1、1（1） 附件：钻井工程设计文本推荐格式一、关于设计文本格式的几点说明1、 “钻井设计”与“钻井工程设计说明”两文本各自独立编写（包括目录、页码等） 。2、设计文本除统一发放的封面、指导教师下达的设计任务书外，一律用学院统一印制的毕业设计（论文）用笺用钢笔或签字笔单面抄写。设计文本也可以打印（用 A4 页面） 。3、学生所提交的“钻井设计”与“钻井工程设计说明”合订文本应左侧装订。设计文本的装订顺序为：“钻井工程设计”封面、设计任务书、 “钻井设计”文本、 “钻井工程设计说明”文本。二、设计文本格式1、从下页开始为设计文本的推荐格式。2、所给格式中未包含设计任务书。3、本格式中统一发放的封面等
2、均为 A4 幅面。西南石油学院石油工程专业学生专 业 课 程 设 计2钻 井 工 程 设 计（注：1、本页为“钻井工程设计”封面。2、学生应填写学号并签名。3、设计文本上交后指导教师在“指导教师”栏目内签名。 ）专业年级：学 号：姓 名：（签名）指导教师：（签名）3西南石油大学石油工程学院年 月 日构造名称： 构造井 号： 井井 别：钻井工 程 设计4XX 石油天然气股份有限公司分公司5地质设计：（签名）日期：工程设计：（签名）日期：地质审核意见：（注：学生在工程设计后签上自己的名字和日期）（签名）日期：地质批准意见：6（签名）日期：工程审核意见：7（签名）日期：工程批准意见：（签名）日期：8
3、地质设计一、地质概况1. 井位座标：地面座标 靶点座标横坐标（米） 纵坐标（米） 横坐标（米） 纵坐标（米）2. 地面海拔：03. 构造位置：XX 构造4. 地理位置：XX 省 XX 县5. 测线位置：45 地震侧线6. 设计井深：4000 米7. 钻探目的：了解 ES2 含油气情况二、地层分层、岩性描述 故障提示层位井深(米)厚度(米)主要岩性描述 故障提示9层位井深(米)厚度(米)主要岩性描述 故障提示Qp 340 土黄色砾砂岩Nm 1850 1510 泥岩、下部砂岩Ng 2450 600 泥岩及砂岩 放掉Ed 2500 50 泥岩夹砂岩ES1 3350 850 泥岩夹石膏 防塌ES2 3
4、950 600 深灰色、褐黑色泥岩与粉细砂岩互层 防卡ES3 4000 50 深灰色泥岩及砂岩 防卡三、地层压力剖面1011钻井工程设计一、设备情况序号 名称 型号载荷（KN ）功率（ KW）备注1234567钻机井架天车游车大钩转盘水龙头绞车3DH-200ATM-200/AGF-300MC-300MR-2055GH-400TF-25196229402940245039201102 11028钻井泵（2 台）2PN-800B 588 5889 动力机（3 台） M581-S 536 53612二、井身结构1.井身结构表：井眼尺寸 井深套管尺寸下入井段水泥返深套管层次(mm) (m) (mm)
5、(m)套管鞋层位 (m)表层套管 444.5 500 339.7 0500 Nm 500中间套管 311 1800 244.5 5001800 Ng 1800油层套管 215.9 3955 177.8 18003955 ES2 39552、井身结构示意图13三、固井设计1、各层套管柱设计表序号 井 段 段 钢 级 外 径 壁厚 重 量 KN 安全系数14m 长 m mm mm 段 重 累 重 抗拉 抗挤 抗内压3 01232 1232 C-75 244.48 10.03 583.8 719.24 26.63 1.03 1.402 12321568 336 K-55 244.48 10.03 5
6、83.8 196.156 14.86 4.757 1.561 15681800 232 J-55 244.48 8.94 525.4 121.89 2.77 1.103 2.1372、水泥设计层次固井时对泥浆的要求水泥浆返高m水泥塞厚度m水泥浆密度g/cm3水泥浆滤失量ml水泥量T水泥等级添加剂用量Kg中间套管 1800 20 1.85 G四、钻柱设计1.钻柱强度校核钻杆 钻铤开钻 尺寸 钢 单位重 最小拉抗 井段 尺寸 单位重力 长度15程序mm 级 力 N/m 力 kN m mm N/m m1 127 E 284.78 1760.31 0500 228 2803 1562 127 95 2
7、8478 222971 5001800 203 219432 1993 127 95 28478 222971 18003955 1778 1601 3454 889 95 22622 181927 39554000 12065 681 379开钻次数 井段（米） 钻具组合1 mKlDPmCDmCA 13278.172032835.4 2 lP328.17013 5.9.24 mKlDmCA9.89.6234 16五、钻井液常 规 性 能 流 变 性 能 储 备 要 求钻井液 加重剂井眼尺寸mm层位井段M钻井液类 型密度g/cm3粘度s失水ml泥饼mmPH值初切Pa终切Pa塑性粘度mPas动切
8、力PaN值K值固相含量密度 数量 密度数量311 Nm 1420 1.151.2 2050 510 0.51 710 02 13 0.0080.2 2.59 0.40.8 610 2.00 40 4.2 80六、机械破碎参数钻头序号钻头尺寸mm类型 钻进井段 m 地层 钻压 kN 转速r/min纯钻h进尺m机械钻速m/h0 444.5 2X0500 QpNm 30200 8254 60 500 8.41 311 1J5001000 Nm 210 12 38 500 13172 311 2J10001450 Nm 210250 11582 50 450 93 311 14501800 NmNg
9、210250 11582 50 350 84 215.9 MB218003350NgEdES15080 170120 80 550 105 215.9 1ATJ33503955 ES2 160200 8782 50 605 56 149.2 539554000 ES3 5070 76 50 45 2.9七、水力参数喷嘴直径 mm钻头序号钻头直径 mm井段mJ1 J2 J3立管压力MPa流量l/s钻头压降MPa钻头水功率KW钻头比水功率W/ 2m射流冲击 力 KN 喷射速度 m/s0 444.5 0500 15.88 14.29 10.32 14.21 56.82 9.95 565.36 3.6
10、4 8.253 1291 311 5001000 11.11 11.11 22.23 14.02 46.8 3.97 185 2.44 14.69 277目 录18一、地质概况1二、地层分析、岩性描述、故障提示1三、地层压力剖面2四、井身结构设计3五、固井工程设计4六、钻柱设计7七、钻井液设计设计 10八、钻机选择 11九、机械破碎参数设计11十、油气井压力控制13十一、油气井压力控制 20十二、防止油气层损害措施21十三、完井井口装置21十四、环境保护 21参考文献2119一、地质概况1 井位座标：地面座标 靶点座标横坐标（米） 纵坐标（米） 横坐标（米） 纵坐标（米）2 地面海拔： 03
11、构造位置： XX 构造204 地理位置： XX 省 XX 县5 测线位置： 45 地震侧线6 设计井深： 4000 米7 钻探目的：了解 ES2 含油气情况8 完钻原则：进入 ES350 米完钻二、地层分层、岩性描述 故障提示层位井深(米)厚度(米)主要岩性描述 故障提示Qp 340 土黄色砾砂岩Nm 1850 1510 泥岩、下部砂岩Ng 2450 600 泥岩及砂岩 放掉Ed 2500 50 泥岩夹砂岩ES1 3350 850 泥岩夹石膏 防塌ES2 3950 600 深灰色、褐黑色泥岩与粉细砂岩互层 防卡ES3 4000 50 深灰色泥岩及砂岩 防卡21三、地层压力剖面2223四、井身结
12、构设计1. 井身结构设计名称 wS3cmg3cgS3cmgSf 3cgSkaNMPa数值 0.03 0.05 0.06 0.06 17 21由 X 井钻井设计计划书图可知鉆遇最大地层压力当量密度 Pmax=1.68g/cm3,则设计地层破裂压力当量密度，即3cgfD /82.105.6.0368.1在钻井设计计划书中找到设计的地层破裂压力梯度 1.82g/cm3,向下引垂线与地层破裂压力梯度线相交，交点 H1 的相应井深 1800m 即为中间套管下入深度假定点，得 .1920.cmgf验证中间套管下入 1800m 是否有卡套管危险180).(0981.mNP m=1.10+0.03=1.13g
13、/cm3，P N=0.5292MPa 17MPa所以中间套管下入井深 1800m 无卡套管的危险。水泥返至地面。油层套管下入 ES2，即 。H3952aaMPP 212435.180).108.(091. 24故油层套管下入 3955m 无卡套管危险。表层套管下入深度中间套管下入井深 处的地层压力梯度当量密度 ，给定溢流数值 ，则表层套管下深由m180 310.cmg 306.cmgSk（4-13 ）式计算，即 00819.66.3.1HHfD 试取 ，由图查得 ，再将 代入上式，得mH50354.cmgfD501 350406.189.cmgfD因为 且相近，满足要求，即表层套管下入深度 H
14、1 为 。ffD m表层套管水泥返至地面。本井采用 井深结构，由图 4-9a 可查得各层次套管所用钻头尺寸。831in795表层套管用 钻头，钻至井深 ， 套管下至井深 ，水泥返至地面。)(.421mm50)13(7.98inm498中间套管用 钻头，钻至井深 ， 套管下至井深 ，水泥返至地面。34i1824517油层套管用 钻头，钻至井深 ， 套管下至井深 ，水泥返至地面。)8(9.21521n3)(.i352钻头钻至目的层 ES350 米。)(.14987i表 A-425井眼尺寸 井深套管尺寸下入井段水泥返深套管层次(mm) (m) (mm) (m)套管鞋层位 (m)表层套管 444.5
15、500 339.7 0500 Nm 500中间套管 311 1800 244.5 5001800 Ng 1800油层套管 215.9 3955 177.8 18003955 ES2 395526五、固井设计1套管强度设计 （中间套管）设计数据：下入深度 ，钻井液密度 ，抗外挤安全系数 ，抗拉安全系数 ，抗内压安全系数m798310.cmgm02.1cS80.1TS。20.1iS设计方法：采用等安全系数法计算井口最大内压力 siPHbisi GeP4105. ai MP42.1980.91.98.max asi Pe3.742.1805.1.4设计内压力 aisiDSP7.2因此，抗内压强度小于
16、 的套管均不选用。a8.0确定下部第一段套管，设计抗挤强度为 acmc MPHSP 8.102.13.9.0981.1 27由表 5-4 查得 C-75，壁厚 套管， ， ， ， ，m03.1acMP615.20aiP163.7KNT1.3087mdi4.2，长圆螺纹。mNq8.53 02.13.1803.09.6521 cc SPS.71sii第二段选用 K-55，壁厚 套管， ， ， ， ，m03.1acMP72.1aiP23.7KNT5.249mdi4.2，长圆螺纹。mNq8.53许可下入深度：H156802.3091.7.2 第一段套管下入长度 mL23校核第一段套管抗拉强度 KNTz
17、 945.101594.)8.7(.53251 0694.08S28第三段套管选用 J-55，壁厚 套管， ， ， ， ，m94.8acMP927.13aiP27.4KNT2015mdi6.2，长圆螺纹。mNq4.52许可下入深度：H1230.0981.7.32 第二段套管下入长度 mL6568校核第二段套管抗拉强度 KNTz 92.17).3(8.5362 0149.7S.32i第三段套管下入井深 ，校核该段套管顶部截面（井口）的抗拉强度mH2310.7210)85.73()94180(4.592.16753 TS表 A-5重 量 KN 安全系数序号 井 段m段 长 m 钢 级外 径mm壁厚
18、mm 段 重 累 重 抗拉 抗挤 抗内压293 01232 1232 C-75 244.48 10.03 583.8 719.24 26.63 1.03 1.402 12321568 336 K-55 244.48 10.03 583.8 196.156 14.86 4.757 1.561 15681800 232 J-55 244.48 8.94 525.4 121.89 2.77 1.103 2.1372注入水泥浆设计（中间套管）设计数据：设计井深 ，水泥塞高度 ，套管下入长度 ，水泥返至地面，水泥浆附加量 30%，钻井液mH180mh20mLs1798压缩系数 ，计算井径按钻头直径 ，钻井液性能 ， ， 。水泥浆3.pk313.cg5.0nnasPK3.， ， 。85.1cgxsPa2.a50水泥用量 431VN其中： hdDm)(085.721180.3.2.5hdVi252108730204.1085.73m附加 30%， %3)(213V0)7.851(3.m水泥浆密度 ，每袋水泥配水泥浆 ，则385.1cgx 袋30415.m袋1704.8.574321 VN用水量 （水化比 ）wmb310336.425.7替钻井液量 VmVm 1236.34.2)0(.0.18. 25
