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钻井工程设计

地质概况

1.1地理概况

某某位于某某，行政上隶属于某某县。

该井位于温宿县城北东东约78km，乌参１井东71km，大北1井西37km。

构造地表较平缓，东南部地表为植被覆盖，西北部为戈壁，地表海拔约1735m。

某某构造带属温带大陆性干旱气候，终年气候干燥，降雨量少，日照长，冬季干冷，夏季干热。

风力一般4～5级，最大10～12级；气温最低－24℃，最高39℃，年降水量40～100mm；春季多风，沙尘暴比较严重，6－8月份偶有间隙性山洪；对钻井施工有一定的影响。

1.2地质基本数据

1.2.3井位：

（1）井位座标：

（2）地面海拔：

（3）地理位置：

（4）构造位置：

（5）过井测线：

二维地震BC00－102测线与BZ99－538测线交点处

1.2.4设计井深：

6450米。

1.2.5目的层：

下第三系、白垩系。

1.2.6完钻层位：

白垩系。

1.2.7完钻原则：

揭开白垩系巴西盖组50m无油气显示完钻。

1.2.8钻探目的：

①了解地层构造的含油气性；

②探索吐孜阿瓦特区带含油气情况；

③了解区内地层及储层发育情况，为油气勘探评价提供基础资料；

④获取钻井地质资料，为该区地震速度场研究、地震地质层位标定提供依据。

1.3地层层位预测及岩性

界

系

组（群）

底界深度（m）

厚度

（m）

岩性

新生界

第四系-库车组

Q-N2K

3370

第四系为厚层～巨厚层状小砾石、细砾石。

库车组上部岩性为杂色块状小砾岩、灰色含砾砂岩，下部为杂色中层状小砾岩、灰色含砾砂岩、中细砂岩与褐色泥岩略等厚互层。

上第

三系

康村组

N1－2k

4170

800

浅灰色中厚层状细、粉砂岩与浅褐色泥岩略等厚互层，底部为块状杂色砂砾岩。

吉迪克组

N1j

4950

780

第一段：

蓝灰色泥岩段：

褐色泥岩与粉、细砂岩不等厚互层，夹兰灰色泥岩条带。

第二段：

褐色泥岩段：

中厚层状粉砂岩与中厚层～巨厚层状泥岩、粉砂质泥岩互层。

底部为细砂岩、含砾细砂岩、含砾中砂岩略等厚互层。

第三段：

底砂岩段：

中～厚层状泥岩与中厚～厚层状粉～细砂岩略等厚互层。

下第

三系

苏维依组

（E2－3）S

6110

1160

以褐色为基调的巨厚层状泥岩、泥质粉砂岩、膏质泥岩夹薄层粉砂岩。

库姆格列

木群E1k

6280

170

上部为一套膏质泥岩夹薄层石膏、盐岩；中下部夹云岩、泥灰岩，底部为一套砂砾岩沉积；区域纵向上可分为5个岩性段：

泥岩段、膏盐岩段、白云岩段、膏泥岩段、底砂岩段。

中生界

白

垩

系

巴什基奇

克组

K1bs

6400

120

岩性为中～厚层细砂岩、粉砂岩为主夹粉砂质泥岩、泥岩。

巴西盖组

K1b

6450（▽）

岩性为粉、细砂岩与泥岩互层

1.4油气水层简述

预计油气层顶部井深在6260m左右，层位为下第三系底砂岩～白垩系巴什基奇克组砂岩，油气藏类型为层状边水超高压挥发性油藏。

1.5储层简要描述

该井主要储集层为下第三系底砂岩段、白垩系巴什基奇克组。

根据地层发育和分布情况，结合地震资料分析，本井储层与大北地区有一定的相似性。

①下第三系底砂岩：

该套储层厚度稳定，厚约20m，主要为一套粉～细砂岩，物性条件较好,储层厚度可能增厚。

②白垩系巴什基奇克组砂岩：

白垩系主要目的层为巴什基奇克组，主要岩性为粉、细砂岩，储层厚度为60m左右，物性中等～好。

2.技术指标及质量要求

2.1井身质量要求

井段（m）

井斜（0）

水平位移（m）

全角变化率（0/25m）

0-1000

<30

≤30

≤10/25m

-2000

<40

≤50

≤1015′/25m

-3000

<50

≤80

≤20/25m

-4000

<60

≤100

≤2015′/25m

-5000

<70

≤140

≤2030′/25m

-6000

<80

≤160

≤30/25m

-6450

<90

≤180

≤3015′/25m

2.2固井质量要求

固井质量采用声波测井和变密度测井综合评价，要求声幅≤20%；变密度测井反应弱套管波，强地层波。

2.3取心要求

层位

井段m

取心m

取心原则

取芯收获率

E底砂岩

6252～6280

全井设计取心40m。

见显示取心。

1、下第三系底砂岩及白垩系顶部砂岩必须取心。

2、白垩系砂层要控制取心。

3、如油气显示好，则取心进尺不受限制。

正常地层：

取芯收获率≥85%

破碎地层：

取芯收获率≥65%

6280～6450

2.4录取资料要求

2.4.1录井

项目

层位

井段（m）

录井要求

钻时

Q～K

0～6450

连续测量，每整米读1点。

气测

Q～K

0～6450

连续测量，每整米读1点。

岩屑

Q～N1-2k

0～4100

2m捞1次，装1袋。

N1-2k～K

4100～6450

1m捞1次，装2袋。

荧光

N2k～K

1802～6450

逐包湿照，储层逐包湿照、干照、喷照，有显示时做点滴试验。

系列对比

N2k～K

1802～6450

储层顶每4m做1次，有显示时每1m做1次。

钻井液

Q～K

0～6450

泥浆人员每2h手工测一次密度、粘度，12h测一次全性能。

综合录井仪自井口开始连续测量钻井液密度、电导率、温度、池体积。

钻井

取心

层位

井段m

取心m

全井设计取心40m。

见显示取心。

1、下第三系底砂岩及白垩系顶部砂岩必须取心。

2、白垩系砂层要控制取心。

3、如油气显示好，则取心进尺不受限制。

E底砂岩

6252～6280

6280～6450

地质循环

Q～K

0～6450

50h，用于落实岩性、油气显示、卡层取心。

碳酸盐

含量分析

Q～K

0～6450

每10m分析1次，碳酸盐岩段每2m分析1次，岩心及遇有岩性变化时要加密做。

泥（页）岩密度

Q～K

0～6450

每20m分析1次。

后效

Q～K

0～6450

提下钻测后效，按要求记录。

百格盒

Q～K

0～6450

井深标注在岩屑下方，每10格至少标注井深2次。

备注

上综合录井仪，从井口开始综合录井。

2.4.2地球物理测井

测井项目

测量井段（m）

比例尺

备注

双感应～球形聚焦

和/或双侧向

200～6450

1：

500、1：

200

自然电位

200～6450

1：

500、1：

200

自然伽玛

200～6450

1：

500、1：

200

补偿声波

200～6450

1：

500、1：

200

岩性密度

6250～6450

1：

200

补偿中子

6250～6450

1：

200

自然伽玛能谱

6250～6450

1：

200

地层倾角

6250～6450

1：

200

井斜

200～6450

1点/25m

井径

200～6450

1：

500、1：

200

水泥胶结测井

95/8"，7"，5"

1：

200

新技术测井

6250～6450

视情况待定

垂直地震测井（VSP）

0～6450

待定

备注：

用CSU系列测井仪。

1、全井正常测井为8次，其中：

1对比测井3次：

井段

（1）200～1800m；

（2）1800～4962m；（3）4962～6252m。

②组合测井1次:

井段6252～6450m；

③固井质量3次:

测95/8"、7"、5"套管固井质量；

④完钻后，VSP测井1次。

2、在实钻过程中，有油气显示或地层变化较大时可增加测井次数，如有显示，组合测井上界可以上移，钻开油气显示层后10天内必须进行对比测井。

3、在钻井取心的井段，回放1：

100放大曲线。

4、要求测井队离井前将井斜数据提供给地质监督。

5、固井质量测井图，提供给地质监督，并附解释意见。

6、如本井获工业油气流，则需加测新技术测井，具体项目待定。

3.工程设计

3.1井下复杂情况提示

3.1.1在本井的钻井过程中，现场有关技术人员应充分了解、分析邻井事故复杂情况，防止事故的发生，及时处理好工程复杂。

①注意表层防漏。

大北2井在表层钻遇裂缝性地层发生井漏，共漏失泥浆185.6方，堵漏用G级水泥20吨。

②第四系及库车组岩性粒度较粗，砾岩发育，地层可钻性差，要选好钻头，提高钻头的研磨性，优化钻井参数，注意防掉牙轮及其它钻具事故的发生。

③库车组、康村组砂岩发育，注意防漏、防卡，井场备足堵漏材料，作好防漏、堵漏预案。

④在下第三系将钻遇一大套含膏质泥岩地层，井深大约在4960～6250m，应严格执行《复合盐层安全钻井技术措施》；下7”尾管的原则是将该层封固，为下步打目的层降低泥浆密度创造条件，因此，一定要卡准地层，以防止出现上卡下漏的复杂情况。

3.1.2应根据实钻情况及时调整泥浆密度，尽量做到近平衡钻进，充分解放油气层，保护油气层，油气层位置：

预计顶部井深在6260m左右，层位为下第三系底砂岩～白垩系巴什基奇克组砂岩，油气藏类型为层状边水超高压挥发性油藏。

因此一定要切实搞好井控工作，确保安全施工。

进入目的层防火、防漏、防卡、防喷。

3.1.3根据塔里木油田分公司钻开油气层申报制度要求，由地质监督以书面形式向钻井监督和井队提出油气层预告；原则：

1）钻揭目的层前7天。

2）目的层提前或非目的层发现油气显示要立即通知。

3）邻井没有发现H2S气体，但本井应密切监控。

行业标准中H2S的安全临界浓度为20mg/m3（约14PPm），若发现H2S，无论浓度高低，都要向勘探事业部的钻井技术部及HSE管理办公室、生产技术处和质量安全环保处报告，同时作业队伍要向所属的上级部门报告。

3.2地层可钻性分级及地层压力预测

（根据该地区已钻井情况预测，仅供参考。

）

3.3井身结构

3.4钻井主要设备

3.4.1钻机编号：

3.4.2钻机型号:

ZJ70LC

3.4.3提升系统:

天车型号：

TC-450负荷：

450吨

游车型号：

YC-450负荷：

450吨

大钩型号：

DG-400负荷：

450吨

水龙头型号：

SL-450-Ⅱ负荷：

450吨

3.4.4井架:

型号：

JJ450/45-K4负荷：

450吨

井架高度：

45米井架底座高度：

7.5米

3.4.5转盘:

型号：

ZP-27.5负荷：

500吨　　转速范围：

0-300转/分。

3.4.6泥浆泵:

1号泵型号：

F-1600功率：

1600马力

最高压力：

35MPa。

2号泵型号：

F-1600功率：

1600马力，

最高压力：

35MPa。

3.4.7柴油机:

型号：

PZ12V190B　台数：

4台总功率：

4800马力

3.5钻具组合

第一次开钻钻具组合

钻具组合结构

说明

钟摆组合

名称

数量

1．9"、8"钻铤均采用螺旋钻铤。

2．方钻杆上下必须带旋塞、钻台备好5"箭形回压凡尔。

3．一开用钟摆钻具的钟摆效应将井眼开直。

51/4"方钻杆

520*NC56（公）

8"钻铤

8"随钻震击器

8"钻铤

NC56（母）*NC61（公）

9"钻铤

26"扶正器

9"钻铤

26"扶正器

9"钻铤

9"减震器或9"钻铤

730*730

26"钻头

第二次开钻钻具组合

钻具组合结构

说明

钟摆组合

名称

数量

1．9"、8"钻铤均采用螺旋钻铤。

2．方钻杆上下必须带旋塞、钻台备好5"箭形回压凡尔。

3．二开用钟摆钻具的钟摆效应将井眼开直。

51/4"方钻杆

520*411

5"钻杆

5"加重钻杆

410*NC561

8"钻铤

8"随钻震击器

8"钻铤

NC560*NC611

171/2"或

16"扶正器

9"钻铤

171/2"或

16"扶正器

9"钻铤

9"减震器或9"钻铤

NC610*730

171/2"或16"钻头

第三次开钻钻具组合

钻具组合结构

说明

满眼组合

钟摆组合

1．方钻杆上下必须带旋塞、钻台备好5"箭形回压凡尔。

2．如井斜超标或方位基本不变,而位移有超标趋势,应将满眼钻具结构改为钟摆钻具结构,降斜钻进（钻压5-15吨,转速60-70转/分）。

3．若钻遇漏层和垮塌等复杂地层，可视井下复杂程度将扶正器甩掉。

图

名称

数量

图

名称

数量

51/4"方钻杆

520*411

5"钻杆

5"加重钻杆

410*NC561

8"钻铤

8"随钻震击器

8"钻铤

121/4"扶正器

NC560*NC611

9"钻铤

NC610*NC561

121/4"扶正器

NC560*NC611

9"减震器或

9"钻铤

NC610*NC561

9"减震器或

9"钻铤

121/4"扶正器

NC610*630

121/4"钻头

附：

171/2″井眼及121/4″井眼使用螺杆钻具组合

钻具组合结构

说明

171/2″井眼螺杆钻具组合

121/4″井眼螺杆钻具组合

方钻杆上下必须带旋塞、钻台备好5"箭形回压凡尔。

图

名称

数量

图

名称

数量

51/4"方钻杆

520*411

5"钻杆

5"加重钻杆

410*NC561

8"钻铤

8"随钻震击器

8″钻铤

NC560*NC611

121/4″扶正器

16″扶正器

NC560*NC611

9″钻铤

16″扶正器

NC610*NC561

9″钻铤

121/4″扶正器

配合接头

NC560*NC611

螺杆钻具

9″钻铤

配合接头

16″PDC钻头

螺杆钻具

配合接头

121/4″PDC钻头

第四次开钻钻具组合

钻具组合结构

说明

满眼组合

钟摆组合

1．61/4"钻铤采用螺旋钻铤。

2．方钻杆上下必须带旋塞、钻台备好5"箭形回压凡尔。

3．如井斜超标或方位基本不变,而位移有超标趋势,应将满眼钻具结构改为钟摆钻具结构,降斜钻进（钻压5-15吨,转速60-70转/分）。

4．若钻遇盐层和垮塌及膏盐层等复杂地层，可视井下复杂程度将扶正器甩掉。

图

名称

数量

图

名称

数量

51/4"方钻杆

520*411

5"钻杆

5"加重钻杆

410*NC461

61/4"钻铤

61/4"震击器

61/4"钻铤

81/2"扶正器

61/4"钻铤

81/2"扶正器

61/4"钻铤

81/2"扶正器

NC460*430

81/2"钻头

附：

81/2″井眼使用螺杆钻具组合

钻具组合结构

说明

钟摆组合

方钻杆上下必须带旋塞、钻台备好5"箭形回压凡尔。

图

名称

数量

图

名称

数量

51/4"方钻杆

520*411

5"钻杆

5"加重钻杆

410*NC461

61/4"钻铤

61/4"震击器

61/4"钻铤

81/2"扶正器

61/4"钻铤

81/2"扶正器

61/4"钻铤

430*NC461

61/2"螺杆钻具

81/2"PDC钻头

第五次开钻钻具组合

钻具组合结构

说明

光钻铤

方钻杆上下必须带旋塞、钻台备好5"和

31/2"箭形回压凡尔。

图

名称

数量

51/4"方钻杆

520*411

5"钻杆

410*NC381

31/2"钻杆

1600米

31/2"加重钻杆

NC380*NC351

43/4"钻铤

43/4"随钻震击器

43/4"钻铤

NC350*330

57/8"钻头

取芯钻具组合

钻具组合结构

说明

81/2"取芯组合

57/8"取芯组合

方钻杆上下必须带旋塞、钻台备好5"和

31/2"箭形回压凡尔。

51/4"方钻杆

520*411

5"钻杆

5"加重钻杆

410*NC381

410*NC461

31/2"钻杆

1600米

61/4"钻铤

31/2"加重钻杆

61/4"震击器

NC380*NC351

61/4"钻铤

43/4"钻铤

NC460*411

43/4"震击器

63/4"取芯筒

43/4"钻铤

81/2"取芯钻头

NC350*NC381

43/4"取芯筒

57/8"取芯钻头

各次开钻前钻水泥塞钻具组合

二、三开前钻水泥塞

钻具组合

固完7"尾管后钻水泥塞

钻具组合

固完5"尾管后钻水泥塞

钻具组合

二、三开前钻水泥塞钻具组合分别用去掉扶正器的二、三次开钻钻具组合钻水泥塞和套管附件、浮鞋后,将井底打捞干净,循环起钻.换各次开钻钻具组合钻进.

钻上塞：

81/2"钻头+430*NC460+

61/4"钻铤（17根）+61/4"随钻震击器+61/4"钻铤（3根）+NC461*410+5"钻杆+411*520+51/4"方钻杆（带上、下旋塞）

钻下塞：

57/8"钻头+330*NC350+

43/4"钻铤（17根）+43/4"随钻震击器+43/4"钻铤（3根）+NC461*NC380+31/2"加重钻杆（15根）+31/2"钻杆（1600米）+311*410+5"钻杆+411*520+51/4"方钻杆（带上、下旋塞）

钻上塞：

57/8"钻头+330*NC350+

43/4"钻铤（17根）+43/4"震击器+43/4"钻铤（3根）+NC461*NC380+31/2"加重钻杆（15根）+31/2"钻杆（1600米）+311*410+5"钻杆+411*520+51/4"方钻杆（带上、下旋塞）

钻下塞：

Φ102磨鞋+31/2"钻铤（21根）+23/8"钻杆（800米）+

NC261*NC380+31/2"钻杆（950米）+311*410+5"钻杆+411*520+51/4"方钻杆（带上、下旋塞）

3.6钻头及钻井参数设计

序

号

井段（米）

钻头

钻压

（吨）

转速

（转/分）

总泵压

（Mpa）

排量

（L/S）

规格

型号

0-200

PC2*1

3-8

60-70

5-8

0-1802

171/2

ST115*1

8-20

60-80

10-20

GS605*1、M1953SS*1

6-10

80-120

-4962

121/4

H126*1、M1655SS*1

MS1952SS*1、G544*1

M1955SS*1、HA517G*3

15-25（牙轮）

60-80

15-20

35-45

4-14（PDC）

80-120

-6252

81/2

FAT127*1、HJ517G*2

M1955SS*1、G544*1

8-18牙轮）

60-80

25-35

4-10（PDC）

60-120

-6450

57/8

BD445ZT*1、FM2543*2、

GC315*2

8-12（牙轮）

60-80

15-25

4-8（PDC）

60-120

钻塞

Φ102磨鞋

钻水泥塞

（备用）

3.7油气井压力控制

3.7.1井控装置

二开井控装置:

（1）.211/4"*2000PSI环型防喷器

（2）.211/4"*2000PSI单闸板防喷器

（3）.211/4"*2000PSI钻井四通

（4）.10000PSI节流、压井管汇

（5）.3000PSI控制系统

（6）.分离器：

ZQF1200/0.862

（7）.放喷管线：

FGX-88-21两条放喷管线，各长100米。

三开及以后井控装置：

（1）.135/8"*5000PSI环型防喷器

（2）.135/8"*10000PSI单闸板防喷器

（3）.135/8"*10000PSI双闸板防喷器

（4）.135/8"*10000PSI钻井四通

（5）.10000PSI节流、压井管汇

（6）

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