DPS2井钻井工程设计.docx

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DPS2井钻井工程设计

鄂尔多斯盆地大牛地气田

DPS-2井钻井工程设计

中国石油化工股份有限公司华北分公司

二○一○年九月

鄂尔多斯盆地大牛地气田

DPS-2井钻井工程设计

设计单位

：

华北分公司工程技术研究院

设计人

：

袁立鹤巢贵业

初审人

：

邓红琳张伯文

审批单位

：

华北分公司

审核人

：

靳宝军曹树生

审批人

：

邢景宝

　　　　　　　　中国石油化工股份有限公司华北分公司

　　　　　　　　　　　　二○一○年九月

设计审批意见

原则同意该设计，同时提出以下要求，请一并执行。

1、本井设计一次着陆，着陆点深度要根据地层变化适时调整，要求轨迹数据也要及时跟跟踪调整，着陆点深度确定后的轨迹参数调整报主管部门同意后再实施。

2、钻井定向作业和井眼轨迹控制由定向技术服务方负责，钻井队要搞好配合。

实钻过程中，钻具组合、钻井参数及钻头类型可根据实际情况进行调整，确保井身质量和井眼轨迹符合设计要求。

各主要作业方要根据本设计编制施工计划及方案报主管部门同意

3、由于本井着陆前钻穿多套煤层，煤层视厚度大，要认真进行地层对比，在钻遇煤层前提前进行钻井液性能调整，加强封堵性能，确保顺利钻至着陆点。

4、本井水平段钻井时，注意钻井液性能控制，杜绝二开钻井液继续使用。

5、监督加强对施工（尤其完井作业期间）质量的检查控制和日报、井史、和钻井液性能等资料的日常检查，发现问题及时整改，确保资料完整、准确、详实。

完井后一周内按合同要求E-mail地址提交井史电子文档。

6、表层套管常规固井或内插法均可，技术套管固井前钻井队充分作好井眼准备工作，通井正常后方可进行下套管作业，水泥浆性能试验要取现场水质进行检测，并根据本设计作出固井现场施工方案报开发处同意后再进行固井作业。

7、本井完井管柱结合实钻情况和投产方式另行通知。

中国石油化工股份有限公司华北分公司

2010年9月28日

1.设计依据1

2.地质概况1

3.钻井主要设备4

4.井身结构5

5.井眼轨迹5

6.专用工具及仪器设备8

7.钻具组合、钻进参数及主要措施9

8.钻头及水力参数设计12

9.套管强度设计13

10.钻柱强度校核13

11.钻开水平段目的层技术措施13

12.测量方案及轨迹计算方法15

13.井身质量16

14.井控要求16

15完井井口装置及环境保护21

16.钻井完井液设计23

17.固井设计23

18.复杂情况对策35

19设备管理要点37

20.安全技术管理的几项规定38

21.施工进度预测39

22.钻井主要材料计划39

23.资料提交40

1.设计依据

1.1《DPS-2井钻井地质设计》

1.2DPS-2井设计引用的主要标准规范：

　　1、SY/T5333-1996《钻井工程设计格式》

　　2、SY/T5431-2008《井身结构设计方法》

3、SY/T5088-2008《评定井身质量的项目和计算方法》

4、SY/T6426-2005《钻井井控技术规程》

5、Q/SHS0003.1-2004《石油天然气井工程安全技术规范》

6、SY/T5480-2007《固井设计规范》

1.3鄂尔多斯盆地北部地区钻井工程总体设计方案

1.4邻井钻井资料及大牛地气田山1气层水平井实钻资料

2.地质概况

2.1钻井性质:

开发井（水平井）

2.2井口位置：

2.2.1地理位置：

陕西省榆林市榆阳区小壕兔乡东奔滩村三组。

DPS-2井井口位于大2井井口268.01°方向1742.91m处。

2.2.2构造位置：

鄂尔多斯盆地伊陕斜坡东北部。

2.3坐标：

井口及靶点坐标见表1

表1井口及靶点坐标

　　井口

　　A靶点

　　B靶点

X

4300068.46

4299723.30

4298934.40

Y

19377231.92

19377173.82

19377041.03

海拔

1294.32m

-1599.08m

-1600.28m

垂深

2893.4m

2894.6m

距井口方位

189.55°

189.55°

距井口距离

350.02m

1150.02m

2.4设计井深：

测深3892.85m，垂深2894.60m。

2.5设计方位：

189.55°

2.6完钻层位：

二叠系下统山西组山一段。

2.7完钻原则：

钻达设计B靶点。

2.8完井方式：

根据井眼稳定情况以及后续工程施工要求确定。

2.9地层孔隙压力预测

　　山1段储层为低孔、低渗储层，本区山一段储层平均孔隙度为8.75%，平均渗透率为0.74mD。

　　依据本区已钻井的资料，本区山一段压力系数范围0.93-0.97，平均压力系数0.96。

2.10地温梯度预测：

根据大牛地气田多口井测试资料统计，大牛地气田地温梯度3.12℃/100m，预计本井井底温度为90℃。

2.11地层倾角预测：

根据区域地质资料及实钻资料,预测本井地层倾角小于1°。

2.12地理及环境资料

2.12.1气象资料

　　该地区常年干旱缺水，最高气温达40℃，最低气温达-30℃，年平均气温为7.2℃，平均年降水量为375mm。

最大积雪厚度160mm，最大冻土深度1400mm。

平均最多风向为南风，最大风速20.7m/s，平均风速2.3m/s。

地震基本烈度为6度。

2.12.2地形地物

　　该地区人烟稀少，经济落后，自然地理条件较差，地表为沙漠、低缓沙丘、草原，地面海拔一般为1230～1360m，平均海拔为1300m。

　　大牛地气田北邻黄河和包兰铁路，气田内有210国道穿过，乡间公路交织成网，交通便利。

2.13DPS-2井钻遇地层简表

　　DPS-2井钻遇地层预测简表见表2。

　　表2DPS-2井地层预测简表

地层系统

海拔

（m）

垂深

（m）

垂厚

（m）

岩性简述

界

系

统

组

段

代号

新生界

第四系

全新统

Q4

1254.32

40

40

浅灰黄色中-细粒散砂层。

中生界

白垩系

下统

志丹群

K1z

1048.32

246

206

棕色泥岩与同色砂岩呈等厚互层，底部为棕褐色中、粗砂岩。

侏罗系

中统

安定组

J2a

969.32

325

79

棕、棕红色泥岩夹紫色泥灰岩，底部为棕褐色粗砂岩。

直罗组

J2z

756.32

538

213

上中部棕、绿灰、灰绿色泥岩与棕紫、绿灰色中砂岩略等厚互层。

下部浅绿灰色中、粗砂岩。

中下统

延安组

J1-2y

556.32

738

200

上部灰色泥岩与浅灰、灰色细砂岩、粉砂岩不等厚互层，夹多层炭质泥岩及煤层。

下部灰白色中砂岩夹薄层灰色泥岩，底部灰色含砾中粗砂岩。

三叠系

上统

延长组

T3y

-44.68

1339

601

上部灰绿、灰及杂色泥岩、泥质粉砂岩与灰、灰绿色中、细砂岩不等厚互层夹薄层炭质泥岩。

下部浅棕灰、浅棕色中砂岩与灰、灰绿色泥岩不等厚互层。

中统

二马营组

T2e

-196.68

1491

152

浅棕灰色中砂岩与灰绿、棕红色泥岩不等厚互层。

下统

和尚沟组

T1h

-350.68

1645

154

上部灰绿、灰、棕及杂色泥岩，下部杂色泥岩与浅棕灰色细、中砂岩不等厚互层。

刘家沟组

T1l

-892.68

2187

542

浅棕灰色细砂岩与灰绿、棕色泥岩呈略等厚互层，底部为浅色细砂岩。

上古生界

二叠系

上统

石千峰组

P2sh

-1131.68

2426

239

上、中部灰、浅棕、灰色细砂岩与棕、棕红色泥岩不等厚互层。

下部棕灰色细、中砂岩与褐、灰绿色泥岩。

底部灰白色粗、中砂岩。

上石盒子组

P2s

-1343.68

2638

212

紫、棕褐及杂色泥岩与棕灰、灰白、浅灰色细、中砂岩不等厚互层夹灰绿色粘土岩。

底灰、浅灰色中砂岩。

下统

下石盒子组

盒3

P1x3

-1381.68

2676

38

棕褐、灰色泥岩与浅灰色中、粗砂岩、含砾粗砂岩。

盒2

P1x2

-1431.68

2726

50

棕褐、灰、深灰泥岩与浅灰、灰白色中、粗砂岩。

盒1

P1x1

-1487.68

2782

56

浅灰、灰白色中、粗砂岩及含砾粗砂岩夹灰色泥岩薄层。

山西组

山2

P1s2

-1527.68

2822

40

主要为深灰色泥岩局部夹浅灰色细砂岩。

山1

P1s1

-1599.08

2893.4

（A靶点）

71.4（未穿）△

浅灰色粗砂岩、中砂岩与深灰、灰黑色泥岩、黑色煤不等厚互层。

-1600.28

2894.6

（B靶点）

△

1.2

（未穿）

△

浅灰色粗砂岩、中砂岩夹深灰、灰黑色泥岩薄层、局部夹黑色煤线。

　　注：

表中垂深、A靶点、B靶点均从地面起算，且均采用井口实际放样海拔1294.32m。

3.钻井主要设备

　　钻井主要设备要满足钻井施工要求，满足环境保护要求。

水平段必须配备顶部驱动装置，钻井主要设备见表3。

表3钻井主要设备

序号

名称

型号

单位

数量

负荷

（kN）

功率

（kW）

备注

1

钻机

ZJ50L

部

1

3150

127钻杆3500m

89钻杆4500m

2

井架

JJ315/45-D

套

1

3150

K型，高度45m

3

提

升

系

统

天车

TC315

台

1

3150

游车

YC350

台

1

3500

大钩

DG350

台

1

3500

水龙头

SL450Ⅱ

台

1

3150

4

转盘

ZP275

台

1

5850

转速:

最高195rpm

5

钻井液泵

F-1600

台

2

1180

最高压力35.0MPa

6

柴油机

PZ12V190BBL-3

台

3

2430

单机功率810kW

7

发电机

1#

VL436

台

2

740

单机功率370kW

2#

VL208

台

1

208

单机功率208kW

8

压风机

风冷电动螺杆

台

2

9

罐类

加重下灰罐

个

2

单灌体积10m3

钻井液储备罐

个

3

单灌体积40m3

淡水储备罐

个

2

单灌体积40m3

循环罐

个

5

总体积260m3

10

井

控

装

置

环型防喷器

FH35-35

台

1

二开，三组合，负荷能力35.0MPa

双闸板防喷器

2FZ35-35

台

1

压井放喷节流管汇

YG-35

JG/S3-35

套

1

负荷能力35.0MPa

11

控制系统

司钻控制台

KQP6407+远控台

1

节流控制箱

12

振动筛

1#

ZS2×1.15×2/3P

套

1

4

高濒振动筛

2#

ZS2×1.15×2/3P

套

1

4

高濒振动筛

13

除砂器

NCJ-227

台

1

2.2

处理量227m3/h

14

除泥器

NJ-861

台

1

2.