钻井工程设计辅导.ppt

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1、钻井工程设计主讲人：崔金栋u一、一、设计依据设计依据u二、井位及地质概况二、井位及地质概况u三、井身结构设计三、井身结构设计u四、固井设计四、固井设计u五、钻柱设计五、钻柱设计u六、钻井设备选择六、钻井设备选择u七、钻头及钻进参数设计七、钻头及钻进参数设计u八、钻井液设计八、钻井液设计u九、下部钻具组合设计九、下部钻具组合设计钻井工程设计内容钻井工程设计内容u十、水力参数设计十、水力参数设计u十一、油气井压力控制十一、油气井压力控制u十二、各次开钻或分井段施工重点要求十二、各次开钻或分井段施工重点要求u十三、地层压力监测要求十三、地层压力监测要求u十四、油气层保护十四、油气层保护u十五、健康、

2、安全与环境管理十五、健康、安全与环境管理u十六、完井井口装置十六、完井井口装置u十七、钻井进度计划十七、钻井进度计划u十八、成本预算及主要技术经济指标十八、成本预算及主要技术经济指标一、设计依据1 1、XXXXXX井钻井地质设计井钻井地质设计2 2、XXXXXX井主要的引用标准、规范和规定井主要的引用标准、规范和规定（1 1）SY/T5431-2008SY/T5431-2008井身结构设计方法井身结构设计方法（2 2）SY/T5088-2008SY/T5088-2008钻井井身质量控制规范钻井井身质量控制规范（3 3）SY/T5234-2004SY/T5234-2004优选参数钻井基本方法及应

3、用优选参数钻井基本方法及应用（4 4）SY/T5964-2006SY/T5964-2006钻井井控装置组合配套安装调试与维护钻井井控装置组合配套安装调试与维护（5 5）SY/T6426-2005SY/T6426-2005钻井井控技术规程钻井井控技术规程（6 6）SY/T5480-2007SY/T5480-2007固井设计规范固井设计规范（7 7）SY/T5955-2004SY/T5955-2004定向井井身轨迹质量定向井井身轨迹质量（8 8）SY/T6276-2010SY/T6276-2010石油天然气工业健康、安全与环境管理体系石油天然气工业健康、安全与环境管理体系（9 9）SY/T5435

4、-2003SY/T5435-2003定向井轨道设计与轨道计算定向井轨道设计与轨道计算（1010）SY/T5172-2007SY/T5172-2007直井井眼轨迹控制技术规范直井井眼轨迹控制技术规范（1111）Q/SH0082-2007Q/SH0082-2007水平井钻井工程设计要求水平井钻井工程设计要求 3 3、根据邻井钻井资料及区块实钻资料根据邻井钻井资料及区块实钻资料二、井位及地质概况二、井位及地质概况井号井号井别井别井型井型井井位位坐标坐标纵纵（X X）横横（Y Y）地面海拔地面海拔地理位置地理位置构造位置构造位置设计井深（设计井深（m m）目的层目的层完钻原则完钻原则完钻层位完钻层位完

5、井方法完井方法1 1、基本数据表、基本数据表5二、井位及地质概况二、井位及地质概况2 2、地理及环境资料、地理及环境资料气象资料气象资料该地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，秋季凉该地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 8，年平均，年平均降水量降水量445mm445mm，无霜期，无霜期146146天。春秋季多西北风，春季易发沙尘暴天气，夏天。春秋季多西北风，春季易发沙尘暴天气，夏秋季多雷雨易发山洪滑坡。秋季多雷雨易发山洪滑坡。地

6、形地貌及交通情况地形地貌及交通情况该井区处于黄土高原腹地，沟谷纵横，山峁相间，地形复杂，地表起伏高差大，该井区处于黄土高原腹地，沟谷纵横，山峁相间，地形复杂，地表起伏高差大，地表为第四系松散黄色粘土，林木覆盖。地表为第四系松散黄色粘土，林木覆盖。该井所处地区森林覆盖，交通、通讯条件均较差。该井所处地区森林覆盖，交通、通讯条件均较差。6地地 层层底界底界埋深埋深（m m）视厚度视厚度（m m）油气显示油气显示故障提示故障提示系系组组代号代号邻井资料邻井资料预测预测第四系第四系Q Q80808080 第三系第三系太康组太康组NtNt340340260260 防漏防漏白垩系白垩系明水组明水组K2mK

7、2m760760420420 防缩径、造防缩径、造浆浆四方台组四方台组K2sK2s11501150390390 防缩径、造防缩径、造浆浆嫩江组嫩江组K2nK2n17701770620620 防塌、斜防塌、斜姚家组姚家组K2yK2y19301930160160 防塌、斜防塌、斜青山口组青山口组K2qn3K2qn320372037107107 防喷防喷K2qn2K2qn222892289252252 K2qn1K2qn124002400（未穿）（未穿）111111 备备 注注DB38DB38井井青青一一原原始始地地层层压压力力22.67MPa/2315.0m22.67MPa/2315.0m，压压力

8、力系系数数0.97930.9793；地地层层温温度度9797 C/2315.0mC/2315.0m，供本井参考。，供本井参考。二、井位及地质概况二、井位及地质概况3 3、XXXXXX井钻遇地层预测表井钻遇地层预测表2022/12/18三、井身结构设计三、井身结构设计1、井身井身结构构设计的主要原的主要原则能有效保能有效保护油气油气层能避免能避免产生井漏、井生井漏、井喷、井塌、井塌、卡卡钻等井下复等井下复杂情况情况,为全井安全井安全、全、优质、快速和、快速和经济地地钻进创造条件；造条件；当当实际地地层压力超力超过预测值使井使井出出现液流液流时，在一定范，在一定范围内，具内，具有有压井井处理溢流的

9、能力。理溢流的能力。2022/12/182 2、套管、套管类型型导管管钻表表层井眼井眼时，将，将钻井液从地表引井液从地表引导到到钻台平面上来。台平面上来。表表层套管套管防止浅防止浅层水受水受污染，封染，封闭浅浅层流砂、流砂、砾石石层及浅及浅层气，支撑井口气，支撑井口设备装置，装置，悬挂依次下入的各挂依次下入的各层套管的套管的载荷。荷。技技术套管（中套管（中间套管）套管）封隔坍塌地封隔坍塌地层及高及高压水水层封隔不同的封隔不同的压力体系力体系继续钻井的需要井的需要三、井身结构设计三、井身结构设计2 2、套管、套管类型型油油层套管（生套管（生产套管）套管）为油气生油气生产提供流通通道提供流通通道保

10、保护产层、分、分层测试、分、分层采油、分采油、分层改造改造尾管尾管技技术尾管尾管生生产尾管尾管尾管回接尾管回接三、井身结构设计三、井身结构设计2022/12/18井井深深当量泥浆密度当量泥浆密度GpGf3 3、考、考虑的因素的因素岩性剖面及故障提示岩性剖面及故障提示地地层压力、地力、地层破裂破裂压力力工程参数工程参数正常作正常作业：抽吸：抽吸压力系数力系数Sw、激激动压力系数力系数Sg、地地层压裂安全增裂安全增值Sf出出现液流：抽吸液流：抽吸压力系数力系数Sw、地地层压裂安全增裂安全增值Sf、考考虑液流情况下地液流情况下地层压力力增加增加值 SK最大允最大允许压差差PPN N(Pa)(Pa)三

11、、井身结构设计三、井身结构设计4 4、井身、井身结构构设计关关键参数参数最大最大钻井液密度：某一井液密度：某一层套管的套管的钻进井段中所井段中所用的最大用的最大钻井液密度，和井液密度，和该井段中的最大地井段中的最大地层压力有关：力有关：maxmax:某某层套管的套管的钻进井段中所使用的最大井段中所使用的最大钻井液密井液密度，度，g/cmg/cm3 3；pmaxpmax该井段的最大地井段的最大地层压力梯度，力梯度，g/cmg/cm3 3；S Sw w:考考虑到上提到上提钻柱柱时抽吸作用使井底抽吸作用使井底压力降低，力降低，为了平衡地了平衡地层压力所加的附加力所加的附加钻井液密度，井液密度，g/c

12、mg/cm3 3。Sw=0.024-0.048g/cmSw=0.024-0.048g/cm3.3.三、井身结构设计三、井身结构设计4 4、井身、井身结构构设计关关键参数参数最大井内最大井内压力梯度力梯度正常作正常作业（起下（起下钻、钻进）：正常）：正常钻井条件下，井井条件下，井内最大内最大压力梯度是力梯度是发生在下放生在下放钻柱柱时，由于，由于产生生压力激力激动使得井内使得井内压力增高，力增高，设由于由于压力激力激动使井内使井内的的压力增加力增加值为SgSg，则最大井内最大井内压力梯度力梯度为：Sg:Sg:激激动压力梯度当量密度；力梯度当量密度；g/cmg/cm3 3；Sg=0.024-0.0

13、48g/cmSg=0.024-0.048g/cm3 3三、井身结构设计三、井身结构设计4 4、井身、井身结构构设计关关键参数参数最大井内最大井内压力梯度（力梯度（续）发生液流生液流时：为了制止液流，如了制止液流，如压井井时井内井内压力增力增高高值为Sk,Sk,则最大井内最大井内压力梯度力梯度为：Sk=0.060g/cmSk=0.060g/cm3 3上式只适用于上式只适用于发生液流生液流时最大地最大地层压力所在的井深力所在的井深H Hpmaxpmax的的井底井底处，而，而对于井深于井深为HnHn的任意井深的任意井深处的井内的井内压力梯度力梯度为：三、井身结构设计三、井身结构设计4 4、井身、井身

14、结构构设计关关键参数参数套管下深的套管下深的临界条件界条件为了确保上一了确保上一层套管鞋套管鞋处的裸露地的裸露地层不被不被压裂，裂，应该保保证，某一井段的最大，某一井段的最大井内液柱井内液柱压力梯度力梯度满足：足：f:f:上一上一层套管下入深套管下入深度度处裸露地裸露地层的破裂的破裂压力梯度；力梯度；g/cmg/cm3 3Sf Sf：为避免将上一避免将上一层套管套管下入深度下入深度处裸露地裸露地层压裂裂的安全的安全值，Sf Sf=0.024-=0.024-0.0480.048g/cmg/cm3 3当量泥浆密度当量泥浆密度GpGf三、井身结构设计三、井身结构设计5 5、最大允、最大允许压差差为了

15、在下套管了在下套管过程中，不致于程中，不致于发生生压差粘卡套差粘卡套管的事故，管的事故，应该限制井内限制井内钻井液液柱井液液柱压力与地力与地层压力的力的压力差力差值，即，即规定最大允定最大允许压差。差。最大允最大允许压差的取差的取值在正常在正常压力地力地层：PPN N=11-17MPa=11-17MPa在异常在异常压力井段：力井段：Pa=14-22MPaPa=14-22MPa三、井身结构设计三、井身结构设计6 6、设计步步骤和方法和方法（1 1）各）各层套管（不含油套管（不含油层套管）下入深度初套管）下入深度初选点点HniHni的确定的确定正常正常钻进时：fnrfnr:在在设计套管套管层所在的

16、裸眼井段内，在最大井内液所在的裸眼井段内，在最大井内液柱柱压力梯度作用下，上部裸露地力梯度作用下，上部裸露地层不致破裂所不致破裂所应有有的地的地层破裂破裂压力梯度，力梯度，g/cmg/cm3 3;maxmax:裸露井段裸露井段预计的最大地的最大地层压力梯度，力梯度，g/cmg/cm3 3;三、井身结构设计三、井身结构设计6 6、设计步步骤和方法和方法（1 1）各）各层套管（不含油套管（不含油层套管）下入深度初套管）下入深度初选点点HniHni的确定（的确定（续1 1）发生液流生液流时时：fnkfnk:在在设计套管套管层所在的裸眼井段所在的裸眼井段发生液流生液流时，在最大井在最大井内内压力梯度作

17、用下，上部裸露地力梯度作用下，上部裸露地层不致破裂所不致破裂所应有的地有的地层破裂破裂压力梯度，力梯度，g/cmg/cm3 3;Hni:Hni:设计层套管的初始下入深度，套管的初始下入深度，m;m;H Hpmaxpmax:最大地最大地层压力所力所对应的井深的井深;m m。三、井身结构设计三、井身结构设计6 6、设计步步骤和方法和方法（1 1）各）各层套管（不含油套管（不含油层套管）下入深度初套管）下入深度初选点点HniHni的确定（的确定（续2 2）比比较正常正常钻井情况下和井情况下和发生液流情况下的最小地生液流情况下的最小地层破裂破裂压力，力，一般地一般地 fnkfnkfnrfnr,因此通常

18、按因此通常按 fnkfnk计算，只算，只有在肯定不会有在肯定不会发生液流的情况下，才按生液流的情况下，才按 fnrfnr计算。算。对于技于技术套管，首先套管，首先计算出算出 fnkfnk，然后通然后通过作作图或数或数字字计算的方法找到地算的方法找到地层破裂破裂压力力为 fnkfnk的井深，的井深，该井井深即深即为技技术套管下入的初套管下入的初选点。点。对于技于技术套管，需要校核是否会卡套管，套管，需要校核是否会卡套管，对于表于表层套管，套管，则一般不必一般不必进行行压差粘卡套管的校核差粘卡套管的校核三、井身结构设计三、井身结构设计当量泥浆密度当量泥浆密度GpGf正常工况（起钻、下钻）正常工况（

19、起钻、下钻）发生液流时发生液流时当量泥浆密度当量泥浆密度GpGf三、井身结构设计三、井身结构设计6、设计步骤和方法（2）校核套管下入初选点Hni是否会发生压差粘卡套管所用最大钻井液密度与最小地层压力之间实际的最大静止压差：P：套管所受到的最大静止压差，MPa；min：该井段内最下地层压力,g/cm3;Hmm：最小地层压力所对应的井深,m。三、井身结构设计三、井身结构设计6、设计步骤和方法（2）校核套管下入初选点Hni是否会发生压差粘卡套管（续1）比较P与P N(P a)PPN（或Pa），则假定深度Hni为中间套管下入深度。若PPN（或Pa），则中间套管下至Hni过程中有被卡危险。在这种情况下,

20、必须采取下尾管的方法解决。确定技术套管的下入深度：先计算不卡套管的最大地层压力梯度，g/cm3;与pper对应的井深即为经过校核的井深三、井身结构设计三、井身结构设计6 6、设计步步骤和方法和方法（3 3）在技）在技术套套下入深度浅于初套套下入深度浅于初选点的情况下，点的情况下，确定尾管的下入深度确定尾管的下入深度H Hn+1n+1确定尾管下入深度的初确定尾管下入深度的初选点点H Hn+1,In+1,I由技由技术套管鞋套管鞋处的地的地层破裂破裂压力梯度力梯度fnfn可求得允可求得允许的最大地的最大地层压力梯度力梯度pper:pper:通通过数字数字计算或作算或作图法找到与法找到与pperppe

21、r相等的地相等的地层压力力梯度所梯度所对应的井深，的井深，该井深即井深即为尾管下入深度的初尾管下入深度的初选点。点。校核尾管的下入深度初校核尾管的下入深度初选点是否会点是否会发生卡套管生卡套管三、井身结构设计三、井身结构设计采用迭代法，试取一个采用迭代法，试取一个H Hn+1n+1值求值求 pperpper，如果如果 pperpper大于该深度的实际地层压力梯度，且大于该深度的实际地层压力梯度，且二者接近，则二者接近，则H Hn+1n+1就是尾管下入深度。就是尾管下入深度。GpGfH Hn nH Hn+1n+11)1)中间套管下深中间套管下深HnHn的确定的确定与与pperpper相对应的井深

22、即为中间套管下深相对应的井深即为中间套管下深HnHn。2)2)尾管下深尾管下深H Hn+1n+1的确定的确定三、井身结构设计三、井身结构设计生生产套套管管尺尺寸寸应满足足采采油油方方面面要要求求。根根据据生生产层的的产能能、油油管管大大小小、增增产措施及井下作措施及井下作业等要求来确定。等要求来确定。对于于探探井井，要要考考虑原原设计井井深深是是否否要要加加深深，地地质上上的的变化化会会使使原原来来的的预告告难于于准准确确，是是否否要要求求井井眼眼尺尺寸寸上上留留有有余余量量以以便便增增下下中中间套套管管，以以及及对岩岩心心尺寸要求等。尺寸要求等。要要考考虑到到工工艺水水平平，如如井井眼眼情情

23、况况、曲曲率率大大小小、井井斜斜角角以以及及地地质复复杂情情况况带来的来的问题。并。并应考考虑管材、管材、钻头库存存规格等的限制。格等的限制。（一）（一）设计中考中考虑的因素的因素7 7、套管尺寸与井眼尺寸、套管尺寸与井眼尺寸选择及配合及配合三、井身结构设计三、井身结构设计确确定定井井身身结构构尺尺寸寸一一般般由由内内向向外外依依次次进行行，首首先先确确定定生生产套套管管尺尺寸寸，再再确确定定下下入入生生产套套管管的的井井眼眼尺尺寸寸，然然后后确确定定中中层套套管管尺尺寸寸等等，依依此此类推推，直直到到表表层套套管管的的井井眼尺寸，最后确定眼尺寸，最后确定导管尺寸。管尺寸。生生产套管根据采油方

24、面要求来定。勘探井套管根据采油方面要求来定。勘探井则按照勘探方要求来定。按照勘探方要求来定。套套管管与与井井眼眼之之间有有一一定定间隙隙，间隙隙过大大则不不经济，过小小会会导致致下下套套管管困困难及及注注水水泥泥后后水水泥泥过早早脱脱水水形形成成水水泥泥桥。间隙隙值一一般般最最小小在在9.512.79.512.7mm(3/81/2in)mm(3/81/2in)范范围，最好最好为1919mmmm（3/4in3/4in）。）。（二）套管和井眼尺寸的选择和确定方法（二）套管和井眼尺寸的选择和确定方法7 7、套管尺寸与井眼尺寸、套管尺寸与井眼尺寸选择及配合及配合三、井身结构设计三、井身结构设计3套管及

25、井眼尺寸套管及井眼尺寸标准准组合合81/2三、井身结构设计三、井身结构设计8四、固井设计四、固井设计1 1、套管管柱设计、套管管柱设计2 2、注水泥浆设计、注水泥浆设计9四、固井设计四、固井设计1 1、套管管柱设计、套管管柱设计（1 1）套管柱强度设计原则）套管柱强度设计原则（2 2）套管柱强度设计方法）套管柱强度设计方法29水泥水泥用量与替浆量计算用量与替浆量计算替替浆量：量：在注水泥施工中，用来将水泥在注水泥施工中，用来将水泥浆从套管内从套管内顶替到替到环空所需要的空所需要的顶替液体替液体积。水泥用量：水泥用量：指的是固井所需干水泥的重量指的是固井所需干水泥的重量 （1 1）水泥用量）水泥

26、用量 为计算水泥用量需先算水泥用量需先计算出固井所需的算出固井所需的水泥水泥浆量量（水泥（水泥浆体体积）。）。2 2、注水泥基本、注水泥基本设计四、固井设计四、固井设计30水泥用量与替浆量计算（1）水泥用量 1）水泥浆量 根据电测井径，将环空水泥浆封固段分为若干段（设为n段），环空水泥浆量为：管内水泥塞体积为：2 2、注水泥基本、注水泥基本设计四、固井设计四、固井设计31水泥用量与替浆量计算（1）水泥用量 2）水泥用量 3）配浆水用量 在现场，井场实际水泥准备量和配浆用水准备量都要在理论计算的基础上附加一定数量，具体附加量据油田经验定。外加剂用量，当知道水泥用量和水泥浆配方后即可计算出来。2

27、2、注水泥基本、注水泥基本设计四、固井设计四、固井设计32水泥用量与替浆量计算（2）替浆量 替浆量用下式计算：2 2、注水泥基本、注水泥基本设计四、固井设计四、固井设计33注水泥流变学设计 注水泥流变学设计是注水泥设计中的非常重要的部分，提高注水泥顶替效率、保证注水泥施工中井内压力平衡，是注水泥流变学设计的主要目的。水泥流变学设计的基本内容：水泥浆流变参数计算紊流临界排量设计 2 2、注水泥基本、注水泥基本设计四、固井设计四、固井设计34注水注水泥流变学设计泥流变学设计（1）水泥）水泥浆流流变参数参数计算算水泥水泥浆流流变性性测量仍采用量仍采用旋旋转粘度粘度计，但，但测量方法上与量方法上与钻井

28、液稍有差井液稍有差别，水泥，水泥浆只只测量量300r/min300r/min、200r/min200r/min、100r/min100r/min、6r/min6r/min和和3r/min3r/min转速下的剪切速下的剪切应力力值，不，不测量量600r/min600r/min转速下的剪切速下的剪切应力力值。水泥。水泥浆流流变参数参数计算式如下：算式如下：为了了提高注水泥提高注水泥顶替效率，要求替效率，要求水泥水泥浆的流性指数比的流性指数比钻井液的流性指数低井液的流性指数低。2 2、注水泥基本、注水泥基本设计四、固井设计四、固井设计35注水泥流变学设计（2）紊流临界排量设计 紊流顶替是提高注水泥顶

29、替效率的有效措施之一，如果在条件允许下水泥浆能达到紊流则最好。水泥浆在环空中的流态通过施工排量控制。水泥浆在环空中的雷诺数计算式为：2 2、注水泥基本、注水泥基本设计四、固井设计四、固井设计362.注水泥流变学设计（2）紊流临界排量设计 幂律液体的临界雷诺数为：由式（7-58）与（7-59）可得水泥浆达到紊流时的临界环空流速计算式为 因此，水泥浆紊流的临界排量为（按现场常用单位“方/分”）2 2、注水泥基本、注水泥基本设计四、固井设计四、固井设计10五、钻柱设计五、钻柱设计1 1、钻柱组合设计、钻柱组合设计钻柱组合选择的基本原则钻柱组合选择的基本原则（1）方钻杆尺寸应比钻杆尺寸大一级（2）按给

30、定的套管尺寸确定合理尺寸的方钻杆（3）方钻杆长度应比所选用最长钻杆长2-3m（4）方钻杆长度应比所选钻杆长2-3m（5）复合钻铤中相邻钻铤的抗弯刚度的比值小于2.5钻铤长度的确定钻铤长度的确定（1）以中和点确定钻铤长度（2）以零轴向应力截面确定钻铤长度刘广志王德民周守为11五、钻柱设计五、钻柱设计2 2、钻柱强度设计、钻柱强度设计设计原则设计原则（1 1）有足够的抗拉强度，保证井口卡瓦的安全悬挂和出现井下复杂情况时的处理能力）有足够的抗拉强度，保证井口卡瓦的安全悬挂和出现井下复杂情况时的处理能力（2 2）足够的抗外挤强度，以便进行中途测试）足够的抗外挤强度，以便进行中途测试（3 3）能承受正常

31、钻进时的扭矩和内压）能承受正常钻进时的扭矩和内压设计数据设计数据（1 1）钻柱预计的总长度）钻柱预计的总长度（2 2）井眼尺寸）井眼尺寸（3 3）钻井液密度）钻井液密度（4 4）抗拉安全系数，拉力余量）抗拉安全系数，拉力余量（5 5）抗挤毁安全系数）抗挤毁安全系数（6 6）钻杆规范、钢级、单位长度重力）钻杆规范、钢级、单位长度重力（7 7）外载荷分析：轴向拉力、外挤力、扭矩、弯曲力矩、动载）外载荷分析：轴向拉力、外挤力、扭矩、弯曲力矩、动载14五、钻柱设计五、钻柱设计2 2、钻柱强度设计、钻柱强度设计设计方法设计方法（1 1）设计系数法）设计系数法（2 2）卡瓦挤毁法）卡瓦挤毁法（3 3）拉力

32、余量法）拉力余量法15六、钻井设备选择六、钻井设备选择1 1、钻机设计依据、钻机设计依据（1 1）钻机的技术特性）钻机的技术特性（2 2）所钻井的井身结构）所钻井的井身结构（3 3）钻具组合）钻具组合（4 4）设计井地区的地质条件）设计井地区的地质条件（5 5）钻井工艺技术要求）钻井工艺技术要求2 2、钻机的主要参数、钻机的主要参数（1 1）钻机名义（公称）钻深）钻机名义（公称）钻深（2 2）最大钩载）最大钩载（3 3）最大钻柱载荷）最大钻柱载荷 16六、钻井设备选择六、钻井设备选择3 3、绞车选择原则、绞车选择原则（1 1）钩载储备系数应尽量选择大些（一般不小于）钩载储备系数应尽量选择大些（

33、一般不小于1.801.80）（2 2）井架高度）井架高度一般应满足一般应满足（LsLs为立柱高度）为立柱高度）（3 3）选择排挡数高的绞车，这样可以充分利用绞车功率，降）选择排挡数高的绞车，这样可以充分利用绞车功率，降低起钻时间低起钻时间4 4、转盘选择原则、转盘选择原则（1 1）转盘开口直径应保证所设计井第一次开钻所用的最大钻头能顺利通）转盘开口直径应保证所设计井第一次开钻所用的最大钻头能顺利通过转盘中心通孔过转盘中心通孔（2 2）转盘转速可调整范围大）转盘转速可调整范围大（3 3）转盘最大静载荷应与钻机最大钩载匹配）转盘最大静载荷应与钻机最大钩载匹配（4 4）转盘的额定功率应满足最大工作扭

34、矩）转盘的额定功率应满足最大工作扭矩17六、钻井设备选择六、钻井设备选择5 5、钻井泵选择原则、钻井泵选择原则（1 1）根据设计井的井身结构、钻柱组合及钻井液性能，确定）根据设计井的井身结构、钻柱组合及钻井液性能，确定满足钻井中携带钻屑的最小排量满足钻井中携带钻屑的最小排量（2 2）满足钻至设计井深允许的最高泵压和携带钻屑的最小排）满足钻至设计井深允许的最高泵压和携带钻屑的最小排量量（3 3）满足钻井水力参数优选中，最高泵压和最优排量的选择）满足钻井水力参数优选中，最高泵压和最优排量的选择（4 4）承受高泵压且流量可调范围大）承受高泵压且流量可调范围大18七、钻头及钻进参数设计七、钻头及钻进参

35、数设计1 1、钻头选择原则和考虑因素、钻头选择原则和考虑因素（1 1）地层岩性）地层岩性（2 2）各种类型钻头结构、工作原理、适用性条件）各种类型钻头结构、工作原理、适用性条件（3 3）对已使用钻头资料进行详细分析、评价、作为选择钻头的比较标准，）对已使用钻头资料进行详细分析、评价、作为选择钻头的比较标准，这是合理选择和使用好钻头的重要步骤这是合理选择和使用好钻头的重要步骤2 2、钻头选型方法、钻头选型方法钻头选型方法有成本法，钻头选型方法有成本法，三步法，三步法，比能法，优选钻头组合法比能法，优选钻头组合法三步法三步法（1 1）根据区域地层岩性特性初选与地层岩性相适应的钻头）根据区域地层岩性

36、特性初选与地层岩性相适应的钻头（2 2）由初选的钻头，根据钻井工艺技术条件，并参考已钻井的钻头资）由初选的钻头，根据钻井工艺技术条件，并参考已钻井的钻头资料，评选钻井进尺高，机械钻速高、纯钻时间长的钻头类型料，评选钻井进尺高，机械钻速高、纯钻时间长的钻头类型（3 3）用直接成本方程计算第二步选出钻头成本，最终选用成本最低的）用直接成本方程计算第二步选出钻头成本，最终选用成本最低的钻头钻头19七、钻头及钻进参数设计七、钻头及钻进参数设计3 3、钻进参数选择原则、钻进参数选择原则（1 1）软地层采用低钻压、高转速）软地层采用低钻压、高转速（2 2）硬及中硬地层，深部地层采用高钻压、低转速）硬及中硬

37、地层，深部地层采用高钻压、低转速（3 3）钻头安全承载能力一般取）钻头安全承载能力一般取20八、钻井液设计八、钻井液设计钻井液体系选择钻井液体系选择钻井液性能设计钻井液性能设计钻井液材料设计钻井液材料设计固相控制及固相控制系统优选固相控制及固相控制系统优选九、下部钻具组合设计九、下部钻具组合设计1 1、钟摆钻具组合设计、钟摆钻具组合设计光钻铤钟摆钻具组合光钻铤钟摆钻具组合单扶正器钻具组合单扶正器钻具组合多扶正器钻具组合多扶正器钻具组合2 2、刚性满眼钻具组合设计、刚性满眼钻具组合设计十、水力参数设计十、水力参数设计1 1、设计内容、设计内容（1 1）优选水力参数设计方法）优选水力参数设计方法（

38、2 2）钻井泵缸套尺寸的选择）钻井泵缸套尺寸的选择（3 3）设计参数：泵压）设计参数：泵压PspPsp，流量，流量Q Q，喷嘴尺寸及喷嘴组合，喷嘴尺寸及喷嘴组合（4 4）功能及设计参数：钻头压降）功能及设计参数：钻头压降PbPb，钻头水功率，钻头水功率NbNb，冲击力，冲击力FbFb，喷射速度，喷射速度VbVb，钻，钻头比水功率头比水功率NcNc，循环压耗，循环压耗PfPf2 2、水力参数设计基础参数、水力参数设计基础参数（1 1）井身结构：各层次套管及裸眼井段的直径和长度）井身结构：各层次套管及裸眼井段的直径和长度（2 2）钻头尺寸及预计所钻段长）钻头尺寸及预计所钻段长（3 3）钻柱组合和几

39、何尺寸）钻柱组合和几何尺寸（4 4）钻井泵技术规范，缸套系列，额定泵压，额定功率，额定流量）钻井泵技术规范，缸套系列，额定泵压，额定功率，额定流量（5 5）钻井液性能：密度、塑性粘度、动切力、流性指数、稠度系数）钻井液性能：密度、塑性粘度、动切力、流性指数、稠度系数（6 6）库存喷嘴系列）库存喷嘴系列（7 7）地面管汇压耗及承载能力）地面管汇压耗及承载能力（8 8）立管、水龙带内径和长度）立管、水龙带内径和长度3 3、水力参数设计步骤、水力参数设计步骤十、水力参数设计十、水力参数设计（1 1）确定流量）确定流量Q Q（2 2）由）由QmaxQmax、QminQmin选择钻井泵缸套尺寸选择钻井泵

40、缸套尺寸（3 3）计算循环压耗）计算循环压耗PcPc（4 4）计算钻头压降）计算钻头压降PbPb（5 5）计算当量喷嘴直径）计算当量喷嘴直径DcDc（6 6）喷嘴优选组合）喷嘴优选组合（7 7）计算）计算NbNb、NcNc、FbFb、VbVb十一、油气井压力控制十一、油气井压力控制各层次套管对井控装置的要求各层次套管对井控装置的要求（1 1）一开一般情况下不要求安装防喷器组合）一开一般情况下不要求安装防喷器组合（2 2）二开对于高压抽气井和探井，一般安装一个双闸板和一）二开对于高压抽气井和探井，一般安装一个双闸板和一个环形防喷器及齐全的压井和节流管汇个环形防喷器及齐全的压井和节流管汇（3 3）

41、三开对于高压油气区和探井，安装一个单闸板，一个双）三开对于高压油气区和探井，安装一个单闸板，一个双闸板，一个环形防喷器，非高压油气区可与二开相同闸板，一个环形防喷器，非高压油气区可与二开相同十二、各次开钻或分井段施工重点要求十二、各次开钻或分井段施工重点要求钻井重点提示钻井重点提示钻前及安装工程钻前及安装工程验收程序验收程序第一次开钻（表层钻进）施工第一次开钻（表层钻进）施工第二次开钻钻进施工第二次开钻钻进施工预防卡钻的技术措施预防卡钻的技术措施井塌预防与处理措施井塌预防与处理措施防漏技术措施及应急预案防漏技术措施及应急预案井涌、井喷预防措施井涌、井喷预防措施防火措施防火措施钻头使用要求钻头使

42、用要求钻具使用要求钻具使用要求 十三、地层压力监测要求十三、地层压力监测要求井队技术员利用井队技术员利用dcdc指数法进行随钻压力监测，根据地层压力及时指数法进行随钻压力监测，根据地层压力及时调钻井液密度，做到近平衡钻井调钻井液密度，做到近平衡钻井随时跟踪地层压力与钻井液密度实际偏差，搞好井漏、溢流预防随时跟踪地层压力与钻井液密度实际偏差，搞好井漏、溢流预防工作工作十四、油气层保护十四、油气层保护（1 1）按近平衡压力钻井设计钻井液密度）按近平衡压力钻井设计钻井液密度（2 2）油气层井段限制高环空流速）油气层井段限制高环空流速（3 3）限制下钻速度，防止过大的压力激动，损害油气层）限制下钻速度

43、，防止过大的压力激动，损害油气层（4 4）钻井液体系与油气层物化特征协调）钻井液体系与油气层物化特征协调（5 5）出现溢流或井喷，严格压井参数设计，按平衡压力压井）出现溢流或井喷，严格压井参数设计，按平衡压力压井（6 6）优化管理程序和钻井参数，快速钻完油气层，减少浸泡时间）优化管理程序和钻井参数，快速钻完油气层，减少浸泡时间十五、健康、安全和环境管理十五、健康、安全和环境管理基本要求基本要求健康、安全与环境管理体系要求健康、安全与环境管理体系要求关键岗位配置要求关键岗位配置要求健康管理要求健康管理要求安全管理要求安全管理要求环境管理要求环境管理要求十六、完井井口装置十六、完井井口装置十七、钻井进度计划十七、钻井进度计划十八、成本预算及主要技术经济指标十八、成本预算及主要技术经济指标