孤气8-斜4井钻井工程设计书

设计编号:201012-078钻井工程设计钻井工艺研究院胜利钻井工艺研究院2010年12月10日单位:油气集输总厂井号:孤气8-斜4井别:采气井（新区产能建设井）井型:定向井中国石油化工股份有限公司钻井工程设计人员工程设计：刘晓艳钻井液设计：杨锐锋固井设计：马莉目录第一部分钻井工程设计1设计依据................................................................12井身质量要求............................................................12.1直井段井身质量要求...................................................12.2定向井段井身质量要求.................................................13工程设计................................................................13.1井身结构.............................................................13.2轨道设计.............................................................33.3钻机选型及钻井主要设备..............................................53.4钻具组合............................................................63.5钻井液设计..........................................................93.6钻头及钻井参数设计..................................................133.7油气井压力控制......................................................143.8油气层保护设计......................................................183.9固井设计............................................................183.10各次开钻或分井段施工重点要求.......................................233.11完井设计...........................................................254健康、安全与环境.......................................................25第二部分工程预算中国石化井钻井工程设计1孤气8-斜41设计依据钻井工程设计依据：钻井地质设计；邻区邻井实钻资料；有关技术规范及技术法规。井口坐标：纵(X)4198126.43(m)横(Y)20651775.36(m)方位修正角：-7.64(°)磁倾角：55.87(°)磁场强度：52.91(μT)2井身质量要求2.1直井段井身质量要求井深m全角变化率≤°/25m水平位移≤m0～9501.5020直井段采用电子多点监测井身轨迹，起钻测多点计算井身轨迹数据。2.2定向井段井身质量要求定向段采用MWD随钻测控井身轨迹，根据实际情况采用滑动钻进和复合钻进两种方式，随时调整井斜和方位。靶点A靶半径(m):30.003工程设计3.1井身结构3.1.1井身结构设计系数抽吸压力当量密度(Sb)：0.036g/cm3激动压力当量密度(Sg)：0.036g/cm3井涌条件当量密度(Sk)：0.05g/cm3安全附加当量密度(Sf)：0.07g/cm3正常压差允值：12～15MPa异常压差允值：15～20MPa3.1.2井身结构设计数据表开钻顺序钻头尺寸mm井深m套管外径mm套管下深m水泥封固段m一开311.2331.0244.53300～331二开215.91279.39139.71276.390～1279.39中国石化井钻井工程设计2孤气8-斜43.1.3井身结构示意图中国石化井钻井工程设计3孤气8-斜43.2轨道设计3.2.1轨道设计表井号：孤气8-斜4井口：X=4198126.43Y=20651775.36轨道类型：直-增-稳井底垂深m井底闭合距m井底闭合方位°造斜点m最大井斜角°磁倾角°磁场强度μT磁偏角°收敛角°方位修正角°1260.00102.1634.01950.0024.0955.8752.91-6.581.06-7.64靶AX=4198200Y=20651825垂深:1230m闭合距:88.75m靶半径:30m轨道参数井深m井斜°方位°垂深m水平位移m南北m东西m狗腿度°/100m工具面°靶点0.000.000.000.000.000.000.000.000.00950.000.0034.01950.000.000.000.000.000.001110.6024.0934.011105.9133.2727.5818.6115.000.001246.5324.0934.011230.0088.7573.5749.640.000.00A1279.3924.0934.011260.00102.1684.6957.140.000.00轨道设计各点数据井深m井斜°方位°闭合方位°垂深m闭合距m南北m东西m造斜率°/100m方位变化率°/100m狗腿度°/100m工具面°0.000.0034.010.000.000.000.000.000.000.000.000.00950.000.0034.010.00950.000.000.000.000.000.000.000.00980.004.5034.0134.01979.971.180.980.6615.000.0015.000.001010.009.0034.0134.011009.754.703.902.6315.000.0015.000.001040.0013.5034.0134.011039.1710.558.755.9015.000.0015.000.001070.0018.0034.0134.011068.0418.7015.5010.4615.000.0015.000.001100.0022.5034.0134.011096.1729.0824.1016.2615.000.0015.000.001110.6024.0934.0134.011105.9133.2727.5818.6115.000.0015.000.001246.5324.0934.0134.011230.0088.7573.5749.640.000.000.000.001279.3924.0934.0134.011260.00102.1684.6957.140.000.000.000.00中国石化井钻井工程设计4孤气8-斜43.2.2井眼轨道垂直投影图3.2.3井眼轨道水平投影图中国石化井钻井工程设计5孤气8-斜43.3钻机选型及钻井主要设备3.3.1设备选择要求本井设计钻深1279.39m，依据钻机负荷的选择原则，确定选择的钻机设备负荷能力及配置能够满足1279.39m及以上钻井的需要。要求设备工况良好，设备防护与安全设施齐全，动力与传动系统效率高，循环与钻井液净化、维护处理系统能够满足不同井段对排量、钻井液性能维护与钻井液储备的要求。3.3.2主要设备简介(1)钻机型号：大庆Ⅱ(2)提升系统：天车:TC-200负荷:2000kN游车:YC-200负荷:2000kN大钩:DG-200负荷:2000kN绞车:JC-14.5功率:470kW水龙头:SL-200负荷:2000kN(3)井架：型号：ZJ-41井架高度：41.60m(4)转盘：型号：ZP-520A开孔直径：520mm(5)钻井泵：1号泵型号：SL3NB-1300功率：956kW最高压力：34.3MPa2号泵型号：SL3NB-1300功率：956kW最高压力：34.3MPa(6)柴油机：型号：PZ12V-190台数：3台总功率：2646kW(7)压风机：型号:2V6.5/12台数:2台(8)罐类：加重下灰罐10m32个钻井液储备罐40m33个淡水储备罐40m32个(9)固控系统：固控类型∶NX32固控设备∶四级罐式循环系统一套振动筛2台（60目、120目各1台）除砂器1台除泥器1台离心机2台电动砂泵1台(10)自动灌钻井液装置1套(11)仪器及仪表：钻井参数仪表1套钻井液参数仪表1套中国石化井钻井工程设计6孤气8-斜43.4钻具组合3.4.1钻具组合开钻次序井眼尺寸mm钻进井段m钻具组合一开311.20～331Φ311.2mm钻头+Φ177.8mm钻铤108m+Φ127mm钻杆直井段215.9331～950Φ215.9mm钻头+Φ177.8mm钻铤108m(其中无磁钻铤1根)+Φ127mm钻杆定向段215.9950～1110.60Φ215.9mm钻头+Φ171.5mm1.25°单弯动力钻具+Φ158.8mm无磁钻铤9m+MWD+Φ158.8mm钻铤27m+Φ127mm钻杆稳斜段215.91110.60～1279.39Φ215.9mm钻头+Φ215mm螺扶1个+Φ158.8mm短钻铤3m+Φ215mm螺扶1个+Φ158.8mm无磁钻铤9m+MWD+Φ215mm螺扶1个+Φ158.8mm钻铤9m+Φ127mm加重钻杆135m+Φ158.8mm随钻震击器1套+Φ127mm加重钻杆135m+Φ127mm钻杆或Φ215.9mm钻头+Φ171.5mm1.25°单弯动力钻具+Φ158.8mm无磁钻铤9m+MWD+Φ158.8mm钻铤27m+Φ127mm钻杆注：直井段采用电子单多点监测井身轨迹，起钻测多点计算井身轨迹数据。3.4.2钻柱强度校核中和点深度m中和点位置1076.14外径127mm内径76.2mm加重钻杆钻柱名称外径mm内径mm钢级重量kg/m长度m屈服强度MPa抗拉系数抗扭系数MISES系数钻铤158.871.4123.72110016.05加重钻杆12776.272.3727010052.3714.6钻杆127108.6G-10534.85988.397249.8725.965.7中国石化井钻井工程设计7孤气8-斜4中国石化井钻井工程设计8孤气8-斜43.4.3定向井、水平井井下专用工具及仪器名称规格型号数量备注Φ158.8mm短钻铤根1Φ158.8mm无磁钻铤根1Φ177.8mm无磁钻铤根1Φ158.8mm随钻震击器套1Φ127mm加重钻杆米270Φ215mm螺旋扶正器个3Φ171.5mm单弯(1.25°)根1Φ158.8mm钻铤米27Φ177.8mm钻铤米108MWD、电子单多点套各1中国石化井钻井工程设计9孤气8-斜43.5钻井液设计3.5.1基本数据井身结构地面循环量m3井眼容积m3补充量m3总需要量m3钻头尺寸×钻深mm×m套管尺寸×下深mm×m311.2×331244.5×330803060170215.9×1279.39139.7×1276.39805584219复杂情况提示1.馆陶组及以上地层疏松，防止坍塌卡钻和井漏；2.在开泵和起下钻中，要平稳操作，防止压力激动引起井漏、井壁坍塌、卡钻等复杂情况；3.起钻灌好钻井液，防止抽吸井喷或井下其它复杂情况发生；4.钻至不整合面、断层附近及疏松砂岩层，防漏；5.钻入油气层井段，尤其是气层段，注意防喷。注：裸眼段容积按井径扩大10%计算。3.5.2钻井液体系井段m钻井液体系0～331预水化膨润土浆331～1279.39聚合物（润滑防塌）钻井液3.5.3钻井液性能项目性能指标0～331m331～5