钻井工程设计概述
钻井工程设计(石油、煤层气)
地质条件
7）孔隙、裂隙发育地层：孔隙或裂隙大小，是确定堵漏
方法及施工工艺的重要依据。 8）地层温度梯度：高温地层，泥浆应具有良好的抗温性
能。冻土层或寒冷地区，采用抗低温泥浆，或采取必要的
保温措施。 9）地质年代、地层埋藏深度也是判断复杂情况、进行钻 井液设计的重要依据。如泥页岩地层，年代古老且埋藏较 深可能已失去水敏特性；石膏地层，200米以浅的石膏含 结晶水的几率很高，200米已深的石膏多不含结晶水。
（8）成本及材料预算；
（9）技术经济指标及时效分析。
钻井工程设计的基本方法
2、钻井工程设计前的基础资料 （设计资料收集）
1．地质资料
地质资料是钻井工程设计的第一手资料，在收集
地质资料时主要收集设计井的地质分层、地层岩
性、可钻性、研磨性、故障提示、地层倾角、地 层压力、破裂压力等。
钻井工程设计的基础资料
常用参数：
密度
流变参数：漏斗粘度、表观粘度、塑性粘度、
动切力、静切力 滤失量、泥饼厚度 pH值 含砂量、固相含量
（1）密度的确定
钻井液密度是确保安全、快速钻进和保护油
气层的一个十分重要的参数。
利用密度的作用，调节钻井液孔内静液柱压
套管尺寸与井眼尺寸选择及配合
2．套管和井眼尺寸的选择和确定方法
确定井身结构尺寸一般由内向外依次进行，首先确定生产 套管尺寸，再确定下入生产套管的井眼尺寸，然后确定中 层套管尺寸等，依此类推，直到表层套管的井眼尺寸，最 后确定导管尺寸。 生产套管根据采油方面要求来定。勘探井则按照勘探方要 求来定。 套管与井眼之间有一定间隙，间隙过大则不经济，过小会 导致下套管困难及注水泥后水泥过早脱水形成水泥桥。间 隙 值 一 般 最 小 在 9.5~12.7mm(3/8~1/2in) 范 围 ， 最 好 为 19mm（3/4in）。
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。
钻井工程施工方案
钻井工程施工方案主要包括工程概况、施工准备、钻井工艺、井控技术、钻井液处理、固井作业、测井和完井等内容。
以下是一份钻井工程施工方案的简要概述：一、工程概况1. 工程地点：某油气田2. 井位：XX区块，XX号井3. 设计井深：XX米4. 设计井型：直井/斜井/水平井5. 地质目的：寻找油气层，提高油气田采收率二、施工准备1. 设备准备：根据井型和设计井深，选择合适的钻机、井架、钻具、泥浆泵、发电机组等设备。
2. 人员准备：组织具备相应资质的钻井队伍，进行技术培训和安全教育。
3. 材料准备：准备钻井液、钻头、钻杆、钻铤、泥浆添加剂等材料。
4. 施工许可：办理相关施工手续，取得施工许可。
三、钻井工艺1. 开孔：采用旋转钻井工艺，钻头直径为XX毫米。
2. 钻进：按照设计参数进行钻进，控制钻速、钻压和转速，保证钻进质量。
3. 测井：钻进过程中进行常规测井，了解地层情况，为井下作业提供依据。
4. 完井：钻进至设计井深后，进行完井作业，包括射孔、试井等。
四、井控技术1. 井控设备：配备完善的井控设备，包括井口装置、泥浆压力计、井控计算机等。
2. 井控措施：钻进过程中，随时关注井口压力、泥浆性能等参数，发现异常及时采取措施。
3. 溢流处理：发生溢流时，立即启动应急预案，采取关井、节流、压井等方法处理。
五、钻井液处理1. 钻井液配制：根据地质条件和井深，合理配制钻井液，保证钻井液的性能稳定。
2. 钻井液维护：钻进过程中，定期检测钻井液性能，及时调整，确保钻井液的性能满足施工要求。
3. 钻井液处理：针对井下情况，采取相应的钻井液处理措施，如加重、减密度、调整粘度等。
六、固井作业1. 固井材料：选择合适的固井水泥、隔离剂、膨胀剂等材料。
2. 固井施工：按照设计要求进行固井施工，包括注水泥、替浆、候凝等过程。
3. 固井质量检测：固井后进行质量检测，包括声波测井、密度测井等，确保固井质量达标。
七、测井和完井1. 测井：钻进过程中进行常规测井，了解地层情况，为井下作业提供依据。
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。
钻井工程钻前工程方案
钻井工程钻前工程方案一、工程概述钻井工程是指通过凿岩机械、冲击设备等工具在地下进行岩石钻探作业，以获取地下水、矿产资源等目的。
钻井工程是地质勘探工作的重要环节之一。
针对不同的钻井目的和地质条件，需要设计和制定不同的钻井工程方案，以确保钻井作业的顺利进行。
二、工程目标本钻井工程的目标是针对某一地质勘探项目，进行一口垂直钻井，以获取地下水资源，并对地下岩层进行勘探和分析，为后续开发利用提供地质资料和技术支持。
三、地质条件1. 钻井地点：本钻井工程钻井地点位于某省某市的山区，地质条件复杂，地形起伏较大，地势陡峭，山地多砂石，泥质较多，地下水资源丰富。
2. 地质结构：该地区由花岗岩、片麻岩、页岩等岩石组成，岩层坚硬，岩性较好。
3. 地下水位：根据地质勘探资料显示，钻井地点附近存在丰富的地下水资源，地下水位约为60米。
四、技术方案根据以上地质条件，本钻井工程在钻前工程环节应采取以下技术方案：1. 钻井方法：采用旋挖钻井方法进行钻井作业，即采用旋挖机进行岩石钻探，以确保钻井速度和施工质量。
2. 钻井设备：选用合适的旋挖钻井机械设备，配备耐磨、高效的钻具，以适应地质条件的变化，并确保钻井钻具的寿命和使用效果。
3. 钻井液：选择合适的钻井液，以满足岩层钻井和工程施工的需要，并确保施工安全和环保要求。
4. 钻井方向：本钻井工程采取垂直钻井方式进行，以保证地下水资源的开采和利用效果。
5. 钻井工艺：根据地质勘探资料和实地勘察，制定详细的钻井工艺流程，包括孔径选择、孔深控制、注浆处理等，确保钻井工程施工质量和安全。
五、安全管理1. 施工方案：在钻井工程的施工方案中，应重点关注施工现场的安全管理措施，包括人员安全、设备安全、环境安全等方面，做好施工计划和风险评估。
2. 岩层预警：在钻井过程中，要加强对岩层变化的监测和预警，及时采取合适的应急措施，防止钻井事故的发生。
3. 环境保护：在钻井施工过程中，应严格遵守环境保护法规和标准，确保施工过程对周边环境的影响达到最小化。
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。
钻井工程设计报告范文
钻井工程设计报告范文一、引言钻井工程设计是石油和天然气开发过程中至关重要的一环。
其目的是开展钻探作业以获得地下油气资源。
本文将详细介绍钻井工程设计的内容，包括设计原则、工程方案、工作流程以及设计参数等。
二、设计原则1. 安全第一：钻井工程设计的首要原则是确保操作人员和设备的安全。
所有设计决策都应以安全为前提，遵循相关规范和标准，采取适当的安全措施，预防事故和灾难的发生。
2. 经济性：钻井工程设计应在安全的前提下追求经济效益。
设计师应通过选择适当的装备和工艺流程，优化钻探时间和成本，并确保提高钻井速度和效率。
3. 环境友好：钻井工程设计应注重保护环境，减少对自然资源的消耗和污染。
设计师应遵循环保法规和政策，采取相应措施减少废弃物的产生，妥善处理和回收利用可回收资源。
三、工程方案1. 钻井井型选择：根据地质勘探和地下构造的情况，选择合适的钻井井型，如水平井、垂直井或斜井等。
同时考虑目标层位、井壁稳定性等因素，确定最佳井型。
2. 钻井液选择：根据地质状况和钻探目标，选择合适的钻井液类型，如泥浆、泡沫液或气体钻井液等。
确保钻井液的性能符合要求，同时降低钻井液对地下水和环境的影响。
3. 钻具设计：根据井深、井径和钻井液性质等因素，选择合适的钻具，包括钻头、钻柱、钻杆等。
进行钻具强度校核，确保钻具能够承受地层压力和摩擦力的作用。
四、工作流程1. 钻探前期准备：包括设计井勘探方案、编制施工程序、准备设备和材料等。
2. 钻具组装：将各类钻具进行组装，包括钻头、钻柱、钻杆等。
3. 井下作业：进行井下操作，包括井探、起下钻井具、置换钻井液等。
4. 钻层评价：对钻探过程中碰到的地层进行评价，包括地层性质、含油气性能等。
5. 钻层完井：根据地质勘探结果，决定是否完成钻层作业，布套并进行封井作业。
五、设计参数1. 井深和井径：决定井筒的长度和直径，根据地质状况和勘探需求确定。
2. 钻井液参数：包括密度、粘度、流变性等，根据地质勘探需求和目标层位选择合适的参数。
水平井钻井工程设计
完
井
液
主要包括钻井液和完井液体系选择以及密度、流
设 计 变参数、滤失量、润滑性能等主要指标的确定。
3、水平井钻井工程设计介绍
钻
水平井与钻井液有关的特殊问题
井
液
携屑能力降低
与
完
井眼稳定性Байду номын сангаас差
井
液
井漏的可能性变大
设
计
摩阻增大
3、水平井钻井工程设计介绍
钻
水平井钻井液的要求
井
要考虑保护油层
液
较好的流变性
计
241.3mm
3、水平井钻井工程设计介绍
辽河油田主要的井身结构类型
井 身
339.7mm 444.5mm
适用区块： 冷41块、 冷42块、
结
水泥返高
冷43块、 高2区、
构
244.5mm
高3区、
设
311.1mm
215.9mm
洼38块、 新海27块、
计
悬挂器位置：技套鞋以上50m
177.8mm
杜84块、 杜32块、 杜813块
合
Φ215.9mm井眼动力钻具造斜组合
设
Φ215.9mm井眼水平段动力钻具组合
计
Φ152.4mm井眼动力钻具造斜组合
Φ152.4mm井眼水平段动力钻具组合
3、水平井钻井工程设计介绍
钻
水平井钻井工程技术的重要组成部分，它对井眼
井
液 净化、井壁稳定、降低摩阻、防漏堵漏、保护油气
与 层等有着重要的意义。
设
计 有3种类型。
3、水平井钻井工程设计介绍
常用井身剖面
井
单弧剖面
眼 又称“直—增—水
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。
钻井完井工程设计
钻井完井工程设计
深井钻井完井工程是指在钻井完成后,通过安装井修为允许深井产生产量所必须进行
的一系列工程措施。
完井工程包括钻杆回收、套管回收、井底工程和井口工程等。
完井工
程设计包括井底结构分析、井口设计、油水电正管理等几个方面。
一、井底结构分析
井底结构分析是指分析井下的地质结构情况，综合计算成孔环境的地层渗透率最大值，得出井底结构方面的设计参数。
一般在深井完井时，靠上覆盖岩石的质量和渗透率的高低
来定位钻井修为的技术指标。
特别是火山岩类型的完井修为，应依据其火山岩层负荷特性
进行施工，避免井下深层压力波动及异常注浆暴露。
二、井口设计
井口设计包括修葺和布网等，井口应具备一定的稳定性，避免受到机械扰动而危及产量。
根据深井完井条件，建立适宜的影响因素和深井完井技术，确定完井前的深井修为方案，配合地质工作能确保井口的稳定性和完善性。
三、油水电正管理
油水电正管理是指通过开发钻井单位实施日常巡查保养，及时发现和消除井口及油水
电正异常信号，确保钻井安全及可靠性操作，以提高安全生产水平和产能。
然后根据实际
情况，采取适当的完井技术或措施，正确处理完井事故。
四、完井脱备
本阶段的完井脱备工程包括井口上的安装脱备与安全保护，如防坠井口护栏、管线检
修及换置等。
在这些脱备工作中，应注意安全，防止发生事故。
然后在安全、完整的井口
上安装试产管道及设备，对井口设前进行试运行，实施有效的安全管理，保证深井设备安
全运行。
钻井工程设计概述
目录1.设计依据 (1)构造名称：鄂尔多斯盆地伊陕斜坡 (1)地舆及环境资料 (1)地质要求 (1)地质分层及油气水层 (1)2.技术指标及质量要求 (5)井身质量要求 (5)2.2 钻头、套管程序及固井质量要求 (5)2.3 钻井取心质量要求 (5)3．工程设计 (7)井身布局 (7)3.2 钻机选型及钻井主要设备 (8)3.3 钻具组合 (10)3.4 钻井液设计及气层庇护要求 (10)3.5 钻头及钻井参数设计 (14)油气井压力控制 (16)3.7 取心设计 (18)3.8 半途测试安然办法 (20)3.9 固井设计 (21)3.10 各次开钻或分井段施工重点要求 (25)3.11 完井设计 (29)3.12 弃井要求 (30)3.13 钻井进度方案 (30)4. 健康、安然与环境打点 (32)底子要求 (32)健康、安然与环境打点体系要求 (32)关键岗位配置要求 (33)健康打点要求 (33)安然打点要求 (35)环境打点要求 (38)5. 完井提交资料 (39)完井提交资料 (39)6. 附那么 (40)钻井施工设计要求 (40)特殊施工作业要求 (41)1.设计依据钻井工程设计依据：延1001井钻井地质设计；有关技术尺度及技术法规。
1.1构造名称：鄂尔多斯盆地伊陕斜坡1.2地舆及环境资料井口坐标：纵： (m)，横： (m)地面海拔： (m)构造位置：鄂尔多斯盆地伊陕斜坡地舆位置：陕西省延安市安塞县王家湾乡王茂湾北东约1Km处气象资料〔在预计施工期内，当地域的风向、风力、气温和大风雪、汛期等情况〕：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。
日照充沛，雨热同季。
年平均气温8℃，年平均降雨量445mm,无霜期146d。
本区第四系含水性较强，潜水位较浅。
春秋季多西冬风、多沙尘暴天气；夏秋季节易发山洪、山体滑坡等灾害性地质现象。
地形地貌及交通情况：工区地处黄土高原腹地，地表侵蚀切割强烈，沟壑梁峁发育，地形起伏较大。
水平井钻井工程设计
科的一些先进技术成果。水平井技术被誉为石油工业
发展过程中的一项重大突破。
主要内容
1、前言 2、概述 3、水平井钻井工程设计介绍
2、概述
水平井的定义
水平井是最大井斜角保持在 90 °
左右（一般不小于 86 °），并在目的
层中维持一定长度的水平井段的特殊 井。 水平井钻井技术是常规定向井钻井技术的延伸和发展
水平井钻井工程设计
主要内容
1、前言 2、概述 3、水平井钻井工程设计介绍
1、前言
水平井技术是 20 世纪 80 年代国际石油界迅速发展 并日臻完善的一项综合性配套技术，它包括水平井油 藏工程和优化设计技术，水平井井眼轨道控制技术，
水平井钻井液与油层保护技术，水平井测井技术和水
平井完井技术等一系列重要技术环节，综合了多种学
2、概述
长半径（又称小曲率水平井） 造斜率K﹤6°/30m （曲率关径R﹥286.5m ）
水平井
的分类
中半径（又称中曲率水平井） 造斜率K=(6°～20°)/30m （曲率半径R=286.5～86m ） 短半径（又称大曲率水平井）
分类依据 曲率半径
造斜率K=(3°～10°)/m （曲率半径R=19.1～5.73m ）
变参数、滤失量、润滑性能等主要指标的确定。
3、水平井钻井工程设计介绍
钻 井 液 与 完 井 液 设 计
水平井与钻井液有关的特殊问题 携屑能力降低
井眼稳定性变差
井漏的可能性变大 摩阻增大
3、水平井钻井工程设计介绍
钻 井 液 与 完 井 液 设 计
水平井钻井液的要求
要考虑保护油层 较好的流变性 较好的润滑性 合适的密度 较好的抑制性和较小的滤失量
地质误差
井钻井工程设计概述
井钻井工程设计概述随着当代社会的发展，井钻井工程的需求愈发重要。
而随着井钻井工程发展的不断深入，其设计理念与技术手段也逐渐得到了极大的改善和升级。
本文将对井钻井工程设计概述做一简要分析。
一、井钻井工程设计的基本概念井钻井工程设计是指在勘探、采掘、储存、传输、处理、控制等各个领域中，针对不同的地质环境、井的目的性、生产技术条件、经济效益等要素，制定一系列比较合理的井设计方案。
通常情况下，井钻井工程设计需要考虑的因素主要有以下几个方面：1.地质环境：包含地质构造、岩性与圈闭类型等要素。
此外，地质构造对井钻井工程设备、安全风险和钻井费用等方面都具有较大的影响。
2.井的目的性：井的目的性分为石油天然气勘探、采掘、注水等。
不同目的的井需要根据地质环境及用户需求进行不同的设计方案。
3.生产技术条件：生产技术条件是指处置油气液体及气体的压力、温度、流量、液面高度、含硫酸盐水、采油液的含蜡、含水、沉积物、黏度、腐蚀性等主要参数。
4.经济效益：井钻井工程设计不仅要考虑技术方案的可行性和输入成本，同时还需考虑支出性能、生产能力、技术水平等因素的影响，最终井钻井工程的设计需要综合考虑成本、效益、安全等多方面的因素。
二、井钻井工程设计的主要步骤1.收集和分析资料首先需要对地质环境进行了解和分析，了解勘探区地质分布，判断油气成藏地质特征，为后续设计提供基础资料。
第二，对井区域内的水文地质、构造、岩性、圈闭与地层压力等进行调查、研究与分析，为确定钻井位置和方向提供依据。
此外，还应充分收集和了解井场条件、物质资源状况，以及有关的法律、环保、安全和管理等方面的要求。
2.设计井位设计井位是根据钻井目的及地质勘探情况，确定钻井位置、方向和井深的过程。
通过对地质勘探、建筑物等多因素分析，确定井位和井的位置、类型，提供施工基础参考。
3.设计井壁大小及沉降控制井壁大小的设计将会影响到井的稳定性、完整性和耐候性，因此要根据地质环境情况及需要确定井壁厚度、井孔直径等设计参数。
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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目录1. 设计依据 (1)1.1 ........................ 构造名称：鄂尔多斯盆地伊陕斜坡11.2 ........................................ 地理及环境资料11.3 .............................................. 地质要求11.4 .................................... 地质分层及油气水层12. 技术指标及质量要求 (5)2.1井身质量要求 (5)2.2 钻头、套管程序及固井质量要求 (5)2.3 钻井取心质量要求 (5)3．工程设计 (7)3.1井身结构 (7)3.2 钻机选型及钻井要紧设备 (8)3.3 钻具组合 (10)3.4 钻井液设计及气层爱护要求 (11)3.5 钻头及钻井参数设计 (14)3.6 油气井压力操纵 (16)3.7 取心设计 (18)3.8 中途测试安全措施 (20)3.9 固井设计 (20)3.10 各次开钻或分井段施工重点要求 (25)3.11 完井设计 (29)3.12 弃井要求 (30)3.13 钻井进度打算 (30)4. 健康、安全与环境治理 (32)4.1 差不多要求 (32)4.2 健康、安全与环境治理体系要求 (32)4.3 关键岗位配置要求 (33)4.4 健康治理要求 (33)4.5 安全治理要求 (35)4.6 环境治理要求 (38)5. 完井提交资料 (40)5.1 完井提交资料 (40)6. 附则 (41)6.1 钻井施工设计要求 (41)6.2 专门施工作业要求 (41)1.设计依据钻井工程设计依据：延1001井钻井地质设计；有关技术规范及技术法规。
1.1构造名称：鄂尔多斯盆地伊陕斜坡1.2地理及环境资料1.2.1井口坐标：纵：4127306.3 (m)，横：19340286.53 (m)1.2.2地面海拔：1481.46 (m)1.2.3构造位置：鄂尔多斯盆地伊陕斜坡1.2.4地理位置：陕西省延安市安塞县王家湾乡王茂湾北东约1Km处 1.2.5气象资料（在可能施工期内，本地区的风向、风力、气和气大风雪、汛期等情况）：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，秋季凉快而短促，冬季漫长且干旱。
日照充足，雨热同季。
年平均气温8℃，年平均降雨量445mm,无霜期146d。
本区第四系含水性较强，潜水位较浅。
春秋季多西北风、多沙尘暴天气；夏秋季节易发山洪、山体滑坡等灾难性地质现象。
1.2.6地形地貌及交通情况：工区地处黄土高原腹地，地表侵蚀切割强烈，沟壑梁峁发育，地形起伏较大。
地表为第四系未固结成岩的松散黄色粘土。
该井距主干公路较远，交通不太方便，通讯条件差不多上能满足要求。
1.3地质要求1.3.1 井不：预探井井型：直井1.3.2 设计井深：3623 (m)1.3.3 目的层位：石千峰组，石盒子组，山西组，太原组，本溪组，马家沟组兼探延长组。
1.3.4 钻探目的：了解古生界二迭系石千峰组、石盒子组、山西组、太原组、石炭系本溪组和奥陶系马家沟组储层发育及含油气情况；兼探中生界侏罗系延安组和三叠系延长组油层。
1.3.5 完钻原则：进入马家沟组马5520m无油气显示完钻1.3.6 完井方法：全套管射孔完井1.4地质分层及油气水层1.4.1 设计地层、预测气层位置延1001井地层分层数据表表1-1界1.4.2浅气层及其它矿物岩层提示目前局部地区发觉浅层天然气藏。
本溪组底部可能出现的铁铝土质泥岩（赤铁矿、铝土矿）。
马家沟组有可能出现膏盐岩。
1.4.3邻井试气层中部实测压力本区试油气层中部实测压力表1-2本井周边可能存在注水区域，要注意出水, 特不是在本井周围500m范围以内若有注水井或油井，要引起注意；邻井延600井在表层曾发生井漏，本井应特不注意做好表层钻进的防漏堵漏措施；刘家沟组漏失严峻，注意防漏、堵漏。
古生界地层压力系数一般为0.683左右，钻井施工过程中应注意操纵钻井液密度，爱护好气层。
邻井在三迭系以上地层一般使用钻井液密度小于1.03 g/cm3，石千峰组～奥陶系的钻井液密度一般在1.06～1.07 g/cm3。
钻井过程注意防喷，做好中生界油气层的防喷工作, 特不是在甘泉、富县、黄龙等南部区域要注意浅层气，做好井控工作。
进入气层后，尤其是本溪组属局部高压层，要特不注意做好防喷工作。
1.4.4 本井H2S含量预测周边探井在钻井过程中无H2S显示，然而要求在施工过程中加强对H2S气体的录井检测及防范，一旦发觉有H2S气体，现场安全监督及技术人员应严格按照含H2S气井井控规定和钻井安全操作规范果断处理，确保人身及钻井设备的安全。
1.4.5 邻井完钻钻井液使用情况邻井钻井液使用情况统计表表1-31.4.6 本井钻井液类型:水基钻井液1.4.7 全井钻井液体系要求开钻进入石千峰20—30m，必须下光钻杆进行工艺堵漏，要求承压≥5MPa，稳压10min，压降≤0.5MPa，钻井液体系采纳清水聚合物钻井液。
工艺堵漏后至完钻采纳优质聚磺防塌钻井液体系，尽量操纵钻井液密度。
要做好保证井壁稳定、井控安全和固井质量的防塌、防喷、防漏工作。
1.4.8 设计井全井钻井液性能使用要求延1001井钻井液差不多性能要求表表1-41.4.8目的层钻井液性能及专门情况处理要求:假如出现井涌、发生井喷等专门异常情况，严禁使用重晶石进行压井，应采纳石灰石粉进行压井。
压井钻井液密度不受设计泥浆密度限制，直至井下恢复正常为止。
要求现场储备足够的石灰石粉（50t）和加重钻井液（加重钻井液液量60m3，相对密度1.40g/cm3以上）。
1.4.9防碰要求本井周边可能存在注水区域、丛式井井区、油气管道，在钻井作业施工过程中，作业队伍应严格执行安全操作规范，做好防碰工作。
在开钻前，做好防碰设计，制定防碰措施。
2.技术指标及质量要求2.1井身质量要求延1001井井身质量要求表表2-1注：（1）封固段井径扩大率≤15%，易垮段最大井径扩大率≤20%；（2）全井无键槽和狗腿子，井底无落物；（3）表层最大井斜不超过2°。
（4）井身质量依照单井情况待定，未尽事宜按照国家相关行业规范执行。
2.2 钻头、套管程序及固井质量要求延1001井钻头、套管程序及固井质量表表2-22.3 钻井取心质量要求2.3.1钻井取心目的及要求为了取得准确的储集层物性资料，及时推断油、气、水层，为储量计算和地质研究提供所需岩心，要紧目的层一般为石盒子组盒8段、山西组山2段、本溪、马家沟组马五1+2层必须卡层取心；其它井段见气测异常及含气显示要取心。
具体取芯段以地质设计为准。
2.3.2 钻井取心要求全井设计取心92.00m。
油气显示良好，不受设计取心限制，非目的层发觉良好油气显示，现场地质负责人可决定停钻取心；钻遇专门岩层或地层不清，可请示取心。
所有取心必须按照预探井钻井取心的预备、取心钻进注意事项、岩心出筒、岩心丈量、岩心整理与保管、岩心描述等要求进行工作。
2.3.3 取心技术要求2.3.3.1取心要求用配套取心工具，岩心直径105mm。
2.3.3.2取心前、后必须正确丈量方入，保证井深准确。
取心过程中要记录好小钻时，幸免磨心。
2.3.3.3岩心筒出井口后，要立即筒心整理。
半小时内必须及时采样，确保含水饱和度分析准确。
2.3.3.4应及时对岩心进行岩性特征及含气、水情况的观看和描述，对储层段岩心要进行1～2小时的密闭试验，观看其含水性。
2.3.3.5上古生界卡层取心必须在发觉储层基础上进行。
2.3.3.6岩心保存。
岩心在分割选样前要编好号，进行全岩心照相。
岩心选样必须依照每块岩心保留一半送入岩心库的原则进行。
未尽事宜按中石油行业标准执行3．工程设计3.1井身结构3.1.1井身结构示意图图3-1井身结构设计数据表表3-13.1.2井身结构设计讲明本井井身结构设计是依据《延1001井钻井地质设计》做出的。
3.2 钻机选型及钻井要紧设备表3-23.3 钻具组合3.3.1钻具组合表3-33.3.2钻具组合强度校核表3-41 / 1注：考虑到本井是区域探井,为防止钻具因H2S腐蚀损坏,建议进入目的层后使用抗硫钻杆或在钻井液中加缓蚀剂。
3.4 钻井液设计及气层爱护要求3.4.1钻井液完井液设计表3-51 / 11 / 11 / 11 / 11 / 1注：如遇井涌、井喷、H2S含量高等异常情况，现场可依照实测地层压力按井控规定调整钻井液密度。
1 / 13.4.2 气层爱护要求1、严格执行钻井设计，如遇井涌、井喷、H2S含量高等异常情况，现场工程技术人员可依照实际情况适当加大钻井液的密度，确保钻井安全顺利。
2、采纳以高压喷射为主的优选参数钻井技术，提高钻井速度，减少钻井液对气层的浸泡时刻。
3、管好用好固控设备，要求打开气层时如无异常情况，钻井液的固相含量和密度不超过钻井液设计要求。
4、气层段禁止使用不能酸溶和阻碍岩屑录井质量的处理剂。
5、抓好组织工作，完钻电测后，及时下Φ139.7mm生产套管，尽量减少钻井液对气层的浸泡时刻。
6、屏蔽暂堵完井液技术可减少钻井液对产层的损害深度。
在条件许可时采纳该完井液体系。
7、气层段使用的完井液处理剂，井队必须要有产品检验单和合格证，进行小型试验，保证完井液性能达到设计要求，有效的爱护气层。
8、严禁用清水聚合物打开气层和在气层段加压堵漏，以防污染气层。
9、积极推广应用新技术，爱护好气层，但必须通过甲方同意。
3.5 钻头及钻井参数设计3.5.1钻头设计表3-63.5.2钻井参数设计3-7建议：二开延长组钻完采纳复合钻井工艺1 / 1层位：纸坊组-----刘家沟中部钻具组合：Φ215.9mmbit （EM1905S）+螺杆(7LZ172*7.0-ⅧSF) +Φ177.8mm无磁钻铤1根+Φ177.8mmDc11根+ +Φ165mmDc12根+Φ127mmDp（加厚钻杆30根）+Φ127mmDp +旋塞阀+方钻杆钻井参数：喷咀组合（mm）：14+15+16+14+15 钻压（KN）: 60--120 转数（rpm）:20+螺杆泵压(MPa):8---10 排量（L/S）: 32---341 / 1。