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

1 井身结构

1.1井身结构示意图

2.钻具组合设计

2.1一开钻具组合设计

本井一开钻井液密度为ρd=1.15g/cm3，最大钻压Wmax=100KN，钻井深度D1=500m，井斜角为0°，钢材密度取7.85g/cm³，安全系数取S N=1.2。

2.1.1选择尺寸配合

（3）钻铤参数计算

钻铤总长度为：Lc= L c1+ L c2+ L c3=（6+9+12）×9.1=245.7m

钻铤总浮重为：

F mc=K b cosα（L c1q c1+ L c21q c2+ L c31q c3）

=0.854×1×（6×2.847+9×2.19+12×1.606）×9.1=435.7kN

2.1.3钻杆强度设计

本井钻杆选用外径127mm，壁厚为9.195mm，D级新钻杆，其线密度=0.284kN/m，最小抗拉挤力F y=1290.86kN，最小抗挤力为p c=50.96Mpa。

（1）计算最大安全静拉力

2.1.4一开钻具组合

综上所述，本井一开钻具组合采用如下：Φ381.0mm钻头，Φ228.6mm钻铤3根，Φ203.2mm钻铤6根，Φ177.8mmmm钻铤12根,Φ127mm钻杆。

2.2二开钻具组合设计

本井二开钻具组合，井液密度为ρd=1.15 g/cm3，最大钻压Wmax=160kN，钻井深度D2=2450m，井斜角为0°，钢材密度取7.85g/cm³，安全系数取S N=1.3。

2.2.1选择尺寸配合

二开井眼直径215.9mm，钻头尺寸选用215.9mm钻头，根据钻头与钻柱尺寸配合关系，钻铤选用158.8mm钻铤，钻杆选用127mm钻杆。

钻铤总浮重为：

F mc=K b cosα（L c1q c1+ L c21q c2）

=0.854×1×218.4×1.212=226.05kN

2.2.3钻杆强度设计

本井钻杆选用外径127mm，壁厚为9.195mm，D级新钻杆，其线密度=0.284kN/m，最小抗拉挤力F y=1290.86kN，最小抗挤力为p c=50.96Mpa。

（2）计算最大安全静拉力

本井抗拉安全系数取St=1.3

F a=0.9F y/SS t=0.9×1290.86/1.3=893.67kN

斜，根据井眼直径选用215mm稳定器，并计算其到钻头距离，如下：

○1计算钻铤截面轴惯性矩

J=π/64（d c4 - d ci4）{dc-外径 d-内径}

=π/64（0.15884-0.07144）

=2.99×10-5

○2计算水力半径

r=1/2（d h -d c）{-井径 dc-内径}

=1/2（0.2159-0.0.1588）

=0.02855m

=0.029m

第二稳定器位置计算

○1计算钻铤截面轴惯性矩

J=π/64（d c4 - d ci4）{dc-外径 d-内径}

=π/64（0.15884-0.07144）

=2.99×10-5

○2计算水力半径

C=1/2（d h -d c）{-井径 dc-内径}

=1/2（0.2159-0.0.1588）

Φ

3钻井液设计

3.1钻井液完井液设计

备注：低荧光润滑剂荧光级别小于5级

3.2钻井液材料用量设计

备注：本井设计取心10m，设计胎体三角聚晶金刚石取心钻头1只。

4.2钻井参数设计

4.2.1一开钻井参数设计

本井一开使用钻井液密度ρd= g/cm ³，粘度μpv= mPa.s.井深D= m ，井眼直径Dh= cm ，钻铤直径dc= cm ， 钻铤内径du= cm ，钻杆直径dp= cm ，钻杆内径dpi= cm ，钻铤长度Lc= m 。

钻杆接头采用的平式，B=0.51655 （1）确定最小排量 ①计算最低环空返速

d

d 18.24

a ⨯=

ρV =

本井要求环控返速为 ，所以Va 取 m/s 。

6.3各层次套管固井主要附件

7.1开钻前要求

（1）严格按要求安装设备，达到平、稳、正、全、牢。天车、转盘、井口中心在同一铅垂线上，偏差小于10mm。经动负荷试运转2h正常并对高压管汇进行1.5h的25MPa流动试压，且经验收合格后方可开钻。

（2）开钻前要求进行地质、工程、钻井液、固井技术交底，贯彻重点技术措施和施工要求，按设计要求做好开钻准备工作，切实做到准备充分、思想明确、措施落实。

（3）振动筛罐区安装位置不得影响节流管汇的安装，井口距泥浆罐中心线7-18cm。各次开

钻前要进行设备、井控、钻井液净化设备等工作的整改。

（4）圆井防塌挡管不得高于地面。

（5）导管埋深6~8m，导管外用鹅卵石填埋，用水泥浆灌缝，要求导管必须找中。

7.2一开钻进要求

（1）为保证井身质量，刚开钻时钻压10~20KN,以后逐渐增加钻压，其原则为不超过钻铤浮重的80%。每钻完一根单根洗井2~3min，上下划眼2次修好井壁再接单根，提钻时抓好灌泥浆工作，确保井内压力平衡。

（2）导管鞋附近钻进是采用低钻速、低钻压、小排量，以防导管鞋处发生垮塌、漏失。一开期间严禁在导管鞋处划眼或洗井。

（3）做到早开泵、晚停泵，接单根要迅速，防止堵水眼憋泵。钻进中必须开动振动筛、除砂器，控制固相含量，防止坍塌和沉砂。

钻

司汇报。

（9）钻进时接单根前应留有一定的返屑时间，避免井下岩屑沉积过多，接好单根后应以小排量柔和开泵，待正常后再使用钻进排量；钻井排量在保证足够的环空返速前提下应采用较小排量。从多方面尽量减小激动压力，减轻对油层污染。

（10）全井坚持短程提下钻制度，每钻进200~250m必须短程起下钻一次，保证起下钻畅通。起钻过程中如果遇阻要反复修井壁或划眼，直到畅通无阻再下到井底继续钻进。没钻完一根单根先上提划眼一次再接单根。

（11）钻具在井内的静止时间不得超过3min，钻具活动范围3~5m。如遇特殊情况钻具必须静止或停泵、停钻时间较长时，应将钻具提到安全井段，尽可能进行不停转盘洗井，防止井下事故或其它井下复杂情况发生。