塔木察格盆地塔19101井钻井设计书.docx

1、塔木察格盆地塔19101井钻井设计书塔木察格盆地塔 19-101 井钻井设计书1.1设计依据1.1.1塔 19-101 井钻井地质设计；1.1.2塔19-39 、塔21-33 、塔19-64 井等邻井实钻资料；1.1.3SY/T 6426-2005 钻井井控技术规程等有关标准及法规。1.2构造名称塔木察格盆地南贝尔凹陷西次凹南洼槽。1.3地理及环境资料1.3.1井口坐标：纵 (X)：5265607m ，横 (Y)：20456078m 。1.3.2地面海拔：地面海拔 638m 。1.3.3构造位置：位于塔木察格盆地南贝尔凹陷西次凹南洼槽北端。1.3.4地理位置：蒙古国塔木察格盆地 19 合同区块

2、塔 19-39 井东北约 11.3km1.4地质要求1.4.1钻探目的： 落实南贝尔凹陷西次凹南洼槽北段烃源岩发育状况和含油气情况。1.4.2设计井深： 3340m 。1.4.3井别与井型：井别为预探井；井型为直井。1.4.4目的层位：南屯组、铜钵庙组，兼探大磨拐河组。1.4.5完钻层位及完钻原则： 完钻层位：铜钵庙组。 完钻原则：钻至设计井深后，距井底 50m 无油气显示完钻。1.4.6完井方法：完钻后依据录井显示及测井解释结果确定。1.5地质分层地质分层见表 1表 1 地质分层情况表地层地震反射层设计地层地层产状底界深度m厚度m倾向 (倾角(故障提示第四系第三系贝尔湖群8075白垩系扎 赉

3、 诺 尔 群侏罗系青元岗组伊敏组大磨拐河组南屯组铜钵庙组兴安岭群布达特群(基底)断层三段二段二段T2T2-2T3T5480120222083284400缺失缺失7221006107656175125110805.43.218.313.0防卡防塌防斜防掉钻头备注：井点深度由塔 19-39井的时深关系读取，所附井位设计图件为北京奥创达科技发展有限公司最 新解释的t0图中间成果；地层产状由塔木察格项目组提供。2技术指标及质量要求2.1井身质量要求各井段井身质量要求见表2。表2井身质量要求井深mm井斜(全角变化率 (水平位移m井径扩大率%井斜测量间距m0501V 1.0 1.00 15.0 20255

4、011000 3.0 30.0 1510001500 1.25 40.0 1015002000 4.5 50.020002500 5.0 2.17 65.025003000 80.030003340V 5.7 2.50 90见暗色泥岩取心南屯组二段2325233510塔19-39井2070m2080m南屯组见油气显示取心南屯组一段2530254010塔19-39井2260m2270m铜钵庙组3315332510铜钵庙组见显示取心机动101700m以下设计取心段外见好 生油岩或好油气显示机动取心合计452.4资料录取要求资料录取要求详见塔19-101井钻井地质设计3工程设计3.1井下复杂情况提示

5、据塔木察格盆地地层和现有钻井情况，钻井施工队伍应在钻井施工中注意以下事项：a） 第四系地层疏松，在钻井施工中要注意防漏、防塌。b） 伊敏组大段泥岩段地层要防止井壁坍塌、井漏。c） 伊敏组及以下地层倾角较大， 南屯组地层倾角18.3 ，铜钵庙组地层倾角13.0 在施工中要注意防斜、防卡、防掉钻头和钻具。d） 本井钻井液密度设计为1.15g/cm3，在施工中要做好井控工作，防止井喷的发生。e） 在钻井施工中应密切观察钻井液的返出量，防止钻井过程和固井时发生井漏，以 及井漏后发生井喷。3.2地层压力预测和地层温度3.2.1邻井实测压力成果。本井地层压力由南贝尔凹陷塔 19-39井地层压力梯度0.88

6、 MPa/100m换算得出。预 测南屯组地层压力19.43 MPa，铜钵庙组地层压力 28.90MPa。见表5。表5邻井实测地层压力成果表序号井号层位井深m地层压力MPa地层压力系数1塔 19-39铜钵庙组2492.8921.86 （最高压力）0.892塔 21-7铜钵庙组1947.6318.400.961900.3118.140.973塔 21-18铜钵庙组1496.3813.700.934塔 21-9铜钵庙组2402.7925.481.08南屯组2116.7220.550.99322 塔19-101井地层压力预测图见图10.5 0.6 0.7 0.8 0.901 1.1 1.2 1.3 1

7、.4 1.5500J a (IIj1000大磨拐河组15002000-南屯组25003000-铜钵庙组3500井深压力系数图1塔19-101井地层压力预测图3.2.3邻井地层破裂压力统计该地区2 口生产井经压裂所得的破裂压力数据表明，南屯组破裂压力梯度为2.19MPa/100m （由塔19-39井测得），铜钵庙组破裂压力梯度为 1.81MPa/100m （由塔21-18井测得）。详见表6。表6邻井实测破裂压力成果表序号井号层位射孔顶界m射孔底界m破裂压力MPa破裂压力梯度MPa/100m1塔 19-39南屯组2498.02510.055.22.192塔 21-18铜钵庙组1550.41552.

8、633.22.141462.81479.026.61.81324 邻井测温情况本井地层温度根据南贝尔凹陷塔 19-39井地温梯度3.28 C /100m计算，预测本井井 底3340m处最高地层温度109.55 C。邻井测温成果见表 7。表7邻井测温成果表井号深度m温度地温梯度C /100m塔 21-181547.9057.003.681462.1853.003.62塔 21-92402.7989.003.702388.2687.103.652116.7278.203.69塔 19-392492.8981.753.283.3井身结构设计3.3.1井身结构设计数据根据地层压力和区块情况，本井设计套

9、管程序为二层，设计情况见表 8表8井身结构设计数据表开钻 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备注一开501374.7273.1伊敏组500地面插入式固井二开3340215.9139.7铜钵庙组33372058备注：若大磨拐河组油层发育，水泥返深至1052m。332 井身结构示意图图2给出了各层次套管下深、钻头尺寸和水泥浆封固井段等。深度第四系第三系白垩系侏罗系井身结构贝 尔 湖 群扎 赉 诺 尔 群80480冃兀岗组伊敏组大磨拐河组南屯组三段二段二段铜钵庙组兴安岭群布达特群（基底）1202220832840 374.7mm 钻头x 501

10、m水泥浆返至2058m ;如果大磨拐河I 组油层发育，水泥浆返至 1052m0 215.9mm 钻头x 3340m图2井身结构示意图3.4钻机选型及钻井主要设备表9给出了 ZJ40钻机和主要设备性能参数，如没有相同型号的钻机和设备，可选用 能满足钻井施工要求的其它型号的钻机和设备。表9钻机选型及钻井主要设备性能表序号名 称型 号载荷t功率kW备注1钻机ZJ-40D2井架JJ225/43-K12253提升系统天车TC-225225游动滑车YC-225225大钩DG-225225水龙头SL-225225绞车JC-40DB17354转盘ZP-2754415循环系统钻井泵1#SL3NB 1300A95

11、6钻井泵2#SL3NB 1300A956钻井液罐6动力系统柴油机1#PZ12V 190B882柴油机2#PZ12V 190B882发电机1#12V135200发电机2#12V1352007钻机控制系统自动压风机5.5/12V5.5电动压风机5.5/12V5.58固控设备振动筛2YNS D2台除砂器ZQJ-250 X 21台除泥器NQJ-100 X 81台离心机LW450 842N1台9液压大钳YQ 100100kN ?m3.5钻具组合设计3.5.1钻具组合各次开钻钻具组合见表10表10各次开钻钻具组合开钻 次序井眼 尺寸mm钻具 组合 名称钻具组合一开374.7塔式 钻具374.7mm 钻 头

12、 + 177.8mm 钻 铤 X54.0m+ 158.7mmX54.0m+ 127.0mm 钻杆钻铤复合 钻进 钻具215.9mm 钻头 + 172.0mm 0.75。螺杆 X8.85m+O 177.8mm 铤 X9.4m+ 177.8mm 钻 铤 27.0 m+ 158.7mmX72.0 m+ 127.0mm 钻杆无磁钻 钻铤二开215.9塔式 钻具215.9mm 钻头+177.8mm 减震器 X5.2m+O 177.8mm 无磁钻铤 X9.4m+ 177.8mm 钻 铤 X108.0 m+ 158.7mm 钻 铤X72.0m+ 127.0mm 钻杆取心钻具215.9mm 取心钻头+177.

13、8mm 取心筒 X0.0m +177.8mm 钻铤X36.0 m+ 158.7mm 钻铤 X72.0m+ 127.0mm 钻杆3.5.2钻柱设计数据表11给出了各次开钻钻具组合的钻柱设计数据表11钻柱设计数据开 钻 顺 序井段m钻头 尺寸mm钻铤钻杆外径mm内径mm长度m重量kN钢级外径mm内径mm长度m重量kN开0501374.7177.871.454.086.37G105127.0108.6393113.97158.771.454.065.57开501 3340215.9177.871.4122.6196.08G105127.0108.63145.4912.17158.771.472.08

14、7.213.5.3钻具校核经过对无旋转起钻时的满眼钻具进行了轴向拉力校核， 钻具结构能够满足要求，钻具结构校核图见图3。轴向投力CKN)D气仃口rri1 nnnP UUU-11500!200025003000iiti-1-35000 3000 BOOO 9000 12000 15000 18000 轴向拉尢 允许拉力图3钻具轴向拉力校核图3.5.4常用打捞工具钻井队应配备表12给出的常用打捞工具。表12常用打捞工具数据表名 称规格型号数量公锥GZ/NC382公锥GZ/NC502母锥MZ/NC501平底磨鞋MP2102强磁打捞器CL175ZG2卡瓦打捞矛LM/T731卡瓦打捞矛LM/T891卡瓦

15、打捞筒LT/T1681卡瓦打捞筒LT/T2001安全接头AJ-15913.6钻井液设计3.6.1钻井液性能设计、配方及处理方法一开设计为膨润土混浆钻井液，其性能、配方及处理方法见表 13。二开设计为两性复合离子钻井液，其性能、配方及处理方法见表14 o表13 一开钻井液完井液设计开 钻 次 序井段mm常 规 性 能流变参数固相 含量%膨润土 含量g/L密度g/cm3漏斗 粘度sAPI 失水 mL泥饼mmPH值含砂%摩阻 系数静切力塑性 粘度mPa.s动切力Pan值K值初切Pa终切Pa开05011.051.204570/类 型配 方处理方法及维护膨润土混浆膨润土4.0%5.0%1.一开前仔细检查

16、钻井液循环系统、固控设备、储备系统，使之能够满足各钻井阶段的实际要求。2.检查钻井液储备材料储备，现场应备足二天以上所需材料。3.配膨润土浆60m3，预水化24h后，按配方加入携砂剂和 KOH，方可开钻。4.钻进中用清水和少量携砂剂调节粘度。5.要求排量不低于 40L/S，完钻后充分循环洗井，以保证下套管和固井作业顺利进行。纯碱0.2%0.4%KOH0.04%0.06%携砂剂0.1%0.2%表14二开钻井液完井液设计开 钻 次 序井段mm常 规 性 能流变参数固相 含量%膨润土 含量g/L密度g/cm漏斗 粘度sAPI 失水mL泥饼mmPH值含砂%摩阻 系数静切力塑性 粘度 mPa.s动切力P

17、an值K值初切Pa终切Pa开50111721.051.155070 6 0.5911/0.53.02.05.012225100.450.750.200.60 124080117233401.101.155070 4 0.5911 0.4 0.21.03.04.012.012246180.450.750.200.60 124080固井前1.151.205055 4 0.5911 0.4/1.02.04.08.0520 5/类 型配 方处理方法及维护两性复合离子 钻井液体系膨润土4.0%5.0%1.二开前，充分循环洗井，加入纯碱，防止水泥侵。2.钻进过程中，用 4.0%6.0%的有机硅腐钾水溶液进

18、行维护处理， PH值低时用0.04%0.06%的KOH水溶液进行调整，粘度高时用 XY28水溶液处理；在补充新浆时， 提高有机硅腐钾、高效封堵降滤失剂、 SPNH、NPAN的加量，以利于防塌、防卡和储层保护。3.每钻进300m400m 进行一次大处理，加足 NPAN、SPNH、有机硅腐钾、 FA368 等处理剂，维护并保持钻井液性能稳定。4.钻进至1172m，加入SPNH、有机硅腐钾、XY28、高效封堵降滤失剂、 QS-2等处理剂，调整钻井液性能达到设计。 进入油层后，不断补充NPAN、SPNH、有机硅腐钾，严格控制失水，降低储层伤害。5.钻进至易塌井段，为保证井壁稳定，现场可以适当调整钻井液

19、密度。6.全井根据钻井液性能情况，调整钻井液性能。7.下套管后，加入 XY28降粘剂等处理剂，调整钻井液性能达到设计要求后，方可固 井。纯碱0.2%0.4%NPAN0.8%1.0%FA3680.25%0.35%XY280.2%0.3%咼效封堵降滤失剂1.2%1.5%QS-22.0%3.0%SPNH1.0%2.0%有机硅腐钾1.0%1.5%KOH0.04%0.06%注：若1.15g/cm 31.20g/cm 3钻井液密度不能满足固井压稳要求，根据现场实际情况下钻通井时进行适当调整，直到满足要求为止。362 钻井液材料用量设计钻井液材料在开钻前，按设计用量（见表 15 ）提前备好，并且是质检合格的

20、产品表15钻井液材料用量设计数据表开钻次序一 开二 开钻头尺寸 mm374.7215.9井段 mm05015013340井筒容积m373150地面循环量 m34060钻井液消耗量 m31067钻井液总量 m3123277材料名称材料用量t材料用量t膨润土6.113.8纯碱0.41.1NPAN/2.8XY28/0.9有机硅腐钾/4.2FA368/1.0SPNH/5.5KOH0.10.2咼效封堵降滤失剂/4.2QS-2/3.0携砂剂0.2/重晶石粉（备用）503.6.3钻井液储放和处理设备配置要求3.6.3.1除锥形罐外，应配备至少4个40m3带搅拌器的钻井液罐。363.2配备1个2m34m3带搅

21、拌器的加药池。363.3 按要求配齐固控设备，振动筛筛布要求 80目120目，使用时间占总循环时间 100%，除砂器使用时间占总循环时间 80%，除泥器和离心机等固控设备的使用视钻井液 密度和固相含量等情况而定。3.6.4钻井液性能测量要求3.641开开钻至一开完钻501m，每间隔1h测量一次钻井液密度、粘度。3.642 二开开钻至大磨拐河组油层顶以上 30m（ 1172m），每间隔1h测量一次钻井液 密度、粘度，每8h测量一次钻井液全套性能。3.6.4.3大磨拐河组油层顶以上30m（ 1172m）至完钻3340m，每间隔0.5h测量一次钻井液密度、粘度，每8h测量一次钻井液全套性能，每24h

22、测量一次泥饼摩阻系数；固井 前测量钻井液密度、粘度、切力、失水。3.6.4.4循环过程中每隔0.5h观察一次钻井液池液面高度、钻井液性能变化，以及是否 含有气泡等异常情况，如有异常情况加密测量钻井液密度、粘度，并进行相应处理。3.7钻头及钻井参数设计3.7.1钻头设计表16给出了各井段钻头设计情况。表16各次开钻钻头设计数量表序号尺寸mm型号X数量钻进井段mm进尺m纯钻时间h机械钻速m/h1374.7PDC050150116.7030.002215.9R235HX 15012085158475.4321.003215.9SC279X 120852090510.000.504215.9HJ517

23、GX 22090232523523.5010.005215.9SC279X 1232523351022.220.456215.9HJ537GX 12335253019539.005.007215.9SC279X 1253025401025.000.408215.9HJ617GX 525403315775221.433.509215.9SC279X 1331533251033.330.3010215.9HJ637GX 133253340157.502.00注1:表中是推荐钻头使用型号，钻井队也可选用冋类型的其它型号钻头； 注2:见到好的油气显示机动取心 10m，钻头使用SC279 个。3.7.2钻井参数设计各次开钻钻井参数设计见表17表17各次开钻钻井参数设计数据表开钻 次序井段mm喷嘴 组合