钻井工程设计概述.docx
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1、目 录 1.设计依据11.1构造名称:鄂尔多斯盆地伊陕斜坡11.2地理及环境资料11.3地质要求11.4地质分层及油气水层12.技术指标及质量要求52.1井身质量要求52.2 钻头、套管程序及固井质量要求52.3 钻井取心质量要求53工程设计73.1井身结构73.2 钻机选型及钻井主要设备83.3 钻具组合103.4 钻井液设计及气层保护要求113.5 钻头及钻井参数设计143.6 油气井压力控制163.7 取心设计183.8 中途测试安全措施203.9 固井设计203.10 各次开钻或分井段施工重点要求253.11 完井设计293.12 弃井要求303.13 钻井进度计划304. 健康、安全
2、与环境管理324.1 基本要求324.2 健康、安全与环境管理体系要求324.3 关键岗位配置要求334.4 健康管理要求334.5 安全管理要求354.6 环境管理要求385. 完井提交资料405.1 完井提交资料406. 附 则416.1 钻井施工设计要求416.2 特殊施工作业要求41 延1001井钻井工程设计1. 设计依据钻井工程设计依据:延1001井钻井地质设计;有关技术规范及技术法规。1.1 构造名称:鄂尔多斯盆地伊陕斜坡1.2 地理及环境资料1.2.1井口坐标:纵:4127306.3 (m), 横:19340286.53 (m)1.2.2地面海拔:1481.46 (m)1.2.3
3、构造位置:鄂尔多斯盆地伊陕斜坡1.2.4地理位置:陕西省延安市安塞县王家湾乡王茂湾北东约1Km处 1.2.5气象资料(在预计施工期内,本地区的风向、风力、气温和大风雪、汛期等情况):井区属大陆性季风半干旱气候,春季干旱多大风,夏季高温多雷雨,秋季凉爽而短促,冬季漫长且干旱。日照充足,雨热同季。年平均气温8,年平均降雨量445mm,无霜期146d。本区第四系含水性较强,潜水位较浅。春秋季多西北风、多沙尘暴天气;夏秋季节易发山洪、山体滑坡等灾害性地质现象。1.2.6地形地貌及交通情况:工区地处黄土高原腹地,地表侵蚀切割强烈,沟壑梁峁发育,地形起伏较大。地表为第四系未固结成岩的松散黄色粘土。该井距主
4、干公路较远,交通不太方便,通讯条件基本上能满足要求。1.3 地质要求1.3.1 井别:预探井 井型:直井1.3.2 设计井深:3623 (m)1.3.3 目的层位:石千峰组,石盒子组,山西组,太原组,本溪组,马家沟组兼探延长组。1.3.4 钻探目的:了解古生界二迭系石千峰组、石盒子组、山西组、太原组、石炭系本溪组和奥陶系马家沟组储层发育及含油气情况;兼探中生界侏罗系延安组和三叠系延长组油层。1.3.5 完钻原则:进入马家沟组马5520m无油气显示完钻1.3.6 完井方法:全套管射孔完井1.4 地质分层及油气水层1.4.1 设计地层、预测气层位置 延1001井地层分层数据表 表1-1地 层设计地
5、层(m)岩 性显示类别显示层段(m)取心层段(m)故障提示界系统组底界深度厚度顶底深度心长新生界第四系240240松散黄土防漏侏罗系中统安定组33898棕红色泥岩上部夹灰杂色泥岩下部夹粉、细砂岩防漏直罗组563225灰绿、紫红色泥岩与浅灰色砂岩互层防卡下统延安组733170细砂岩夹泥岩、砂质泥岩,底部为粗砂岩油防喷防漏富县组81380灰色泥岩夹灰白色中细粒、含砾粗砂岩三叠系上统延长组1793980深灰色泥岩夹浅灰色细砂岩、泥质砂岩油防喷防卡中统纸坊组2320527紫红色泥岩夹浅红色砂岩防卡下统和尚沟组2474154紫红色泥岩夹紫灰色砂岩防卡刘家沟组2759285浅紫色砂岩夹棕红色泥岩防漏古生界
6、二叠系上统石千峰组3036277棕红泥岩与棕色细砂岩互层气2867-28752944-29602997-30053010-30133034-3036防漏防塌 防喷中统石盒子组3308272上部巨厚状泥、下部浅灰色中粗粒石英砂岩 气 3066-30793097-31033125-31283142-31583172-31903239-32543267-32743277-32823285-32893301-33053239-32543267-32743277-32853285-32893301-330538防漏防塌 防喷下统山西组3431123上部泥岩夹砂岩、下部灰黑色泥岩夹砂岩及煤气3324-33
7、293355-33673418-34273324-33293355-33673418-342726防塌 防喷太原组346130灰岩夹泥岩及煤防塌 防喷石炭系上统本溪组351352上部厚煤层、中下部为灰黑色泥岩夹薄层浅灰色细砂岩3472-34813499-35083472-34813499-350818防塌防喷奥陶系下统马家沟组3623110灰岩、白云岩夹凝灰质灰岩、膏盐岩气3513-35233513-352310防塌 防喷防H2S累计取心92m1.4.2浅气层及其它矿物岩层提示目前局部地区发现浅层天然气藏。本溪组底部可能出现的铁铝土质泥岩(赤铁矿、铝土矿)。马家沟组有可能出现膏盐岩。1.4.3
8、邻井试气层中部实测压力 本区试油气层中部实测压力 表1-2井号层位气层井段(m)地层压力(MPa)地层压力系数延505本23384.0-3387.03391.0-3396.023.140.683 本井周边可能存在注水区域,要注意出水, 特别是在本井周围500m范围以内若有注水井或油井,要引起注意;邻井延600井在表层曾发生井漏,本井应特别注意做好表层钻进的防漏堵漏措施;刘家沟组漏失严重,注意防漏、堵漏。古生界地层压力系数一般为0.683左右,钻井施工过程中应注意控制钻井液密度,保护好气层。邻井在三迭系以上地层一般使用钻井液密度小于1.03 g/cm3,石千峰组奥陶系的钻井液密度一般在1.061
9、.07 g/cm3。钻井过程注意防喷,做好中生界油气层的防喷工作, 特别是在甘泉、富县、黄龙等南部区域要注意浅层气,做好井控工作。进入气层后,尤其是本溪组属局部高压层,要特别注意做好防喷工作。1.4.4 本井H2S含量预测周边探井在钻井过程中无H2S显示,但是要求在施工过程中加强对H2S气体的录井检测及防范,一旦发现有H2S气体,现场安全监督及技术人员应严格按照含H2S气井井控规定和钻井安全操作规范果断处理,确保人身及钻井设备的安全。1.4.5 邻井完钻钻井液使用情况 邻井钻井液使用情况统计表 表1-3井号层位井 段(m)钻井液类型密 度(g/cm3)漏斗粘度(s)延600井延安组-石千峰组5
10、78.02700.0清水聚合物1.031.073139石千峰组-马家沟组2700.03516.0聚磺体系1.071.103650延357井延安组-石千峰组510.02692.0清水聚合物1.021.062832石千峰组-马家沟组2692.03436.0聚磺体系1.061.1032391.4.6 本井钻井液类型:水基钻井液1.4.7 全井钻井液体系要求开钻进入石千峰2030m,必须下光钻杆进行工艺堵漏,要求承压5MPa,稳压10min,压降0.5MPa,钻井液体系采用清水聚合物钻井液。工艺堵漏后至完钻采用优质聚磺防塌钻井液体系,尽量控制钻井液密度。要做好保证井壁稳定、井控安全和固井质量的防塌、防
11、喷、防漏工作。1.4.8 设计井全井钻井液性能使用要求 延1001井钻井液基本性能要求表 表1-4井 段 (m)密 度 (g/cm3)漏斗粘度 (s)失水(ml)备 注05401.033035清水聚合物54028091.031.04303558清水聚合物280936231.0730505聚磺体系1.4.8目的层钻井液性能及特殊情况处理要求:如果出现井涌、发生井喷等特殊异常情况,严禁使用重晶石进行压井,应采用石灰石粉进行压井。压井钻井液密度不受设计泥浆密度限制,直至井下恢复正常为止。要求现场储备足够的石灰石粉(50t)和加重钻井液(加重钻井液液量60m3,相对密度1.40g/cm3以上)。1.4
12、.9防碰要求本井周边可能存在注水区域、丛式井井区、油气管道,在钻井作业施工过程中,作业队伍应严格执行安全操作规范,做好防碰工作。在开钻前,做好防碰设计,制定防碰措施。2. 技术指标及质量要求2.1井身质量要求 延1001井井身质量要求表 表2-1井 深(m)井 斜( )全角变化率(/25m)水平位移(m)井径扩大率(%)井斜测量间距(m)010002130152510002000311550152520003000528015253000362372301201525注:(1)封固段井径扩大率15%,易垮段最大井径扩大率20%;(2)全井无键槽和狗腿子,井底无落物;(3)表层最大井斜不超过2。
13、(4)井身质量根据单井情况待定,未尽事宜按照国家相关行业规范执行。2.2 钻头、套管程序及固井质量要求 延1001井钻头、套管程序及固井质量表 表2-2钻头程序(钻头尺寸井深)套管程序(套管尺寸井深)固井水泥段(m)固井质量要求311.1mm540m244.5mm540m0540固井质量采用声波测井和变密度测井综合评价,要求声幅30%;变密度测井反应弱套管波,强地层波。215.9 mm3623m139.7mm3618m036232.3 钻井取心质量要求2.3.1钻井取心目的及要求为了取得准确的储集层物性资料,及时判断油、气、水层,为储量计算和地质研究提供所需岩心,主要目的层一般为石盒子组盒8段
14、、山西组山2段、本溪、马家沟组马五1+2层必须卡层取心;其它井段见气测异常及含气显示要取心。具体取芯段以地质设计为准。2.3.2 钻井取心要求全井设计取心92.00m。油气显示良好,不受设计取心限制,非目的层发现良好油气显示,现场地质负责人可决定停钻取心;钻遇特殊岩层或地层不清,可请示取心。所有取心必须按照预探井钻井取心的准备、取心钻进注意事项、岩心出筒、岩心丈量、岩心整理与保管、岩心描述等要求进行工作。2.3.3 取心技术要求2.3.3.1取心要求用配套取心工具,岩心直径105mm。2.3.3.2取心前、后必须正确丈量方入,保证井深准确。取心过程中要记录好小钻时,避免磨心。2.3.3.3岩心
15、筒出井口后,要立即筒心整理。半小时内必须及时采样,确保含水饱和度分析准确。2.3.3.4应及时对岩心进行岩性特征及含气、水情况的观察和描述,对储层段岩心要进行12小时的密闭试验,观察其含水性。 2.3.3.5上古生界卡层取心必须在发现储层基础上进行。2.3.3.6岩心保存。岩心在分割选样前要编好号,进行全岩心照相。岩心选样必须根据每块岩心保留一半送入岩心库的原则进行。未尽事宜按中石油行业标准执行3工程设计3.1井身结构311.1mm钻头540m244.5mm套管540m2000300010003.1.1井身结构示意图0 图3-1215.9mm钻头3623m139.7mm套管3618m4000井
16、身结构设计数据表 表3-1开钻次序井 深m钻头尺寸mm套管尺寸mm套管下入地层层位套管下入深度m环空水泥浆返深m一开540311.1244.5直罗组540井口二开3623215.9139.7马家沟组3618井口3.1.2井身结构设计说明本井井身结构设计是依据延1001井钻井地质设计做出的。3.2 钻机选型及钻井主要设备 表3-2 序号系统名称型号规格(级别)数量1提 升 系 统绞车JC-502500W12井架自立41.5M13底座DZ3156.1M14天车TC350350T15游动滑车YC350350T16水龙头SL450450T17循 环 系 统钻井泵F1300130028钻井液罐40m35
17、9电动混合漏斗HQ20075KW110加重配浆射流漏斗111加重钻井液储备罐40-60m31-212泥浆搅拌器WNJ-7.57.5KW913动力 传动 系统转盘ZP275700mm114钻杆动力钳ZQ203-100115柴油机PZ12V190B860KW316发电机12V135B300KW217配电房118钻机 控制 系统自动压风机2V6.5/126.5M3119电动压风机2V5.5/125.5M3120刹车系统带刹+气刹121辅助刹车DS-50122固 控 系 统振动筛DKZ-2单筛处理量40-50L/s223除砂器LCS250*2处理量227m3/h124除泥器LCN100*10处理量22
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