钻井工程设计_ppt

钻完井工程设计西南石油大学袁骐骥

安全：钻完井设计的原则：

安全、快速、优质和低成本

人员、井和设备

快速：指的是机械钻速要快

优质：指的是钻井质量要好

低成本：经济、节约

钻完井设计的内容u井身结构设计

u固井工程设计

u钻柱设计

u钻机设计

u机械破碎参数设计

u钻井液设计

u水力参数设计

u下部钻具组合设计

u油气井压力控制设计

u钻前工程和环保工程

u完井工程

设计内容：

确定套管的下入层次、下入深度、水泥浆返深、水泥环厚度和钻头尺寸。•首先要确定油层套管的下入深度：

根据产层特性确定采用何种方法完井，详细说明为什么要采用

这种方法，理由是什么？进而确定出油层套管的下入深度。

•确定技术套管的下入深度：

根据邻近井的地质资料（岩性剖面和故障提示、地层压力梯度

剖面以及地层破裂压力梯度剖面），首先确定有无地质必封点，再从工程上确定有无必封点，之后再根据下列计算式来确定技术套管的下入深度。

井身结构设计)]

([min max f g w f P S S S ++−≤ρρmin max f k x f w P S H

H S S ρρ≤⋅+++

生产套管的尺寸应满足采气要求。根据生产层的产能、增产措施及井下作业等来确定。

水泥返深：对于气井各层次套管的水泥返深原则上均返至井口。

•表层套管下入深度的确定：

•导管下入深度的确定：作用是在钻表层井眼时将钻井液从地表引到钻台上，这层管柱一定要根据地表情况来确定下入深度。如在坚硬地层，只需10~20m，而在非常松软或沼泽地带就有可能上百米。

套管尺寸：

常用：13 3/8”×９5/8”×7”×5 ½”

进而可确定钻头尺寸。

下部钻柱组合设计

这部分设计主要指近钻头（大概指钻头以上30~40 m）部位对钻头工作特性有直接影响的一段钻柱。包括钻铤、稳定器和减震器等。

这部分的设计主要是进行防斜和稳斜的钻具组合设计。

资料，我们知道赛题既从大赛赛题的邻井中要控制井斜，还要控制全角变化率，这样才能保证井身质量。

常用的防斜、稳斜钻具组合有：钟摆钻具（单稳定器和多稳定器）、塔式钻具、偏重钻铤和刚性满眼钻具组合等。

完井工程设计

常规完井方法主要有4种：

•裸眼完井方法

•割缝衬管完井方法

•射孔完井方法

•砾石充填完井方法（包括裸眼砾石充填和管内砾石充填）

割缝衬管完井

•一方面允许一定数量和大小的能被原油携带至地面的“细砂”通过。

•另一方面能把较大颗粒的砂阻挡在衬管外面。这样，大砂粒就在衬管外形成“砂桥”或“砂拱”。砂桥中没有小砂粒，因为生产时此处流速很高，把小砂粒都带入井内流走了。砂桥的这种自然分选，使它具有良好的通过能力，同时起到保护井壁的作用。

割缝衬管完井设计

•缝眼的形状

•缝口宽度（不防砂设计）•缝口宽度（防砂设计）•缝眼的排列形式

•割缝衬管的尺寸

•缝眼的长度

•缝眼的数量

射孔完井设计

选择恰当的射孔工艺

•常规电缆套管枪正压射孔工艺•套管枪负压射孔工艺

•油管输送射孔

•油管输送射孔联作工艺

•电缆输送过油管射孔

砾石充填完井设计

选择恰当的充填完井方法

•裸眼砾石充填完井

•套管砾石充填完井

对砾石粒径、砾石的强度、砾石的球度和圆度、砾石的酸溶度以及砾石的结团等要提出明确的要求。

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钻前工程包括井架基础、联动机和钻井泵基础。对于赛题，井架基础采用固定基础。

井架基础混凝土体积配合比：

水泥：砂子：鹅卵石=1：2：4

联动机基础混凝土体积配合比：

水泥：砂子：鹅卵石=1：3：6

钻前工程和环保工程

环保工程

1.防治水污染：

u赛题中，有浅层水，在钻进下套管时应注水泥封固浅层水带，防治地下水被地层其他流体及钻井液污染。

u防治井场内的污水、污油和钻井液等流入毗邻的农田。…………

2.防治空气污染

u钻进中发现地层有可燃气体产出，应采取有效措施防止井喷的发生，并将产出的气体引入燃烧装置烧掉。

u燃烧装置应设置在钻机的下风位置，离钻机应有一安全距离。

…………