石油工程课程设计(2016年钻井部分)

钻井工程课程设计任务书

一、课程概述

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。

钻井工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，所有的井都要进行钻井设计。钻井设计是在地质部门提供一口井地质设计书的基础上进行的，内容包括资料收集、工程设计、进度设计和费用预算四个部分，其中资料收集、整理和工程设计是本次必须完成的任务。

二、课程的任务、目的与要求

“石油工程设计——钻井工程设计”是石油工程专业学生的专业课程设计的重要组成部分，本课程设计的任务是：教授及指导学生进行并完成一口直井的钻井工程施工设计。

本课程设计的主要目的是：使学生明了一口井钻井工程设计所包含的基本内容、设计的整体过程及各部分设计之间的相互关系；使学生加深对“钻井工程”课程内容的理解和掌握、进一步了解石油工程相关课程的内在联系；培养学生的设计、计算和绘图的能力；培养学生编制设计文本的能力；进一步培养学生的工程意识及利用己获取知识去分析、解决实际工程问题的能力；进一步培养学生通过自学获取知识的能力；培养学生综合利用已学知识的能力。

本课程设计的基本要求是：学生在教师的指导下完成一口直井的钻井工程施工设计：掌握“教学内容”中所规定的各部分设计的基本原理、方法，会进行相关的设计计算；掌握有关工程手册的查阅方法。所完成的设计应包含“教学内容”中所规定的全部内容。学生最终应提交所设计井的“一口井钻井工程设计书”，以及“一口井钻井工程设计说明书”各一份。

三、教学内容及要求

1、教学内容

1）、指导教师给每个学生下达一份钻井工程设计任务书，具体由提供的软件自动生成。

2）、学生在指导教师的指导下进行并完成下述设计：

钻井与完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。

3）、钻井与完井工程设计内容包括：

一、井身结构设计；

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放；

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；

四、钻机选择；

五、钻进参数设计：

①、机械破岩参数；

②、钻井液体系及性能；

③、水力参数；

④、下部防斜钻具结构；

六、油气井压力控制设计；

七、完井工程设计（钻开生产层、完井井底结构、完井井底装置）；

八、环境保护要求；

九、各次开钻或分段施工的特殊点要求；

十、钻井材料及成本预算；

十一、钻井技术经济指标及钻井进度计划。

2、设计要求

（1）在每个单元的设计过程中，指导教师都会提供相应的工程设计CAI教学课件，该CAI课件中包括设计原理、方法、工程设计软件，以及每一单元的设计案例。

（2）学生所提交的“钻井工程设计书”按指导教师的要求编写，编写格式和内容也可参照各单元钻井工程辅导软件中所举的各种实例。

（3）“钻井工程设计书”中所有数据应保持一致。

（4）“钻井工程设计中”应有所设计井每个单元的设计计算过程，注意突出对设计原理、方法、设计系数选取、设计因素考虑等的阐述，并指明有关方法、系数、数据、

公式等的出处或来源。公式在文中第一次出现时应给出其引用的完整形式，并说明式中各参数的含义及单位。文本内容应条理清楚、文理通顺。

（5）设计文本抄写应字迹工整、图表清晰美观：文本中图、表、公式等应分别统一编号，设计规范。

3、教学组织

（1）本课程以学生自学、教师指导和答疑方式为主。教师每天将抽出0.5—1学时的时间进行CAI教学软件的辅导与课堂讲课。

（2）在本课程设计开始时教师将设计任务书、本教学大纲及每个单元的CAI教学课件发给每名学生。

（3）指导教师应使每个学生的设计任务书均有所差别，从而使每个学生的设计结果均有所差别，以杜绝抄袭现象的发生。

4、教学目标

（1）掌握钻井与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）掌握钻井工具的选用及钻井参数的设计计算；

（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；

（5）能够按工程国标写设计报告。

四、进度安排

第一天：熟悉资料，了解设计井地质概况，手工整理完成钻井概况设计。

第二天：完成一口井井身结构设计书，以及设计说明书的撰写、整理工作。设计时建议参考设计案例的介绍，并运行井身结构设计软件来完成。

第三天：完成钻头选型与钻井参数设计。参考设计辅导书提供方法与思路，以及钻头使用记录数据库中的数据，来完成相关的设计。

将设计结果填入钻井设计书，并在设计指导书中详细说明设计流程、设计方法及设计实例。

第四天：完成钻具组合设计。按本设计指导书设计书提供的方法进行设计，也可参照所提供的设计案例。

将设计结果汇总填入钻井设计书，并在设计说明书中详细说明设计流程、设计方法及设计实例。

第五天：完成钻井液设计。按设计指导书提供的方法进行设计，也可参照所提供的设计案例。

将设计结果汇总填入钻井设计书，并在设计说明书中详细说明设计流程、设计方法及设计实例。

第六五天：完成喷射钻井水力参数设计。按设计指导书提供的方法与参数进行设计，也可参照所提供的设计案例。建议采用提供的软件来完成该设计。

第七五天：完成井身质量控制设计与井控设计。按设计指导书提供的方法与参数进行设计，也可参照所提供的设计案例。井控设计参照设计案例提供的思路与方法。

第八天：完成套管柱强度设计。按设计指导书提供的方法与参数进行设计，也可参照所提供的设计案例。

第九天：完成注水泥计算及固井工艺设计。按设计指导书提供的方法与参数进行设计，也可参照所提供的设计案例。

第十天：将设计结果汇总形成钻井工程设计书和设计指导书，并及时上交。

五、提交资料要求

（1）钻井工程设计书；

（2）钻井工程设计说明书；

（3）资料袋标题：石工13-x-xx井钻井工程课程设计

设计时间：2016-9-5 ——2016-9-18

六、考试、考核办法

1、本课程设计学生的最终成绩建议由两部分构成：提交的设计文本成绩、平时成绩，由此给出最终的综合考核成绩。

2、课程设计的成绩为百分制，课程文本设计成绩占90%，平时成绩占10%。课程文本成绩的具体考核标准组成如下：