下面是小编为大家整理的2023年度1_滨435-斜4_设计书(2),供大家参考。
设计编号: 202202-101
钻 钻 井 工 程 设 计
中石化胜利油田分公司 2 2022 年 年 2 02 月 月 5 25 日
单位: 鲁明公司 井号: 滨 435-斜 4 井别: 滚动勘探井 井型: 定向井
滨 滨 435- -斜 斜 4 4 井 钻井工程设计
设 计 单 位 ：
：
胜利石油工程有限公司钻井工艺研究院
工 程 设 计
：
：
钻井液设计 ：
：
固 井 设 计 ：
：
定 额 设 计 ：
：
目 目
录
1
设计依据 .............................................................................................................. 1
2
质量要求 .............................................................................................................. 1
3
井身结构 .............................................................................................................. 1
4
轨道设计 .............................................................................................................. 3
5
钻井设备 .............................................................................................................. 5
6
钻具组合与强度校核 .......................................................................................... 6
7
钻头选型与钻井参数 ........................................................................................ 10
8
取心设计 ............................................................................................................ 11
9
钻井液设计 ........................................................................................................ 13
10
油气层保护要求 ................................................................................................ 17
11
油气井压力控制（井控专篇）
........................................................................ 17
12
固井设计 ............................................................................................................ 29
13
钻井施工重点技术要求 .................................................................................... 36
14
完井井口装置 .................................................................................................... 40
15
职业健康、生产安全、公共安全、环保（HSE）要求 ................................ 40
16
钻井资料要求 .................................................................................................... 51
中国石化
井
钻井工程设计
1 滨 滨 435 5- -斜 斜 4 4
1 设计依据 1.1 钻井工程设计依据 （1）
钻井地质设计； （2）
邻区邻井实钻资料； （3）
有关技术规范及技术法规； （4）
井位审批纪要号：2022-013。钻井投资估算：525 万元。
1.2 井位 数据 初测井口坐标：纵(X)4139705
横(Y)20596170 方位修正角(°)：-7.89
磁倾角(°)：55.98
磁场强度(μT)：53.21
2 质量要求 2.1 直井段井身质量要求 表2 2- -1 1
井身质量要求
井深（m）
井斜角（°）
全角变化率（≤°/30m）
水平位移（m）
0～500 1 0.75 15 500～1000 2 0.75 15 1000～1500 3 1.25 20 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):20.00
3 井身结构 3.1 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：15～20MPa
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井
钻井工程设计
2 滨 滨 435 5- -斜 斜 4 4
3.2 井身结构设计数据表 表3 3- -1 1
井身结构设计
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 311.2 401.0 244.5 400 0～401 二开 215.9 3480.94 139.7 3477 0～3480.94 3.3 井身结构示意图
图3 3- -1 1
井身结构图
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井
钻井工程设计
3 滨 滨 435 5- -斜 斜 4 4
4 轨道设计 4.1 轨道设计 表4 4- -1 1
轨道设计表
井号：滨 435-斜 4 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（°）
3200.00 997.01 3.52 1500.00 32.09 磁倾角（°）
磁场强度（μT）
磁偏角 （°）
收敛角 （°）
方位修正角 （°）
55.98 53.21 -7.23 0.66 -7.89 初测井口：X=4139705.00 Y=20596170.00 靶点:A X=4140600 Y=20596225 垂深:3040m
闭合距:896.69m
闭合方位:3.52°
靶半径:20m 表4 4- -2 2
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 （°/30m）
工具面 （°）
靶点 0.00 0.00 0 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
1500.00 0.00 3.52 1500.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
1713.91 32.09 3.52 1702.91 58.35 58.24 3.58 4.50 0.00
3292.09 32.09 3.52 3040.00 896.69 895.00 55.00 0.00 0.00 A 3480.94 32.09 3.52 3200.00 997.01 995.13 61.15 0.00 0.00
表4 4- -3 3
轨道各点数据
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 （°/30m）
方位变化率 （°/30m）
狗腿度 （°/30m）
工具面 （°）
0.00 0.00 3.52 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 1500.00 0.00 3.52 0.00 1500.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 1550.00 7.50 3.52 3.52 1549.86 3.27 3.26 0.20 4.50 0.00 4.50 0.00 1565.32 9.80 3.52 3.52 1565.00 5.57 5.56 0.34 4.50 0.00 4.50 0.00 1600.00 15.00 3.52 3.52 1598.86 13.02 12.99 0.80 4.50 0.00 4.50 0.00 1650.00 22.50 3.52 3.52 1646.17 29.08 29.02 1.78 4.50 0.00 4.50 0.00 1700.00 30.00 3.52 3.52 1690.99 51.17 51.08 3.14 4.50 0.00 4.50 0.00 1713.91 32.09 3.52 3.52 1702.91 58.35 58.24 3.58 4.50 0.00 4.50 0.00 1913.91 32.09 3.52 3.52 1872.35 164.59 164.28 10.10 0.00 0.00 0.00 0.00 2099.98 32.09 3.52 3.52 2030.00 263.43 262.94 16.16 0.00 0.00 0.00 0.00 2113.91 32.09 3.52 3.52 2041.80 270.83 270.32 16.61 0.00 0.00 0.00 0.00 2313.91 32.09 3.52 3.52 2211.25 377.07 376.36 23.13 0.00 0.00 0.00 0.00 2495.38 32.09 3.52 3.52 2365.00 473.47 472.58 29.04 0.00 0.00 0.00 0.00 2513.91 32.09 3.52 3.52 2380.70 483.32 482.41 29.64 0.00 0.00 0.00 0.00 2701.94 32.09 3.52 3.52 2540.00 583.20 582.10 35.77 0.00 0.00 0.00 0.00 2713.91 32.09 3.52 3.52 2550.15 589.56 588.45 36.16 0.00 0.00 0.00 0.00 2913.91 32.09 3.52 3.52 2719.60 695.80 694.49 42.68 0.00 0.00 0.00 0.00 3113.91 32.09 3.52 3.52 2889.04 802.04 800.53 49.19 0.00 0.00 0.00 0.00 3132.75 32.09 3.52 3.52 2905.00 812.05 810.52 49.81 0.00 0.00 0.00 0.00 3292.09 32.09 3.52 3.52 3040.00 896.69 895.00 55.00 0.00 0.00 0.00 0.00 3480.94 32.09 3.52 3.52 3200.00 997.01 995.13 61.15 0.00 0.00 0.00 0.00 注：要求中靶井斜角不大于 35°，中靶半径小于 20m，中靶后稳斜完钻。
中国石化
井
钻井工程设计
4 滨 滨 435 5- -斜 斜 4 4
4.2 井眼轨道垂直投影图
图4 4- -1 1
井眼轨道垂直投影图
4.3 井眼轨道水平投影图
图4 4- -2 2
井眼轨道水平投影图
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钻井工程设计
5 滨 滨 435 5- -斜 斜 4 4
5 钻井设备 5.1 设备选择要求 本井设计钻深 3480.94m，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 3480.94m 及以上钻井的需要。
（1）正常钻井施工过程中最大工作钩载不能超过钻机实际最大钩载的 80%。
（2）钻具的最大净重不能超过钻杆盒承载能力。
（3）钻机净空高应满足设计井口装置安装的需要。
（4）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。
5.2 主要设备简介 表 表 5 5- - 1
L 40L 型 钻机主要设备 配备 要求
序号 设备名称 主要技术参数 单位 数量 1 天车 最大静负荷 2250kN 台 1 2 游车大钩 最大钩载 2250kN 台 1 3 水龙头 最大静负荷 2250kN，最高工作压力不低于 34MPa，中心管内径 75mm 台 1 4 转 盘 最大静负荷与通孔直径分别为：3150kN，520mm
台 1 5 井架 最大静负荷 2250kN 套 1 6 井架底座 钻台面高度≥5 m，转盘梁最大静载荷 2250 kN 套 1 7 柴油机 柴油机或柴油发电机组单台功率不小于 800 kW 台 3 8 钻井泵 单台功率不小于 960 kW（1300HP），最大泵压 35MPa 台 2 9 钻井液 循环罐 含搅拌机，单罐有效容积不小于 30 m3
个 3 10 振动筛
套 1 11 除砂器
台 1 12 离心机
台 1～2 13 钻井参数仪
套 1 注：本表仅列 4000m 钻机的主要设备要求，其他设备配备执行 Q/SH1020 2618.2-2017。
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井
钻井工程设计
6 滨 滨 435 5- -斜 斜 4 4
6 钻具组合与强度校核 6.1 钻具组合 表6 6- -1 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 311.2 0～401 Φ311.2mm 钻头+Φ177.8mm 钻铤 12 根（含无磁钻铤 1 根）+Φ127mm 钻杆 二 开 直井段 215.9 401～1500 常规钻具：Φ215.9mm 钻头+止回阀+Φ177.8mm 钻铤 12根（含无磁钻铤 1 根）+Φ127mm 钻杆 钟摆钻具：Φ215.9mm 钻头+止回阀+Φ177.8mm 钻铤 2 根（含无磁钻铤 1 根）+ Φ214mm 螺旋扶正器+Φ177.8mm钻铤 10 根+Φ127mm 钻杆 斜井段 215.9 1500～3480.94 Φ215.9mm 钻头+Φ171.5mm1.25°单弯动力钻具+止回阀+Φ158.8mm 无磁钻铤 1 根+MWD+Φ158.8mm 钻铤 2 根+Φ127mm 加重钻杆 30 根+Φ127mm 钻杆 钻井 取心 215 2810～2820（垂深）
3020.62～3032.42 （斜深）
Φ215mm 取心钻头+ Y-8100（非投球式）取心工具+Φ158.8mm 钻铤 9 根+Φ127mm 钻杆 2910～2920（垂深）
3138.65～3150.45 （斜深）
通井 215.9 0～3480.94 组合一：215.9mm 钻头+止回阀+Φ158.8mm 钻铤 2 根+Φ210mm 螺扶+Φ127mm 加重钻杆+Φ127mm 钻杆 ：
组合二：Φ215.9mm钻头+Φ210mm螺扶+止回阀+Φ127mm加重钻杆 1 根+Φ210mm 螺扶+Φ127mm 加重钻杆+Φ127mm 钻杆 注：本设计供参考，施工单位在实钻中可根据实际情况依据地层特性在确保井下安全、确保下套管顺利和井身质量、提高钻井速度的原则调整钻具组合；通井钻具的选择应该有利于井眼修复，以保证套管顺利下入。
6.2 钻柱强度校核 表6 6- -2 2
钻柱强度校核
中和点深度(m):3365.23 中和点位置:外径 127mm 内径 76.2mm 加重钻杆 钻
具
明
细 序号 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 1 钻铤 158.8 71.4
123.7 27.0
100.0 15.26 2 加重钻杆 127.0 76.2
72.37 270.0
82.68 43.97 12.33 3 钻杆 127.0 108.6 G-105 29.1 3183.94 724.0 3.67 15.59 2.62
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7 滨 滨 435 5- -斜 斜 4 4
中国石化
井
钻井工程设计
8 滨 滨 435 5- -斜 斜 4 4
中国石化
井
钻井工程设计
9 滨 滨 435 5- -斜 斜 4 4
6.3 定向井井下专用工具及仪器 表 表 6 6- - 3 井下专用工具及仪器表
名
称 规
格 型
号 数
量 备
注 Φ158.8 mm 无磁钻铤 根
1
Φ177.8 mm 无磁钻铤 根
1
Φ127mm 加重钻杆 根
30
Φ214mm 螺旋扶正器 个
1
Φ210mm 螺旋扶正器 个
2
Φ171.5mm 单弯（1.25°）
根
1
Φ158.8mm 钻铤 根
2
Φ177.8mm 钻铤 根
11
MWD、电子单多点 套
各 1
中国石化
井
钻井工程设计
10 滨 滨 435 5- -斜 斜 4 4
7 钻头选型与钻井参数 7.1 钻头选型 设计 表7 7- -1 1
钻头选型设计表
序号 尺寸 （mm）
钻进井段 （m）
进尺 （m）
纯钻时间（h）
机械钻速（m/h）
数量 （只）
钻头型号推荐 1 2 1 311.2 0～401 401
P2
2 215.9 401～1500 1099 35 31.4 1 HAT127
3 215.9 1500～2900 1400 65 21.54 2 PDC
4 215.9 2900～3480.94 580.94 60 9.68 PDC
7.2 钻井参数设计 表7 7- -2 2
钻井参数设计表
钻头 序号 层位 井段 (m) 喷嘴 组合 (mm) 钻 进 参 数 水
力
参
数 钻压 (kN) 转速 (r/min)排量(L/s) 立...