莱36-斜更4_设计书（完整）
来源：教案设计 发布时间：2022-10-14 08:35:11
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本井与莱 36-斜更 38、莱 36-更斜 39 同台第二口。
设计编号: 202106-106
钻 钻 井 工 程 设 计
中石化胜利油田分公司 1 2021 年 年 6 06 月 月 0 30 日
单位: 东辛采油厂 井号: 莱 36-斜更 4 井别: 注水井 (先导试验井)
井型: 定向井
莱 莱 36- - 斜更 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 .............................................................................................................. 4
5
钻井设备 .............................................................................................................. 6
6
钻具组合与强度校核 .......................................................................................... 7
7
钻头选型与钻井参数 ........................................................................................ 11
8
钻井液设计 ........................................................................................................ 12
9
油气层保护要求 ................................................................................................ 15
10
油气井压力控制 .................................................................. 错误! 未定义书签。
11
固井设计 ............................................................................................................ 27
12
钻井施工重点技术要求 .................................................................................... 34
13
完井井口装置 .................................................................................................... 40
14
职业健康、生产安全、公共安全、环保（HSSE）要求 .............................. 40
15
钻井资料要求 .................................................................................................... 50
中国石化
井
钻井工程设计
1 莱 莱 36- - 斜更 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）
井位审查纪要号 2021-090。
1.2 井位 数据 初测井口坐标：纵(X)4143784.1
横(Y)20655510.1 方位修正角(°)：-8.4
磁倾角(°)：55.88
磁场强度(μT)：53.07
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 1.00
500～1000 2 1.00
1000～1350 3 1.50
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):15.00
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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2 莱 莱 36- - 斜更 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 311.2 361.0 244.5 360 0～361 二开 215.9 2772.54 139.7 2769 0～2772.54 3.3 钻井顺序 本井与莱 36-斜更 38、莱 36-更斜 39 同台第二口。
表3 3- -2 2
同台井数据
钻井 顺序 井号 井深 （m）
造斜点 （m）
定向方位 （°）
最大井斜角 （°）
水平位移 （m）
表层下深 （m）
备注 1 莱 36-斜更38 2778.92 1000 245.02 26.04 743.59 350
2 莱 36-斜更4 2772.54 1350 234.98 24.96 565.77 360
3 莱 36-更斜39 2743.31 1800 287.98 27.58 395.01 350
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3 莱 莱 36- - 斜更 4 4
3.4 井身结构示意图
图3 3- -1 1
井身 结构图
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4 莱 莱 36- - 斜更 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：莱 36-斜更 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（°）
2650.00 565.77 234.98 1350.00 24.96 磁倾角（°）
磁场强度（μT）
磁偏角 （°）
收敛角 （°）
方位修正角 （°）
55.88 53.07 -7.33 1.07 -8.40 初测井口：X=4143784.10 Y=20655510.10 靶 A X=4143496 Y=20655099 垂深:2513m 闭合距:502m 靶半径:15m 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
1350.00 0.00 234.98 1350.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
1516.41 24.96 234.98 1511.19 35.68 -20.48 -29.22 4.50 0.00
2621.43 24.96 234.98 2513.00 502.00 -288.10 -411.10 0.00 0.00 A 2772.54 24.96 234.98 2650.00 565.77 -324.70 -463.32 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 0.00 234.98 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 1350.00 0.00 234.98 0.00 1350.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 1400.00 7.50 234.98 234.98 1399.86 3.27 -1.88 -2.68 4.50 0.00 4.50 0.00 1450.00 15.00 234.98 234.98 1448.86 13.02 -7.47 -10.66 4.50 0.00 4.50 0.00 1487.98 20.70 234.98 234.98 1485.00 24.65 -14.15 -20.19 4.50 0.00 4.50 0.00 1500.00 22.50 234.98 234.98 1496.17 29.08 -16.69 -23.81 4.50 0.00 4.50 0.00 1516.41 24.96 234.98 234.98 1511.19 35.68 -20.48 -29.22 4.50 0.00 4.50 0.00 1619.88 24.96 234.98 234.98 1605.00 79.34 -45.54 -64.98 0.00 0.00 0.00 0.00 1716.41 24.96 234.98 234.98 1692.51 120.08 -68.91 -98.34 0.00 0.00 0.00 0.00 1890.12 24.96 234.98 234.98 1850.00 193.39 -110.99 -158.37 0.00 0.00 0.00 0.00 1916.41 24.96 234.98 234.98 1873.83 204.48 -117.35 -167.45 0.00 0.00 0.00 0.00 2116.41 24.96 234.98 234.98 2055.15 288.88 -165.79 -236.57 0.00 0.00 0.00 0.00 2316.41 24.96 234.98 234.98 2236.47 373.28 -214.23 -305.69 0.00 0.00 0.00 0.00 2516.41 24.96 234.98 234.98 2417.79 457.68 -262.67 -374.81 0.00 0.00 0.00 0.00 2618.12 24.96 234.98 234.98 2510.00 500.60 -287.30 -409.96 0.00 0.00 0.00 0.00 2621.43 24.96 234.98 234.98 2513.00 502.00 -288.10 -411.10 0.00 0.00 0.00 0.00 2772.54 24.96 234.98 234.98 2650.00 565.77 -324.70 -463.32 0.00 0.00 0.00 0.00 注:1.设计垂深、靶点垂深不含补心高； 2.要求全井最大井斜不超过 26°。
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5 莱 莱 36- - 斜更 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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6 莱 莱 36- - 斜更 4 4
5 钻井设备 5.1 设备选择要求 本井设计钻深 2772.54m，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 2772.54m 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。
5.2 主要设备简介 表 表 5 5- -1 1
3 30 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 1 天车 最大静负荷 1700kN 台 1 2 游车大钩 最大钩载 1700kN 台 1 3 水龙头 最大静负荷 2250kN，最高工作压力 34MPa，中心管内径75mm 台 1 4 转盘 最大静负荷 3150kN，开孔直径 520mm 台 1 5 井架 最大静负荷 1700kN
套 1 6 井架底座 钻台面高度≥5m， 转盘梁最大静载荷 1700kN 套 1 7 动力系统 柴油机 2 台（单台功率不小于 810 kW）
或主柴油发电机组总机功率≥1000 kW 台
8 钻井泵 单台功率不小于 735 kW（1000HP）
套 1～2 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 处理量≥ 40 m3 /h 台 1～2 13 钻井参数仪
套 1
注：本表仅列 3000m 钻机的主要设备要求，其他设备配备执行 Q/SH1020 2618.1-2017。
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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 0～361 Φ311.2mm 钻头 +Φ177.8mm 钻铤 9 根（含无磁钻铤 1 根）+Φ127mm 钻杆 二开 直井段 215.9 361～1350 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 1350～2772.54 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 通井 215.9 0～2772.54 Φ215.9mm 钻头+止回阀+Φ158.8mm 钻铤 2 根+Φ210mm 螺扶+Φ127mm 加重钻杆+Φ127mm 钻杆 或 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):2655.5 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
126.22 27.0
100.0 16.61 2 加重钻杆 127.0 76.2
73.85 270.0
75.35 42.12 11.76 3 钻杆 127.0 108.6 G-105 29.1 2475.54 724.0 4.35 17.23 2.62
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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 短钻铤 根
1
Φ158.8 mm 无磁钻铤 根
1
Φ177.8 mm 无磁钻铤 根
1
Φ158.8 mm 随钻震击器 套
1
Φ127mm 加重钻杆 根
30
Φ214mm 螺旋扶正器 个
3
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
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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 0～361 361 12 30.08 1 P2
2 215.9 361～1350 989 32 30.91 1 HAT127
3 215.9 1350～2772.54 1422.54 65 21.89 1 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) 立管 压力 (MPa) 钻头 压降 (MPa) 循环 压耗 (MPa) 冲 击力 (kN) 喷射 速度 (m/s) 钻头水 功率 (kW) 比水 功率 (W/mm2 ) 上返 速度 ...
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