2015钻探与钻井工程课程设计
课程设计钻井工程
课程设计 钻井工程一、课程目标知识目标：1. 让学生理解钻井工程的基本概念，掌握钻井流程中的关键环节和操作要点。
2. 使学生了解钻井工程的各类设备及其功能，掌握设备的使用方法和安全操作规程。
3. 引导学生掌握钻井工程中常见问题及解决方法，提高学生的实际操作能力。
技能目标：1. 培养学生运用钻井设备进行实际操作的能力，提高动手实践技能。
2. 培养学生分析钻井过程中出现的问题，并提出合理解决方案的能力。
3. 培养学生具备钻井现场安全防护和环境保护的意识。
情感态度价值观目标：1. 激发学生对钻井工程的兴趣，培养其探究精神和创新意识。
2. 培养学生具备良好的团队合作精神，增强沟通协调能力。
3. 引导学生树立安全生产观念，关注环境保护，提高社会责任感。
课程性质：本课程为实践性较强的课程，旨在通过理论教学与实践操作相结合，使学生在掌握钻井工程基本知识的基础上，提高实际操作能力。
学生特点：高中生具备一定的理论基础，好奇心强，善于探究，但实践经验不足。
教学要求：结合学生特点，注重理论与实践相结合，强化实践操作环节，提高学生的实际操作能力和解决问题的能力。
同时，注重培养学生的安全意识、环保意识和团队协作能力。
通过本课程的学习，使学生能够达到课程目标，为今后从事相关工作打下坚实基础。
二、教学内容依据课程目标，本章节教学内容主要包括以下几部分：1. 钻井工程基本概念：介绍钻井工程定义、分类及发展历程，使学生了解钻井工程的基本情况。
教学大纲：第一章 钻井工程概述2. 钻井设备与工具：讲解钻井工程中常用的设备、工具及其功能，使学生掌握设备的使用方法和安全操作规程。
教学大纲：第二章 钻井设备与工具3. 钻井流程及操作要点：详细讲解钻井流程的各个环节，重点分析操作要点，提高学生的实际操作能力。
教学大纲：第三章 钻井流程及操作要点4. 钻井工程常见问题及解决方法：分析钻井过程中可能出现的问题，指导学生掌握解决问题的方法。
教学大纲：第四章 钻井工程常见问题及解决方法5. 钻井现场安全与环保：强调钻井现场的安全防护措施，培养学生具备安全意识和环保意识。
钻井工程课程设计
钻井工程课程设计的内容通常需要包括以下几个方面：
钻井工程概论：介绍钻井工程的基本概念、定义、发展历程、钻井工程在石油工业中的地位、钻井工程与石油勘探、生产工程的关系等。
钻井设备：包括钻井平台、钻机、钻具、钻头、钻井液、井口装置、钻井测量仪器等钻井设备的种类、用途、原理、结构、特点、操作方法等内容。
钻井工艺：介绍钻井工艺的流程、包括井位测量、井眼钻进、套管下入、固井、完井等工艺，以及相关的操作方法、注意事项、应急措施等内容。
钻井液体系：介绍钻井液的种类、组成、性质、作用及其在钻井工程中的应用。
钻井事故及其预防：介绍常见的钻井事故，如井喷、钻杆卡失、井壁塌陷、管柱扭曲等，以及相应的预防和处理措施。
钻井安全管理：介绍钻井安全管理的基本要求、原则、管理制度、应急预案等内容。
钻井技术的发展趋势：介绍目前钻井技术的新进展、新趋势、新技术、新设备等，以及对未来钻井技术的发展方向进行预测。
以上是一些常见的钻井工程课程设计的内容，具体的设计方案需要根据所学专业的要求、教学大纲和实际情况进行适当的调整和补充。
钻井工程课程设计
钻井工程课程设计钻井工程课程设计引言随着油气行业的发展，钻井工程逐步成为重要的行业之一。
钻井工程是指利用各种设备和工具在地下开挖井孔或钻孔以获得能源或矿产资源的过程。
钻井工程涉及到诸多技术和知识，因此需要专业的课程培训来增强学生的实践能力与专业水平。
本文将对钻井工程课程设计进行探讨，以期提高学生的学习效果和渴望掌握更多实际操作技能。
一、课程目标钻井工程课程的目标是培养学生具备以下能力：1. 理解钻井工程的基本原理和操作技术，包括钻井设备、工具、材料等的选择和使用；2. 掌握不同类型的钻井技术，包括传统的机械钻井和射孔式钻井，并了解新型钻井技术的发展；3. 能够熟练使用各种钻井工具和设备，完成钻井作业的前、中、后期工作；4. 具备现代生产管理知识和能力，能够进行钻井生产管理和组织，提高生产效率和质量；5. 持续学习各种前沿技术和新型设备，并具有独立创新和解决实际问题的能力。
二、课程内容1. 钻井工程基本知识：介绍钻井工程的基本原理和评价方法、钻井液的种类和组成、钻井设备的分类和用途、TDS、BSC、HOUC等的讲解和分析；2. 钻井工具、材料及选用：讲解各种常用的分析仪器、钻头和钻柄、钻井管、钻杆等的组成和用途，并深入探讨其选用及使用标准；3. 钻井方法及技术：分析和讲解传统常用的机械牵引式钻井、射孔式钻井、水力钻井等各类钻井方法，并介绍新型钻井技术、非常规钻井技术等；4. 钻井设备运行及维护：介绍钻井设备的运行、维护及保养，包括机械、电气等方面的内容；5. 钻井生产管理：讲授钻井生产管理的基本知识和管理工具，包括生产计划、业务对接、财务管理、管理流程等；6. 综合应用实验训练：进行现场实习与教学，让学生通过亲身体验加深对各类钻井技术、设备和工具的运用，以及对实际作业场景的应对能力。
三、教学方法1. 理论课程教授：采用客观、系统的教学方法讲解课程内容，并提供有关案例和技术文献供学生参考，以帮助学生更好地理解和掌握钻井工程知识；2. 实验教学：以真实的钻井现场为教学场景，组织学生进行面向对象的实践操作，以增强学生的实际能力和实战技能；3. 现场观摩：邀请行业领袖和资深工程师解析实际的案例、讨论和回顾经验，增强学生对实际案例的理解及处理方法等实战技巧；4. 项目案例分析：加强对应用场景的理解和分析能力，让学生更好地理解理论知识在实际中的应用。
钻井工程设计
钻井设计涉及所有的油气井，是钻井工程的必须步骤。
钻井设计的基本内容包括地质设计、工程设计、进度设计和费用预算四个部分。
钻井设计要本着“科学、安全、经济、环保”的原则来进行。
●地质设计应提供钻探目的和要求、地层孔隙压力、破裂压力、岩性特征、地层剖面、故障提示等资料，并提供邻井的油、气、水显示和复杂情况资料，注明含硫化氢地层深度和估计含量。
●工程设计以此为依据，包括编制合理的井身结构和套管程序，确定钻井液的类型和指标要求等。
●进度设计和费用预算要建立在本地区切实可靠的定额基础上来进行。
在进行钻井设计时，要正确处理好安全、质量、速度、效益以及对社会、公众、环境的影响的关系，确保安全、环境与健康费用的投入，避免出现片面追求效益、危及安全、损害环境与职工健康的情况。
钻井地质设计和工程设计要严格执行审批手续。
在生产过程中，甲乙都要双方执行设计。
如果发现新的情况需要更改设计时，也要严格按照相应的审批程序和制度来执行。
开发设计不仅包括钻井设计，还需要做开发方案、井位布置、钻机选型、井身结构设计优化、泥浆选型、测录试方案等，往往需要提供待钻区块地层压力资料、油井生产与测试资料、已完钻水平井的钻完井资料和钻井总体计划、对设计的原则要求、对设备的基本要求等相关资料。
钻井工程设计的任务是根据地质部门提供的地质设计书内容，进行一口井施工工程参数及技术措施的设计，并给出钻井进度预测和成本预算。
钻井设计是一项系统的工作，技术上大体上包括以下内容：一、确定合理的井身结构（套管下深、水泥返高、套管强度校核）二、固井工程设计1、套管柱强度设计2、套管柱管串结构及扶正器安装3、水泥及水泥浆设计4、注水泥浆及流变学设计三、钻柱组合和强度设计（钻具强度校核）四、钻机选择一般考虑钻机的最大载荷是在设计阶段，用来根据井深及套管层序选择钻机，确定钻机基本型号。
所谓钻机的最大负荷，就是指钻机在钻井过程中所要承受的最大重量。
传统做法是以钻具的载荷来选择钻机，原则上选择与井深相匹配的名义钻井深度的钻机/或更上一级的钻机。
(建筑工程设计)丹15-2井钻井工程设计
编号QK-KZG2016015构造：鄂尔多斯盆地伊陕斜坡井别：开发井井型：定向井丹15-2井钻井工程设计陕西延长石油(集团)有限责任公司油气勘探公司天然气勘探开发部二○一六年七月二十七日目录1.基本数据 (1)2.设计依据 (2)2.1构造位置 (2)2.2地理位置及环境资料 (2)2.4地质分层及油气水层 (4)3.技术指标及质量要求 (8)3.1井身质量要求 (8)3.2防碰要求 (9)3.3防碰应急措施 (9)3.4钻头、套管程序及固井质量要求 (9)4．工程设计 (10)4.1井身结构 (10)4.2定向井带钻井眼剖面数据 (10)4.3防碰扫描 (17)4.4钻机选型及钻井主要设备 (28)4.5钻具组合 (30)4.6钻井液设计及气层保护要求 (31)4.7钻头及钻井参数设计 (34)4.8油气井压力控制 (37)4.9定向井工艺技术措施 (40)4.10中途测试安全措施 (41)4.11固井设计 (41)4.12各次开钻或分井段施工重点要求 (47)4.13完井设计 (51)4.14弃井要求 (53)4.15钻井进度计划 (53)5.健康、安全与环境管理 (57)5.1基本要求 (56)5.2健康、安全与环境管理体系要求 (56)5.3关键岗位配置要求 (58)5.4健康管理要求 (59)5.5安全管理要求 (60)5.6环境管理要求 (63)6.完井提交资料 (65)6.1完井提交资料 (65)7.附则 (66)7.1钻井施工设计要求 (66)7.2特殊施工作业要求 (66)7.3井位图 (66)1.基本数据2.设计依据钻井工程设计依据：丹15-2井钻井地质设计；邻区、邻井实钻资料；有关技术规范及技术法规。
2.1构造位置：鄂尔多斯盆地伊陕斜坡2.2地理位置及环境资料2.2.1井口坐标纵(X): 4058080.77 (m)，横(Y): 19290557.22 (m)2.2.2磁偏角：-3.54°2.2.3地面海拔：1422.74m2.2.4地理位置：陕西省延安市志丹县旦八镇卢家湾北约1公里2.2.5气象资料：井区属大陆性季风半干旱气候，春季干旱多大风，夏季高温多雷雨，秋季凉爽而短促，冬季漫长且干旱。
实操课程设计钻井
实操课程设计钻井一、教学目标本课程的学习目标包括知识目标、技能目标和情感态度价值观目标。
知识目标要求学生掌握钻井的基本原理、流程和设备；技能目标要求学生能够运用所学知识进行钻井操作和故障排除；情感态度价值观目标要求学生培养对钻井行业的兴趣和责任感。
二、教学内容教学内容将根据课程目标进行选择和，确保内容的科学性和系统性。
教学大纲将明确教学内容的安排和进度，指出教材的章节和具体内容。
本课程主要内容包括钻井原理、钻井设备、钻井液、钻井操作、钻井故障排除等。
三、教学方法为了激发学生的学习兴趣和主动性，将采用多种教学方法。
包括讲授法、讨论法、案例分析法和实验法等。
讲授法用于传授基本知识和原理；讨论法用于引导学生进行思考和交流；案例分析法用于分析实际问题和解决方案；实验法用于实践操作和技能培养。
四、教学资源将选择和准备适当的教学资源，包括教材、参考书、多媒体资料和实验设备等。
教材将作为主要学习资源，提供系统的知识结构；参考书将提供更多的案例和实践经验；多媒体资料将通过图像、视频等形式丰富教学内容；实验设备将用于实践操作和技能培养。
这些教学资源将支持教学内容和教学方法的实施，丰富学生的学习体验。
五、教学评估本课程的评估方式将包括平时表现、作业和考试等。
平时表现将根据学生在课堂上的参与度、提问和回答等来评估；作业将根据学生的完成质量和及时性来评估；考试将根据学生的知识和技能掌握程度来评估。
评估方式将客观、公正，能够全面反映学生的学习成果。
六、教学安排教学安排规定了教学进度、教学时间和教学地点等。
教学进度将根据教学目标和内容进行合理安排，确保在有限的时间内完成教学任务。
教学时间将根据学生的作息时间和兴趣爱好进行安排，尽量不影响学生的休息和兴趣发展。
教学地点将选择适合钻井实操的场地，确保学生能够进行实际操作。
七、差异化教学根据学生的不同学习风格、兴趣和能力水平，将设计差异化的教学活动和评估方式。
对于学习风格不同的学生，可以采用不同的教学方法，如视觉教学、动手操作等；对于兴趣不同的学生，可以选择相关的案例和实际操作进行教学；对于能力水平不同的学生，可以设置不同难度的任务和考核标准。
钻井工程设计钻具组合部分已完成直井
《钻井工程》课程设计乌39井姓名专业班级油工61302学号3班级序号18指导教师张俊1 井身结构井身结构示意图一开钻具组合设计本井一开钻井液密度为ρd=cm3，最大钻压Wmax=100KN，钻井深度D1=500m，井斜角为0°，钢材密度取cm3，安全系数取S N=。
选择尺寸配合一开井眼直径381mm，钻头尺寸选用直径，根据钻头与钻柱尺寸配合关系，钻铤选用直径为的钻铤，钻杆选用直径为127mm的钻杆。
钻铤长度设计（1）计算浮力系数K b=1-（ρd/ρs）=1-（）=（2）计算第一段钻铤长度本井选用NC61-90线密度q c=m，单根长度为的钻铤，根据中心点原则该钻铤需用长度为：L c=S N Wmax/(q c K b）=（×100）/（××1）=n==根据库存和防斜要求NC61-90钻铤实取6根，上接直径为的钻铤9根，直径为的钻铤12根，组成塔式钻具组合。
（3）钻铤参数计算钻铤总长度为：Lc= L c1+ L c2+ L c3=（6+9+12）×=钻铤总浮重为：F mc=K b cosα（L c1q c1+ L c21q c2+ L c31q c3）=×1×（6×+9×+12×）×=本井钻杆选用外径127mm，壁厚为，D级新钻杆，其线密度=m，最小抗拉挤力F y=，最小抗挤力为p c=。
（1）计算最大安全静拉力本井抗拉安全系数取S t=F a=SS t=×=（2）计算最大许用井深L p=F a/（q p K b）-F mc/（q p K b）=（×）=则：L p+L c=+=≥D1该钻杆满足本井强度要求。
（3）抗外挤强度校核计算最大外挤力P cmax=ρd (D1-L c)=××（）=抗外挤系数S c=，则所需抗挤强度为：P= P cmax S c=×= Mpa<p c则该钻杆满足抗挤要求。
钻井工程课程设计
钻井工程课程设计课程设计背景钻井工程是石油工业的核心和基础，是探明油气资源、开采油气的重要环节。
钻井工程需要综合运用地质学、地球物理学、化学、力学、机械等理论和技术，具有复杂性和技术性强的特点。
因此，本课程设计的目的是通过对钻井工程的全面了解和学习，掌握钻井工程的基本原理和过程，并为学生今后从事石油工业提供必要的技术和理论支持。
课程设计任务任务一题目：分析钻井工程流程，并确定钻井液的配方和性能要求。
任务描述：1.了解钻井工程中各个环节的工作流程；2.研究钻井液配方的基本原理和选择方法；3.根据井深、井壁情况等因素，确定钻井液的配方和性能要求。
任务二题目：设计钻头的选择标准。
任务描述：1.了解不同类型的钻头，并分析其适用范围和性能差异；2.掌握不同类型钻头的选择方法；3.根据钻井深度、地质情况等因素，选择适合的钻头。
任务三题目：分析防漏技术在钻井中的应用。
任务描述：1.了解防漏技术的基本原理和分类；2.分析防漏技术在钻井工程中的应用；3.设计防漏方案，并进行评估和改进。
课程设计过程阶段一完成任务一，从理论和实践两个方面进行综合分析，确定钻井液的配方和性能要求。
首先，分析钻井工程中各个环节的工作流程，然后根据井深、井壁情况等因素，确定钻井液的配方和性能要求。
最后，按照配方要求，进行钻井液的试制和性能测试。
阶段二完成任务二，针对钻头选择问题，进行综合分析和设计。
首先，了解不同类型的钻头，并分析其适用范围和性能差异。
然后，掌握不同类型钻头的选择方法，根据钻井深度、地质情况等因素，选择适合的钻头。
最后，进行钻头的试验性钻井。
阶段三完成任务三，针对防漏技术在钻井中的应用问题进行分析和设计。
首先，了解防漏技术的基本原理和分类。
然后，分析防漏技术在钻井工程中的应用，并设计防漏方案。
最后，进行防漏方案的评估和改进。
课程设计总结本课程设计的主要目的是通过对钻井工程的全面了解和学习，使学生掌握钻井工程的基本原理和过程。
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 。
2015秋钻井课程设计
2015秋钻井课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解钻井工程的基本概念，掌握钻井过程中关键术语及其含义。
2. 学生能够描述钻井作业的流程及其在石油开采中的重要性。
3. 学生能够掌握不同类型钻井液的特点和适用条件。
技能目标：1. 学生能够运用所学的知识分析并解决简单的钻井过程中的技术问题。
2. 学生通过案例学习，培养解决实际钻井工程问题的能力。
3. 学生能够设计简单的钻井方案，并通过小组讨论，展示其合理性和有效性。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对石油工业及钻井工作的兴趣，激发他们对能源开发领域的探究热情。
2. 通过学习钻井工程中的环境保护措施，增强学生的环保意识和社会责任感。
3. 通过团队协作完成项目任务，学生能够学会尊重他人意见，培养合作精神和沟通能力。
分析课程性质、学生特点和教学要求，本课程旨在通过理论与实践相结合的方式，使学生在掌握钻井基础理论的同时，能够联系实际，提高解决实际问题的能力。
课程目标的设定旨在让学生不仅学会钻井知识，而且能够在情感态度和价值观上有所提升，为将来在相关领域的学习和工作打下坚实基础。
二、教学内容1. 钻井工程概述- 钻井工程的基本概念与分类- 钻井工程在石油开采中的作用2. 钻井作业流程- 钻井前的准备工作- 钻进、起钻、下套管等主要作业环节- 井控技术及安全措施3. 钻井液- 钻井液的组成与功能- 常见钻井液类型及适用条件- 钻井液性能检测与调整4. 钻井工具与设备- 钻头、钻杆、钻井泵等主要钻井设备- 钻井工具的使用与维护5. 钻井工程案例分析- 国内外典型钻井工程案例- 案例分析与讨论教学内容根据课程目标进行选择和组织，保证科学性和系统性。
教学大纲明确教学内容安排和进度，结合教材相关章节进行详细规划。
通过以上教学内容的学习，使学生全面掌握钻井工程的基础知识和实践技能，为实际钻井工程问题分析打下坚实基础。
三、教学方法本课程采用多样化的教学方法，以适应不同学生的学习需求和激发学生的学习兴趣及主动性。
石油工程课程设计钻井
石油工程课程设计钻井一、课程目标知识目标：1. 理解钻井工程的基本概念，掌握钻井过程中涉及的地质、工程和理化知识；2. 掌握钻井液的性质、组成及在钻井过程中的作用，了解钻井液在不同地层中的应用；3. 了解钻井设备的类型、结构及工作原理，掌握钻井设备的使用与维护方法；4. 掌握钻井工艺流程，了解钻井过程中的安全与环保要求。
技能目标：1. 能够分析钻井工程中遇到的问题，提出合理的解决方案；2. 能够运用所学知识进行钻井液配制，优化钻井液性能；3. 能够运用钻井设备进行实际操作，掌握钻井过程中的基本操作技能；4. 能够遵循钻井工程的安全与环保规范，具备一定的现场应急处理能力。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对石油工程领域的兴趣，激发学习热情，树立从事石油工程相关工作的职业理想；2. 培养学生的团队协作精神，学会与他人共同解决问题，提高沟通与协作能力；3. 增强学生的环保意识，认识到石油工程在可持续发展中的重要性，形成良好的社会责任感；4. 培养学生严谨的科学态度，注重实践与创新，提高分析和解决问题的能力。
本课程针对高年级学生，具有较强的理论性和实践性。
在教学过程中，需结合学生的认知特点，注重理论与实践相结合，充分调动学生的积极性与主动性。
通过本课程的学习，使学生能够掌握钻井工程的基本知识、技能和素质，为将来从事石油工程相关工作奠定坚实基础。
二、教学内容1. 钻井工程基本概念：钻井类型、钻井过程、钻井工程在石油开采中的重要性。
教材章节：第一章 钻井工程概述2. 钻井液：钻井液的类型、性质、组成；钻井液在钻井过程中的作用；钻井液性能的检测与优化。
教材章节：第二章 钻井液3. 钻井设备：钻井设备的分类、结构、工作原理；钻井设备的使用与维护。
教材章节：第三章 钻井设备4. 钻井工艺流程：钻井设计、钻头选择、钻进过程、完井工艺；钻井过程中的安全与环保要求。
教材章节：第四章 钻井工艺流程5. 钻井工程案例分析：分析实际钻井工程中遇到的问题及解决方法，提高学生分析问题和解决问题的能力。
钻井课程设计报告最终版
西南石油大学课程设计2016年12 月30 日前言钻井工程设计是石油工程的一个重要部分，是确保油气钻井工程顺利实施和质量控制的重要保证，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，是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。
设计应在充分分析有关地质和工程资料的基础上，遵循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。
并且必须以保证实施地质任务为前提。
主要目的层段的设计必须体现有利于发现与保护油气层，非目的层段的设计主要考虑满足钻井工程施工作业和降低成本的需要。
本设计的主要内容包括：1、井身结构设计及井身质量要求：原则是能有效地保护油气层，使不同地层压力梯度的油气层不受钻井液污染损坏；应避免漏、喷、塌、卡等复杂情况发生，为全井顺利钻进创造条件，是钻井周期最短；钻下部高雅地层时所用的较高密度钻井液产生的液柱压力，不致压裂上一层管鞋处薄弱的裸露地层；下套管过程中，井内钻井液柱压力之间的压差不致产生压差卡套管等严重事故；以及强度的校核。
2、套管柱设计：选择不同型号的套管，满足钻井中固井、完井要求；3、钻具组合设计：给钻头加压时下部钻柱是否会压弯，选用足够的钻铤以防钻杆受压变形；4、钻井液体系；5、水力参数设计；6、注水泥设计，钻井施工进度计划等几个方面的基本设计内容；目录第1章预设井、邻井基本参数 (1)1.1设计资料收集 (1)1.2井身结构设计图 (2)第2章井身结构设计 (3)2.1最大钻井液密度和压差计算公式 (3)2.2井身结构设计 (4)第3章套管柱设计 (6)3.1资料的查取汇总 (6)3.2油层套管柱的设计 (6)3.3表层套管柱的设计 (8)第4章钻柱设计 (10)4.1钻铤的设计 (10)4.2钻具组合 (10)4.3结论统计 (15)第5章钻井液设计 (16)5.1所需钻井液体积及相关公式 (16)5.2井筒内钻井液体积计算 (16)5.3钻井液密度转换 (17)5.4结论统计 (18)第6章钻井水力参数设计 (19)6.1水力参数相关公式 (19)6.2泵的选择 (22)6.3相关参数计算 (23)第7章注水泥设计 .......................................................................... 错误！未定义书签。
《钻井与完井工程》课件-2井身结构设计
井身结构设计是钻井与完井工程中的重要环节，涉及到井筒的稳定性和安全 性。本课件将介绍井身结构设计的重要性、目标、原则以及主要方法。
井身结构的重要性
井身结构设计的合理性直接影响到井筒的稳定性和钻井、完井操作的安全性。 良好的井身结构设计可以减少井筒塌陷、井漏等问题，降低事故发生的风险。
井身结构设计的目标
井身结构设计的目标是保证井筒的稳定性和安全性，确保钻井、完井操作的 顺利进行。通过合理的设计，可以避免井筒失稳、井漏等问题，减少工作量 和成本。
井身结构设计的原则
井身结构设计应遵循以下原则：
1 强度与稳定性
井身结构要具备足够的强 度和稳定性，以承受地质 力学和工程力学的作用。
2 材料选择
3 施工过程控制
完井过程中，要 控制好施工参数和工况， 保证井身结构的完整性和 稳定性。
主要的井身结构设计方法
经验法
根据以往的经验和类似工程的 数据，进行井身结构设计。
计算法
依据地质力学和工程力学原理， 对井身结构进行计算和分析。
1 油藏工况
考虑油藏工况和井筒温度 等因素，选择合适的材料 和工艺。
2 套管设计
设计套管参数和套管布置 方案，保证油井的产能和 安全。
3 完井液体设计
确定完井液体的性质和配 方，满足井身结构和油藏 要求。
结论和总结
井身结构设计是钻井与完井工程中的关键环节。合理的结构设计可以提高井筒的稳定性和钻井、完井操作的安 全性，降低事故风险，提高工作效率。
仿真法
运用计算机仿真技术，对井身 结构进行模拟和优化设计。
钻井井身设计要点
地层评价
对钻井地层进行评价，了解地层的性质和特点。
钻井课程设计XIN
石油工程课程设计（钻井部分）姓名：李欣班级：油工61003班学号：201061567指导教师：张俊目录一．井身结构的设计二．钻井设备的设计三．井眼轨道的设计四．钻具组合的设计五．钻井液的设计六．钻井参数的设计七．套管柱的设计一、井身结构设计1.套管的层次钻井开孔后钻到表土层以下的基岩，钻达一定深度，下入表层套管。
该井浅层多为砂岩层，结构疏松。
表层套管用于巩固上部比较疏松易塌的不稳定岩层，生产套管从井口下到井底，用于封隔油、气、水层，保证油井正常生产。
2、下入的深度表层套管下深100m，水泥返深至地面，是油气井套管程序里的最后一层套管，从井口一直下到穿过的油气层以下。
油层套管下入的深度，基本就是钻井的深度，所以生产套管下深为2098m。
,水泥返深1100m。
3、套管的尺寸分析可得：Φ139.7mm的生产套管→Φ215.9mm的钻头→Φ311.1mm的钻头→Φ339.7mm的表层套管→Φ444.5mm的钻头二、钻井主要设备的设计钻井主要设备设计如下：三．井眼轨道的设计由资料得曲率：K c =0.33*100／30=5.4；曲率半径：R=1719／K c =318.3m 计算最大稳斜角：22tan tan tan1tan22tb b bb t k S D D R αααα==---其中：R -造斜段圆弧对应的半径，1719c R K =；t S -目标点或目标段入口点的水平位移，m ；t D -目标点或目标段入口点的垂深，m ； k D -造斜点垂深，m ；b α-稳斜段井斜角，()。
设计井底垂深Dt=2070M,设计完钻井深2103M 由资料得此井为多靶点三段式，故：b b Rz Dkop Dt st ααtan ]2/tan [--=m mSt mRz Dkop 02.603381725=== 经计算得：53.29 =α（1）钻铤长度的确定查表选择钻铤,钻铤外径177.8mm ，内径57.2mm ，均重m N 1708c =q ， W=60KN,d ρ=1.1，直井段ɑ= 。
第9章 钻探工艺课程设计
钻探工艺课程设计第一部分钻探技术设计一、确定矿区的钻孔结构本节主要阐明选择钻孔结构的具体依据。
根据不同的施工条件、地质设计，绘制典型钻孔结构图。
1.概念钻孔结构是指开孔至终孔孔身口径的变化。
换径次数愈多，钻孔结构越复杂，反之越简单。
钻孔结构的选择，要充分考虑矿区的岩石性质、水文地质条件、终孔口径、钻孔深度、钻进方法、钻孔用途等因素。
2.确定钻孔结构总的原则以终孔直径做为拟定钻孔结构的标准，对照理想岩层剖面自下而上拟定各段的口径和开孔直径。
在保证钻孔质量和安全钻进的前提下，尽可能地采用泥浆护孔从而减少或不下套管和少换径，最大限度地简化钻孔结构。
3.钻孔结构选择依据1）终孔直径终孔直径是设计钻孔结构的先决条件，以此为依据根据地层的复杂程度等因素，从下向上推算。
影响终孔直径选择的因素是多样的，比如钻头型式、钻进方法、地质要求、钻孔用途、孔内测井仪器和装置的规格、钻机动力容量等。
2）换径次数：是否换径应由以下几个方面决定：①用套管固壁问题：取决于对钻孔地质情况的了解程度和钻孔复杂情况。
当钻进松散的砂砾岩、流砂层、受地下水影响，用泥浆护孔无效时；穿过较厚的节理、裂隙发育的破碎带、坍塌、掉块极为严重，采用泥浆、水泥浆或其它方法护孔无效时；钻孔遇到含水构造或和大裂隙贯通，严重漏水，用其它方法止水无效时。
上述三种情况下应考虑下入套管换径钻进，应根据可能遇到的情况确定好所下套管的层数。
②钻机能力问题：钻机动力是一定的，不同口径到达一定的深度后就要及时改换以便继续钻进。
③钻具级配问题：尽可能选择钻杆直径和钻头直径相接近，利于孔壁稳定。
④钻进效率问题：口径越大，效率相应会低些，因此在满足取样要求的情况下尽可能用较小的口径。
4.钻孔结构选择示例淮南矿区勘探某矿床并治理瓦斯时，设计孔深700m，采用硬质合金钻进，地质剖面包括以下层位：（1）表土层0至15m；（2）18至160m为可钻性3至4级的岩石该段全漏水不循环；（3）160至700m为可钻性4至6级的稳定岩石；（4）地质取样要求以59mm终孔。
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。
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《钻探与钻井工程》课程设计一、课程安排:本学期按照课程设计要求完成课程设计作业。
一律打印。
二、课程内容与要求1 掌握钻探与钻井及完井工程设计流程和设计规范、格式；2 掌握井身结构的设计方法；3 掌握钻进工具的选用及钻探参数的设计计算；4掌握固井工程设计方法，包括套管柱强度设计、注水泥设计等；三、考核方式及成绩评定课程设计的成绩为百分制，课程考核标准组成：1．格式、规范10分评分依据：工程设计规范评分标准：10＊符合程度％2．设计的依据与原则准确性30分评分依据：工程设计依据与原则评分标准：30＊符合程度％3 . 过程的参数选择的合理性和计算过程的可靠性30分评分依据：参数符合工程实际;计算过程可靠评分标准：30＊符合程度％4. 结果准确性30分钻探与钻井工程概述钻探：以钻孔取样的方式（包括工作有：钻探、取心、测井、维护孔壁、封孔等）。
探查地下地质信息（地质资料，水文资料，矿产信息）钻井：以钻孔的方式，开发地下资源（包括油、气、水、地热、煤、各类盐碱），从勘探直到开采出来的整个过程与其中所涉及的设备、工艺和关键技术。
具体包括：钻头与钻柱、喷射钻井、优选参数钻进、井斜及控制、定向钻井、地层压力检测与井控技术、固井与完井及钻井新技术等。
为将来学生毕业后从事这些领域的工作打下坚实基础设计大纲（目录）一、地质设计摘要二、井身结构设计三、固井工程设计1．套管柱强度设计；2．套管柱管串结构及扶正器安放；3．水泥及水泥浆设计；4．注水泥浆及流变学设计；四、钻柱设计五、钻井设备选择六、钻井液设计七、钻进参数设计1．机械破岩参数设计（包括钻头选型，所有钻头选用江汉钻头厂牙轮钻头、选取钻压和转速）（√）；2．钻井液体系及性能设计（仅设计钻井液密度，其它参数不作要求）3．水力参数设计（√）；4．钻柱与下部防斜钻具结构（√）；八、下部钻具组合设计九、油气井控制十、各次开钻或分井段施工重点要求十一、地层压力监测要求十二、地层漏失试验十三、油气层保护十四、完井井口装置十五、环保要求十六、钻井进度计划十七、成本预算总则钻探钻井工程设计的任务是根据地质部门提供的地质设计书内容，进行一口井施工工程参数及技术措施设计，并给出钻井进度预测和成本预算。
钻井设计包括地质设计和钻井与完井工程设计。
《钻井与完井工程设计》主要是指钻井工程师得到地质设计后，如何以地质设计为依据，完成一口井的综合、合理的钻井与完井工程设计。
钻井与完井工程是一个多学科、多工种的大系统工程。
钻井与完井工程设计是以现代钻井工艺理论为准则，采用新的研究成果，以现代计算技术用最优化科学理论去设计和规划钻完井工程中的工艺技术及实施措施。
钻井与完井工程设计是完成地质钻探目的、开发油气层、保证钻井与完井工程质量、保护油气资源、保护环境，实现安全、优质、高速和经济钻井的重要程序，是钻井与完井工程施工的指南和技术依据。
钻井公司将根据钻井与完井工程设计的内容和要求组织施工和技术协作，并按照设计进行单井预算和决算。
钻井队必须遵循钻井与完井工程设计施工，不能随意变动，如因井下情况变化，原设计确需变更时，必须提交公司主管单位重新讨论研究。
钻井与完井工程设计的科学性，先进性关系到一口井钻井工程和完井工程的成败和效益。
科学钻井水平的提高依靠钻井与完井工程设计水平的提高。
钻井与完井工程设计基本原则钻井设计应遵循以下基本原则：⑴钻井设计的基本内容应包括地质设计、工程设计、施工进度计划及费用预算四个部分。
应按石油工业部标准SY5333—88《钻井设计格式》（见参考书3-P.7）的规定认真进行设计。
⑵地质设计应明确提出设计依据、钻探目的、设计井深、目的层，完钻层位及原则、完井方法、取资料要求、井身质量、油层套管尺寸及强度要求、阻流环位置及固井水泥上返高度等要求。
水平位移要求严的直井，要考虑钻井的难度和钻井综合成本。
⑶地质设计应为钻井与完井工程设计提供全井地层孔隙压力梯度曲线、破裂压力梯度曲线、邻区邻井资料、试油压力资料、设计地层、油气水及岩性矿物、物性、设计地质剖面、地层倾角及故障提示等资料。
新区探井应按科学打探井技术规定，提供五种必需的地质图件(设计井位区域构造及地理位置图、主要目的层的局部构造井位图、过井“十字”地震时间剖面图、过井地质解释横剖面图、设计柱状剖面图)。
开发井应提供区块压力等高线图及500m井距以内注水井位图和注水压力曲线图。
⑷调整井地质设计依据是上级批准的油田开发调整实施方案，钻井区块地质构造、区块内已完成井的各种地质、钻井资料、区块井位设计等。
甲方地质部门应为钻井与完井工程区块设计提供调整井区块地质设计，为钻井单井设计提供地层分层设计内容、地质要求、设计井邻井油、水井地下压力动态数据资料、设计井位示意图、地下复杂情况、故障提示等。
调整井地质设计分层误差应控制在l0m以内。
⑸调整井应采用集中打井，分片停注放溢流的原则。
调整井开钻前，区块内的注水井应根据井口压力，提前若干天(一般为10~30天)采取注水井停注、注水井放溢流、油井转抽降压等具体措施，以降低区块内地层压力，为钻井安全施工，确保固井质量，保护油气层产能，提高综合经济效益创造条件。
⑹钻井与完井工程设计必须以地质设计为依据。
钻井设计要有利于取全取准各项地质工程资料；要有利于发现油气层，保护油气层，充分发挥每个产层的生产能力；要保证油气井眼轨迹符合勘探开发的要求；油水井的完井质量应满足油田各种作业的要求，保证油气井长期开采的需要；要充分体现采用本地区和国内外钻井先进技术。
保证安全、优质、快速钻井、实现最佳的技术经济效益。
⑺钻井与完井工程设计应根据地质设计的钻探深度和工程施工的最大负荷，合理地选择钻机装备。
选用的钻机负荷不得超过钻机最大额定负荷能力的80％。
⑻钻井与完井工程设计应根据地质设计提供的地层孔隙压力梯度曲线及地层破裂压力梯度曲线或邻井邻区试油压力资料，设计钻井液密度、水泥浆密度和套管程序。
设计的钻井液密度附加值，油井为0.07一0.10g／cm3，气井为0.10～0.15g／cm3。
此附加值也适用于调整井。
对设计钻探多套压力层系的探井，应采用多层套管程序，以利于保护油气层、钻杆中途测试和安全钻井。
⑼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。
目的层地层压力高于地层原始压力值时。
钻井液密度设计应遵循以下四条原则：根据采油厂提供的注水井地层压力，设计注水井附近或注水井之间新钻井的钻井液密度；根据采油厂提供的采油井井下静压，设计采油井附近或采油井之间新钻调整井的钻井液密度；根据采油厂提供的采油井和注水井的静压，设计套管断裂地区新钻调整井的钻井液密度。
当目的层地层压力低于地层原始地层压力时，应以裸眼井段最高地层压力梯度设计钻井液的密度。
调整井钻井液密度的附加值，据各油田所钻区块统计资料实际值附加或经验公式附加。
⑽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。
上述问题在未取得成熟经验前，应组织有关各方，积极研究套管防断、防挤毁技术，创造条件逐步满足油田开发调整井的需要。
⑾探井应开展随钻压力监测。
如d c指数压力监测方法等。
若随钻压力监测值与地质设计提供的地层孔隙压力梯度不符，应以随钻压力监测值及时调整钻井液密度，但应报地质设计审批部门备案。
⑿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。
⒀钻井要按设计的施工进度计划施工。
对地貌条件困难或钻前工程耗资较大的地区，应尽量采用定向井或丛式井技术设计，对井斜严重地区用一般的方法控制井斜角困难时，应利用地层自然造斜规律，移动地面井位。
采用“中靶上环”的方法，使井底位置达到地质设计要求。
⒁费用预算和施工进度计划应建立在本地区切实可靠的定额基础上。
每隔两、三年进行一次定额指标的修订与核算。
⒂环境保护是我国的基本国策。
钻井与完井工程设计应包括钻井井场环境保护要求和装备。
钻井与完井工程设计和审批程序钻井与完井工程设计和审批应遵循以下程序：①区域探井、预探井、评价井、超深井、开发井区块标准设计(含调整井区块标准设计)特殊工艺井等钻杆工程设计由甲方设计。
经甲方(石油管理局或勘探局)总地质师、总工程师会计师(总经济师)批准后交乙方(钻井公司)施工。
②开发井钻井单井设计(含调整井钻井单井设计)，由甲方设计，经甲方有关处的主任地质师、主任钻井工程师、主任会计师批准后交乙方施工。
应逐步实行由甲方派出监督人员对乙方施工实行监督，以保证钻井设计的全面执行。
③各石油管理局(勘探局)应创造条件设立专职的钻井与完井工程设计部门。
设计部门应由地质、开发，工程、泥浆、财务、劳资及经营管理有经验的人员组成。
设计部门应明确职责，建立完善的钻井数据库，采用计算机设计。
设计人员要与现场密切结合，总结经验，反馈信息，不断提高设计水平。
钻井与完井工程设计程序框图《钻探与钻井工程》课程设计任务书设计任务：XX矿区XX凹陷一口直井生产井的钻井与完井设计。
基础数据：1．地质概况：见后附设计样例表A－1。
2．设计井深：H=3000 + 4×100 + 学号的后二位数字×3 （m）3．地层压力和破裂压力剖面：根据图A－1，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=3000 +4×100 + 学号的后二位数字×3 （m）注：学号后二位数重号同学插空取值。
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。
5．水力参数设计数据见表A-4。
6．钻柱设计数据见参数书2。
7．完井方式：先期裸眼完井，Ø177.8mm(7”)生产套管。
参考书：1．周开吉，郝俊芳.钻井工程设计[M]. 东营：石油大学出版社，1996 2．陈庭根，管志川.钻井工程理论与技术[M]. 东营：石油大学出版社，2000 3．《钻井手册》（甲方）[M]. 北京：石油工业出版社，1990附：现场钻井工程设计书样式地质设计（签字）日期工程设计（签字）日期地质审核意见：（签字）日期地质审批意见：（签字）日期工程审批意见：（签字）日期工程批准意见（签字）日期一、地质概况二、井身结构设计钻探目的层为J Q灰岩地层，确定完井方法为先期裸眼完井。
油气套管下入QJ 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。
图A-1 地层压力和破裂压力设计系数见表A-2。
表A-2 井深结构设计有关系数表A-3 各层段地层可钻级值表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）2 钻井液性能其它参数地面泵压不超过20Mpa环空返速不低于0.7m/s，不高于1.2m/s钻井液塑性粘度0.0047pa.S/p-9435491806186.html。