钻井设计
钻井工程设计
料，地质分析化验等资料；
钻井工程设计
（4） 邻区、邻井岩心与岩屑理化分析、物 性分析与敏感性分析资料，岩心的强度试 验、可钻性试验资料；
（5） 邻区、邻井常规测井、阵列声波、偶 极声波成像（DSI）等测井资料；
（6） 邻区、邻井测试、试油得出的温度、 压力以及含油、气、水情况资料，特别注 意地层流体中是否含有H2S等腐蚀性介质；
用套管封住。 7. 有效保护储层。
钻井工程设计
三. 钻机选型及钻井主要设备应注意的事项：
1. 钻机选型的原则：钻机在钻井作业期间所受最大 负荷不得超过钻机额定负荷的80%；对于预探井应选择负 荷能力高一级的钻机。
2. 井架底座的净空高度应能满足各次开钻井口装置 的安装要求。
（1） 井型和钻井方式； （2） 地层压力预测与岩石可钻性分级； （3） 井身结构； （4） 下部钻具组合方案； （5） 钻井液体系及配方；
钻井工程设计
（6） 钻头选型及钻井参数优选； （7） 固井工艺及技术方案； （8） 油气层保护措施； （9） 钻井作业的难点及相关措施； （10） 钻井作业过程中随钻研究的内容； （11） 钻井工程成本分析。
钻井工程设计
2．钻井工程设计适用范围 本规范适用于股份公司所属的各油气田
分（子）公司的探井单井钻井设计、开发 区块的钻井标准设计。开发井的单井设计， 可依照本规范并根据实际情况予以适当简 化；特殊工艺井钻井工程设计应依据本规 范规定的设计格式进行详细设计。
钻井工程设计
二、设计基本原则
1. 设计应在充分分析有关地质和工程资料 的基础上，遵守国家及当地政府有关法律、 法规和要求，按照安全、快速、优质和高 效的原则进行编制。
井钻井工程设计概述
井钻井工程设计概述引言井钻井工程是石油和天然气开采过程中的重要环节之一。
井钻井工程设计是为了合理设计和规划井眼轨迹，确定井身强度及完整性，确保井下作业的安全和高效进行。
本文将简要概述井钻井工程设计的主要内容。
井钻井工程设计的目标井钻井工程设计的主要目标是确定合适的井眼轨迹，确保钻井过程的安全、高效和经济。
其具体目标如下：1.设计合理的井眼轨迹，以避开井下障碍物并最大限度地减小井眼磨损。
2.确定井壁稳定性，预防井壁塌陷和漏失。
3.确定井眼直径和套管尺寸，以确保井身强度和完整性。
4.优化钻井液设计，以提高钻井效率和降低成本。
5.制定防漏失措施，确保井身和环境的安全。
井钻井工程设计的主要内容井钻井工程设计的主要内容包括：井眼轨迹设计、井身设计、钻井液设计和安全设计。
1. 井眼轨迹设计井眼轨迹设计是井钻井工程设计的基础。
通过综合考虑地质条件、目标层位、井斜、井深等因素，确定合适的井眼轨迹以实现目标层位的钻探和采收。
常用的井眼轨迹包括直井、弯曲井、水平井等。
2. 井身设计井身设计是为了确保井身的强度和完整性。
通过确定合适的套管尺寸和井眼直径，预防井壁稳定性问题，避免井壁塌陷和漏失。
井身设计需考虑井身构造、井眼直径、套管尺寸及其强度等因素。
3. 钻井液设计钻井液设计是为了提供合适的钻井环境，保证钻井作业的顺利进行。
钻井液的主要功能包括冷却和润滑钻头、清除井底碎屑、控制地层压力等。
钻井液设计需考虑钻井液性能、配方、固相含量、循环体系等因素。
4. 安全设计安全设计是井钻井工程设计中至关重要的一环。
安全设计需全面考虑井下作业的风险，并制定措施预防事故的发生。
安全设计包括确定安全阀设计压力、井下报警系统、应急救援计划等。
总结井钻井工程设计是石油和天然气开采过程中至关重要的一环，设计合理的井眼轨迹、井身强度和完整性、钻井液性能以及安全设计都是井钻井工程设计中的关键内容。
只有综合考虑地质条件、工程要求和安全风险，合理设计井钻井工程，才能保障钻井作业的顺利进行，并实现经济高效的开采效果。
钻井工程设计概述
钻井工程设计概述钻井工程是石油和天然气勘探开发的重要技术之一，是将钻头钻入地面或水下，通过钻井设备和工具取得油气资源的过程。
钻井工程设计是完成钻井工程全过程的重要组成部分，它涉及到诸多方面如地质、钻井设备、钻井液、钻头及井筒设计等等。
本文将叙述一些钻井工程设计的基本概念，旨在帮助读者深入了解钻井工程设计的相关知识。
一、地质概述一般来说，钻井工程设计前先需要进行地质勘探和地质勘探资料的分析工作，这是钻井成功的基础。
地质分析中，需要考虑沉积岩层、构造体系、地下水等因素。
此外还需了解地下含油气层的厚度、产能、气体性质等信息，这些在决策井位、井眼设计和井筒施工方案制定等阶段起到了指导作用。
二、钻井设备钻井设备的主要作用是钻探井眼。
它包括钻机、井口设备、钻柱等。
其中，钻机是采用电机或柴油机驱动的设备，位于钻井井口，可以作为吊装平台和功率源。
井口设备包括油井防喷器、接头、环形防喷器等，钻柱主要由套管和钻杆等组成，套管主要起到支撑井眼的作用。
三、钻井液钻井液是一种重要的钻井技术，它主要提供冷却、润滑和悬浮功能，同时还可以起到减小井眼钻头磨损，维护井壁稳定等作用。
在钻井液的选择上，需要考虑到地质条件、井眼尺寸类型、井深和底部温度等因素。
四、钻头钻头是绕钻柱旋转的部件，使用时需要抵抗地层强度、内部熔点和磨损等作用。
根据地质条件不同，可以选择不同类型的钻头，例如三角钻头、切削钻头等。
钻头的选择也需要考虑到钻井液的稠度、地质条件和井眼类型。
五、井筒设计井筒设计包括钻井井眼的大小及形状，这直接影响到钻井成本和采收效益。
根据钻井液的流量和泵天数，可以计算井眼直径，同时也可以根据所处的地层类型、质地和纵向包压等进行设计。
此外，钻井井筒的尺寸还需要根据地下水位和自然灾害等特征进行选定。
综上所述，钻井工程设计是钻井工程中非常重要的环节，包括地质勘探、钻井设备、钻井液、钻头、井筒设计等一系列方面。
高效、合理、安全的钻井工程设计能够保障钻井生产的稳定性和可靠性，为油气产业的发展提供有力的技术支持。
钻井工程设计概述
钻井工程设计概述钻井工程设计是为了确保钻井过程的顺利展开而制定的一项工程计划。
一份好的钻井工程设计应该能够对钻井流程的各个方面进行全面的规划和设计。
本文将对钻井工程设计的相关概述进行详细介绍，以期帮助读者对这一领域有更全面的了解。
1. 钻井设计的目的和重要性钻井设计的目的是为了最大化资源利用，提高钻井操作效率，同时保证钻井安全。
在钻井过程中，每一次的决策都应该依据一定的设计原则来完成，尽可能避免出现错误和问题。
因此，设计的重要性显而易见。
2. 钻井设计的组成部分钻井设计的组成部分通常包括以下大类：2.1 钻井计划：包括钻井的时间、空间、人员、物资等因素的规划和协调；2.2 钻井动力学：针对围岩力学、注水、井筒温度、高压力等问题的数学分析和计算，以确保钻井安全、稳定；2.3 钻井流程：包括钻井方法、钻井工艺、钻具设计等内容的规划和设计；2.4 钻井设备：该部分对钻井机械、电器、工具等设备的选型、调用、检修、维护、消耗品供应等进行评估和规划；2.5 钻井液体：包括钻井液的选型、配制、调整、污染防治等规划和操作；2.6 钻井报告：包括钻井质量、注水、水压、溢流等方面的记录和汇报。
3. 钻井设计的流程钻井设计的流程通常分为三个阶段：3.1 前期准备阶段。
在该阶段，需要根据勘探评估的结果，制定钻井方案，确定钻井的深度、目标层位、钻井方法、钻井设备等相关信息。
此外，还需要进行工程经济评估，确定投资、人员、物资和资源的成本和效益。
其中，重点是对钻井的地质、地形、气候和环境等因素进行考虑和综合计算。
3.2 过程控制阶段。
在该阶段，需要对钻井过程进行全程控制并进行技术指导。
例如，控制钻井进度；设计并执行合理的井眼轨迹计划；开展防溢漏、钻井液、钻具维护等问题的监控和控制；制定应急预案，并及时进行反应和处理。
3.3 后期评估阶段。
在钻井完成后，需要对钻井工程进行评估和总结，总结钻井技术数据和工程经验，提高钻井的效率和质量，并对其他相关领域进行技术应用。
钻井设计的基本原则和程序
钻井设计的基本原则和程序一、钻井设计的基本原则钻井设计应遵循以下原则：(1)满足地质设计对工程的要求。
钻井是实现地质目的的手段，钻井也是为地质目的服务，对于探井是取得地层资料，力争获得地质发现，对于开发井来说是快速建成生产能力。
钻井设计必须以保证实现地质任务为前提，充分考虑录井、测井、中途测试、完井、试油等方面的需要，因此钻井设计必须提高服务于地质目的的意识。
通过采取一系列先进适用技术，适当的成本投入，提高为地质目的服务的质量。
如探井应为油气发现与评价创造良好的条件，钻井液密度尽可能接近于地层孔隙压力，避免使用影响气测与录井的添加剂，有利于录井捕捉油气显示，提高井眼质量，并为录井、试油创造良好的环境，减少油气层伤害，为准确评价油气层创造条件。
对于开发井应建立良好的采油(气)与注水、井下作业的井筒环境，保证油气井安全生产与后期作业。
(2)钻井设计法律法规遵循原则。
钻井设计是在充分分析有关地质和工程资料基础上进行编制，必须符合国家及当地政府有关法律、法规和要求，必须依据国家、行业、企业有关标准及规定进行编制，保证钻井的合法性。
钻井设计前必须对钻井地质、工程、井位、周边环境等进行前期研究和现场调研，区域探井和重点预探井必须完成可行性论证报告。
在此基础上设计应按照安全、快速、优质和高效的原则编制，形成的钻井设计必须具有可操作性，所提出的钻井指标要体现该地区或可比地区的钻井先进水平。
(3)客观.公正原则。
钻井设计要体现业主对钻井工程施工的要求，同时也要本着客观、公正的原则，平衡各方利益，在工期、材料消耗设计时要考虑平均水平，使大多数施工队伍按设计施工都不亏损。
设计的工期在考虑技术进步情况下按一般平均水平考虑，如果风险费不能体现钻并向更复杂地区发展的实际，设计工期还应附加一定的风险工期。
(4)安全与环保优先原则。
作为负责任的大公司，应树立百年发展意识,也就是其生产活动必须保证在长达100年以上的时间内不会对环境造成严重的损害，因为这种损害一旦发生，公司将付出沉重的代价，甚至导致公司无法取得社会公众的支持。
钻井施工组织设计
钻井施工组织设计引言概述:钻井施工是石油勘探开辟中的重要环节，它涉及到钻井设备、工艺流程、人员配备等多个方面。
钻井施工组织设计是确保钻井作业高效、安全进行的关键。
本文将从钻井施工组织设计的角度，分别介绍钻井前的准备工作、钻井设备的配置、钻井作业的流程、人员的配备和安全措施。
一、钻井前的准备工作1.1 地质勘探与分析在进行钻井施工组织设计前，必须对勘探区域的地质情况进行详细的勘探与分析。
这包括地层构造、地质构造、岩性特征等方面的调查，以便确定钻井目标和施工方案。
1.2 钻井方案设计根据地质勘探与分析结果，制定钻井方案。
钻井方案应包括钻井井深、井眼直径、钻井液配方、钻井工艺等内容，以确保钻井施工的顺利进行。
1.3 材料与设备准备根据钻井方案，准备所需的钻井材料和设备。
这包括钻具、钻井液、井下工具等。
同时，对钻具和设备进行检查和维护，确保其正常运行。
二、钻井设备的配置2.1 钻井井架的选择根据钻井方案和地质条件，选择适合的钻井井架。
井架的选择应考虑到井深、井眼直径、地质条件等因素，并确保井架的稳定性和安全性。
2.2 钻井液系统的配置根据钻井方案和地质条件，配置适当的钻井液系统。
钻井液系统应能满足井下环境要求，并能有效地冷却钻头、清除井底碎屑。
2.3 钻井设备的检查与维护在钻井施工前，对钻井设备进行全面的检查和维护。
这包括钻井机、钻具、钻井液循环系统等设备的检查，以确保其正常运行。
三、钻井作业的流程3.1 井下钻井作业钻井作业的流程包括钻进、起下钻具、钻井液循环、钻井液处理等环节。
在钻井作业中，要根据地质情况和钻井方案，合理安排作业流程，确保作业的高效进行。
3.2 钻井数据的记录与分析在钻井作业过程中，要及时记录并分析钻井数据。
这些数据包括井深、井眼直径、钻井液性能、井底温度等。
通过对钻井数据的记录与分析，可以及时调整钻井方案，提高钻井作业的效率。
3.3 钻井事故的应急处理在钻井作业中，可能会发生各种钻井事故，如井喷、井漏等。
钻井设计基本原则
钻井设计基本原则1.钻井的目的：是为勘探和开发油气田服务。
2.钻井设计必须国家及政府有关机构的规定和要求，保证钻井设计的合法性。
3.钻井设计的主要依据：3.1.地质设计是钻井设计必须遵循的主要依据。
地质部门至少应在开始钻井作业前75天，向钻井部门提供地质设计，并应在该设计中尽可能地提供所钻之井的地质情况（包括地层孔隙压力、破裂压力等），以及提出地质上要求的资料。
3.2.井场调查资料和邻井的钻井资料，也是进行钻井设计的主要依据。
地质部门至少应在钻井作业开始前45天做完井场调查，并将获得的各有关资料（包括井位自然环境、土壤情况、浅层气等）尽快交给钻井部门；同时，还应收集全邻井的钻井资料（包括复杂情况的处理、钻井液密度的使用情况等）。
3.3.钻井部门应根据地质部门提供的资料和邻井资料，认真分析，作好钻井设计。
如存在由于目前技术水平、设备的限制，保证不了钻井作业在安全情况下进行，或钻井作业结果达不到地质设计的要求，应尽早明确提出，以便地质部门修改地质要求或调整井位位置。
4.钻井设计应体现安全第一的原则。
大到井身结构，小到每一项作业程序，都要重视安全，既要重视井下安全，也要重视地面安全，把安全第一的原则贯穿到整个设计中。
对于重大的作业和风险大的作业，还应制定相应的安全应急程序。
5.设计钻井液密度的原则。
钻井液密度必须大于地层孔隙压力当量密度，小于地层破裂压力当量密度。
钻井液密度对地层孔隙压力的安全附加值，用压力表示，油井为~，气井为~。
6.井身结构的设计，是钻井设计的关键内容，必须遵循下述几点：6.1.保证井眼系统压力平衡，不出现喷漏同在一裸眼中，即钻下部高压地层时用的较高密度的钻井液产生的液柱压力，不会压漏上部裸露的地层。
6.2.井内钻井液液柱压力和地层压力之间的压差不宜过大，以免发生压差卡钻。
6.3.为保证安全钻进，必须用套管封住复杂地层井段，如易漏、易垮塌、易缩径和易卡钻等井段。
6.4.探井，特别是地层压力还没有被掌握的井，应设计一层套管作为备用，以保证井眼能够钻到设计的深度。
钻井工程施工组织设计
钻井工程施工组织设计引言概述：钻井工程施工组织设计是指在钻井工程施工过程中，根据具体工程要求和条件，合理安排施工流程、组织人员、调配设备和材料等，以确保施工工作的高效、安全和质量。
本文将从五个方面详细阐述钻井工程施工组织设计的内容。
一、施工流程设计1.1 施工前准备：- 确定施工地点和工作范围，制定详细的施工方案。
- 进行地质勘探和工程勘测，了解地层情况和工程难点。
- 确定施工所需的材料和设备，并进行采购和调配。
1.2 施工准备：- 搭建钻井平台和安装必要的设备。
- 进行钻井井眼的准备工作，包括井眼清理、井眼固壁和井筒防塌等。
- 检查施工设备和工具的运行状况，确保其正常工作。
1.3 施工操作：- 进行钻井作业，包括钻井井段的钻进、钻头更换和井眼清洗等。
- 进行固井作业，包括套管下入、水泥浆注入和固井质量检测等。
- 进行完井作业，包括井口装置安装、油管下入和井口封堵等。
二、人员组织设计2.1 施工人员：- 根据施工规模和工作量，确定所需的施工人员数量。
- 制定人员职责和工作流程，明确各岗位的职责和协作关系。
- 进行人员培训和技术交流，提高施工人员的专业水平。
2.2 管理人员：- 设立施工管理团队，包括项目经理、施工主管和安全负责人等。
- 确定管理层级和职责分工，建立有效的管理体系。
- 进行施工现场的监督和协调，确保施工进度和质量。
2.3 安全人员：- 设立安全监督团队，负责施工现场的安全管理。
- 制定安全操作规程和应急预案，确保施工过程中的安全。
- 进行安全培训和事故调查，提高安全意识和应急处理能力。
三、设备调配设计3.1 钻井设备：- 根据井深和工程要求，确定所需的钻井设备类型和数量。
- 进行设备检修和维护，确保其正常运行和安全可靠。
- 配备必要的备件和工具，以应对设备故障和紧急情况。
3.2 固井设备：- 根据套管尺寸和固井要求，确定所需的固井设备和材料。
- 进行设备校验和试验，确保其符合固井质量要求。
钻井施工组织设计
钻井施工组织设计一、引言钻井施工组织设计是钻井工程的重要组成部分，它涉及到钻井作业的各个方面，包括施工方案、作业程序、设备配置、人员组织等。
本文将详细介绍钻井施工组织设计的相关内容，以确保钻井作业的安全高效进行。
二、施工方案1. 钻井目标：明确钻井的目标，包括井深、井眼直径、井眼质量要求等。
2. 钻井方法：选择合适的钻井方法，包括旋转钻井、冲洗钻井、钻压钻井等。
3. 钻井液设计：根据地层情况和钻井目标，确定合适的钻井液类型和配方。
4. 钻井设备：选择适当的钻井设备，包括钻机、钻头、钻杆等，并确保其性能符合要求。
5. 钻井作业程序：制定详细的钻井作业程序，包括起下钻程序、钻井液循环程序、钻井液处理程序等。
三、设备配置1. 钻机配置：根据钻井目标和施工方案，选择合适的钻机类型和规格，并确保其技术状态良好。
2. 钻具配置：根据井深、井眼直径等要求，选择合适的钻具规格和数量，并进行必要的检修和保养。
3. 钻井液配置：根据钻井液设计要求，配置合适的钻井液，并确保其质量符合要求。
4. 辅助设备配置：根据施工需要，配置必要的辅助设备，如泥浆搅拌器、钻井液循环系统等。
四、人员组织1. 钻井队伍组织：根据施工方案和作业程序，组织合适的钻井队伍，包括钻井工、钻井液工、泥浆工等。
2. 岗位职责明确：明确每个人员的岗位职责，确保作业过程中各个环节的协调配合。
3. 培训和考核：进行必要的培训，提高人员的技能水平，并进行定期的考核，确保人员的安全意识和操作规范。
五、安全措施1. 安全教育：进行全面的安全教育，提高人员的安全意识，包括钻井作业中的各种危险因素和应对措施。
2. 安全设施：设置必要的安全设施，如防滑设备、防护栏杆等，确保作业现场的安全。
3. 应急预案：制定详细的应急预案，包括事故报告、应急救援等，以应对突发事件。
六、质量控制1. 施工记录：详细记录钻井作业的各个环节，包括井深、钻进速度、钻井液性能等，以便后期分析和评估。
钻井地质设计方案
钻井地质设计方案一、钻井目标及要求1. 钻井目标：成功完成探井的钻井任务，获取地下岩层的物理、化学性质等相关数据，为采油工程提供必要的地质资料。
2. 钻井要求：确保钻井安全、高效，保证钻井质量和数据准确性。
二、钻井层位设计1. 钻井层位范围：确定井口高程及设计井深，根据地质勘探资料、前期井孔资料和预测附近井孔状况等为依据，确定钻井层位范围。
2. 钻井井段划分：将设计井段划分为钻井井段、过渡井段和完井井段，并确定井段长度和钻井液性质。
3. 钻井液设计：根据井段要求和地层特性，确定相应的钻井液性质和配方，保证钻井液的稳定性和钻进速度。
三、钻井工艺流程1. 钻井前准备：包括现场勘测、材料准备、设备检查等，为钻井作业做好准备。
2. 悬挂套管：根据设计井段要求，将套管吊装至井口并下至井底，固定并封堵，以确保井眼的稳定和上层地层的保护。
3. 钻进作业：根据地层特点和钻井液性质，选择合适的钻头和钻井液，进行钻进作业。
并根据需要进行测井、取心等工作。
4. 套管着力：在合适的井深停止钻进，进行套管着力工作，保证井壁稳定和套管的牢固。
5. 完井作业：安装生产设施和采集地层样品，进行必要的地质和物理测试，确定地层性质及工程井的产能。
四、钻井安全措施1. 安全技术措施：严格执行钻井作业规程，设立安全警示标志、警示线，并采取必要的个体防护措施，确保作业人员的安全。
2. 防溢漏措施：监测钻井液流动情况，及时调整钻井液性质和钻井参数，以防止井漏、井喷等事故。
3. 防火防爆措施：采用防爆设备和材料，加强火灾防范措施，确保钻井作业的安全进行。
4. 钻井水源：合理规划钻井水源，确保钻井作业的需水量，节约和保护水资源。
五、钻井质量控制1. 钻头管理：选择合适的钻头种类，并严格执行及时更换、检修钻头的措施，保证钻头的钻进效果和使用寿命。
2. 钻进参数控制：根据地层特点和钻井液性质调整钻进参数，控制钻井进度和钻井液的稳定性。
3. 工序质量控制：严格按照钻井设计方案要求操作，保证各个工序的质量和连贯性。
钻井工程课程设计
第一章钻井工程课程设计1.1 设计井差不多资料1．2 邻井差不多参数1.井身结构2.地层压力3.钻具组合4.钻井液性能5.水力参数6.钻井参数7.套管柱设计参数8.注水泥设计参数第二章 井身结构设计2.1 钻井液的压力体系2.1.1 最大钻井液密度b pma max S x +=ρρ (2-1)式中 max ρ—— 某层套管钻进井段中所用最大泥浆密度，3g/cm ；pm ax ρ—— 该井段中所用地层孔隙压力梯度等效密度，3g/cm ；b S —— 抽吸压力承诺值的当量密度，取0.036 3g/cm 。
发生井涌情形fnk ρ=pm ax ρ+b S +S f +niH S H kpmax ⨯ (2-2)fnk ρ—— 第n 层套管以下井段发生井涌时，在井内最大压力梯度作用下，上部地层不被压裂所应有的地层破裂压力梯度，3g/cm ；ni H —— 第n 层套管下入深度初选点，m ；k S —— 压井时井内压力增高值的等效密度, 取0.06 3g/cm ； s f —— 地层压裂安全增值，取0.03 3g/cm 。
2.1.2 校核各层套管下到初选点时是否会发生压差卡套3pmin b pmax mm 210)(81.9-⨯-+⨯=∆ρρS H P r (2-3)rn p ∆—— 第n 层套管钻进井段内实际的井内最大静止压差，MPa ；min p ρ—— 该井段内最小地层孔隙压力梯度等效密度，3g/cm ； ∆P —— 幸免发生压差卡套的许用压差，取12 MPa ；mm H —— 该井段内最小地层孔隙压力梯度的最大深度，m 。
2.2井身结构的设计2.2.1套管层次的确定1.确定油层套管下入深度H 1因为井深H=2000m,因此油层套管下入深度H 1=2000m 。
2.确定第技术套管下入深度H 2 (1) 初选点H i 2试取 H i 2=310 m 参考临井差不多参数, 310f ρ=1.60g/cm 3,pm ax ρ=1.12 g/cm 3由公式2-2f2k ρ=1.12+0.036+0.03+310060.02000⨯f2k ρ=1.573(g/cm 3)因为f2k ρ< 950f ρ且相近，则初选点下入深度H 2i =310 m 。
钻井设计基本要求
钻井设计基本要求一、钻井设计的基本内容钻井设计包括钻井业主单位的钻井设计与钻井施工单位的钻井施工设计。
业主单位的钻井设计包括钻井地质设计、钻井工程设计、施工成本预算三个部分。
钻井施工设计包括钻井工程施工设计、HSE策划、固井施工设计等内容。
钻井地质设计依据井位设计书与地质任务书要求，介绍设计井区自然情况、设计井基本数据、区域地质情况，提出设计依据及钻探目的与工程设计要求，给出预测地层剖面，预计油气水层位置及温度、压力情况,提出录井、测井资料录取、中途测试以及特殊要求，为钻井设计提供必要的地质图件。
钻井工程设计依据钻井地质设计及相关的法规、规定做出，体现业主单位对钻井工程施工的要求。
钻井工程设计包括设计依据、技术指标及质量要求、井下复杂情况提示、地可钻性分级及地层压力预测、井身结构设计、钻机选型及钻井主要设备选择、推荐钻具组合、钻井液设计、推荐钻头及钻井参数设计、油气井压力控制设计、特殊工艺设计、取芯设计、地层孔隙压力监测与地层漏失试验要求、中途测试安全措施、油气层保护设计、固井设计、各次开钻或分井段施工重点要求、完井设计、弃井要求、钻井进度计划、健康、安全与环境管理要求、生产信息及完井提交资料、邻井资料及其分析等内容。
施工成本预算依据定额与钻井工期、材料消耗的设计做出。
作为成本测算、招标的标底测算依据。
钻井工程施工设计由施工单位依据钻井设计结合自身的技术特色与技术特点做出的具体施工措施设计。
钻井工程施工设计包括的内容有钻井难点分析、钻头与钻井参数、提高钻井速度措施、复杂事故的预防处理预案、钻井液技术措施和固井技术措施等。
HSE策划应结设计井的特点,将本企的HSE措施具体落实到设计井中，保证设计井安全钻成，同时减少HSE的风险。
固井施工设计依据钻井设计，结结合实钻井的具体情况做出固井施工设计，具体内容包括套管强度的校核，采用现场水样与水泥样模拟井下：条件的固井水泥浆配方试验、水泥浆性能优化，套管扶正器安放设计，浆柱结构设计，固并流变学设计，施工具体措施等内容。
钻井工程方案设计
钻井工程方案设计一、前言钻井工程是石油开发的重要环节，通过井筒钻进地下油气层，从而获取地下岩石中的原油和天然气。
钻井工程方案设计是确保钻井过程顺利进行的关键环节，它涉及井位选址、井眼设计、钻井设备选择、作业方法确定、安全环保等多个方面。
本文将从井位选址、井眼设计、钻井设备选择、作业方法确定、安全环保等多个方面对钻井工程方案设计进行详细说明。
二、井位选址井位选址是钻井工程方案设计中的首要环节。
在进行井位选址时，需要综合考虑地质条件、地面条件、水文地质条件、环保要求、安全要求等多个因素。
首先需对勘探区域的地质构造、地层厚度、孔隙度、渗透率等进行详细分析，然后结合当地的地形地貌、水文地质条件、环保要求和安全要求，进行井位选址。
在井位选址过程中，需要进行现场考察，对选址区域的地质条件、地面条件、水文地质条件进行实地勘查，以确保井位选址的合理性和可行性。
在选址完成后，还需要进行环保评估和安全评估，以保障钻井工程的顺利进行。
三、井眼设计井眼设计是钻井工程方案设计的重要环节。
在进行井眼设计时，需要综合考虑产层地质条件、井壁稳定性、井径选择、井眼方向、油气的采收要求等多个因素。
首先需对产层的地质条件进行详细分析，确定产层的深度、厚度、孔隙度、渗透率等参数，然后结合井壁岩石的稳定性和井眼完整性要求，确定井径和井眼方向。
在井眼设计过程中，需要进行井眼受力分析、井眼设计软件模拟分析，以确保井眼的稳定性和完整性。
在井眼设计完成后，还需要进行井筒材料、完井工艺等的选择，以满足井眼的完整性和产层采收要求。
四、钻井设备选择钻井设备选择是钻井工程方案设计的重要环节。
在进行钻井设备选择时，需要综合考虑勘探区域地质条件、井眼设计要求、作业环境条件、作业深度、作业效率、安全要求等多个因素。
首先需对勘探区域地质条件进行详细分析，确定井眼设计要求，然后结合作业环境条件、作业深度和作业效率要求，选择合适的钻井设备。
在钻井设备选择过程中，需要考虑钻井设备的性能、质量、可靠性、适用范围等因素，同时需要进行钻井设备模拟分析和安全评估，以确保钻井工程的顺利进行。
钻井工程设计课程设计
钻井工程设计课程设计钻井工程设计课程设计一、课程目标本课程旨在通过系统掌握钻探工程的设计方法，使学生具备以下知识与技能：1. 熟练掌握基础的岩土物理力学和岩土工程学知识；2. 理解岩石物理力学、勘探地球物理学及储层物性等基础知识；3. 熟悉钻孔勘探常用钻具和测量工具；4. 掌握钻井工程设计理论及方法，熟悉钻探过程和相关技术；5. 能够独立设计简单的钻井方案，考虑并解决钻井过程中出现的问题。
二、课程内容1. 钻地层勘探技术2. 钻探装备3. 钻井液与封隔4. 钻头与钻杆5. 钻井方案设计6. 钻井现场管理7. 突发事件处理三、教学方法本课程采用多种教学方法，包括讲授、案例分析、实验实践和现场教学。
1. 讲授：通过教师讲解基本理论和解决问题的方法，帮助学生快速掌握钻井工程设计的基础知识。
2. 案例分析：通过针对各种不同情况的案例分析，加深学生对理论知识的理解和运用能力。
3. 实验实践：通过实验室实践，学生将系统掌握和应用钻井工程设计的基础知识。
4. 现场教学：通过参观和指导，学生能够了解钻井工程生产现场，并能够对工作内容有实际的认识。
四、考核方法1. 课堂参与度及期中考试2. 作业及课程设计3. 实验报告及实验表现4. 课程终结报告五、参考教材1. 钻井工程原理与设计（第三版）作者：郭钟灵2. 钻探技术手册（第二版）作者：陈安芳3. 钻井液与钻井技术（第二版）作者：穆庆民4. 岩石力学与钻井工程设计（第二版）作者：李夏强六、实践教学本课程设置实践环节，使学生能够真正体验和应用所学知识。
实践教学主要包括以下内容：1. 实验室模拟：通过实验室模拟钻井、土样采样、岩心分析等测量过程，学生能够熟悉并掌握基本测量技术。
2. 现场实践：安排学生到钻井现场进行实践，参与各种工作，了解工作流程和操作规范。
3. 实践报告：根据实践情况及所学知识进行分析与总结，撰写实践报告。
七、总结通过本课程的学习，学生将系统性地掌握岩石物理力学、勘探地球物理学及储层物性等基础知识，熟悉钻孔勘探常用钻具和测量工具，掌握钻井工程设计理论及方法，并能够独立设计简单的钻井方案，考虑并解决钻井过程中出现的问题。
钻井设计的内容及难点
钻井设计的内容及难点一、钻井设计内容钻井设计是石油工程的一个重要组成部分。
钻井设计包括有：目的、方位角、井深、测井任务、回填方案、钻进技术、井杂工程设施、井型设计等。
1．目的：钻井设计的目的是指明此次钻井的任务，包括收集岩石样本、勘探岩石结构、探测采油条件、评价资源量等；2．方位角：钻井方位角，是指钻进半径、钻孔深度、压力和延伸方向的带宽测量，以及地理位置的经纬度确定；3．井深：井深是指钻井的最大深度；4．测井任务：测井任务是指钻井设计时规定的特定的测井任务，根据不同的钻井任务，存在不同的测井仪器、测井方法、测井进程、测井结果；5．回填方案：回填方案是指钻井完毕后，对钻井现场开展的回填工作，作为后续直井技术和补油工程的基础；6．钻进技术：钻进技术是指在钻井作业中，所采用的钻进工艺及对应的相关技术材料。
7．井杂工程设施：井杂工程设施是指井口、井平台及相关的安装及工程设施，用于提高钻井进度、保证钻井安全及效率；8．井型设计：井型设计是指井口、井身和井底的设计，以及自然界条件对其的影响，包括井口形状、井底形状、井身斜度等。
二、钻井设计的难点1．井深的确定：钻井的井深是由石油公司、技术人员、设备条件、岩石性质等多方面因素共同决定的，而钻井设计的井深必须满足勘探、开发的成本限制并兼顾保障安全的原则。
2．测井方案的选择：测井是探明岩层性质及油气资源情况的基础性工作；钻井设计时，需要根据实际情况，挑选出最适合的测井方案，满足勘探情况下的测井及采油系统设计的要求。
3．回填方案的设计：回填方案是钻井完毕后，对钻井现场进行的回填工作，以保证钻井的安全应用。
在实际工作中，需要设计出合理的回填方案，且具有可行性和抗事故性，以保障钻井及其活动的安全。
4．井型设计的优化：井型设计是钻井设计的关键环节，影响着钻井活动的效率、质量和安全。
在实际工作中，需要对井型设计采用优化方法，根据不同现场条件，设计出满足测井、采油和保障安全目的的最佳井型方案。
钻井工程课程设计
三、钻井工程设计基本原则
调整井钻井工程设计原则
调整井钻井液密度应根据钻井区块所在采油厂(站)提供的地层压力进行设计 调整井钻井与完井工程设计应考虑新钻井的套管防断、防挤毁问题
探井钻井工程设计原则
探井应开展随钻压力监测 在探井钻井与完井工程设计中，应根据工程需要，设计一定数量的工程取心
钻井要按设计的施工进度计划施工
基础数据
4. 设计系数：见表A-2和表A-3，其他数据查《钻井手册》（甲方）和参考书
基础数据
5.水力参数设计数据见表A-4 表A-4 水力参数设计数据
(1) 泥浆泵型号与性能
3NB1000钻井泥浆泵（两台，可仅用一台）
缸套直径 （mm） 120 130 额定泵冲 （次 /分） 150 150 额定排量（L /S） 19.9 23.4 额定泵压（Mpa） 33.1 28.2
3. 地层压力和破裂压力剖面： 根据图A－1，下页 地层压力梯度的当量钻井液密度由1.00g/cm3变为1.10g/cm3 的井深按以下规律取值： H=2000 + [（班号-1）×32 + 学号的后二位数字] ×5 （m）
图A－1
钻探目的层为灰岩地层，确定完井 方法为先期裸眼完井。 油层套管下入油层3－5m。 根据地质情况，钻达目的层过程中 不受盐岩，高压水层等复杂地层影 响，故井身结构设计按地层压力和 破裂压力剖面（图A－1）进行
4、水力参数设计
确定最小排量
首先采用经验公式确定环空最低返速； 最低返速确定后，可计算出携岩所需的最低排量； 查表A－4，根据得出的最低排量选择缸套直径；
4、水力参数设计 计算循环压耗
确定地面管汇、钻杆/钻铤内外压耗系数； 计算整个循环系统压耗； 针对不同井段，重复计算。
钻井工程设计知识
绪
二、钻井的发展史
论
1、2100多年前，在四川自贡，为了获得地下的盐，应用的是 顿钻法。
2、1521年钻盐井偶得石油。
3、1820年及鸦片战争前夕，钻井深度突破1000米，中国第一 口油井在陕西延长油矿。
4、1835年在四川钻成了一口天然气井——兴海井，井深达 1200m，是当时世界上最深的井。
5、美国1859年8月在宾夕法尼亚洲泰特斯维尔小镇打了第一口 油井。前苏联在1863年打了第一口井。
绪
一、石油钻井概述
论
1、石油钻井的概念：指利用专用设备和技术，在预先选
定的地表位置处，向下或一侧钻出一定直径的孔眼，一直达到地
下油气层的工作。 2、石油钻井的种类： （1）按钻井目的分类： 探井 参数井：为了解区域构造，提供岩石物性参数。 预探井：为了确定油气藏是否存在及其埋藏位置。 详探井：对油气藏进行工业评价及取得油气开发所需的地 质资料。 边探井：圈定油气藏边界及其储量。
考虑探井的加深选择不同型号的钻机；
根据技术下深的提升载荷不同型号的钻机。
四、渤钻钻机状况
电动钻机 58台，约占 中石油电动钻机总数的 22%。
7000米钻机51台，约占中 石油7000米钻机总数的25%。
一、钻井设备的选择
顶驱47套，约占中石油
顶驱总数的26%。
国内独有、技术先 进的端岛模块钻机 4 部。
二、设备的安装
主要工作：设备就位、校正、固定等。 安装质量应达到“七字标准”和“五不漏”要求。 “七字”标准是：平、稳、正、全、牢、灵、通。 “五不漏”是指：不漏油、不漏气、不漏水、不漏电、不 漏钻井液。
一、钻井设备的选择
三、钻机选择的原则
根据设计的井深进行选择不同型号的钻机； 根据所钻的井的类型选择不同型号的钻机；（直井、定向井）
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钻井工程设计指导前言一、钻井设备二、井身结构设计三、钻具组合设计四、钻井液设计五、钻井参数六、油气井压力控制七、固井设计前言钻井是石油、天然气勘探与开发的主要手段。
钻井工程质量的优劣和钻井速度的快慢，直接关系到钻井成本的高低，油田勘探开发的综合经济效益及石油工业发展速度。
钻井程设计是钻井施工作业必须遵循的原则，是组织钻井生产和技术协作的基础，搞好单井预算和决算的唯一依据。
钻井设计的科学性，先进性关系到一口井作业的成败和效益。
科学钻井水平的提高，在一定程度上依靠钻井设计水平的提高。
搞好钻井工程设计也是提高技术管理和加强企业管理水平的一项重要措施，是钻井生产实现科学化管理的前提。
钻井工程设计应包括以下方面的内容：1.地面井位的选择及钻井设备的确定；2.井身结构的确定；3.钻柱设计与下部钻具的组合；4.钻井参数设计；5.钻井液设计；6.油气井压力控制；7.固井设计；一钻井设备(一) 钻进设备的选择钻井设备可以按设计及分类细分为若干部件系统。
这些系统可分为：1.动力系统；2.起升系统；3.井架及井架底座；4.转盘；5.循环系统；6.压力控制系统。
这些系统是选择钻井设备的基础。
钻井设备的选择主要依据钻机类型，地表条件及钻井设计所确定的最大载荷而定。
(二) 钻井设备选择实例表1-1是大庆地区45110钻井队芳深三井的钻进设备记录。
二井身结构设计(一) 井身结构确定的原则1.能有效的保护油气层，使不同压力梯度的油气层不受泥浆污染损害。
2.应避免漏、喷、塌卡等情况发生，为全井顺利钻进创造条件，使钻井周期最短。
3.钻下部高压地层时所用的较高密度泥浆产生的液柱压力，不致压裂上一层管鞋处薄弱的露地层。
4.下套管过程中，井内泥浆液柱压力之间的压差，不致产生压差卡套管事故。
(二) 井身结构设计步骤1.根据地区特点和井的自身条件，确定在保证工程需要的条件下应下几层套管，做出井身结构设计图。
2.确定套管尺及相应钻头尺寸。
3.确定各层套管的下入深度。
(三) 套管下入深度的确定方法1.确定各套管下入深度初选点H ni2.校核各层套管下入深度初选点Hni是否压差粘卡套管3.在中间套管下入深度浅于初选点的情况下，确定尾管的下入深度(四) 实例某井井深H=4480m，地层压力梯度和地层破裂压力梯度随井深变化如图2-1由图2-1查得：最大地层压力梯度位于4250m。
1.确定中间套管下入深度(1) 初选点试取,查得由因为：且相近，则确定中间套管下入深度初选点。
(2) 校核在3400m处：地层压力梯度因为：所以令则：对应于H2=3200m2．确定尾管下入深度H3(1) 选初选点H3i=3900m在3200处 G f2=2.150g/cm3所以 H3i=3900m(2) 校核H3i=3900m所以 H3=H3i=3900m3．确定表层套管下入深度H1取 H1=850m 则所以 H1=850m 满足要求。
则该井设计的套管程序为：套管层次下入深度 (m)850表层套管3200尾管3900油层套管4480三钻具组合设计(一) 钻铤设计钻铤是钻柱设计的首要部分。
钻铤长度和尺寸将影响需要使用的钻杆类型。
选用钻铤时通常都要考虑：1. 给钻头加压时下部钻柱是否会压弯。
2. 选用足够量的钻铤以防止钻杆受压。
以下是常用的钻铤设计方法：允许最小钻铤外径=2倍套管接箍外径-钻头直径(二) 钻杆设计1. 钻杆柱的强度校核方法(1) 轴向应力1) 钻柱上部拉应力A. 钻柱在泥浆中空悬时：井口：井口下某载面：其中：F1=为横断面积；B为钻柱浮力。
B. 钻进时：C. 起钻时：其中：Q f为钻柱与井壁的摩擦力；Ｑd为动载。
其中：d. 斜井中：E. 井下动力钻井时：直井中2) 钻柱下部压应力：(2) 剪应力：其中：Ｍ为扭矩；Ｗn抗扭截面系数。
其中：牙轮钻头时：刮方钻头时：(3) 弯曲应力：其中：2. 钻杆柱入深度设计(1) 方法：，其中Ｐy为抗拉负荷(2) 钻柱设计其(三) 设计实例某井设计深度7925m;钻铤长度183m;浮力系数0.7861;钻铤每米重1601N/m,卡瓦长度406.4mm;钻杆尺寸114.3和127.0mm;拉力余量445KN;安全系数1.30;114.3mm钻杆 1.37;127.0mm钻杆 1.42.1. 钻铤上第一段114.3mm,242.3N/m的E级钻杆2. 第二段选用114.3mm,242.3N/m的G105钻杆3. 第三段选用127.0mm,284.78N/m的G105级钻杆4. 第四段选用127.0mm,37366N/m的G105钻杆因为:所以:L4=7925-L1-L2-L3-183=915m所以该井从上到下的钻柱设计为:127.0mm 376.66N/m G105钻杆915m127.0mm 284.78N/m G105钻杆934m114.3mm 242.3N/m G105钻杆2488m177.8m钻铤183m合计井深 7925m四钻井液(一) 钻井液的作用1.冷却和润滑钻头及钻柱;2.清洗井底;3.携带岩屑;4.在地面从钻井液中清除岩屑;5.减少地层损害;6.控制地层压力;7.保持井眼稳定;8.帮助测井;9.减小钻柱,套管和油管的腐蚀;10.减少污染问题;11.减小扭短,阻力和管柱遇卡;12.提高钻速.(二) 钻井液的设计步骤1. 获得套管程序和孔隙压力;2. 从最深处开始找出地地质故障;3. 调整钻井液密度;4. 在核对井眼尺寸,当量密度和水力参数之后,调节最优粘度.5. 按井段确定最大漏失量;6. 按区间选择钻井液类型;7. 选择其它临界性能;8. 核对钻井液设计与整口井设计有无抵触;9. 确定所需材料;10.制止防止井漏,井眼复杂问题的应急措施;11.列出所需水,化学剂等的供应计划.(三) 油田钻井液设计实例大庆油田芳深三井钻井液处理要求及要点1. 配制钻井液时粘土必须预水化24小时以上.2. 配制时处理剂加量要充足K p Hp为0.2%,NPAN0.4%,PAM0.12%-0.14%,SMP0.1%-0.15%,KHm0.2%-0.25%.3. 用KOH2调整PH值并提供K+4. 钻到嫩2段顶部时,要把密度高速整到1.30并加入0.8%的高效性沥青粉,钻开青山口前要补充高效性沥青粉和SMPI.5. 补充新钻井液时一定要预先配制好并均匀混入.6. 使用好三级固控设备,并注意清罐除砂,锥形池沉砂面必须低液面30m,否则清池井深800m时,清一次罐,以后每钻500-600m,清一次罐.五钻井参数(一) 钻井参数设计的主要内容钻井参数设计是钻井设计的重要组成部分.井身结构确定之后,它是影响钻井质量,速度、成本和安全的最重要的因素。
钻井参数可分为固定参数和可调参数两大类。
1. 固定参数主要指地层参数，地层的可钻性，地层对钻压，转速、水力参数的敏感指数。
2. 可调参数指钻进中的三大类参数：机械参数、水力参数和钻井认性能和流变参数。
(二) 钻井参数设计步骤1. 最低排量的确定其中2. 计算各井段循环系统的压少耗系数3. 确定临界井深4. 确定泥浆泵排量5. 确定喷嘴直径6. 确定喷射速度,钻头水功率,冲击力其中:(三) 钻井参数设计实例1. 第一次开钻(0-183m)选用钻头钢套直径,泥浆密度,转速n n=70rpm,钻压50-80KN,排量45L/s。
2. 第二次开钻(180-2603m)选用尺寸钢套直径,转速=70rpm.当当在600-1000m段取 L=1000m Pr=196巴在1000-1600m段取l=1600m Pr=191巴在1600-2000m时取l=2000m Pr=197巴在2000-2300m 取L=2300m Pr=201巴在井段183~6000m，L=600m=70巴同理有：600-1000m P1=70巴 P b=126巴1000-1600m1600-2000m2000-2300m2300-2600m由：可知：183-600段： V o=129m/s N b=780KW F j=11.6KN600-1000m段 V o=165m/s F j=9.55KN N b=770KW 1000-1600m段： V o=145m/s F j=6.82KN N b=680KW 2000-23000m段： V o=139m/s F j=6.3KN N b=438KW 2300-2600m段： V o=141m/s F j=6.7KN N b=440KW3. 第三次开钻（2603-3200m）钻头尺寸钢套直径转速70rpmL c=140m D=21.5cm D p=12.7cml p=11.196cm D c=17.8cm d c=7.144cmB=5.1655 Pr=198巴Q r=50l/s计算得：井段取L值Pr Q l02603-2800m 2800m 171巴33.5l/s 10.1mm2800-3200m 3200m 175巴32.3l/s 9.87mm则：井段 2603-2800m V o=139m/s F j=5.14KN N b=373.1KW井段 2800-3200 V o=143m/s F j=5.1KN N b=377KW六油气井压力控制(一) 井控1. 井控原因∶地层中的流体压力大于井内泥浆柱压力时，地层流体向井眼内流入，形成井喷，失去`控制的井喷，不仅影响正常钻进，而且常常会酿成严重事故，使井眼报废，甚至破坏油气田。
2. 目的井控的目的就是迅速恢复和重建压力平衡关系。
3. 井控手段实行压井，常用的压井方法有工程师压井和可钻法压井。
(二) 司钻法压井司钻法压井是油田上常用到的压井方法，又称两步控制法。
下面是利用可钻法进行压井的实例：井深H=2000m；钻头尺寸；钻杆尺寸~24.72kg/m；壁厚8.6mm；；95/8“技术套管下至Hc=1800m，该处G f=17.8Kpa/m，缸套直径185mm，泵速30冲/分时,Q=15.78l/s，最大泵压13.0Mpa，溢流关进后十分钟P d=1.67Mpa,P a=2.65Mpa,泥浆增加.解:1.地层压力2.压井所需泥浆密度3.钻进所需泥浆密度4.压井所需泥浆体积5.初始立总管总压力6.终了立管总压力7.重泥浆到达钻头所需的时间8.许可的最大关井套压具体施工步骤:第一步排出受侵污的泥浆1. 绶慢启动泵,调节阻流器,使套压保持为2.65Mpa;2. 泵速30冲/分时,保持泵速不变;3. 保持泵速不变,调阻流器,保持立管压力在9.32Mpa;4. 当环形容量循环出来时,停泵并立即关闭阻流器.第二步压井将145泥浆加重到1.285.1. 缓慢启动泵,调节阻流器,使套压保持在1.67Mpa.2. 泵速30冲/分时,保持泵速不变.3. 开始用重泥浆循环.调节阻流器,使立管压力在16分内由16分内由 9.32Mpa,降为8.19Mpa.4. 重泥浆在环形空间上行时,立管压力仍为8.19Mpa不变..5. 重泥浆到达地面返出井口时,套压应降为零.6. 恢复正常钻进前,将泥浆进一步加重到1.34七固井设计(一) 套管柱设计方法1.掌握已知条件(套管尺寸,下入深度,安全系数等).2.确定第一段套管纲级和壁厚.3.确定第二段套管司下入深度和第一段套管使用长度L1=H1-H24.计算降低后的抗挤强度值,校核抗挤安全系数5.按抗拉强度设计确定上部各段套管6.抗内压安全系数校核(二) 套管柱设计实例某井177.8mm套管柱设计,下深3500m,井内泥浆密度1.30,水泥浆返深2800m,抗挤安全系数1.125;抗拉安全系数1.80,井口抗内压安全系数1.10.取N-80壁厚11.50mm套管,抗挤强度60.46Mpa2.取N-80壁厚10.36mm套管,抗挤强度49.35Mpa3.取N-80，壁厚9.19mm套管，抗挤强度38.03Mpa 考虑双向应力影响，采用试算法假设第三段套管下至2300m，则l2=3300-2300=1000m4.所以第三段取2000米。