土+0.7%Na2CO3+0.3-0.5%STP+2-5％KHm+0.3%高粘CMC+5-7%FRH+0.5-1.0%HTX+0.5-1.0%STZ+0.5%SLF（固体润滑剂）+NaOH适量
②2929.41-3150m井段（水平井增斜段）:
聚磺抗盐钻井液
原井浆+2-5%SMP-2+2-5%SMC+0.3%CMC（低粘）+0.5%SLF（固体润滑剂）+加重剂（至合适密度）。
注：
可根据现场施工情况调整为饱和盐水钻井液。
（3）三开井段（3150-3536.14m）
原井浆（可根据现场实钻要求处理）。
2.7.2钻井液性能参数
井眼
（mm）
井段
（m）
钻井液
体系
ρ
（g/cm3）
FV
（s）
FL
（ml）
K
（mm）
PH
φ311.1
0-200
普通淡水钻井液
1.10-1.20
20-30
<10
<1.5
8-10
φ215.9
200-3152
聚合物防塌抗盐钻井液
1.25-1.45
30-80
<5
<1
8-10
增斜段
2929.41-3150
聚磺抗盐钻井液
1.35-1.45
40-80
<8
<1
9-11
φ152
3150-3536.14
原井浆
2.7.3钻井液配制工艺及维护管理要点
（1）一开井段（0-200m）
1）开钻前按设计配方配制好足量的水化浆，并充分剪切搅拌，水化24小时以上备用。
2）开钻后，应密切观注出口返砂和井下动态，及时调整泥浆粘切。
当井下掉块严重、带砂困难时，应及时提高粘切，满足井眼净化要求，同时应加强划眼和循环带砂。
3）钻进中，可用适量聚合胶液控制泥浆流变性，增强泥浆的抑制防塌能力。
4）充分利用好固控设备，及时清除劣质固相，以减轻井壁的厚泥饼程度，防止钻头泥包。
5）一开完钻时，保持合适的密度与结构粘度，并充分循环带砂，彻底净化井眼，保证通井及下套管等作业顺利完成。
（2）二开井段（200-3150m）
1）开钻前应认真清淘沉砂箱及上水罐，清除沉淀物。
同时开动固控设备，彻底清除一开泥浆中的劣质固相。
2）钻水泥塞中，可加入适量纯碱以清除Ca2+，防止造成污染。
3）钻完水泥塞后，应逐渐加大主体聚合物含量。
随着井深逐步加深，应对泥浆实施护胶，各种处理剂含量应逐渐向设计配方的上限靠拢，以期实现泥浆的抑制性，防塌性及失水造壁性，控制地层造浆和吸水膨胀，确保井眼稳定畅通。
4）钻进中，应充分利固控设备，及时清除劣质固相。
同时，利用各种有利时机，严格控制好井浆的般土含量，为随时可能进行的加重打下良好基础。
5）泥浆性能的保持，应以维护为主，处理为辅的方式进行。
各种粉状处理剂均应配成不同浓度的胶液连续均匀加入；其它处理剂则应严格按泥浆循环周连续均匀加入，以防止性能大幅波动而引起井下复杂化。
6）在对井浆加重时，除应严格控制泥浆般土含量和总固相含量外，护胶剂和润滑剂的加量应向设计配方的上限靠拢，并同时使用好降粘剂，调节和控制好流变性能，以防止发生卡钻事故。
7）造斜前应认真调整处理好井浆性能，重点是抑制防塌性能和失水造壁性；钻进中应密切关注井眼净化与返砂情况，及时调整流变参数，确保井下正常。
8）进入石膏、盐层前应做好泥浆的预处理工作，加入足量的抗盐、抗钙处理剂。
进入石膏、盐层时，应做好现场泥浆测试及试验，根据测试及试验结果调整处理剂加量，保证泥浆性能良好。
（3）三开井段（3150-3536.14m）
1）开钻前，将上部井浆进行优化调整，按设计要求加齐加足有关药品，各处理剂的有效含量必须达到上限加量并始终保持。
2）开钻后，必须对泥浆进行认真管理，精心维护，使井浆始终保持“四性”，即较强的抑制防塌性；良好的失水造壁性；较强的润滑防卡性，良好的高温稳定性，以确保后期各项工程作业顺利进行。
3）定期认真检测井浆高温高压失水，以便指导井浆高温稳定性的维护处理。
2.7.4循环系统及固控设备要求
⑴必须完整安装泥浆循环净化设备，并保证正常运转。
⑵振动筛使用率为90%，除砂器使用率不少于80%，清洁器不少于80%，含砂量控制在0.5%以下，膨润土含量控制在3~5%。
若因总固相含量偏高造成泥浆处理困难应采取新浆替换的方法。
⑶混合漏斗应安装在便于泥浆处理工作的位置，以满足能及时处理井下情况的要求。
⑷过渡槽内设3-5个挡砂板，勤捞砂子和定期淘罐。
⑸保证有150-200m2泥浆材料库房，地面做防潮处理。
2.8钻井技术参数
开钻
程序
井段
（m）
钻头尺寸
（mm）
钻头
型号
数量
钻压
（KN）
转速
（rpm）
排量
（l/s）
泵压
（MPa）
一开
0-200
Φ311.1
SH22R
1
0-80
50-80
30-50
0-3
二开
200-3152
（直井钻进）
Φ215.9
SH22R、SH33R
HA537
16
80-160
70-120
25-35
3-
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