陇东钻井工程设计

中国石油庆1-14-55井钻井工程设计长庆油田分公司2013年03月02日I1.4钻井液性能要求1.4.1邻井完钻钻井液使用情况：邻井钻井液使用情况表井名层位井段（m）钻井液体系密度（g/cm3）粘度（s）镇探1第四系～罗汉洞组0.0～102.5清水聚合物1.00～1.0130～32环河组～安定组102.5～1246.01.00～1.0627～42直罗组～延安组1246.0～1642.61.01～1.1326～39延长组1642.6～2920.51.11～1.1532～35纸坊组～石千峰组2920.5～4087.51.02～1.1432～57石盒子组～罗圈组4087.5～4488.0三磺体系1.02～1.1042～70罗圈组～蓟县系4488.0～4825.31酸溶暂堵体系1.02～1.0335～55庆探1第四系～延安组130.0～1697.3清水聚合物1.02～1.0331～35延安组～延长组1697.3～3035.91.02～1.0635～37纸坊组～刘家沟组3035.9～3835.0清水聚合物～三磺体系1.05～1.0637～41石盒子组～蓟县系4036.6～4510.0三磺体系1.0846～521.4.2特殊情况处理要求：若发生井涌、井喷或H2S气体溢出等异常情况，及时调整泥浆密度确保二次井控安全，并上报项目组。如发生卡钻等事故需要混油处理事故时应报请项目组批准方可施工，并将有关数据记录在案，事故处理完毕后，必须替换钻井液。如需使用重晶石压井，必须及时请示项目组。1.4.3全井钻井液体系要求：为了保护地下水不受污染，一开（表层、黄土层、洛河）采用无毒的清水钻井液体系。下部井段采用复合盐钻井液体系。进入石千峰组50m后转换钻井液，并做好保证固井质量的堵漏工作。为保护好气层，进入石千峰组50m至完钻采用失水5ml、密度≤1.08g/cm3的钻井液。1.4.4目的层钻井液性能要求：目的层段采用失水5ml、密度≤1.08g/cm3的钻井液。如遇井涌、井喷、H2S含量高等异常情况，现场工程技术人员可根据实际情况按井控要求适当加大钻井液的密度，确保钻井顺利进行。中国石油庆1-14-55井钻井工程设计长庆油田分公司2013年03月02日II1.4.5设计井全井钻井液性能使用要求：庆1-14-55井钻井液使用要求表井号层位井段m常规性能保护油气层要求密度g/cm3粘度s失水ml泥饼mmPH值在不影响井控安全的前提下，采用低密度钻井液庆1-14-55Q～T1l0～39351.01～1.1028～60P3q～∈2x3935～4455≤1.0830～60≤51.4.6特殊层段提示：（1）第四系、志丹统、延长组、刘家沟组注意防漏；志丹统防斜；安定组、直罗组、延长组、纸坊组、和尚沟组、石千峰组注意防卡；石盒子组及以下地层注意防塌、防井涌、井喷。（2）刘家沟组底部为区域漏失层（一般为渗漏层），预计本井可能漏失段在3835～3935m，注意防漏。（3）山西组、太原组煤层发育，单层厚2～4m，易坍塌，注意在钻开该层之后防塌。1.5地质分层及油气水层1.5.1地质分层：庆1-14-55井地层分层数据表地层设计分层地层产状故障提示界系统组底深(m)厚度(m)岩性油（气）层（m）倾角(°)新生界第四系210200黄色亚粘土夹砂质粘土及砾石层1防漏中生界白垩系志丹统环河组580370灰绿、蓝灰、棕红色泥岩及砂质泥岩1防漏防斜华池组810230棕红色、灰紫色细砂岩、粉砂岩1洛河－宜君组1160350棕红色块状中－粗粒砂岩，砾岩1侏罗系中统安定组1280120主要为棕红色泥岩与灰白色砂岩1防卡直罗组1540260灰绿、紫红色泥岩与浅灰色砂岩互层，上部泥岩为主，底部为砂砾岩1下统延安组1785245深灰色泥岩与灰色砂岩为主，夹煤层1防塌三叠系上统延长组31051320上部以泥岩为主，中下部以砂岩为主1防卡防漏中国石油庆1-14-55井钻井工程设计长庆油田分公司2013年03月02日III中统纸坊组3475370上部灰绿、棕红色泥岩夹砂岩，下部为灰绿色砂岩、砂砾岩1防卡下统和尚沟组3575100以棕红色泥岩为主，夹浅棕色砂岩1防卡刘家沟组3935360浅灰色、棕褐色砂岩夹棕褐色泥岩1防漏古生界二叠系上统石千峰组4135200上部以棕红色含钙质结核泥岩和砂质泥岩为主，夹中厚层肉红色砂岩。下部为肉红色块状砂岩夹棕红色泥岩、砂质泥岩1防卡中统石盒子组4305170上部主要为紫红、黄绿色泥岩和细砂岩、砂质泥岩；下部为浅灰色中－含砾粗砂岩4293～43051防塌防喷下统山西组4405100深灰色、灰黑色砂质泥岩与灰白色中厚层砂岩互层，夹煤层4328～43524396～43981寒武系中统徐庄组445550暗紫色砂质泥(页)岩夹鲕状灰岩及云岩1防卡防漏注：该井各地层底界深度为预测深度，存在一定误差，相应资料录取要求及施工要求以实钻井深为准。2.2固井质量要求开钻次数钻头尺寸mm井段m套管尺寸mm套管下深m水泥封固井段m人工井底深度m测井项目固井质量要求一开346.00～1540273.0154015401520合格二开241.3～4517177.84514井口≥4487合格备注：对每包岩屑及时进行荧光湿照、干照，观察量(发光岩屑含量)、质(发光颜色)、荧光强度、产状的变化，并对湿照发光的岩屑仔细进行肉眼观察、滴照和系列对比。备注：要求卡取盒8段、山1段含气砂岩，取心收获率95%，施工时可根据目标层位的实际厚度调整取心进尺。如在其他层位钻遇较好气测显示的储层，进行机动取心。中国石油庆1-14-55井钻井工程设计长庆油田分公司2013年03月02日IV3工程设计3.1井身结构3.1.1井身结构示意图φ346.0mm钻头×1540mφ273.1mm表套×1540m造斜点1650mφ241.3mm钻头×4517mφ177.8mm套管×4514m3.1.2井身结构设计数据表开钻次序井深m钻头尺寸mm套管尺寸mm套管下入地层层位套管下入深度m环空水泥浆返深m一开1540346.1273.1直罗组1540井口二开4517241.3177.8徐庄组4514井口注：1、一开前下φ426.0mm导管，封住流沙层及疏松黄土层，防止一开漏失。2、表层套管下深初定为1540米，在保证封住洛河、进入稳定地层30米以上，现场根据实钻地层情况予以调整。中国石油庆1-14-55井钻井工程设计长庆油田分公司2013年03月02日V3.2钻机选型及钻井主要设备本井最大钻柱载荷×安全系数1.8×摩阻系数1.05计算为313.65吨，最大套管载荷×安全系数1.60计算为311.76吨，两者选其最大者作为钻机选型依据，依据SY/T6724－2008标准，ZJ50钻机大钩载荷为315吨，选用50以上钻机。序号名称型号规格数量备注一钻机ZJ501二井架JJ315/45-K1底座高7.6m三提升系统绞车JC-50DB1天车TC-3151游动滑车YC-3151大钩DG-3151水龙头SL-450-51顶驱TDS-11SA四转盘ZP-2751五循环系统配置钻井泵F-16002钻井液罐10.5X3.0X3.16不含储备罐六钻机动力柴油机PZ12V190B3七发电机8V1902八钻机控制系统自动压风机2V-6.5-121电动压风机2V-6.5-121刹车系统PSZ75液压盘刹车系统1辅助刹车SDF50L电磁刹车1九固控系统震动筛1#FLC5003除砂器ZQJ250X21除泥器ZQJ100X101高速离心机1离心机LW600中国石油庆1-14-55井钻井工程设计长庆油田分公司2013年03月02日VI除气器ZCQ1/41十加重加重漏斗1电动加重泵1十一井控系统环形防喷器FH28-35/701双闸板防喷器2FZ28-701四通FS28-701控制装置FKQ3204B1节流管汇JG-701压井管汇YG-701内防喷工具方钻杆上、下旋塞1钻具回压阀1防喷单根1十二仪器仪表钻井参数仪表转盘扭矩仪1测斜仪1测斜绞车1十三液压大钳ZQ-100100KN.m1十四固定式多功能气体检测仪套1十五便携式复合气体监测仪台5十六高压呼吸空气压缩机台1十七正压式空气呼吸器当班生产人员每人一套。并配备几套作为公用。中国石油庆1-14-55井钻井工程设计长庆油田分公司2013年03月02日73.4钻头及钻井参数设计3.4.1钻头设计地层推荐钻头型号推荐钻进方式钻井井段m机械钻速m/h系（统、组）底界m牙轮（推荐使用SKH517G）PDC复合钻进0～154014第四系210白垩系1160安定组1280PDC（推荐使用MD9535E）PDC复合钻进～373012直罗组1540延安组1785延长组3105纸坊组3475和尚沟组3575刘家沟组3935HA537（5只）或PDC（推荐使用T5465S）常规转盘～45174石千峰组4135石盒子组4305山西组4405徐庄组4455中国石油庆1-14-55井钻井工程设计长庆油田分公司2013年03月02日83.4.2钻井参数设计开钻次序钻头序号井段m喷咀组合mm钻进参数水力参数钻压KN转速r/min排量l/s立管压力MPa钻头压降MPa循环压耗MPa上返速度m/s一开10～15402*16+1350～18060～80+螺杆50～6013.1～17.15.0～7.28.1～9.90.62～0.74二开2～3～20003*12+2*13100～14050～60+螺杆35～4010.8～12.72.3～3.08.5～9.71.06～1.214～5～30003*12+2*13120～16070～9035～4012.6～15.12.3～3.010.4～12.11.06～1.216～7～40003*12+2*13120～16070～9035～4014.4～16.862.3～3.012.1～13.81.06～1.217～8～45173*12+2*13120～16070～9035～4015.3～17.92.3～3.013.0～14.91.06～1.21取心井段60～8050～6030～35中国石油庆1-14-55井钻井工程设计长庆油田分公司2013年03月02日93.5钻井液3.5.1钻井液完井液设计开钻次序井段m常规性能流变参数总固含％膨润土含量％密度g/cm3漏斗粘度SAPI失水ml泥饼mmPH值含砂％HTHP失水ml摩阻系数静切力Pa塑性粘度mpa.s动切力Pa初切终切一开0～1540m1.00～1.0535～60≤208～10类型体系处理方法与维护水基钻井液无毒清水钻井液注意防漏。必要时调节密度。作好水源保护。二开1540m～延长组底1.01～1.0534～40不控7～80.5/11～20.5～1.0类型体系处理方法与维护水基钻井液无固相聚合物钻井液1.总聚合物含量控制在0.3%以上，用絮凝剂控制钻屑分散，保证泥浆排量，实现紊流洗井。2.钻至延长中下部时，提高抑制防塌类聚合物加量，适当控制失水。3.控制密度和含砂量，保持絮凝剂浓度，维持最低固相。4.起钻前用粘度较高的清扫液循环清扫井眼，保证井眼畅通。5.如果井下出现复杂迹象，应提前转化为低固相聚合物钻井液体系。二开纸坊至石千峰组底1.03～1.0538～55≤6≤0.58～91/23/52～101～5类型体系处理方法与维护水基钻井液复合盐～聚黄钻井液1.应在延长组底部将钻井液转为防塌聚合物钻井液体系，严格控制各项性能参数，保持体系中的防塌抑制剂含量，适当提高其粘度，降低失水。2.及时清洗沉砂池和锥形罐，用好固控设备。用大土池子地面循环的井，要保持一定量的钻井液，维持钻井液体系有足够的抑制性和絮凝能力，在满足井下安全顺利的前提下，控制密度，防止刘家沟组井漏，并提高钻速。3.除保持钻井液低密度外，起下钻应操作平稳，防止压力激动，引起井漏。准备一定量的堵漏材料，若发生井漏，可先用防漏钻井液进行堵漏；如不奏效，可考虑使用打水泥进行堵漏作业。4.每隔一天或起钻前用粘度较高的清扫液进行井眼清洗，保持井眼干净畅通，防止沉砂卡钻。5.为了提高地层