二连盆地赛汉塔拉凹陷阿必西潜山构造赛汉5井钻井工程设计.doc
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1、a6b6e2ed821b02a910d6739eebc0f567.pdf二连盆地赛汉塔拉凹陷阿必西潜山构造井别:预探井 井型:直 井赛汉5井钻井工程设计 中国石油化工股份有限公司东北油气分公司2009年6月18日设计单位:中国石化东北油气分公司工程技术研究院设 计 人:日 期:设计单位初审人: 日 期:设计单位审核意见:审 核 人: 日 期:赛汉5井钻井工程设计审批意见新区工作部意见:负 责 人: 日 期:分管工程领导意见:批准人:日 期:分管项目领导意见:批准人:日 期:目 录一、井位及地质概况11.1 基本数据11.2 钻探目的11.3 复杂情况提示11.4 地层压力预测21.5预计地层与
2、油气水剖面31.5取芯计划4二、钻井工程设计依据4三、井身结构设计43.1 设计思路43.2 井身结构设计5四、钻井主要设备、及钻井施工队伍要求74.1 钻机与主要设备配置74.2 钻井施工队伍要求7五、钻井工程质量要求85.1 井身质量要求85.2 固井质量要求85.3 取芯质量要求8六、钻具组合设计及强度校核96.1 一开钻具组合96.2 二开钻具组合96.4 取芯钻具组合106.5 现场必备工具11七、钻头选型及钻井参数设计127.1 钻头选型127.2 钻井参数设计13八、钻井重点技术要求148.1 一开技术要求148.2 二开技术要求148.3 事故及复杂情况预防15九、钻井液设计1
3、79.1 钻井液设计依据179.2 钻井液设计重点提示179.3 钻井液类型设计189.4 钻井液主要配方及分段钻井液性能要求199.5 钻井液维护处理措施20注:所有钻井液材料需在一开前全部到位219.7 固控设备及使用要求21十、油气层保护要求22十一、油气井压力控制要求2311.1 井控装置选择依据2311.2 井控装置及试压要求2311.3 井控装置示意图2411.4 钻具内防喷工具2611.5 井控要求26十二、固井设计2912.1 固井施工主要技术难点2912.2 固井主要工艺要求2912.3 套管设计3112.4 套管柱设计3312.5.水泥浆体系选择及性能要求3412.6主要固
4、井工具及附件3512.7固井材料35十三、取芯设计3613.1 取芯计划3613.2 取芯技术措施36十四、地层孔隙压力监测要求37十五、地层漏失试验37十六、完井井口装置及要求3716.1 套管头规范3716.2 井口保护措施与要求37十七、职业健康、安全、环保3817.1 职业健康管理3817.2 安全管理3917.3 环保管理4117.4 HSE行业标准43十八、钻井资料要求44十九、参考资料及附件45附件1:主要材料消耗计划45附件2:施工进度预测47附件3:邻井资料4812一、井位及地质概况1.1 基本数据1.1.1井 别:探 井1.1.2井 型:直 井1.1.3井位座标:(1)纵(
5、X):4275165 横(Y):20416485(2)地面海拔:50m(3)构造位置:XX凹陷(4)地理位置:XX省XX市东500m(5)测线位置:1.1.4设计井深:3565m1.1.5目 的 层:灰岩地层1.1.6完钻层位:灰岩地层1.1.7完钻原则:进入灰岩地层150m完钻。1.2.1钻探目的:了解XX构造了解XX构造含油气情况,扩大勘探区域,增加后备油气源1.3地址分层及故障提示见表2层位代号底界深度,m分层厚度,m主要岩性描述故障提示A280砾岩层夹砂土,未胶结渗漏B600320上部砾岩,砂质砾岩,中下部含砾砂岩渗漏C1050450中上部含砺砂岩、夹泥岩和粉砂质泥岩;下部砺状砂岩,含
6、砺砂岩、泥岩、粉砂质泥岩不等厚互层防塌D1600泥岩、砂质泥岩、砺状砂岩、含砺砂岩不等厚互层,泥质粉砂岩防漏防斜E1900300砂质泥岩、泥质粉砂岩、夹砺状砂岩、含砺砂岩防斜防漏F32650750泥岩、粉砂质泥岩、泥质粉砂岩防斜F2J2900250泥岩夹钙质砂岩,夹碳质条带煤线,中部泥岩夹煤层、下部泥岩、粉砂岩、泥质粉砂岩防斜、塌、卡F2K3150250泥岩为主,泥质粉砂岩,中粗砂岩,砂砾岩间互F13500350泥岩、泥质砂岩、下部灰褐色泥岩防漏、喷、卡QJ3650(未穿)150深灰,浅灰色灰岩为主,间夹褐,砖红色泥岩防漏、喷、卡 地层简表地 层地震层位底界垂深(m)底界海拔(m)构造图深度(
7、m)视垂厚(m)故障提示系统群组段第四系第三系2801020180180防塌白垩系下统巴彦花群赛汉塔拉组K1bs340860440160腾格尔组K1bt二段K1bt2T6680520780340防垮防卡防漏一段K1bt1T81130701230350阿尔善组K1baTg118020128050古生界1380-1801480200 油气水层显示井段预告及提示层位预测油气显示井段(m)井段长(m)古生界1180-13802001.5取芯计划层 位预计井段 (m)取心进尺(m)取心目的、原则古生界1180138012目的:获取地层及储层资料。原则:碳酸盐岩风化壳及内幕各取心1筒。钻进过程中如遇油气显
8、示,机动取心12m。二、钻井工程设计依据(1) 赛汉5井井位设计任务书(2) 赛汉5井钻井地质设计(3) 邻区、邻井实钻资料(见附件)(4) Q/SH 0081-2007探井(直井)钻井工程设计(5) 其它相关行业标准、企业标准三、井身结构设计3.1 设计思路根据赛汉5井钻井地质设计,本井设计井深1380米,邻井压力系数为0.831.06,预测本井地层压力为正常压力系统;主要目的层为腾格尔组、阿尔善组、古生界。由于本井较浅,且地层可钻性较好,下部井段浸泡时间短,二级结构即可满足施工要求。3.2 井身结构设计3.2.1 设计系数抽吸压力系数:0.04g/cm3激动压力系数:0.04 g/cm3地
9、层破裂安全增值:0.03 g/cm3井涌条件允许值:0.05 g/cm3正常压力压差卡钻临界值:1215MPa异常压力压差卡钻临界值:1520MPa3.2.2 井身结构设计表地层组段深度m开钻次数钻头直径mm钻深m套管直径mm下深m钻井液密度g/cm3第四系+第三系280一开二开311.2200215.91380244.5199139.713771.151.101.15赛汉塔拉组340腾格尔组二段680腾格尔组一段1130阿尔善组1180古生界13803.3.3 井身结构设计说明:(1) 设计一开井深200米,表层套管下深199米,选择赛汉塔拉组顶部稳定泥岩处坐鞋,封固上部松散地层,为二开安全
10、施工创造条件。(2) 油层套管水泥浆应返至地面。3.3.4 井身结构示意图二开:钻头尺寸(mm):215.9钻达井深(m):1380套管尺寸(mm):139.7套管下深(m):1377水泥封固段(m):0-13802235.96一开:钻头尺寸(mm):311.2钻达井深(m):200套管尺寸(mm):244.5套管下深(m):199水泥封固段(m):0-2002235.96四、钻井主要设备、及钻井施工队伍要求4.1 钻机与主要设备配置序号名称型号主要技术参数备注1钻机ZJ20/13502井架JJ-135最大载荷135t3天车TC-135最大载荷135t4游动滑车YC-135最大载荷135t5大
11、钩DG-135最大载荷135t6水龙头XSL-135最大载荷135t7转盘ZP-445开口直径445mm8绞车JC-20快绳拉力20t9泥浆泵23NB-1000735kW10柴油机3PZ8V190B441kW11电动压缩机22V-6.5/1255 kW12发电机2JF200200kW13振动筛22S(2A) 152/P160m3/h 14液气分离器YQF-3000处理量3000m3/d15液压防喷器2FZ23-1414MPa或相当型号16液压控制系统FKQ6405或相当型号17除砂器CS-2552处理量180m3/h18除泥器ZQJ125处理量180m3/h19离心机LW450-100DJ处理
12、量40m3/h20加重装置SB1-684.2 钻井施工队伍要求4.2.1 具有乙级或以上级别资质。4.2.2 具有同类井施工经验。五、钻井工程质量要求5.1 井身质量要求井 段井斜角()全角变化率(/30m)井底位移(m)井径扩大率02000.525100021.25302013802.51.5385.2 固井质量要求(1) 水泥环与套管壁、井壁胶接紧密,管外无串槽。(2) 油层套管水泥浆返至地面。(3) 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。(4) 固井后套管试压应达到以下标准套管程序套管外径mm试压压力MPa试压时间min允许压力降MPa表层套管244.56300.5油层套
13、管139.720300.55.3 取芯质量要求(1) 取芯收获率90%。(2) 严格执行赛汉5井钻井地质设计有关要求。六、钻具组合设计及强度校核6.1 一开钻具组合名称数量(根)外径mm内径mm推荐长度m单位重量N/m段重kN累重kN方钻杆方入1133.482.51.61008.90/钻杆13127.0108.6117290.00钻铤6158.871.4541214.3065.57108.75钻铤3177.871.4271599.3643.1843.18钻头1311.20.4注:以上计算数据未考虑补芯高,施工中注意修正6.2 二开钻具组合(1)推荐第一套钻具组合名称数量(根)外径mm内径mm推
14、荐长度m单位重量N/m段重kN累重kN方钻杆方入1133.482.62.71008.90/钻杆129127.0108.61161.0290.00钻铤24158.871.4216.01214.30262.29262.29钻头1215.90.3注:以上计算数据未考虑补芯高,施工中注意修正(2)推荐第二套钻具组合名称数量(根)外径mm内径mm推荐长度m单位重量N/m段重kN累重kN方钻杆方入1133.482.60.91008.90钻杆130127.0108.61170290.00钻铤21158.871.4189.01214.30229.50255.78扶正器1214.071.41.82454.884
15、.4226.28钻铤2158.8.71.418.01214.3021.8621.86钻头1215.90.3注:以上计算数据未考虑补芯高,施工中注意修正6.4 取芯钻具组合名称数量(根)外径mm内径mm推荐长度m单位重量N/m段重kN累重kN方钻杆方入1133.482.62.71008.90钻杆140127.0108.61260290.00钻铤12158.871.41081214.30131.14144.96取心筒1180.091535.4013.8213.82取心钻头1215.90.36.5 现场必备工具序号名 称规 格数量单位1钻铤177.8mm3根3钻铤158.8mm27根4短钻铤158.
16、8mm1根5扶正器214mm1支6取芯工具川8-31套7反循环打捞篮200mm1套8磨鞋200mm2支9卡瓦打捞筒200mm1套10高强度公锥127mm1支11高强度公锥114.3mm1支12母锥127mm1支七、钻头选型及钻井参数设计7.1 钻头选型开钻次序井段m进尺m层位钻头尺寸mm类型纯钻时间h机械钻速m/h一开0200200第四系、第三系311.2H12618.9222.42二开200800600赛汉塔拉组、腾格尔组215.9HAT127138.7315.498001380580腾格尔组、古生界215.9HJ517G296.676.00取芯4筒、24米(含机动2筒)215.9RC476
17、124.0017.2 钻井参数设计钻头序号层位井段m喷咀组合mm机 械 参 数水 力 参 数钻压kN转速r/min排量l/s立管压力MPa钻头压降MPa循环压耗MPa冲击力KN喷射速度m/s钻头水功率kW比水功率W/mm2上返速度m/s功率利用率1第四系第三系020015,15,164060608047.249.664.754.914.6485.32220.412.90.4949.172赛汉塔拉组古生界200138011,11,12406010012035.3114.229.264.964.95116.65321.328.780.8865.144取芯5070406024.628.683.780
18、.302.3475.5697.482.710.7944.15注:以上表中数据为理论计算数据,钻井过程中可根据现场实际情况进行调整。a6b6e2ed821b02a910d6739eebc0f567.pdf八、钻井重点技术要求8.1 一开技术要求(1)井斜角控制在0.5以内。钻进至表层设计深度,如地层不适合坐套管鞋,可继续钻进至设计井深以下的稳定泥岩地层。(2)为防止漏、塌发生,要求用高粘切钻井液钻进,且适当控制钻速与排量,防止冲垮和蹩漏地层,接单根时,早开泵,晚停泵。(3)采用轻压吊打方式钻进,确保一开井眼打直。(4)为确保井壁稳定,防止塌垮,采用低速起钻,并且要对井筒进行连续灌注钻井液。(5)
19、完钻后充分循环,将井筒内的岩屑充分清除,起钻前测井斜。(6)下钻通井一次,必要时可增加通井次数,充分循环,保证表层套管的顺利下入。8.2 二开技术要求(1)钻表层套管附件前,对设备、钻井工具、仪表进行一次检查,合格后方可二开。(2)钻进中注意防斜,按要求定点测斜(500m、800 m、1100m、1300m),测量范围20 m,必要时加密测斜。(3)每班检查钻井泵空气包压力是否达到要求(充气压力达到总泵压的1/31/2),并限定好安全阀。(4)钻具在井内静止时间不超过3 分钟,每次活动钻具长度应大于5 m。(5)要做好地层压力监测曲线和实际钻井液密度曲线的绘制。(6)根据地质和工程需要,定期、
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