【正文】 目錄目錄 1第一章 井身結(jié)構(gòu)的確立及完井方法 3第二章 鉆機(jī)及設(shè)備選擇 4第三章 鉆頭類型的選擇及鉆進(jìn)參數(shù)的確定 6第四章 鉆井液的設(shè)計 7第五章 鉆柱及防斜鉆柱設(shè)計 13第六章 鉆井水力參數(shù)設(shè)計 22第七章 固井及注水泥設(shè)計 35第八章 井控工藝設(shè)計 42參 考 文 獻(xiàn): 48致 謝 49附錄 50畢業(yè)設(shè)計一口井的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)一、設(shè)計題目川西****井鉆井工程設(shè)計二、基本數(shù)據(jù)井深 3320 米鉆探目的預(yù)測底層數(shù)據(jù)地層底界深度（米）層厚（米）壓力梯度巖性描述故障提示Jc2477477泥巖夾砂巖、低為頁巖防塌、防斜Jc1628151　　　Jt572395　　　Jt4~3947224　　　Jt21155208　　　Jt11305150　　　Jh1841536砂巖夾頁巖、煤層防磨鉆頭Tc53188241　　　Tc52191331　　　Tc51193926灰?guī)r、頂為云巖防噴Tc44201677　　　Tc43209882　　　Tc42212729　　　Tc41~3215629　　　Tc23219438　　　Tc22225561　　　Tc212362107云巖　Tc12477115　　　Tf4252043　　　Tf3~12806286灰?guī)r夾泥灰?guī)r、泥巖防噴P2 2289387灰?guī)r夾燧石結(jié)核防噴P2 1294350　　　P1 33296320灰?guī)r防噴P1 323080117灰?guī)r、上部夾燧石防噴P1 31311333灰?guī)r、偶夾泥質(zhì)條帶防噴P1 22313421 灰?guī)r　P1 21320066 灰?guī)r、低夾燧石　P1 1326363 頁巖夾砂巖、煤線防漏防卡C330340角礫灰?guī)r、云巖防噴S332017　　　　　　　　　　*注：壓力梯度即指地層壓力當(dāng)量密度，單位為克/立方厘米。打印日期：2009年03月02日第一章 井身結(jié)構(gòu)的確立及完井方法一、井身結(jié)構(gòu)設(shè)計要求能有效的保護(hù)油氣層，使不同壓力梯度的油氣層不受泥漿污染損害。應(yīng)避免漏、噴、塌、卡等復(fù)雜情況產(chǎn)生。為全井順利鉆進(jìn)創(chuàng)造條件，使鉆井周期最短。鉆下部高壓地層時所用的較高密度泥漿產(chǎn)生的液柱壓力，不致壓裂上一層套管鞋處薄弱的裸露地層。下套管過程中，井內(nèi)泥漿液柱壓力之間的壓差，不致產(chǎn)生壓差卡套管事故。二、確定套管下入深度和層次原則 不發(fā)生壓差卡套管。 井內(nèi)壓力最大時（下鉆產(chǎn)生激動壓力時，井涌關(guān)井時），不把裸露的地層壓裂（套管鞋處最薄弱）。接近平衡地層壓力鉆井方式確定泥漿密度，對于高塑性地層、松軟的地層、漏失層、淺層含腐蝕性流體、破壞性地層及斷層等復(fù)雜地層，應(yīng)考慮下套管封隔。三、確定完井方法 由于本井是單一產(chǎn)層，而上部巖石和上一層的壓力梯度相差太大，如果采取射孔完井的方式，容易把底層壓裂，從而產(chǎn)生井噴和油氣層破，所以采取裸眼完井一次鉆進(jìn)。四、井身結(jié)構(gòu)設(shè)計表1：井身結(jié)構(gòu)設(shè)計表開鉆順序套管層次鉆頭套管水泥返高尺寸（mm）斜深（m）尺寸（mm）斜井段（m）套管鞋層位1導(dǎo)管3050829Jc2地面2表層477475Jc23技術(shù)一13051302Jt14技術(shù)二32633260P1 2153320各段套管下入目的及確定依據(jù)：一開：，用208mm套管下至29米處，為以后順利開鉆和鉆進(jìn)提供條件二開：，此為表層套管，依據(jù)是因?yàn)樵谶@一段地層的巖性描述為：泥巖夾砂巖，底為頁巖，為易斜易塌地層。所以這一段下表層套管，其目的就是封隔地表疏松，易塌，易漏的地層,安裝井口裝置，是井口設(shè)備的唯一支撐件。三開：，此層為第一層技術(shù)套管，依據(jù)是該段地層巖性是灰?guī)r頂?shù)诪樵茙r、煤層、砂巖夾頁巖，故障提示為防噴防磨鉆頭。所以下入這一層技術(shù)套管段的主要目的是防止塌、噴、漏、斜。四開：，此層為第二層技術(shù)套管，該段巖性是灰?guī)r夾燧石、煤線、泥質(zhì)條帶、頁巖夾砂巖，故障提示為防噴。目的是防噴、防漏、防卡，封隔油氣層與其它地層。四開：，由于該層為石炭系產(chǎn)層單一，該層多為角礫灰?guī)r、云巖，均為含氣地層，且壓力梯度大，為防井下事故多，采用裸眼完井一次鉆進(jìn)。五、井身結(jié)構(gòu)圖注：見附錄圖1 第二章 鉆機(jī)及設(shè)備選擇一、鉆機(jī)及設(shè)備選擇的原則鉆機(jī)及設(shè)備的選擇，主要是以井深和最大鉤載作為依據(jù)確定。 井深鉆探目的石炭系，設(shè)計井深3320 米 最大鉤載最大鉤載是以提升7’’的套管需要來確定的。依據(jù)公式:G=Lq已知: 7’’ 套管單重：q=。計算：G=3260= 噸因?yàn)樵谄鹣裸@若是遇阻處理事故及大鉤本身重量等原因，則Qmax==。由以上可知，選ZJ45鉆機(jī)二、鉆機(jī)設(shè)備表2：ZJ45鉆機(jī)主要設(shè)備序號設(shè)備名稱型號規(guī)范數(shù)量備注1鉆 機(jī)ZJ451臺2井 架TM315最大負(fù)荷：400噸1臺3天 車TC350最大靜負(fù)荷：386噸1臺4游 車YC350最大靜負(fù)荷：386噸1臺5大 鉤DG350最大靜負(fù)荷：386噸1臺6水 龍 頭SL450最大靜負(fù)荷：496噸1臺靜載荷7絞 車JC45輸入功率：15000馬力1臺8轉(zhuǎn) 盤ZP520井口直徑：700毫米1臺9柴 油 機(jī)PZRV190B最大負(fù)荷：4臺10泥 漿 泵3NB1300輸入功率：1300馬力2臺11傳動裝置BC732612輸入功率：2400馬力1臺12鋼 絲 繩1臺13振 動 篩2臺14除 泥 器1臺15除 砂 器1臺16除 氣 器1臺17離 心 機(jī)1臺18儲 氣 罐41臺三、鉆機(jī)及配件參數(shù)表3:ZJ45鉆機(jī)及配件的主要參數(shù)項(xiàng)目名稱參數(shù)名義鉆深4500m最大鉤載300噸最大鉆柱重量160噸絞車輸入最大功率1500馬力鉆井繩數(shù)10鋼絲繩直徑轉(zhuǎn)盤開口直徑鉆臺高度6m井架有效高度43m四、三缸單作用泵流量、壓力與缸套間的關(guān)系 泵型參數(shù)缸套內(nèi)徑（mm）1101201301401501601701801902003NB800流量（L/S）壓力（MP）3NB1000流量（L/S）壓力（MP）3NB1300流量（L/S）壓力（MP）3NB1600流量（L/S）壓力（MP）3NB2000流量（L/S）壓力（MP） 第三章 鉆頭類型的選擇及鉆進(jìn)參數(shù)的確定一、鉆頭選擇的原則在淺井段，巖石膠結(jié)疏松，主要考慮鉆頭的鉆速和防止泥包；在深井段，由于起下鉆行程長，主要考慮鉆頭的進(jìn)尺。在易斜井段宜選用位移量小，牙齒多而短的鉆頭。在3000米以下的泥巖、頁巖、軟地層，最好選用中硬地層鉆頭。研磨性地層往往會造成鉆頭直徑的磨損，嚴(yán)重影響下一個鉆頭的的指標(biāo)，所以應(yīng)選擇外排加強(qiáng)的鑲齒保徑鉆頭。軟硬交錯地層，一般選擇中長楔型齒或錐型齒的鑲齒鉆頭。二、地層分類及適用巖石表4:地層分類及適用巖石地層性質(zhì)極軟軟中軟中中硬硬極硬形式形式代號1234567原式代號JRRZRZZYYJY適用巖石舉例泥巖石膏巖鹽軟頁巖白堊軟石灰?guī)r中軟頁巖硬石膏中軟石灰?guī)r中軟砂巖硬頁巖石灰?guī)r中軟石灰?guī)r中軟砂巖石英砂巖硬白云巖硬石灰?guī)r大理巖燧石巖花崗巖石英巖玄武巖黃鐵礦鉆頭體顏色乳白黃淡藍(lán)灰墨綠紅褐三、鉆頭及鉆進(jìn)參數(shù)根據(jù)表4來選擇鉆頭及鉆進(jìn)參數(shù)表5:鉆頭及鉆進(jìn)參數(shù)井段()地層巖性鉆頭鉆進(jìn)參數(shù)規(guī)格型號個數(shù)鉆壓(/mm)轉(zhuǎn)速(R/Min)0~477泥巖夾砂巖17″2~160~150477~1305泥巖夾砂巖,底為頁巖12″3~60~401305~1913砂巖夾頁巖，煤層8″2~60~401913~2255灰?guī)r頂?shù)诪樵茙r8″1~60~402255~2520云巖8″1~60~402520~2806灰?guī)r夾泥灰?guī)r、泥巖8″1~60~402806~2943灰?guī)r夾燧石結(jié)核8″1~60~402943~2963灰?guī)r8″~60~402963~3080灰?guī)r上部夾燧石8″~60~403080~3113灰?guī)r偶夾泥質(zhì)條帶8″~60~403113~3134灰?guī)r8″1~60~403134~3200灰?guī)r底夾燧石8″~60~403200~3263頁巖夾砂巖、煤線8″1~60~403263~3320角礫灰?guī)r云巖6″1~70~50第四章 鉆井液的設(shè)計一、鉆井液的作用和功效 提供水力作用。 清洗井底，攜帶巖屑。 冷卻和潤滑鉆頭、鉆柱。 保持井眼穩(wěn)定，幫助測井。 減少地層損害，控制地層壓力。 減小鉆柱，套管和油管的腐蝕。 減小扭矩，阻力和管柱遇卡，提高鉆速。二、鉆井液設(shè)計分段依據(jù)在地層壓力變化較大的地層應(yīng)分段對鉆井液進(jìn)行設(shè)計。在易噴、易漏、易卡、易石膏污染的地層應(yīng)分段進(jìn)行鉆井液設(shè)計。三、鉆井液體系的確定0~477米鉆井液的確定①由于本段地層壓力小于而且本段無防噴提示，因而泥漿比重不必太高。但本段有防噴提示，所以在泥漿中要加入一定量的Nacl或Kcl，從提高鉆速及經(jīng)濟(jì)效益方面考慮，選擇無固相聚合物泥漿體系②鉆井液體系: ~%FA367+%Cal2477~1305米鉆井液的確定①本段地層壓力變化不大，主要為砂巖夾頁巖、煤層等，故障提示是防磨鉆頭，故采用低固相聚合物體系②鉆井液體系：~％+~％PHP+~％KPAM1305~2362米鉆井液的確定①本段壓力梯度逐漸增大且故障提示為防噴，所以選用低固相聚合物體系，應(yīng)在泥漿體系中加入一定的Cal2，同時也該加一些加重劑來防噴。②鉆井液體系：膨潤土+純堿+磺化栲膠+鐵鉻鹽+石灰+CMC+NAOH+不容解的石灰2362~2893米鉆井液體系的確定①該地層巖性描述以灰?guī)r為主，地層壓力梯度較大，且主要故障提升為防噴，設(shè)計鉆井液為聚磺鉆井液②鉆井液體系：基漿+3~5％SMP+~1％SMT+其他（CMC、防卡劑、潤滑劑）加重劑。2893~3320米鉆井液的確定①、該井段地層巖性描述為灰?guī)r為主，故障提示為以防噴，防漏，防卡為主，設(shè)計鉆井液為聚磺鉆井液②、鉆井液體系：基漿+3~5％SMP+~1％SMT（2—2％SMC）+其他（CMC、防卡劑、潤滑劑）加重劑。四、鉆井液性能參數(shù)設(shè)計鉆井液性能參數(shù)計算所涉及的經(jīng)驗(yàn)公式