草331井钻井工程设计(评审后).docx
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1、设计编号:202102-069构造位置:济阳坳陷东营凹陷东营南坡陈官庄-王家岗断裂带钻井工程设计井号:草331井别:评价井井型:S中石化胜利油田分公司油气勘探管理中心2021年06月03日中国石化草331井钻井工程设计6钻头选型与钻井参数钻头选型设计表67钻头选型设计表序号地层钻头尺寸 (mm)钻头型号数量 (只)井段 (m)进尺 (m)1平原组明 化镇组(D346.1P210-2612612上古生界 241.3HAT 127126111008396.1 钻井参数设计表6-2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
2、(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返度 上速初功率 利用率 (%)1平原 组 明化 镇组0-2612上 古生 界261 110011,11,11120140801203311.138.312.824.28115.79274.346174.71注:表中数据为理论计算值,施工中可根据现场实际情况适当调配表中参数。7取心设计本井无钻井取心。中国石化草331井钻井工程设计8钻井液设计8.1 钻井液设计依据(1)草331井钻井地质设计书对钻井液的要求。(2)邻井钻井技术资料(邻井
3、实测压力成果、邻井钻井液使用情况见钻井地质设计)。(3)草331井钻井工程设计井身结构基本数据。1.1 有关石油钻井行业标准。(5)草331井专家评审设计相关意见及要求。1.2 钻井液设计重点提示(1)钻井液类型:使用KC1抑制性防塌钻井液。(2)钻井液性能:依据地层孔隙压力,结合实钻情况适当调整钻井液性能,实行近 平衡钻进。(3)地层岩性疏松,防冲蚀扩径。(4)本井区沙河街组地层大多属于强水敏地层,注意增强钻井液抑制性。(5)邻井在沙河街组发现气层,注意防抽吸井喷。(6)钻入油气层段,加强观察钻井液性能变化,根据实际情况适时调整性能,保证 安全钻进。注意不要盲目加重,防止压漏地层和污染油气层
4、。1.3 钻井液体系选择钻井液的使用应有利于环境保护;有利于发现和保护油气层;有利于地质资料录取;有利于快速钻进和安全钻井;有利于除油排气;有利于复杂情况的预防和处理。钻井液体系选择见表8-1:表8T各开次钻井液体系开钻序号钻头尺寸(mm )井段(m)钻井液体系346.10-261土浆二开0241.3261900钙处理钻井液9001100KC1抑制性防塌钻井液1.4 钻井液主要配方一开井段(0261) m(56) %膨润土+ (0.50.6) %碳酸钠中国石化草331井钻井工程设计二开井段(261900) m一开井浆+ (1-2) %氯化钙+ (0.30.5) %钻井液用聚丙烯酰胺干粉其它:工
5、业用氢氧化钠、钻井液用改性铁盐等二开井段(9001100) m上部井浆+ (0.30.5) %钻井液用聚丙烯酰胺干粉+ (0.5-1) %钻井液用改性锈盐+ (1-1.5) %钻井液用天然高分子降滤失剂+ (0.5-1) %钻井液用胺基聚醇+ (1.52) % 钻井液用防塌降黏降滤失剂+ (0.51) %钻井液用磺酸盐共聚物降滤失剂+5%KC1 + (0.5 1) %钻井液用承压堵漏剂-4其它:工业用氢氧化钠、加重剂等。中国石化草331井钻井工程设计8.5钻井液性能表8-2钻井液性能表地层分层P(g/cm3)FV(s)APIG 10s/10min (Pa/Pa)pHCs(%)(%)YP(Pa)
6、PV(mPa.s)分层垂深 (m)滤失量 (ml)滤饼 (mm)平原组 明化镇组2402611.051.103045明化镇组77()1.051.1()2832馆陶组9401.1()1.123642X50.512/24790.51036612沙二段 沙三段 沙四段 上古生界100()101510951100405050.524/48890.512010040100261 110080120100120100401008.8 井队钻井液测试仪器配套要求按SY/T 7377-2017要求,现场推荐配备表8-6所列基础测试设备,以利于及时检测钻 井液性能和现场维护处理试验的开展。测试仪器送井前必须进行
7、标定,所使用仪器要经常 校准,以保证所测量数据的准确性。第11页名称数量名称数量密度计(台)2秒表(只)2漏斗黏度计(套)2含砂量测定仪(套)2六速旋转黏度计(台)1电加热器(台)2低温低压滤失仪(套)1膨润土含量测定装置与试剂(套)1固相含量测定仪(台)1钾、钙、镁、氯离子分析装置与试剂(套)1pH计或pH试纸(套)1钻井液杯(只)6电子天平(台)1高速搅拌器(台)2电动搅拌机(台)3打印机(台)1计算机(台)1中国石化中国石化草331井表8-6钻井液测试仪器配套表(推荐)钻井工程设计钻井液地面管理要求(1)对钻井液储藏系统的要求是:容积必须到达规定要求,并具备直接向循环系统放浆的条件。(2
8、)要求地面循环系统每个循环罐配备搅拌器两台,钻井液枪能正常使用。(3)要求所有循环系统、储藏系统和加重系统必须具备防雨、防水设施。(4)要求至少配备1个钻井液材料配制罐,其容积及所带搅拌器必须满足钻井液材 料配制要求。(5)为满足堵漏需要,要求配备容积不小于20m3带2个搅拌器的堵漏罐1个。(6)钻井液材料按标准化管理存放,室外存放需下垫上盖,防雨防潮,以防止浪费。 钻井液的处理必须有试验为依据,防止因处理不当带来的井下复杂或事故。8.12钻井液资料录取要求(1)依据Q/SH1020 0708-2017现场钻井液资料录取要求做好钻井液检测和收集任务。表8-7现场钻井液检测和收集任务序号检测或收
9、集顶目要求1密度、漏斗黏度每0.5h测1次,钻进或循环时2全套性能:3600、塑性黏 度、动切力、静切力、密度、API 滤失量及泥饼、pH、含砂量等每4hl次,钻进或循环时3密度、漏斗黏度、流变性能及 API滤失量起钻前4钻井液性能发现油、气、水侵或复杂情况时加密测量5滤液分析(K+、Ca2 Mg2 CD钻遇含盐地层导致钻井液性能发生变化,或使用盐水钻井液 时每12h测量一次第12页6固相含量、膨润土含量每24h测1次7地层孔隙压力、破裂压力收集8井径、井斜收集9分井段钻井液材料消耗收集、统计10钻井参数,钻速收集11排量、泵压、返速、流态收集、计算(分析)(2)所有测试数据要求填入班报表;性
10、能测试应满足地质录井要求。(3)建立以下记录:中国石化草331井钻井工程设计钻井液班报表;钻井液日报表;小型试验记录;药品消耗记录;药品库存记录;固控运行记录;当班钻井作业简要。(4)所使用的钻井液处理剂送井必须进行质检,质检不合格的产品不准入井。(5)每只钻头进行钻井液工作总结。(6)完井写出钻井液工作总结。(7)其它按有关行业标准执行。9油气层保护要求(1)按GB/T31033-2014中4.6条规定确定钻井液密度,按钻井液设计要求调整钻井 液性能参数;(2)保证钻井液材料的投入,到达低滤失量要求,主要目的层段钻井液滤失量符合 设计要求;(3)搞好钻井液净化,降低固相含量及含砂量;(4)采
11、用近平衡压力钻井,加快钻井速度,减少浸泡时间;(5)下油层套管时使用整体式扶正器,保证套管居中;(6)使用降失水剂,控制水泥浆失水;(7)施工设备良好、水泥和添加剂混拌均匀、计量仪器准确、施工一次成功,确保 固井质量。(8)其它见钻井液设计。第13页中国石化草331井钻井工程设计10油气井压力控制(井控专篇)按GB/T 31033-2014石油天然气钻井井控技术规范、中国石化油2015374号中 国石化井控管理规定、加强井控安全管理十条措施、胜油公司发(2017) 57号胜利 油田分公司钻井井控管理实施细那么等有关井控标准的要求执行,认真做好井控管理十七 项制度,即:井控分级管理制度,井控工作
12、责任制度,井控工作检查制度,井控工作例会 制度,井控持证上岗制度,井控设计管理制度,甲方监督管理制度,井控和H2s防护演习 制度,井控设备管理制度,专业检验维修机构管理制度,井控装置现场安装、调试与维护 制度,开钻(开工)检查验收制度,钻(射)开油气层审批(确认)制度,干部值班带班 制度,坐岗观察制度,井喷应急管理制度,井喷事故管理制度。10.1 井控设备各次开钻井口装置示意图10.1.1.1 二开井口装置示意图第14页草331井钻井工程设计设计单位:胜利石油工程钻井工艺研究院工程设计钻井液设计专确井设计井设计定额设计:步建中国石化草331井钻井工程设计节流管汇及压井管汇示意图半开)压井管汇四
13、通Y2 (常关),1关)匚J5 (常开)J6a (常开) mmJ6b(常关”J3a(常开)J8 (常开) )丫1 (常关)D1 (单向阀)钻井四通2开)3开)节流管汇五通J2b常开阚J9(常关)J3b (常关)J7(常开工屋J10 (常关)J4半开)J1:液动节流阀;J4:手动节流阀;14、J2、J3、J5J10, Yl、Y2:手动平板阀。注1:节流管汇五通、压井管汇四通装有压力表;注2:图中未标出压力表闸阀;注3: 35MPa节流管汇,J1可用手动节流阀,假设J1为手动节流阀时. J2a为关J3b开; 注4:冬季为1、4开,2、3关。图10-2节流管汇及压井管汇示意10.1.2 井控设备配套
14、及试压要求表10T 各开次开钻井口装置试压要求-钻数 开次名称型号试压要求试压介质试压值 (MPa)稳压时间 (min)允许压降 (MPa)二开双闸板(套管头)2FZ28-35清水1415150.7备注各开要进行低压试压,试压值L4MPa2.1MPa,稳压时间不少于lOmin,压降不大于0.07 MPa,密封部位不允许有渗漏。放喷管线试压值不低于lOMPa,稳压不少于15min,压降不 大于0.7 MPao可选用2FZ35-35防喷器。(1)井控设备配套要求防喷器控制系统控制能力应与防喷器组及管汇等控制对象相匹配(留有至少一个备 用控制头)。节流管汇、压井管汇及其所有管线、闸阀、法兰等配件的额
15、定工作压力,必须与防 喷器的额定工作压力相匹配。节流、压井管汇所装压力表量程应大于井控装置压力级别, 压力表下应有阀门控制。各闸门应保证手轮完好、开关灵活,挂牌编号(或将编号印刷于 闸门本体上,并标示开关状态。井队应配备齐全钻具内防喷工具。二开及油气层钻井过程中,入井钻具中必须在近第15页中国石化草331井钻井工程设计钻头位置安装钻具止回阀,钻台上配备与钻具尺寸相符的钻具止回阀,并配有抢装工具; 在大门坡道上准备相应的防喷单根,其上端接常开状态的旋塞阀。应安装方钻杆旋塞阀, 旋塞阀应通过配合接头或保护接头与下部钻具连接。钻具止回阀每次入井前,必须认真检查有无堵塞、刺漏及密封面情况;备用钻具止
16、回阀及抢接工具每次起钻前检查一次,并做好记录。现场至少配备两套液面报警器。送井井控设备必须符合其检验、检测时间间隔要求,且必须在有资质单位按额定工 作压力试压,出具试压合格证,随设备送井。井控装置检测试压日期与送井使用日期超过 半年应重新检测试压合格后送井。(2)井控设备试压要求全套井控设备在井上安装好后,进行清水试压(冬季用防冻液体)。试压应由专业 试压队伍进行。在不超过所下套管抗内压强度80%的情况下,闸板防喷器、节流管汇、压井管汇、 内防喷管线试压到额定工作压力;否那么,试压到所下套管抗内压强度值的80%。对只下表 层套管、无技术套管的井,防喷器用清水试压,试压值为14MPa,稳压不少于
17、15min,压 降不大于0.7MPao放喷管线试压值不低于lOMPa,稳压不少于15min,压降不大于0.7MPa。全套井控装置在现场都应进行低压试验,试压值为(1.4-2.1) MPa,稳压时间不 少于lOmin,压降不大于0.07MPa。各种内防喷工具在井控车间用清水试压,试压到额定工作压力,稳压不少于15min, 压降不大于0.7MPa。井口设施、井控装置在现场安装完毕或更换部件、换装套管闸板后均应进行密封试 压。防喷器控制系统、各防喷器液缸和液动闸阀应用液压油做21MPa控制元件、油路和 液缸可靠性试压,试压稳压时间应不少于lOmin,密封部位无渗漏,其压降应不大于0. 7MPao 井
18、控设备安装及使用要求(1)安装防喷器前要认真检查闸板芯子尺寸是否与使用的钻杆相符,要求液控系统 功能齐全,液控管线不得有刺漏现象。(2)井队技术员负责对所有防喷装置及附件进行现场全面检查,不合格者不得安装。第16页中国石化中国石化草331井钻井工程设计(3)防喷器主体安装时,应使安装液控管线一面向后,应校正井口、转盘、天车中 心,其偏差不大于10mll1。用4个直径16mm以上钢丝绳或丝杠在井架底座对角线方向按“正 八字状将防喷器绷紧固定。各次开钻井口设备要按标准规定安装,要尽可能保证四通出 口高度不变。闸板防喷器应安装手动操作杆,操作杆手轮应接出井架底座,靠手轮端应支 撑稳固。操作杆与锁紧轴
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- 331 钻井 工程设计 评审
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