【正文】 礦鹽TC1井鉆井工程設(shè)計井號:礦鹽TC1井井別:探采結(jié)合井井型:直井中鹽勘探設(shè)計院有限公司 2013年8月1日目 錄第一部分　鉆井工程設(shè)計1 設(shè)計依據(jù) 2 技術(shù)指標(biāo)及質(zhì)量要求 3 工程設(shè)計 井身結(jié)構(gòu) 鉆機選型及鉆井主要設(shè)備 鉆具組合 鉆井液設(shè)計 取心設(shè)計 鉆頭及鉆井參數(shù)設(shè)計 異常壓力控制 鹽巖層保護設(shè)計 固井設(shè)計 各次開鉆或分井段施工重點要求 完井設(shè)計 4 健康、安全與環(huán)境 1 設(shè)計依據(jù)：鉆井工程設(shè)計依據(jù)：鉆井地質(zhì)設(shè)計；鄰區(qū)鄰井實鉆資料；礦鹽鉆井有關(guān)技術(shù)規(guī)范及技術(shù)法規(guī)；石油鉆井有關(guān)技術(shù)規(guī)范及技術(shù)法規(guī)； 技術(shù)指標(biāo)及質(zhì)量要求 技術(shù)指標(biāo)：井深m全角變化率 ≤(176。/25m)水平位移≤m0～1000201000～1500301500～2000402000～2500552500～3000703000～3500903500～4250110（注：參照石油鉆井行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)） 井身質(zhì)量檢測特殊要求： TC－1井為目標(biāo)井，其井位坐標(biāo)、井眼軌跡數(shù)據(jù)的來源、測量儀器、測量間距、測量誤差的和水平井井位坐標(biāo)、井眼軌跡數(shù)據(jù)來源、測量儀器、測量間距、測量誤差要達到高度統(tǒng)一。TC－1井，井眼軌跡數(shù)據(jù)要采用單點與電子多點儀器和電測儀器用同一加密間距（10m）準(zhǔn)確測量。為水平井對接奠定基礎(chǔ)。 工程設(shè)計 井身結(jié)構(gòu)開鉆次序井深m鉆頭尺寸mm套管尺寸mm套管下深m水泥封固段m一開4014000～401二開300230000～3002三開4250（尾管）2850～41702850～4170注：套管下深以首采層頂深為依據(jù)；尾管下深為首采層頂深以下1－2m；（本井首采層預(yù)計層位：41134133m。41704220m。）抽吸壓力系數(shù)： Rb=激動壓力系數(shù)： Rm=井涌條件系數(shù)： Sk= g/cm3 破裂壓力安全系數(shù)：Sf= g/cm3正常壓力段壓差允許值：12～15MPa 異常壓差允許值：15～20 MPa（附圖） 鉆機選型及鉆井主要設(shè)備 鉆機型號：ZJ50D 提升系統(tǒng)：游 車：YC315 負荷：3500kN 大鉤：DG350 負荷：3500kN 水龍頭：SL450 負荷：4500kN 井架： 型 號：JJ350/45KK3 負荷：3500kN 井架高度：45m 井架底座高度：9m 轉(zhuǎn)盤 型號：ZP375 負荷：4500kN 轉(zhuǎn)速范圍：最高350r/min 鉆井泵1號泵型號：FB1600 功率：1176kW 最高壓力：2號泵型號：FB1600 功率：1176kW 最高壓力： 柴油機型號： D399 臺數(shù)：3臺 總功率：2673kW 壓風(fēng)機 型號：DLG6/ 臺數(shù)：2臺 井控裝置二開：2FZ3570 FH3535三開：2FZ3570 FH3535控制系統(tǒng)： FKQ8006 罐類加重下灰罐 10m3 2個 鉆井液儲備罐 40 m3 4個（帶攪拌機）淡水儲備罐 40m3 2個 固控類型：NX70 固控設(shè)備： 四級罐式循環(huán)系統(tǒng)1套，線性振動篩2臺(120目)，除砂器1臺，除泥器1臺，電動砂泵1臺，離心機50m3 2臺 儀器及儀表 鉆井參數(shù)儀表、鉆井液參數(shù)儀表各1套； 鉆具組合開鉆次序井眼尺寸mm鉆進井段m鉆具組合一開0～401+ ++Φ127mm鉆桿二開401～3002常規(guī)鉆具： + + +Φ127mm鉆桿鐘擺鉆具：++Φ310螺旋扶正器+ ++Φ127mm加重鉆桿270m+Φ127mm鉆桿三開3002～4250++Φ127mm加重鉆桿270m+Φ127mm鉆桿注：井口~3000m鉆具組合加減磨接頭，每300m一個，型號FM197；中和點深度m中和點位置鉆柱名稱外徑mm內(nèi)徑mm鋼級重量kg/m長度m屈服強度MPa抗拉系數(shù)抗擠系數(shù)抗內(nèi)壓系數(shù)抗扭系數(shù)MISES系數(shù)鉆鋌135100加重鉆桿127270100鉆桿127G10548157242 9 鉆井液設(shè)計本井鉆井液主要施工難點:1）、由于該地區(qū)地質(zhì)條件復(fù)雜，鹽膏、鹽巖地層發(fā)育且厚度大，深井地層壓力梯度、地溫梯度高，所選擇的鉆井液類型和處理劑必須具備抗高溫、抗高壓、抗鹽膏侵的能力。2）、由于本井異常地層壓力系數(shù)高和應(yīng)對蠕變地層的需要，,使得鉆井液磨阻增大、發(fā)生粘附卡鉆和壓差卡鉆幾率高,要求鉆井液必須具有良好的防塌性和潤滑性能。3）、鉆遇鹽膏層：由于鹽膏層具有蠕變性，極易造成起下鉆困難，要求鉆井液必須具備良好的抑制性，同時采用合適的鉆井液液柱壓力控制蠕變地層的縮徑。4）、鉆遇鹽膏層、鹽巖層：為控制鹽層的溶解和坍塌，采用飽和鹽水鉆井液。且高密度飽和鹽水鉆井液必須具備良好的抗污染能力和穩(wěn)定性。5）、設(shè)備腐蝕：加入適量防腐劑，以減少鉆井液對鉆具的腐蝕。鉆井液設(shè)計重點提示1）、 鉆井液類型:鹽上地層鉆進使用聚磺防塌潤滑鉆井液；鹽層鉆進使用飽和鹽水鉆井液。2）、 鉆井液性能：依據(jù)地層孔隙壓力及坍塌壓力，結(jié)合實鉆情況適當(dāng)調(diào)整鉆井液性能。一方面，在強封固井壁的前提下，采用合理的鉆井液密度提供有效應(yīng)力支撐井壁防塌作用；另一方面，合理的正壓差也有助于快速形成薄的封堵層鞏固井壁。3）、館陶及以上地層成巖性差，泥巖性較軟，易造漿；砂層發(fā)育防坍塌卡鉆；不整合面、斷層面附近、疏松砂巖層、礫巖層防漏；鉆遇噴發(fā)巖性地層注意防漏、防坍塌。采用“強封固—抑制合理密度有效支撐井壁合理匹配鉆井工藝防塌措施”。4）、下部地層溫度較高，要強化鉆井液的抗溫性。5）、鉆遇異常壓力地層段，加強觀察鉆井液性能變化，根據(jù)實際情況適時調(diào)整性能，防止氣體浸入鉆井液而造成污染。6）、本井壓力高，鉆井液密度高，防卡、防噴、防高壓下低承壓層漏失。7）、沙四將鉆遇膏鹽、鹽巖地層，增強鉆井液抗鹽膏侵污染能力。：由于本井主要目的是勘探開發(fā)地下礦鹽，本井鉆井液的使用應(yīng)有利于環(huán)境保護；有利于地質(zhì)資料錄取；有利于快速鉆進和安全鉆井；有利于除油排氣；有利于復(fù)雜情況的預(yù)防和處理。本井預(yù)計鉆遇易塌、易漏、鹽膏、高溫地層。因此，鉆井液要具備防塌、防漏、抗鹽膏污染、抗高溫、防油氣層污染等能力。鉆井液體系選擇見下表: 開鉆序號井眼尺寸（mm ）井段（m）鉆井液體系一開0～402膨潤土漿二開402～3002聚合物防塌鉆井液三開3002～3700聚磺防塌鉆井液3700～4250飽和鹽水鉆井液、鉆井液主要配方 1）、一開井段（0～402米） 5～7%膨潤土+～%純堿+～%燒堿+～%HVPAC2）、 二開井段 （402～3002米）4～6%膨潤土+～% PAM＋1～%SJ1+2～3%防塌降粘降濾失劑＋2～3%磺化瀝青；其它處理添加劑：燒堿、銨鹽、加重劑3）、三開井段（3002～3700米）4～5%膨潤土+～%PAM+1～%抗鹽抗溫降濾失劑+3～5%磺化酚醛樹脂2+3～5%褐煤樹脂+2～3%低熒光磺化瀝青+2%納米乳液+%胺基聚醇+1%雙膜承壓劑+%SF4硅氟穩(wěn)定劑；處理添加劑：燒堿、硅氟稀釋劑、加重劑、固體潤滑劑等。%雙膜承壓劑提高地層承壓，否則在上部沒有技套的情況下漏失的風(fēng)險會很大。到下部提高地層抗溫、抗鹽性，抗油氣污染，因為在主力鹽層之上含有薄層含膏泥巖和一些泥巖裂縫，泥巖裂縫氣壓力高，但大多能量不足，常造成油氣污染。需提前加入SF4抗油氣污染。如有必要可在3700m左右轉(zhuǎn)化為欠飽和鹽水泥漿。4）、三開鹽巖地層（3700～4250米）3%抗鹽土+36% NaCl+～% PAM+～% PAC141 +3～5%飽和鹽水濾失劑+3～5%SMP2+3～5%褐煤樹脂+～%緩蝕劑+1015%原油+%乳化劑飽和鹽水Cl濃度大于20萬ppm其它處理添加劑：燒堿、降粘劑、潤滑劑、加重劑等依需而定。1 鉆井液性能分段鉆井液性能見下表：地 層 分 層ρg/cm3FVsAPIFLmlKmmG10s/10minPa/PapHCs%固相含量%KfHTHPYPPaPVYP/PV分 層深度mFLmlKmm400～60～801100～30～351340～30～402000～40～5052～3/3～58～95～812～20.36～.52100～40～5052～3/3～58～95～812～20.36～.52300～45～5052～4/4～88～95～812～20.36～.52600～45～5052～4/4～88～95～812～20.36～.53000～50～6054～6/8～109～106～1015～25.36～.53200～50～6044～8/5～89～101210～1530～40.3～.43400～50～6044～8/5～89～101210～1540～60.2～.33700～60～7044～8/5～89～101210～1540～60.2～.3鹽層段4250～60～7044～8/5～89～101210～1540～60.2～.3注：鉆井液性能應(yīng)根據(jù)實際情況及時調(diào)整。 一開井段 （0～402米）1）、鉆井液體系說明：本段地層膠接疏松，井徑大，鉆屑攜帶困難，鉆井液體系為高粘度膨潤土漿。2）、 配制程序：（1）根據(jù)配制量，在配制罐中放足定量的水。 （2）檢測水的總硬度，如果總硬度超過120mg/L，加定量的純堿和燒堿進行處理，使總硬度低于120mg/L。 （3）按50～70kg/m3 的加量加入膨潤土粉，并連續(xù)攪拌水化8h。 （4）以1～2 kg/m3 的加量加入燒堿水，把pH值調(diào)整至8～9。（5）根據(jù)需要，按1～2kg/m3的加量加入HVPAC，把粘度調(diào)整至60s以上水化后待用。3）、維護處理措施：（1）本段鉆井施工具有井徑大、地層松軟等特點，易發(fā)生井壁坍塌、鉆屑攜帶困難等復(fù)雜情況，因此在鉆井施工中，要求具有足夠的排量、鉆井液要有良好的攜帶性能，其漏斗粘度不能低于60s。（2）當(dāng)鉆至設(shè)計井深后，要進行充分的循環(huán)和短走下通井，在確認井眼干凈、無沉砂和無井壁坍塌后方能起鉆，以確保下套管和固井的順利施工（下同）。 二開井段(402～3002米) 三開井段（3002～3700米）1）、本井段為大井徑長裸眼井段，明化鎮(zhèn)、館陶組地層膠結(jié)差，易造漿，東營組下部、沙河街組地層受鉆井液長期浸泡易垮塌。%雙膜承壓劑提高地層承壓。下部提高鉆井液抗溫、抗鹽和抗油氣污染的能力，因為在主力鹽層之上含有薄層含膏泥巖和一些泥巖裂縫，泥巖裂縫壓力高，但大多能量不足，常造成油氣污染。需提前加入SF4抗油氣污染。2）、二開采用一開轉(zhuǎn)入的井漿開鉆。探完水泥塞后用水和固控設(shè)備調(diào)整好一開轉(zhuǎn)入的井漿，在凈化處理的基礎(chǔ)上補充一定量膨潤土漿，按配方低限加量進行鉆井液體系轉(zhuǎn)化。%的純堿預(yù)處理，鉆完水泥塞后邊鉆進邊調(diào)整鉆井液性能。原則上不采用大循環(huán)。3）、鉆進中細水長流補充高聚物膠液（～%）保持含量穩(wěn)定，形成聚合物體系。視井下情況加提粘劑(此井段不宜提高