【正文】 .鉆井完井工程設(shè)計(jì)姓名：班級(jí)：學(xué)號(hào)：目 錄 1 2 3 井身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 3 井身結(jié)構(gòu)示意圖 3 地層可鉆性分級(jí) 4 壓力剖面預(yù)測(cè) 4 井身結(jié)構(gòu)理論計(jì)算 4 鉆井液壓力體系 5 校核各層套管 6 套管層次與深度的確定 6 套管柱強(qiáng)度設(shè)計(jì) 9 套管柱設(shè)計(jì)結(jié)果 14 鉆具組合 15 鉆鋌的設(shè)計(jì) 15 各次開鉆鉆具組合 19 23 236 油氣層保護(hù)要求 247 水力參數(shù)設(shè)計(jì) 26 289井控裝置 28 32 34 35 36 36 36 36附件1 鉆頭及鉆井參數(shù)設(shè)計(jì) 37 鉆頭設(shè)計(jì) 37 鉆井參數(shù)設(shè)計(jì) 38 鉆井液的選擇 49 鉆井液體最大積的計(jì)算 50 鉆井液密度的轉(zhuǎn)換 51.井 別直 井井 號(hào)A5設(shè)計(jì)井深3445m目的層F1井位坐標(biāo)地面海拔 m 50縱（）m 4275165橫（）m 20416485測(cè)線位置504和45地震測(cè)線交點(diǎn)地理位置XX省XX市東500m構(gòu)造位置XX凹陷鉆探目的了解XX構(gòu)造含油氣情況，擴(kuò)大勘探區(qū)域，增加后備油氣源完鉆原則進(jìn)入150m完鉆完井方法先期裸眼層位代號(hào)底界深度，m分層厚度，m主要巖性描述故障提示A280礫巖層夾砂土,未膠結(jié)滲漏B600320上部礫巖,砂質(zhì)礫巖,中下部含礫砂巖滲漏C1050450中上部含礪砂巖、夾泥巖和粉砂質(zhì)泥巖；下部礪狀砂巖，含礪砂巖、泥巖、粉砂質(zhì)泥巖不等厚互層防塌D1600泥巖、砂質(zhì)泥巖、礪狀砂巖、含礪砂巖不等厚互層，泥質(zhì)粉砂巖防漏防斜E1900300砂質(zhì)泥巖、泥質(zhì)粉砂巖、夾礪狀砂巖、含礪砂巖防斜防漏F32650750泥巖、粉砂質(zhì)泥巖、泥質(zhì)粉砂巖防斜F2J2900250泥巖夾鈣質(zhì)砂巖，夾碳質(zhì)條帶煤線，中部泥巖夾煤層、下部泥巖、粉砂巖、泥質(zhì)粉砂巖防斜、塌、卡F2K3150250泥巖為主，泥質(zhì)粉砂巖，中粗砂巖，砂礫巖間互F13445295泥巖、泥質(zhì)砂巖、下部灰褐色泥巖防漏、噴、卡名稱型號(hào)規(guī)范或特征載荷kN數(shù)量鉆機(jī)井架天車游車大鉤水龍頭轉(zhuǎn)盤井架底座鉆井泵動(dòng)力機(jī)防噴器控制系統(tǒng)振動(dòng)篩除砂器除泥器除氣器儲(chǔ)備罐離心機(jī)ZJ45TJ300/43ATC350YC350DG350SL450ZP5203NB1300PZ12V190B1FZ、FH系列FKQ6406ZS2400*1200ZCT300*2ZQJ100*10LCH50ZXZ*45LW500*1250NY高 45 米七 輪六 輪中心管內(nèi)徑75mm通孔 520mm高 m2*956 kw3*882 kw2930293034303430343044102940111111112311211121 井身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)表31 井身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)表井段 m鉆頭尺寸 mm套管尺寸 mm水泥返深 m一開570570二開24802480三開34453505 井身結(jié)構(gòu)示意圖層位代號(hào)底界深度m分層厚度m井身結(jié)構(gòu)主要巖性描述故障提示A280礫巖層夾砂土,未膠結(jié)滲漏B600320上部礫巖,砂質(zhì)礫巖,中下部含礫砂巖滲漏C1050450中上部含礪砂巖、夾泥巖和粉砂質(zhì)泥巖；下部礪狀砂巖，含礪砂巖、泥巖、粉砂質(zhì)泥巖不等厚互層防塌D1600泥巖、砂質(zhì)泥巖、礪狀砂巖、含礪砂巖不等厚互層，泥質(zhì)粉砂巖防漏防斜E1900300砂質(zhì)泥巖、泥質(zhì)粉砂巖、夾礪狀砂巖、含礪砂巖防斜防漏F32650750泥巖、粉砂質(zhì)泥巖、泥質(zhì)粉砂巖防斜F2J2900250泥巖夾鈣質(zhì)砂巖，夾碳質(zhì)條帶煤線，中部泥巖夾煤層、下部泥巖、粉砂巖、泥質(zhì)粉砂巖防斜、塌、卡F2K3150250泥巖為主，泥質(zhì)粉砂巖，中粗砂巖，砂礫巖間互F13445295泥巖、泥質(zhì)砂巖、下部灰褐色泥巖防漏、噴、卡 地層可鉆性分級(jí)表32 各層段地層可鉆級(jí)值地層ABCDE可鉆性13 壓力剖面預(yù)測(cè)圖31 地層壓力和破裂壓力圖 井身結(jié)構(gòu)理論計(jì)算鉆探目的層為灰?guī)r地層，確定完井方法為先期裸眼完井。根據(jù)地質(zhì)情況，鉆達(dá)目的層過程中不受鹽巖，高壓水層等復(fù)雜地層影響，故井身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)按地層壓力和破裂壓力剖面（圖31）進(jìn)行。計(jì)系數(shù)見表32。表33 井身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)有關(guān)系數(shù)名稱MPaMPa數(shù)值1520來源理論計(jì)算理論計(jì)算區(qū)域資料統(tǒng)計(jì)區(qū)域資料統(tǒng)計(jì)區(qū)域資料統(tǒng)計(jì)區(qū)域資料統(tǒng)計(jì)—抽吸壓力系數(shù)。上提鉆柱時(shí)，由于抽吸作用使井內(nèi)液柱壓力降低的值，用當(dāng)量密度表示；—激動(dòng)壓力系數(shù)。下放鉆柱時(shí)，由于鉆柱向下運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的激動(dòng)壓力使井內(nèi)液柱壓力的增加值，用當(dāng)量密度表示；—安全系數(shù)。為避免上部套管鞋處裸露地層被壓裂的地層破裂壓力安全增值，用當(dāng)量密度表示，安全系數(shù)的大小與地層破裂壓力的預(yù)測(cè)精度有關(guān)；—井涌允量。由于地層壓力預(yù)測(cè)的誤差所產(chǎn)生的井涌量的允值，用當(dāng)量密度表示，它與地層壓力預(yù)測(cè)的精度有關(guān)；、—壓差允值。不產(chǎn)生壓差卡套管所允許的最大壓力差值。它的大小與鉆井工藝技術(shù)和鉆井液性能有關(guān)，也與裸眼井段的地層孔隙壓力有關(guān)。若正常地層壓力和異常高壓同處一個(gè)裸眼井段，卡鉆易發(fā)生在正常壓力井段，所以壓差允值又有正常壓力井段和異常壓力井段之分，分別用和表示。 鉆井液壓力體系最大泥漿密度計(jì)算公式為： （31）式中：—某層套管鉆進(jìn)井段中所用最大泥漿密度，；pmax—該井段中最大地層孔隙壓力梯度等效密度，；w—抽吸壓力允許值的當(dāng)量密度。發(fā)生井涌情況時(shí)： （32）式中：—第n層套管以下井段發(fā)生井涌時(shí)，在井內(nèi)最大壓力梯度作用下，上部地層不被壓裂所應(yīng)有的地層破裂壓力梯度，；—第n層套管下入深度初選點(diǎn)，m；k—井涌允量，；f—安全系數(shù)，；w—抽吸壓力允許值的當(dāng)量密度。 校核各層套管下到初選點(diǎn)深度時(shí)是否會(huì)發(fā)生壓差卡套 （33）式中：—第n層套管鉆進(jìn)井段內(nèi)實(shí)際的井內(nèi)最大靜止壓差，MPa；—該裸眼井段內(nèi)最小地層孔隙壓力梯度對(duì)應(yīng)的最大深度，m；—該裸眼井段內(nèi)采用的最大鉆井液密度，；—該該裸眼井段內(nèi)最小地層的孔隙壓力梯度等效密度。若則假定點(diǎn)深度為中間套管下入深度。若則有可能產(chǎn)生壓差卡套管，這時(shí)中間套管下入深度應(yīng)小于假定點(diǎn)深度。在第二種情況下中間套管下入深度按下面的方法計(jì)算： （34）在壓力剖面圖上找出值，該值所對(duì)應(yīng)的深度即為中間套管下入深度。其中，取15MPa。 套管層次與深度的確定 油層套管下入深度的確定：按設(shè)計(jì)要求油氣套管下入層深度為5m，因此=3500+5=3505(m) 。確定中間套管下入深度初選點(diǎn)：由公式（32），將各值代入得：試取=2480m代入上式得：=由圖31查得2480m處地層破裂壓力梯度等效密度=，因?yàn)榍蚁嘟?所以確定中間套管下入深度初選點(diǎn)為=2480m。校核中間套管下入到初選點(diǎn)=2480m過程中是否會(huì)發(fā)生壓差卡套管33由圖31查得,2480m處=，=，=1900m，由公式（33）得：因?yàn)?，所以不?huì)發(fā)生壓差卡套管，故中間套管的下入深度為2480m。確定表層套管下入深度：3由上述計(jì)算結(jié)果，中間套管鞋處=,將其它的參數(shù)代入公式（32）：試取=570m代入上式得：=由圖31查得570m處地層破裂壓力梯度等效密度=，因?yàn)榍蚁嘟?所以確定表層套管下入深度為=570m滿足設(shè)計(jì)要求。 井身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)結(jié)果套管層次和每層套管的下入深度確定之后，相應(yīng)的套管尺寸和井眼直徑也就確定了。套管尺寸的確定一般由內(nèi)向外依次進(jìn)行，首先確定生產(chǎn)套管的尺寸，再確定下入生產(chǎn)套管的井眼的尺寸，然后確定中間套管的尺寸等，依次類推，直到表層套管的井眼尺寸，最后確定套管的尺寸。圖32 井身結(jié)構(gòu)參數(shù)系列查《鉆井手冊(cè)（甲方）》，結(jié)合圖32井身結(jié)構(gòu)參數(shù)系列。 套管柱強(qiáng)度設(shè)計(jì) 套管和套管柱油井套管是優(yōu)質(zhì)鋼材制成的無縫管或焊接管，兩端均加工有錐形螺紋。大多數(shù)的套管是用套管接箍連接組成套管柱。套管柱用于封固井壁的裸露巖石。某井段的最大外擠壓力： （35）式中：—該井段所用泥漿的最大密度，；—某段鋼級(jí)的下深度，m。某段鋼級(jí)套管的最大下入深度： （36）—