商548-斜40_设计书
来源：教案设计 发布时间：2022-10-14 08:45:13
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商 548-斜 41、商 548-斜 40、商 548-斜 39、商 548-斜 38、商 548-斜 37、商 548-斜 34 同台，本井为第 2 口，大门方向朝北。
设计编号: 202012-168
钻 钻 井 工 程 设 计
中石化胜利油田分公司 0 2020 年 1 12 2 月 9 29 日
单位: 鲁明公司 井号: 商 548-斜 40 井别: 采油井 井型: 定向井
商 商 548- -斜 斜 0 40 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
：
：
吴明波
钻井液设计 ：
：
赵志斌
固 井 设 计 ：
：
刘伟莉
定 额 设 计 ：
：
油艳蕊
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 ........................................................................................ 10
8
钻井液设计 ........................................................................................................ 11
9
油气层保护要求 ................................................................................................ 14
10
油气井压力控制（井控专篇）
........................................................................ 15
11
固井设计 ............................................................................................................ 26
12
钻井施工重点技术要求 .................................................................................... 26
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 商 商 548- -斜 斜 40
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：2020-459。钻井投资估算：钻井费 495 万元、测井费 18 万元、录井费 10 万元，合计 523 万元。
1.2 井位 数据 初测井口坐标：纵(X) 4 120 871.50
横(Y) 20 498 838.00 方位修正角(°)：-6.79
磁倾角(°)：55.92
磁场强度(μT)：53.28
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 井斜角 全角变化率 水平位移 （m）
（≤°）
（≤°/30m）
m 0～500 1 0.75
500～1000 2 0.75
1000～1500 3 1.25
1500～1633.48 3 1.25
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
中国石化
井
钻井工程设计
2 商 商 548- -斜 斜 40
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 311.2 411.0 244.5 410 0～411 二开 215.9 3548.83 139.7 3545 0～3548.83 3.3 钻井顺序 表3 3- -2 2
同台井数据
钻井 顺序 井号 井深 （m）
造斜点 （m）
方位 （°）
最大井斜角 （°）
水平位移 （m）
表层下深 （m）
大门方向 1 商 548-斜 41
3488.96
1344.81
258.17
20
710.77
400 北 2 商 548-斜 40
3548.83
1633.48
293.99
30
908.85
410 3 商 548-斜 39
3382.46
1500.00
318.53
16.42 511.99
400 4 商 548-斜 38
3366.23
1700.00
286.72
12.84 290.27
410 5 商 548-斜 37
3426.79
1800.00
243.77
16.39 438.87
400 6 商 548-斜 34
3349.81
2400.00
6.04
10.64 114.13
410 注 ：
井位实施顺序按照地质设计要求。
后期施工根据实钻情况进行相应的绕障设计。
图 图 3 3- - 1
二维轨道 水 平投影图
中国石化
井
钻井工程设计
3 商 商 548- -斜 斜 40
3.4 井身结构示意图
图3 3- -1 1
井身结构图
中国石化
井
钻井工程设计
4 商 商 548- -斜 斜 40
4 轨道设计 4.1 轨道设计 表4 4- -1 1
轨道设计表
井号：商 548-斜 40 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（°）
3310.00 908.85 293.99 1633.48 30.00 磁倾角（°）
磁场强度（μT）
磁偏角 （°）
收敛角 （°）
方位修正角 （°）
55.92 53.28 -6.8 -0.01 -6.79 初测井口：X=4120871.50 Y=20498838.00 靶点:A X=4121200 Y=20498100 垂深:3135m
闭合距:807.81m
闭合方位:293.99°
靶半径:15m
表 表 4 4- - 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
1633.48 0.00 293.99 1633.48 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
1833.48 30.00 293.99 1824.47 51.17 20.81 -46.75 4.50 0.00
3346.75 30.00 293.99 3135.00 807.81 328.50 -738.00 0.00 0.00 A 3548.83 30.00 293.99 3310.00 908.85 369.59 -830.30 0.00 0.00
表 4 4- - 2
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 0.00 293.99 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 1205.00 0.00 293.99 0.00 1205.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 1510.00 0.00 293.99 0.00 1510.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 1633.48 0.00 293.99 0.00 1633.48 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 1683.48 7.50 293.99 293.99 1683.34 3.27 1.33 -2.99 4.50 0.00 4.50 0.00 1733.48 15.00 293.99 293.99 1732.35 13.02 5.29 -11.89 4.50 0.00 4.50 0.00 1783.48 22.50 293.99 293.99 1779.66 29.08 11.82 -26.56 4.50 0.00 4.50 0.00 1833.48 30.00 293.99 293.99 1824.47 51.17 20.81 -46.75 4.50 0.00 4.50 0.00 2033.48 30.00 293.99 293.99 1997.67 151.17 61.48 -138.11 0.00 0.00 0.00 0.00 2039.63 30.00 293.99 293.99 2003.00 154.25 62.73 -140.92 0.00 0.00 0.00 0.00 2233.48 30.00 293.99 293.99 2170.88 251.17 102.14 -229.47 0.00 0.00 0.00 0.00 2339.85 30.00 293.99 293.99 2263.00 304.36 123.77 -278.06 0.00 0.00 0.00 0.00 2433.48 30.00 293.99 293.99 2344.08 351.17 142.81 -320.83 0.00 0.00 0.00 0.00 2633.48 30.00 293.99 293.99 2517.29 451.17 183.47 -412.18 0.00 0.00 0.00 0.00 2833.48 30.00 293.99 293.99 2690.50 551.17 224.14 -503.54 0.00 0.00 0.00 0.00 2925.29 30.00 293.99 293.99 2770.00 597.08 242.80 -545.48 0.00 0.00 0.00 0.00 3033.48 30.00 293.99 293.99 2863.70 651.17 264.80 -594.90 0.00 0.00 0.00 0.00 3233.48 30.00 293.99 293.99 3036.91 751.17 305.47 -686.26 0.00 0.00 0.00 0.00 3248.60 30.00 293.99 293.99 3050.00 758.73 308.54 -693.17 0.00 0.00 0.00 0.00 3346.75
30.00
293.99
293.99
3135.00
807.81
328.50
- - 738.00
0.00
0.00
0.00
0.00
3546.75 30.00 293.99 293.99 3308.21 907.81 369.17 -829.36 0.00 0.00 0.00 0.00 3548.83 30.00 293.99 293.99 3310.00 908.85 369.59 -830.30 0.00 0.00 0.00 0.00 注：①地质设计要求中靶半径控制在 15m 以内。
②地质设计要求以 30°井斜角中靶稳斜完钻。
中国石化
井
钻井工程设计
5 商 商 548- -斜 斜 40
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
中国石化
井
钻井工程设计
6 商 商 548- -斜 斜 40
5 钻井设备 5.1 设备选择要求 本井设计钻深 3548.83m，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 3548.83m 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
4 40 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 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，立根盒容量（直径114 mm 钻杆，28 m 立根）4000 m 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
7 商 商 548- -斜 斜 40
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 Φ311.2 0～411 Φ311.2mm 钻头 +Φ177.8mm 钻铤 12 根（含无磁钻铤 1 根）+Φ127mm 钻杆 直井段 Φ215.9 411～1633.48 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 定向段 Φ215.9 1633.48～1833.48 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 15 根+Φ127mm 钻杆 稳斜段 Φ215.9 1833.48～3548.83 复合钻具：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 常规钻具：Φ215.9mm 钻头+Φ214mm 螺扶 1 个+止回阀+Φ158.8mm 短钻铤 1 根+Φ214mm 螺扶 1 个 +Φ158.8mm 无磁钻铤1 根+Φ214mm 螺扶 1 个+Φ158.8mm 钻铤 1 根 +Φ127mm 加重钻杆 15根 +Φ158.8mm随钻震击器 1套 +Φ127mm 加重钻杆 15根 +Φ127mm 钻杆 通井 Φ215.9 0～3548.83 组合 1：Φ215.9mm 钻头+止回阀+Φ158.8mm 钻铤 2 根+Φ210mm螺扶+Φ127mm 加重钻杆+Φ127mm 钻杆 组合 2：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): 3459.13 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 14.86 2 加重钻杆 127.0 76.2
72.37 270.0
71.88 42.31 9.79 3 钻杆 127.0 108.6 G-105 29.1 3251.83 724.0 3.63 ...
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