钻井工程课程设计-张蕾(DOC)

钻井工程课程设计

钻井工程设计

姓名：张蕾

中国石油大学（北京）远程教育学院

钻井工程课程设计

前言

《钻井与完井工程设计》主要是指在得到地质设计后，如何以地质设计为依据，完成一口井的综合、合理的钻井工程设计。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。

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：一、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，钻下部高压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；二、套管强度设计；三、钻柱设计：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；四、机械破岩参数设计；五、水力参数设计等几个方面的基本设计内。

目录

1.地质概况 (3)

1.1地理概况 (3)

1.2地质基本数据 (3)

1.2.1井号 (3)

1.2.2井别 (3)

1.2.3井位 (3)

1.2.4设计井深 (4)

1.2.5目的层 (4)

1.2.6完钻层位 (4)

1.2.7完钻原则 (4)

1.2.8钻探目的 (4)

1.3地层层位预测及岩性 (4)

2.技术指标及质量要求 (6)

2.1井身质量要求 (6)

2.2固井质量要求 (6)

3.工程设计 (8)

3.1井下复杂情况提示 (8)

3.2地层可钻性分级及地层压力预测 (8)

3.2.1地层可钻性分级 (8)

3.2.2压力剖面预测 (9)

3.3井身结构 (9)

3.3.1钻井液压力体系 (10)

3.3.2校核各层套管下到初选点深度H ni 时是否会发生压差卡套 (10)

3.3.3套管层次与深度的确定 (11)

3.3.4套管柱强度设计 (13)

3.3.5套管柱设计结果 (18)

3.4钻井主要设备 (18)

3.4.1钻机编号 (18)

3.4.2钻机型号 (18)

3.4.3提升系统 (18)

3.4.4井架 (19)

3.4.5转盘 (19)

3.4.6泥浆泵 (19)

3.4.7柴油机 (19)

3.5钻具组合 (20)

3.5.1各次开钻钻具组合 (25)

3.6钻头及钻井参数设计 (32)

3.6.1钻头设计 (32)

3.6.2钻井参数设计 (34)

参考文献： (49)

1.地质概况

1.1地理概况

该探井位于504 和45 地震测线交点，距XX 省XX 市东500m，所在的地质构造为XX 凹

层来了解该层的油气情况扩大该油区的勘陷。该井的海拔较低，钻该井目的是通过打开Q

J

探范围，增加油区的总体油气后备储量。

1.2地质基本数据

1.2.1井号:A5

1.2.2井别:预探井

1.2.3井位：(1)井位座

标：纵（X）4275165m

横（Y）20416485m

(2)地面海拔:50m

(3)地理位置：XX省XX 市东500m

(4)构造位置：XX凹陷

(5)过井测线：504和45 地震测线交点

1.2.4设计井深：3716m

1.2.5目的层：Q

J 层，底层深度3650m，分层厚度150m

1.2.6完钻层位：A、B、C、D、E、F3、F2J、F2K、F1、Q

J

1.2.7完钻原则：当钻入目的层150m完钻

1.2.8钻探目的：了解XX 构造Q J 含油气情况，扩大勘探区域，增加后备油气资源1.3地层层位预测及岩性

地质概况如表 2

2.技术指标及质量要求

2.1井身质量要求

2.2固井质量要求

固井质量采用声波测井和变密度测井综合评价，要求声幅≤20%；变密度测井反应弱套管波，强地层波。

（1）完钻前按下套管管串设计准备好套管附件、转换短接、联顶节、循环接头等必要配件，以保证各配件的尺寸、螺纹类型相匹配；

（2）完钻前取固井水样进行水泥浆性能复核试验；

（3）生产套管下入前认真通井循环，保证套管下到底。套管下完后尽快固井，不能长时间循环；

（4）固井候凝 48 小时后钻分级箍。钻完分级箍后，必须循环冲洗干净，方可向下钻进；

（5）钻完全井水泥塞后，必须大排量循环冲洗干净胶皮及铝片,套管内必须替换成清水；

(6)钻水泥塞前及起钻后需丈量并记录钻头外径，钻头外径变化不得超过0.25mm；（7）必须认真丈量钻具尺寸及方入，留好人工井底，起钻测声、放、磁；

（8）水泥环与套管壁、井壁胶接紧密，管外无串槽；

（9）油层套管水泥浆返深可根据实钻油气显示情况最终确定。原则上含气井水泥浆应返至地面，不含气井水泥浆返高至少高于最浅油顶200 米；

（10）固井质量检查测井测定的固井质量应至少达到合格以上标准；

（11）根据地层特性、储层特点、固井工艺及固井质量要求，科学合理编写固井施工设计；

（12）固井前井眼及钻井液准备要求：

a.针对易漏、出水地层进行堵漏治水，提高地层承压能力，确保固井质量；

b.完钻固井前要求钻井液做到粘切低、动塑比低、泥饼薄而韧，满足固井要求。（13）下套管前必须认真细致通井，确保井下安全及井眼畅通，通井时应带大接头或欠