孤东9-平9013工程设计设计书
来源：教案设计 发布时间：2022-10-14 08:00:27
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设计编号: 202205-180
钻 钻 井 工 程 设 计
单位：
孤东采油厂 井号：
孤东 9-平 9013 井别：
热采生产井 井型：
水平井
中石化胜利油田分公司 202 22 年 年 5 5 月 月 7 27 日
孤东 9 9- -平 平 3 9013 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
钻井液设计 ........................................................................................................ 11
9
油气层保护要求 ................................................................................................ 15
10
油气井压力控制（井控专篇）
........................................................................ 15
11
固井设计 ............................................................................................................ 28
12
钻井施工重点技术要求 .................................................................................... 28
13
完井井口装置 .................................................................................................... 41
14
职业健康、生产安全、公共安全、环保（HSE）要求 ................................ 41
15
钻井资料要求 .................................................................................................... 53
中国石化
井
钻井工程设计 1
孤东 9 9- -平 平 9013
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）
设计依据：胜利油田分公司《新井井位审批纪要 2022-098》。
1.2 井位 数据 初测井口坐标：纵(X)4 193 435.54
横(Y)20 676 788.22 方位修正角(°)：-8.82
磁倾角(°)：56.40
磁场强度(μT)：53.29 2 质量要求 2.1 直井段井身质量要求 表 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 1.25 15 500～980 2 1.25 15 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 中靶要求 定向段采用 MWD 及地质导向随钻测控井身轨迹，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 靶半高(m):0.75
靶半宽(m):5.00
靶点 B 靶半高(m):0.75
靶半宽(m):5.00
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 3.2 井身结构设计数据表
中国石化
井
钻井工程设计 2
孤东 9 9- -平 平 9013
表 表 3 3- -1 1
井身结构设计
注：具体下套管数据测井后由孤东采油厂地质所确定。
3.3 井身结构示意图
图 图 3 3- -1 1
井身结构示意图
开数 井眼尺寸 （mm）×井深（m）
套管尺寸（mm）×下深（m）
水泥返高（m）
一开 Φ346.1×351 Φ273.1×350 地面 二开 Φ241.3×1807.42 Φ177.8×1804 （其中 1544 ～ 1804 为精密滤砂 管）
地面
中国石化
井
钻井工程设计 3
孤东 9 9- -平 平 9013
4 轨道设计 4.1 轨道设计 表 表 4 4- -1 1
轨道设计表
井号：孤东 9-平 9013 轨道类型：直-增-稳-增-平
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（°）
1312.12 651.27 99.23 980.00 89.56 磁倾角（°）
磁场强度（μT）
磁偏角 （°）
收敛角 （°）
方位修正角 （°）
56.40 53.29 -7.58 1.24 -8.82 初测井口：X=4193435.54 Y=20676788.22 靶点:A X=4193351 Y=20677169.1 垂深:1310.1m
闭合距:390.15m
闭合方位:102.51°
靶半高:0.75m
靶半宽:5m 靶点:B X=4193332.2 Y=20677416.1 垂深:1312m
闭合距:636.33m
闭合方位:99.35°
靶半高:0.75m
靶半宽:5m 表 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
980.00 0.00 105.57 980.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
1280.68 60.14 105.57 1228.44 143.83 -38.62 138.55 6.00 0.00
1336.01 60.14 105.57 1255.99 191.81 -51.50 184.77 0.00 0.00
1544.70 89.56 94.35 1310.10 390.15 -84.54 380.88 4.50 341.05 A 1792.42 89.56 94.35 1312.00 636.33 -103.34 627.88 0.00 0.00 B 1807.42 89.56 94.35 1312.12 651.27 -104.48 642.84 0.00 0.00
表 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 0.00 105.57 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 980.00 0.00 105.57 0.00 980.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 1020.00 8.00 105.57 105.57 1019.87 2.79 -0.75 2.69 6.00 0.00 6.00 0.00 1060.00 16.00 105.57 105.57 1058.96 11.10 -2.98 10.69 6.00 0.00 6.00 0.00 1100.00 24.00 105.57 105.57 1096.52 24.77 -6.65 23.86 6.00 0.00 6.00 0.00 1140.00 32.00 105.57 105.57 1131.81 43.53 -11.69 41.93 6.00 0.00 6.00 0.00 1180.00 40.00 105.57 105.57 1164.15 67.02 -18.00 64.56 6.00 0.00 6.00 0.00 1187.74 41.55 105.57 105.57 1170.00 72.08 -19.35 69.43 6.00 0.00 6.00 0.00 1220.00 48.00 105.57 105.57 1192.90 94.79 -25.45 91.31 6.00 0.00 6.00 0.00 1260.00 56.00 105.57 105.57 1217.50 126.28 -33.91 121.65 6.00 0.00 6.00 0.00 1280.68 60.14 105.57 105.57 1228.44 143.83 -38.62 138.55 6.00 0.00 6.00 0.00 1323.98 60.14 105.57 105.57 1250.00 181.38 -48.70 174.72 0.00 0.00 0.00 0.00 1336.01 60.14 105.57 105.57 1255.99 191.81 -51.50 184.77 0.00 0.00 0.00 0.00 1376.01 65.72 103.11 105.38 1274.19 227.40 -60.30 219.26 4.20 -1.77 4.50 339.13 1416.01 71.34 100.86 104.90 1288.82 264.55 -68.01 255.66 4.23 -1.64 4.50 339.95 1456.01 76.99 98.75 104.25 1299.73 302.88 -74.55 293.56 4.24 -1.54 4.50 340.53 1496.01 82.65 96.74 103.50 1306.80 342.01 -79.85 332.56 4.25 -1.49 4.50 340.88 1536.01 88.33 94.78 102.70 1309.94 381.54 -83.85 372.22 4.26 -1.46 4.50 341.04 1544.70 89.56 94.35 102.51 1310.10 390.15 - - 84.54 380.88 4.26 - - 1.46 4.50 341.05 1644.70 89.56 94.35 100.85 1310.87 489.34 -92.13 480.59 0.00 0.00 0.00 0.00 1744.70 89.56 94.35 99.75 1311.63 588.80 -99.72 580.30 0.00 0.00 0.00 0.00 1792.42 89.56 94.35 99.35 1312.00 636.33 - - 103.34 627.88 0.00 0.00 0.00 0.00 1807.42 89.56 94.35 99.23 1312.12 651.27 -104.48 642.84 0.00 0.00 0.00 0.00 注：①设计垂深和靶点垂深均不含补心高，施工时注意修正； ②钻至 B 靶点后按留 15m 口袋设计，具体完钻深度根据实钻情况由甲方确定。
中国石化
井
钻井工程设计 4
孤东 9 9- -平 平 9013
4.2 井眼轨道垂直投影图
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 图 4 4- -2 2
井眼轨道水平投影图
中国石化
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钻井工程设计 5
孤东 9 9- -平 平 9013
5 钻井设备 5.1 设备选择要求 本井设计钻深 1807.42m，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 1807.42m 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。本井钻具最大净重 729.11kN。
（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 1
2 20 0 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 备注 1 天车 最大静负荷 1580kN
台 1
2 游车大钩 最大钩载 1580kN 台 1
3 水龙头 最大静负荷 1600kN，最高工作压力 35MPa，中心内径 75mm 台 1
4 转 盘 最大静负荷 1500kN，开口直径 444.5mm 台 1
5 井架 最大静钩载 1600kN 套 1
6 绞车 额定输入功率 450kW，最大快绳拉力 210kN 台 1
7 井架底座 钻台面高度 4m 或 5m，转盘梁最大静载荷 1600kN 套 1 选一 8 动力系统 单台功率不小于 810kW 台 2
9 钻井泵组 单台功率不小于 597kW（800HP）
台 1～2
10 钻井液 循环罐 含搅拌机，单罐有效容积不小于 30 m 3
个 3
11 振动筛
套 1
12 除砂器
台 1
13 离心机 处理量≥ 40 m 3 /h 台 1～2
14 钻井参数仪
套 1
注：本表仅列 2000m 钻机的主要设备要求，其他设备配备执行 Q/SH 0168.1-2008。
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井
钻井工程设计 6
孤东 9 9- -平 平 9013
6 钻具组 合与强度校核 6.1 钻具组合 6.1.1 一开直井段 井
段：0～351m 地
层：平原组～明化镇组 钻具组合：
Φ346.1mm 钻头+Φ177.8mm 无磁钻铤×1 根+Φ177.8mm 钻铤×8 根+Φ127mm 斜坡钻杆 主要措施：
（1）清水开钻； （2）口袋长度≤ 1 m。
6.1.2 二开直井段 井
段：351～980m 地 层：明化镇组 钻具组合：
Φ241.3mm 钻头+止回阀+Φ177.8mm 无磁钻铤×1 根+Φ177.8mm 钻铤×8 根+Φ127mm斜坡钻杆 主要措施：
（1）优选参数，提高机械钻速； （2）起钻充分循环好钻井液； （3）直井段钻完测电子单、多点。
6.1.3 二开造斜段 井
段：980～1544.7m
地
层：明化镇组～馆陶组 井斜角：0～89.56° 钻具组合（MWD）：
Φ241.3mm 钻头+Φ196.7mm 1.50°单弯动力钻具×1 根+止回阀+Φ127mm 无磁承压钻杆×1 根+MWD 悬挂短节+Φ127mm 无磁承压钻杆×1 根+Φ127mm 加重钻杆×15 根+Φ127mm斜坡钻杆
中国石化
井
钻井工程设计 7
孤东 9 9- -平 平 9013
钻具组合（LWD）：
Φ241.3mm 钻头+Φ196.7mm 1.50°单弯动力钻具×1 根+止回阀+FEWD/LWD+Φ127mm无磁承压钻杆×1 根+MWD 悬挂短节+Φ127mm 无磁承压钻杆×1 根+Φ127mm 斜坡钻杆×39根+Φ127mm 加重钻杆×9 根+Φ158.8mm 随钻震击器×1 套+Φ127mm 加重钻杆×21 根+Φ127mm 斜坡钻杆 主要措施：
（1）要求自垂深 1250m（不含补心高）开始，采用 FEWD/LWD 地质导向钻井技术，随钻测量自然伽马、电阻率曲线跟踪油层，跟踪调整井眼轨迹；根据实际情况采用滑动钻进和复合钻进两种方式施工，随时调整井斜方位； （2）下钻前认真检测单弯螺杆度数，地面测试动力钻具，检查 MWD 或 LWD/FEWD仪器的组装； （3）下钻前钻井液性能稳定，达到设计要求，净化设备运转正常； （4）动力钻具钻进完，短起下钻 5 个立柱； 6.1.4 二开水平段 井 段：1544.7～1807.42m 地 层：馆陶组 井斜角：89.56° 钻具组合：
Φ241.3mm 钻头+Φ196.7mm 1°单弯动力钻具×1 根+止回阀+ FEWD/LWD +Φ127mm 无磁承压钻杆×1 根+ MWD 悬挂短节+Φ127mm 无磁承压钻杆×1 根+Φ127mm 斜坡钻杆×69根+Φ127mm 加重钻杆×9 根+Φ158.8mm 随钻震击器×1 套+Φ127mm 加重钻杆×21 根+Φ127mm 斜坡钻杆 主要措施：
（1）采用 FEWD/LWD 随钻随测监控井眼轨迹；根据实际情况采用滑动钻进和复合钻进两种方式施工，随时调整井斜方位； （2）下钻前认真检测弯套度数，地面测试动力钻具，检查 MRC 仪器的组装； （3）下钻前钻井液性能稳定，达到设计要求，净化设备运转正常； （4）动力钻具钻进完，短起下钻 5 个立柱；
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