茂206井钻井工程设计.docx
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茂206井钻井工程设计
构造：
松辽盆地中央坳陷区古龙凹陷敖南鼻状构造
井别：
评价井井型：
直井
茂206井钻井工程设计
中国石油天然气股份有限公司
大庆油田有限责任公司
井号：
茂206井
设计单位：
大庆石油管理局钻探集团钻井工程技术研究院设计中心
设计人：
王永吉杨淑静姜玉芳高大勇刘永贵
日期：
2006-03-31
设计单位审核人：
（签字）
日期：
设计单位技术负责人：
（签字）
日期：
油田公司委托授权安全环保审核人：
（签字）
日期：
钻井总监：
（签字）
日期：
项目经理：
（签字）
日期：
钻井总工程师：
（签字）
日期：
主管副经理：
（签字）
日期：
1.设计依据
钻井工程设计依据：
茂206井钻井地质设计、邻区邻井实钻资料、有关技术规范和技术法规以及油勘字[2004]35号《×××井钻井工程设计》标准格式规范。
1.1构造名称
松辽盆地中央坳陷区古龙凹陷敖南鼻状构造
1.2地理及环境资料
1.2.1井口坐标：
纵：
（X）5049726m，横（Y）21630458m
1.2.2地面海拔：
135m
1.2.3构造位置：
松辽盆地北部中央坳陷区古龙凹陷敖南鼻状构造
1.2.4地理位置：
黑龙江省大庆市肇源县茂兴镇幸福村赵家窝棚屯东2.5km
1.2.5测线位置：
Inline480/Xline667（三维）
1.2.6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）：
属北温带地区，全年气候干旱少雨，年降水量较低，南部距嫩江最近处13.0km。
早春季节有扬沙、沙尘暴现象。
1.2.7地形地貌及交通情况：
松辽盆地位于中国东北地区，在东经119º40´~128º24´，北纬42º25´~49º23´之间，盆地内部是松花江、嫩江、辽河水系冲积形成的平原沼泽。
本井位于黑龙江省大庆市肇源县茂兴镇幸福村赵家窝棚屯东约2.5km，地势平缓。
本井附近公路发达，交通便利，联通、移动网络均覆盖该区。
1.3地质要求
1.3.1钻井目的：
本井钻探是通过嫩二段至泉三段部分地层的钻井取心，获取连续的、高分辨率的，较少受到后期破坏或影响的地质记录，以进行松辽盆地地层、沉积、石油地质等综合研究。
1.3.2设计井深：
1915m
1.3.3井别：
评价井井型：
直井
1.3.4目的层位：
黑帝庙、嫩二段~泉三段
1.3.5完钻层位及完钻原则：
完钻层位：
泉三段。
完钻原则：
钻入泉头组140m完钻。
1.3.6完井方法：
油层套管完井。
1.4地质分层及油气水层
地质分层
深度
厚度
油层
岩性描述
地层
浅气层、高压油、气、水
系
统
组
段
m
m
倾向（°）
倾角（°）
层，断层等复杂情况提示
第四系
15
顶部为灰黑色腐殖土，其下为灰黄色粉砂质粘土、灰色粉粒流砂层。
防漏
防塌
第
三
系
泰康组
125
110
上部为灰色细砂岩，中下部为大段灰白色砂砾岩。
大安组
依安组
白
垩
系
白
垩
系
上白
垩统
明水组
二段
一段
四方台组
225
100
上部为棕红色泥岩，下部为绿灰、棕红色泥岩与绿灰色泥质粉砂岩、粉砂岩呈不等厚互层。
下白
垩统
下白
垩统
嫩江组
五段
445
220
嫩五段：
上部为紫红、绿灰色泥岩，下部为绿灰、灰、紫红色泥岩夹绿灰色泥质粉砂岩薄层。
嫩四段：
绿灰、灰色泥岩、灰色粉砂质泥岩与灰色泥质粉砂岩、粉砂岩、棕灰色含油粉砂岩呈不等厚互层，局部夹紫红色泥岩。
嫩三段：
由灰绿色泥岩，灰、绿灰色泥质粉砂岩、粉砂岩，棕灰色含油粉砂岩组成三个反旋回。
嫩二段：
大段深灰、黑灰、灰黑色泥岩夹粉砂质泥岩，底部为黑褐色油页岩。
嫩一段：
大段灰黑色泥岩夹薄层油页岩及介形虫泥岩。
防卡、防漏、防斜
防掉钻具
嫩江组五、三段泥岩易造浆，注意控制钻井液失水量。
钻井过程中要密切注意钻井液参数的变化，及时做好观察和工程预报。
该区葡萄花油层地层压力系数较高，若发现有异常情况及时汇报，以便采取措施或调整钻井液密度，防止井喷等事故发生。
预计油气水层位置：
黑帝庙油层：
445～820m
萨尔图油层：
1020～1250m
葡萄花油层：
1274～1290m
扶余油层：
1775～1875m
杨大城子油层：
1875～1915m
四段
700
255
黑帝庙
油层
三段
810
110
二段
1020
210
一段
1125
105
萨尔图油层
姚家组
二、三段
1250
125
姚二、三段：
绿灰、紫红、暗紫红色泥岩夹绿灰色泥质粉砂岩薄层。
姚一段：
上部为绿灰、灰绿色泥岩，中、下部为紫红色泥岩与绿灰色泥质粉砂岩，灰棕色含油粉砂岩呈不等厚互层。
葡顶:
114
1.0
一段
1290
40
青山
口组
二、三段
1695
405
高台子
油层
青二、三段：
大段深灰、黑灰、灰黑色泥岩夹黑褐色油页岩，黑色介形虫薄层。
青一段：
灰黑、黑色泥岩夹三组黑褐色油页岩薄层。
一段
1775
80
泉头组
四段
1875
100
扶余
油层
泉四段：
紫红、灰绿、绿灰色泥岩、粉砂质泥岩与绿灰色泥质粉砂岩、粉砂岩、褐黑色含油粉砂岩呈不等厚互层。
泉三段（未穿）：
暗紫、紫红色泥岩、粉砂质泥岩与紫灰色泥质粉砂岩、粉砂岩呈不等厚互层。
三段
1915
∨
40
杨大城
子油层
二段
一段
登娄
库组
四段
三段
二段
一段
营城组
沙河子组
侏
罗
系
上侏
罗统
火石岭组
下侏
罗统
洮南组
白城组
基岩
1.5储层简要描述
地层
井段
m
储层类型
岩性简要描述
储层物性
黑帝庙油层
445~820
砂岩储层
绿灰、灰色泥岩、灰色粉砂质泥岩与灰色泥质粉砂岩、粉砂岩、棕灰色含油粉砂岩呈不等厚互层，局部夹紫红色泥岩。
由灰绿色泥岩，灰、绿灰色泥质粉砂岩、粉砂岩，棕灰色含油粉砂岩组成三个反旋回。
该区储层层主要以白垩系地层为主，勘探主要目的层为黑帝庙、萨尔图、葡萄花、高台子、扶杨油层。
局部地区，在浅层四方台组与明水组也见到了油气显示。
萨尔图油层
1020~1250
砂岩储层
大段灰黑色泥岩夹薄层油页岩及介形虫泥岩。
绿灰、紫红、暗紫红色泥岩夹绿灰色泥质粉砂岩薄层。
葡萄花油层
1274~1290
砂岩储层
上部为绿灰、灰绿色泥岩，中、下部为紫红色泥岩与绿灰色泥质粉砂岩，灰棕色含油粉砂岩呈不等厚互层。
扶余油层
1775~1875
砂岩储层
紫红、灰绿、绿灰色泥岩、粉砂质泥岩与绿灰色泥质粉砂岩、粉砂岩、褐黑色含油粉砂岩呈不等厚互层。
暗紫、紫红色泥岩、粉砂质泥岩与紫灰色泥质粉砂岩、粉砂岩呈不等厚互层。
杨大城子油层
1875~1915
砂岩储层
2.技术指标及质量要求
2.1井身质量要求
井深
m
井斜
（°）
全角变化率
（°′）/30m
水平位移
m
井径扩大率
％
井斜测量间距要求
m
0~1000
≤3.0
≤1°00′
≤30.0
≤15
25
1000~1915
≤4.2
≤1°15′
≤48.3
≤12
1．全井最大全角变化率（°′/30m）：
1°15′
2．井底最大水平位移（m）：
48.3
3．地质设计要求：
平均井径扩大率不超过12%。
2.2固井质量要求
开钻
次数
钻头
尺寸
mm
井段
m
套管
尺寸
mm
套管
下深
m
水泥封
固井段
m
阻流环
位置
m
测井
项目
固井质
量要求
一开
444.5
0~240
339.7
240
0~240
/
/
合格
二开
311.2
240~1300
244.5
1299
0~1300
1276
见2.4.2
合格
三开
215.9
1300~1915
139.7
1912
300~1915
1889
见2.4.2
合格
2.3录取资料要求
2.3.1地质、钻井液录井要求
岩屑录井
气测录井
钻井液密度、粘度测定
井段
m
间隔距离
取样一次
m
井段
m
间隔距离
取样一次
m
井段
m
间隔距离
取样一次
m
井口~220
10
二开至井底
连续测量并记录
/
/
220~1220
5
仪器要求：
要求使用SK－2000或SDL－9000型综合录井仪，并配套使用红外CO2检测仪（红外CO2检测仪，要求最大量程为1×106ppm）。
录井项目：
气体参数录井、钻井参数录井、钻井液参数录井。
录井间距要求：
自二开至井底进行连续综合录井，连续测量并记录。
注意CO2异常检测。
/
/
1220~1320
2
/
/
1320~1720
5
/
/
1720~井底
2
每次取样500g以上；泉头组以上地层见油气显示加密至2m取样一次。
录井现场每班测一次全套性能；发现钻井液性能与设计差别大时，及时向钻井队提出；并向基地监督或项目经理汇报，遇油气浸等情况，加密测量密度、粘度。
目的层段要加密录取钻井液性能参数。
荧光录井
钻时录井
Cl—、Ca2＋离子测定
井段
m
间隔距离
湿干照
m
井段
m
间隔距离
取样一次
m
井段
m
间隔距离
滴定一次
m
/
二开至井底
连续测量并记录
/
/
/
/
/
/
/
/
1．钻时加快或油气浸时、连续测量密度、粘度，并每1~2循环周测一次全套性能。
2．钻井过程中，钻遇油气显示或进入目的层后的每次下钻（包括短起下钻）循环时，均要求进行气测后效录井，并记录，要求对后效异常准确归位到井筒地质剖面上。
增加红外CO2检测仪检测CO2含量。
3．循环观察：
钻遇油气显示和其它重要地质现象时，应停钻循环观察，以便准确判断油气层及其位置（内容：
注意观察井口、钻井液槽、池面等），详细记录井喷、井涌、井塌等情况，若发现井漏、井喷应及时取样，钻时加快或发现油气显示，停钻循环钻井液，观察后效。
全脱分析执行Q/SYDQ0269－2003标准。
在气测基值时，要做全脱分析，见异常显示时（包括后效气）加密取样，保证有一个成功分析。
钻井液循环系统必须保证地质、气测资料的准确录取，不得在未取全资料的情况下停止循环。
4．工程对综合录井要求：
悬重、钻压、转速、扭矩、泵压、排量、钻井液量、钻井液出口温度、钻井液出口密度要连续测量，发现其中一项有异常要及时通知钻井队司钻和钻井监督。
备注：
岩屑录井以勘探开发研究院和勘探分公司最后确定的方案执行。
2.3.2地球物理测井
2.3.2.1原则及要求
按照油勘字【2002】29号文件及勘探分公司2004年第11期《勘探专业会议纪要》内容执行。
2.3.2.2测井内容
（1）.测井项目、测量井段及测井次数应根据实钻情况进行调整，具体执行测井设计。
（2）.本井不进行表层测井。
（3）.完钻要求测5700常规系列，加测X-MAC、斯伦贝谢电成像FMI、ECS及伽玛能谱测井。
（4）.最终测井项目执行茂206井测井设计。
2.3.3试油（中途测试）原则、要求
发现新的含油层位可提出裸眼测试要求。
其它试油完井后再定。
3.
工程设计
3.1井下复杂情况提示
地层
界
系
统
组
段
底界深度
m
复杂情况提示
新
生
界
第四系
15
本井钻探主要目的是为了获取全井连续的高分辨率的，较少受到后期破坏或影响的地质记录，岩心不受地层油气水的影响，为此：
（1）全井应避免任何井下复杂的发生。
（2）四方台组以上疏松地层注意防漏、防塌。
青山口组大段泥岩段地层要防止井壁坍塌、防止井漏。
（3）该区存在浅层气层，另外，葡萄花油层地层压力高等特性。
应提高钻井液密度至设计上限，防止储层流体侵入井内。
（4）姚家组以上疏松地层，控制机械钻速和排量，确保岩心的完整。
（5）邻井茂203井于井深1164.45m发生一次油气浸，层位：
姚二、三段。
（6）本井取心进尺长，钻井周期相对长。
井下易发生地层漏失、井壁坍塌、井喷及井斜等复杂事故，钻井施工单位采取相应措施，避免各种工程事故的发生，确保该井完成地质目的。
（7）本井防止井斜，确保所取岩心准确归位。
第
三
系
泰康组
125
大安组
依安组
中
生
界
白
垩
系
上
白
垩
统
明
水
组
二段
一段
四方台组
225
下
白
垩
统
嫩江
组
五段
445
四段
700
三段
810
二段
1020
一段
1125
姚家
组
二、三段
1250
一段
1290
青山
口组
二、三段
1695
一段
1775
泉
头
组
四段
1875
三段
1915（∨）
二段
一段
登
娄
库
组
四段
三段
二段
一段
营城组
沙河子组
侏
罗
系
上侏
罗统
火石岭组
下侏
罗统
洮南组
白城组
元古界
基岩
3.2邻井实测压力成果
3.2.1邻井试油油层中部实测压力
井号
层位
产层中部深度
m
地层压力
MPa
压力梯度
MPa/100m
地层压力系数
备注
茂702
H
776.5
8.00
1.03
1.05
试油测试数据
茂702
H
710.2
7.42
1.04
1.07
茂702
H
500.0
4.90
0.98
1.00
茂17
P
1327.2
18.67
1.41
1.43
茂203
P
1283.1
17.31
1.35
1.38
茂203
H
724.0
7.06
0.98
1.00
3.2.2邻井破裂压力
井号
层位
井段
m
钻井液密度
g/cm3
破裂压力
MPa
破裂压力系数
备注
敖11
F
1872.4~1862.2
1.25~1.26
33.7
1.84
井下
压裂
数据
茂203
P
1275.8~1264.0
1.20~1.34
21.7
1.74
茂203
Y
1909.4~1905.2
1.28~1.30
36.1
1.93
茂203
Y
1954.0~1952.0
1.28~1.39
36.5
1.91
茂702
F
1796.2~1784.0
1.27~1.29
34.9
1.99
3.2.3
地层孔隙压力预测图
3.3
井身结构
3.3.1
1125
井身结构示意图
3.3.2井身结构设计数据表
开钻次序
钻头尺寸×井深
mm×m
套管尺寸×下深
mm×m
套管下入
地层层位
环空水泥浆返深
m
备注
一开
Φ444.5×240
Φ339.7×240
嫩五段
地面
插入式固井
二开
Φ311.2×1300
Φ244.5×1299
青二、三段
地面
常规固井
三开
Φ215.9×1915
Φ139.7×1912
泉三段
300
常规固井
3.4钻机选型及钻井主要设备
序号
名称
规格型号
主要技术参数
备注
一
钻机
ZJ-30DJ
二
井架
TJ－41
最大载荷2000kN
三
提
升
系
统
绞车
JC－14.5
快绳拉力150kN
天车
TC－200
最大载荷2000kN
游动滑车
YC－200
最大载荷2000kN
大钩
DG－220
最大载荷2200kN
水龙头
SL－225
最大载荷2250kN
四
顶部驱动装置
联动机
五
转盘
ZP－520
开口直径520mm
六
循环
系统
配置
钻井泵1#
SL3NB－1300
1300HP
钻井泵2#
SL3NB－1300
1300HP
钻井液罐
180m3（循环罐）
含储备罐
搅拌器
七
普通
钻机
动力
系统
柴油机1#
12V190B
1200HP
柴油机2#
12V190B
1200HP
柴油机3#
12V190B
1200HP
八
发
电
机
组
发电机1#
沃尔沃
发电机组
210kW
发电机2#
沃尔沃
发电机组
210kW
节能发电机
CF200
200kW
MCC房
九
钻机控制系统
自动压风机
2V－6.5/12
电动压风机
2V－5.5/12
气源净化装置
刹车系统
辅助刹车
十
固
控
系
统
震动筛1#
ZYNS－D
处理量126m3/h
最低配置要求
震动筛2#
ZYNS－D
处理量126m3/h
最低配置要求
除砂器
NQJ－250×2
处理量200m3/h
最低配置要求
除泥器
NQJ－100×8
处理量200m3/h
最低配置要求
离心机
LW450－842
处理量45m3/h
最低配置要求
十一
加
重
装
置
加重漏斗
1台
电动加重泵
气动下灰装置
十二
仪
器
仪
表
钻井参数仪表
MZ－2500
含死绳固定器
测斜仪
BXJ－4
测斜绞车
十三
液压大钳
ZQ100
16.6MPa时扭矩100kN·m
3.5钻具组合
3.5.1钻具组合
3.5.1.1第一次开钻（Φ444.5mm井眼）钻具组合（0~240m）
名称
数量
（根）
外径
mm
内径
mm
推荐长度
m
单位重量
N/m
段重
kN
累重
kN
方钻杆方入
1
133.4
82.5
5.5
1008.90
/
/
钻杆
11
127.0
108.6
99.0
290.00
28.71
229.29
钻铤
9
159.0
71.4
81.0
1214.30
98.36
200.58
钻铤
3
178.0
71.4
27.0
1599.36
43.18
102.22
钻铤
3
203.0
71.4
27.0
2186.5
59.04
59.04
钻头
1
444.5
0.5
3.5.1.2第二次开钻（Φ311.2mm井眼）钻具组合（240~1300m）
第①套钻进钻具组合（PDC钟摆钻具组合）（240~970m）
名称
数量
（根）
外径
mm
内径
mm
推荐长度
m
单位重量
N/m
段重
kN
累重
kN
方钻杆方入
1
133.4
82.6
3.7
1008.90
钻杆
74
127.0
108.6
666.0
290.00
193.14
579.05
加重钻杆
15
127.0
76.2
135.0
719.00
97.07
385.91
钻铤
3
159.0
71.4
27.0
1214.30
32.79
288.84
钻铤
9
178.0
71.4
81.0
1599.36
129.55
256.05
钻铤
3
203.0
71.4
27.0
2186.50
59.04
126.5
稳定器
1
308.0
71.4
1.5
2806.60
4.21
67.46
钻铤
1
203.0
71.4
9.0
2186.50
19.68
63.25
稳定器
1
308.0
76.2
1.5
2806.60
4.21
43.57
钻铤
2
203.0
76.2
18.0
2186.50
39.36
39.36
钻头
1
311.2
0.3
说明：
电测后，固井前，进行扩眼。
第②套钻具组合（扩眼钻具组合）
名称
数量
（根）
外径
mm
内径
mm
推荐长度
m
单位重量
N/m
段重
kN
累重
kN
方钻杆方入
1
133.4
82.5
9.7
1008.90
/
/
钻杆
123
127.0
108.6
1107.0
290.00
321.03
612.58
钻铤
9
159.0
71.4
81.0
1214.30
98.36
291.55
钻铤
6
178.0
71.4
54.0
1599.36
86.37
193.19
钻铤
3
203.0
71.4
27.0
2186.50
59.04
106.82
螺扶
1
308.0
71.4
1.5
2806.60
4.21
47.78
钻铤
1
203.0
71.4
9.0
2186.50
19.68
43.57
螺扶
1
308.0
71.4
1.5
2806.60
4.21
23.89
钻铤
1
203.0
71.4
9.0
2186.50
19.68
19.68
钻头
1
311.2
0.3
说明：
扩眼钻头用HJ437两只。
3.5.1.3二开和三开划眼钻具组合（240~1915m）
名称
数量
（根）
外径
mm
内径
mm
推荐长度
m
单位重量
N/m
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