【正文】 （ 3）地層破裂安全增值由地區(qū)統(tǒng)計(jì)資料得到， 30 .0 3 ~ 0 .0 6 g /cmfS ? 。 井 身 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 11 （ 7）異常壓力地層壓差卡鉆臨界值由地區(qū)壓差卡鉆資料統(tǒng)計(jì)得到，aab MPP 23~21?? 。根據(jù)實(shí)鉆資料顯示， N 地層的 泥巖較多 ， 易發(fā)生水化膨脹，將會(huì)導(dǎo)致井壁失穩(wěn) ， 所以 將表層套管的下入深度設(shè)計(jì)為 320m， 技術(shù)套管下至目的層上部 1465m， 三開采用割縫襯管的完井方式，襯管下深 1467～ 1794m。 （ 3） 三 開采用 鉆頭 在 目的層 鉆進(jìn)至 靶點(diǎn) 2，下入 割縫襯管完井。在地層巖性及造斜工具的造斜能力都較穩(wěn)定時(shí)，應(yīng)選擇靶前位移較小、造斜率較高和增斜段較少的軌道。 （ 5）對(duì)確定的井眼軌道，應(yīng)進(jìn)行典型鉆具組合的摩擦阻力和扭矩計(jì)算，并以此為根據(jù)進(jìn)行鉆機(jī)選型和鉆具強(qiáng)度校核。 。) 垂深 D(m) 南北坐標(biāo)NS(m) 東西坐標(biāo)WE(m) 水 平位移 S(m) 造斜率 K(176。/30m) 造斜點(diǎn) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 水平井設(shè)計(jì) 15 井段 測(cè)深 L(m) 井斜角 α(176。) 方位角 ? (176。/30m) 鉆井 方式 監(jiān)控方式 直井段 0～ 0 0 轉(zhuǎn)盤鉆 單 /多點(diǎn)測(cè)斜儀 直井段 ～ 0 0 轉(zhuǎn)盤鉆 單 /多點(diǎn)測(cè)斜儀 增斜段 ～ 定向增斜 無(wú) 線隨鉆測(cè)斜儀 水平段 ～ 0 轉(zhuǎn)盤穩(wěn)斜鉆 進(jìn) 多點(diǎn) /無(wú)線測(cè)斜 儀 水平井設(shè)計(jì) 17 井眼軌跡控制主要措施 一、 直井段 (0～ ) （ 1） 本井區(qū)上部井段易發(fā)生井斜，開鉆前必須對(duì)設(shè)備進(jìn)行全面檢查；循環(huán)系統(tǒng)試壓合格；天車、轉(zhuǎn)盤，井口三者的中心線在一條垂直線上，偏差不大于 10mm；鉆井儀表靈敏、準(zhǔn)確、記錄清晰、可靠 ； （ 2） 鉆進(jìn)時(shí)每加一根單根，必須用平衡錘對(duì)方鉆桿校直，保證開直上部井眼。 二、 直井 段 (～ ) （ 1） 本井段設(shè)計(jì)為雙穩(wěn)定器組合鉆進(jìn)，控制好鉆井參數(shù)，堅(jiān)持每鉆進(jìn) 50～ 100m監(jiān)測(cè)井眼軌跡，并根據(jù)監(jiān)測(cè)結(jié)果及時(shí)合理地調(diào)整鉆具組合和鉆進(jìn)參數(shù)；如果井眼軌跡不在設(shè)計(jì)方向，則必須嚴(yán)格控制鉆壓，減少第二次定向造斜的難度；在鉆達(dá)造斜點(diǎn)后應(yīng)投測(cè)多點(diǎn) ； （ 2） 打完單根后堅(jiān)持劃眼再接單根，以利于修整井壁和滿足帶砂保證井下安全 ； （ 3） 當(dāng)鉆至造斜點(diǎn)深度后，大排量循環(huán)沖洗井底，按定向鉆井要求調(diào)整鉆井液性能；起鉆投測(cè)多點(diǎn)，根據(jù)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，制定下步定向鉆井措施 。施工現(xiàn)場(chǎng)負(fù)責(zé)人應(yīng)根據(jù)實(shí)鉆井眼軌跡需要合理選配鉆具組合和鉆井參數(shù)，以達(dá)到所需增斜的最佳效果 ； （ 6） 彎螺桿鉆具組合下井前，必須要有各種入井工具的詳細(xì)數(shù)據(jù)，以便于出現(xiàn)井下鉆具事故后進(jìn)行處理。 （ 2） 起出 鉆具 后，必須分別用單、雙穩(wěn)定器組合對(duì)定向造斜段進(jìn)行通井劃眼作業(yè)，以保證井眼通暢，入井穩(wěn)定器必須選用定向井專用穩(wěn)定器，用多點(diǎn)測(cè)斜儀或無(wú)線測(cè)斜儀器對(duì)井眼軌跡進(jìn)行監(jiān)測(cè)。 表 基礎(chǔ)數(shù)據(jù)表 鉆頭尺寸 mm 固井 井 深 M 套管尺寸 Mm 套管下入井段 M 固井前鉆井液密度 g/cm3 固井 方法 322 0～ 320 普通 1467 0～ 1465 普通 套管 柱 設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)原則 （ 1）設(shè)計(jì)中不考慮起下管柱對(duì)套管的磨損； （ 2）因?yàn)樘坠苤梢宰杂赊D(zhuǎn)動(dòng)，所以不考慮套管的所受的扭矩； （ 3）必須進(jìn)行三軸強(qiáng)度校核。 （ 1）確定第一段套管的鋼級(jí)和壁厚 計(jì)算套管鞋處的有效外擠壓力 celP ，并根據(jù) cal celP Sc P??的原則，選擇第一段套管的鋼級(jí)和壁厚，用前述套管強(qiáng)度公式計(jì)算或查出套管強(qiáng)度，列出套管性能參數(shù)表； （ 2）確定第一段套管的下入長(zhǎng)度 第一段套管下入的長(zhǎng)度 1L 取決于第二段套管下入的深度 2H ，因此第二段套管應(yīng)選比第一段套管強(qiáng)度低一級(jí)的。如果 onanLLL? ? ，則 n anLL? ，否則重復(fù)上述計(jì)算，直到 onanLLL? ? 為止。 表 套管串設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)表 套管程序 井深 M 套管下深 M 套管串結(jié)構(gòu) 表層套管 322 320 引鞋 + 套管鞋 + 套管 2+浮箍+ 套管 +聯(lián)頂節(jié) 技術(shù)套管 1467 1465 引鞋 + 套管鞋 + 套管 2 根+ 浮箍 + 套管 2 根 + 浮箍+ +坐落接箍 +管外封隔器 + +雙公短節(jié) +懸掛頭 +聯(lián)頂節(jié) 套管柱強(qiáng)度 校核 步驟 套管柱強(qiáng)度 校核 見附表 3 水泥及注水泥漿設(shè)計(jì) 注水泥工藝 下完 套管裝上水泥頭，充分循環(huán)泥漿，帶出砂子，同時(shí)作好注水泥的準(zhǔn)備工作。 （ 3）在替漿過程中，若施工壓力高，泥漿泵頂替困難時(shí)，由水泥車完成頂替作業(yè) ；供漿管線由鉆井隊(duì)負(fù)責(zé)聯(lián)接至水泥車附近并固定，井下作業(yè)公司負(fù)責(zé)聯(lián)接至水泥車上并固定。水泥漿和前置液注入量、注替排量、水泥漿密度和性能必須達(dá)到設(shè) 計(jì)要求（水泥漿 24:00 強(qiáng)度應(yīng)達(dá)14MPa 以上），盡可能實(shí)現(xiàn)紊流頂替。 （ 8）注水泥施工結(jié)束后，由現(xiàn)場(chǎng)施工負(fù)責(zé)人對(duì)下步工作進(jìn)行安排，重點(diǎn)落實(shí)水泥漿候凝時(shí)間、探塞、測(cè)井、試壓、鉆塞及相關(guān)安全技術(shù)措施和注意事項(xiàng)等。水泥漿附加量 70%。 二、 技術(shù) 套管： 設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)：下入深度： 1465mSL ? ，水泥塞高度 5m，水泥漿返深：地面。計(jì)算井徑按鉆頭直徑： 。 3）為防止氣竄，使用成熟的固井技術(shù)。因此 ,當(dāng)實(shí)際造斜高于剖面設(shè)計(jì)造斜率時(shí) ， 可開動(dòng)轉(zhuǎn)盤穩(wěn)斜鉆進(jìn)一段后再定向造斜 ， 以充分發(fā)揮鉆頭和工具的能力 ， 提高鉆井速度； （ 4）改變鉆具組合時(shí)應(yīng)考慮鉆具剛性的影響； （ 5）設(shè)計(jì)與使用的鉆具組合必須滿足強(qiáng)度與施工要求。 造斜率： 推薦鉆具組合：定向鉆具組合：φ +φ 172mm單彎動(dòng)力鉆具 +φ178mmMWD無(wú)磁循環(huán)短節(jié) +φ 179mm無(wú)磁鉆鋌 9m+φ 179mm無(wú)磁轉(zhuǎn)換接頭+φ 127mm無(wú)磁承壓鉆桿 9m+φ 127mm加重鉆桿 +φ 127mm斜臺(tái)階鉆桿 +φ 127mm鉆桿。 ～ 鉆具組合圖 鉆具名稱 規(guī)格型號(hào) 外徑 mm 內(nèi)徑 mm 長(zhǎng)度 M 累計(jì) 長(zhǎng)度 M 累計(jì) 重量 kN 抗拉 抗擠 抗拉 余量 kN 斜坡鉆桿 S135 127 510 1467 417 3 1420 加重鉆桿 S135 127 30 273 無(wú)磁鉆鋌 無(wú)磁 轉(zhuǎn)換接頭 無(wú)磁鉆鋌 MWD 無(wú)磁循環(huán)短接 178 止回閥 172 單彎 動(dòng)力 鉆具 172 三牙輪 鉆頭 單彎 動(dòng)力 鉆具 型號(hào)： 5LZ1977Y，鉆具重： 1610Kg 無(wú)磁鉆鋌 鉆鋌重： 1554Kg 鉆柱設(shè)計(jì) 30 鉆柱組合強(qiáng)度 設(shè)計(jì) 一次開鉆所鉆井段較淺，采用 Φ127mm， N/m， D 級(jí) 鉆桿 非常 安全，故省略計(jì)算過程。計(jì)算鉆桿柱許用長(zhǎng)度為： 171 18 00 85 12 12 49 7 19 65 .837 3 49 7a c c bpbF L q kLmqk? ? ? ?? ? ?? （ ） 鉆柱設(shè)計(jì) 31 取 LP=1965m。 鉆井設(shè)備選取原則 選用鉆機(jī)類型的提升能力應(yīng)是相同井深直井的鉆機(jī)的 倍，轉(zhuǎn)盤最低轉(zhuǎn)速可達(dá) 40r/min 以下。若能夠接通交流電， 建議選擇 寶雞石油機(jī)械有限公司的 ZJ30/1700DB 型交流變頻電驅(qū)動(dòng)鉆機(jī)，其參數(shù)見表 。所選擇的鉆機(jī)最大鉤載能完成下套管和解除卡鉆的任務(wù)，并保證有一定的超深能力。 P1 井鉆柱設(shè)計(jì)見 表 、 、 。 m a xb 5 70 00 0= = 85 mq 49 7 12 12nccSWL K? ?? ? （ ） （ 3） 確定鉆桿的最大安全靜拉力 查手冊(cè)得： 127mm， D 級(jí)鋼， q= N/m，材料最小屈服強(qiáng)度下的抗拉力為。 ～ 鉆具組合 +＋ ＋ ＋ Ф127mm鉆桿 鉆鋌 內(nèi) 徑： ，單位長(zhǎng)度重量： ，長(zhǎng)度： 127mm鉆桿 內(nèi)徑： ，單位長(zhǎng)度重量： ，鋼級(jí)： S 級(jí) 二開 組合 （直井段） 表 二開 組合 （直井段） 開鉆次序 二開 直井井段 井段， m 322～ 1220 密度， g/cm179。 鉆進(jìn)參數(shù)： 鉆壓 50～ 70 kN， 轉(zhuǎn)速 90～ 100 r/min， 排量 28～ 30l/s。 5）水泥漿 48 小時(shí)抗壓強(qiáng)度 ≥14MPa。 水泥用量 N： 4 2 2 31V 0 . 7 8 5 1 . 0 3 1 0 ( 2 1 . 6 1 7 . 8 ) 1 4 6 5 1 7 . 7 3 m?? ? ? ? ? ? （ ） 4 2 32V 0 . 7 8 5 1 0 1 6 . 1 7 5 0 . 1 0 3 m?? ? ? ? ? （ ） 附加量 40%， 33V (1 7 . 7 3 0 . 1 0 3 ) 4 0 % 7 . 1 3 m? ? ? ? （ ） 水泥漿密度 3= / cmX? 時(shí)，每袋水泥配水泥漿 （ ），則： 3 3 ???? （ 袋 ） （ ） 用水量 VW(水灰比： m=)： 3W 62 1 50 0. 5V = = 15 .5 3m1000?? （ ） 替鉆井液量 Vm： 5 2 3m = 7 .8 5 1 0 1 .0 3 1 6 .1 7 1 4 6 5 3 0 .9 7? ? ? ? ? （ ） 替鉆 井液終碰壓 PE： 1 ( 1 . 8 5 1 . 1 8 ) 1 4 6 5 0 . 0 0 9 8 1 9 . 6 3p M P a? ? ? ? ? （ ） 固井工程設(shè)計(jì) 25 由下式計(jì)算環(huán)空臨界流速 V： 2 3 201 0 0 1 0 1 0 0 2 . 5 2 1 0 ( ) 1 . 4 /()k DdV m sDd? ? ? ???? ? ? ? ???? （ ） 220. 07 85 ( 21 .6 17 .8 ) 18 .0 /kkQ V L s? ? ? ? （ ） 計(jì)算管內(nèi)流速 Vi： / 85 m s??? （ ） 計(jì)算管內(nèi) Rei： 211 0 8 0 0Re i 1 2 5 531()4nnnindVnKn??????? （ ） 計(jì)算管外水泥漿段 Reos： 01 0 ( )Re o s 1 8 2 0()[1 ]800D d VDdV????? ? ?????? （ ） 計(jì)算管外鉆井液段 Reom： 211 0 1 2 0 0 ( )R e o m = 1 4 3 221()3nnnnD d VnKn????? ??? （ ） 管內(nèi)摩阻系數(shù)： i beaf R? （ ） 0 .5 2( lg 3 .9 3 ) / 5 0 0 .0 7 2 9a ? ? ? （ ） 0 .5 2(1 .7 5 lg ) / 7 0 .2 0 9b ? ? ? （ ） 0. 20 ? ? ? （ ） 管外摩阻系數(shù) 0f ： 0 1 91930sf ?? （ ） 0 0. 29 ?? （ ） 固井工程設(shè)計(jì) 26 2532 16 ( 14 80 5 ) .4 20 [15 .7 11 9 14 80 5 ] ( 21 .6 17 .8 ) ( 21 .6 17 .8 )cPM P a? ? ?? ? ? ??????? （ ） 替鉆井液終泵壓： 9 .6 3 5 .6 1 5 .2 3EP M P a? ? ? （ ） 碰壓泵壓： = 1 5 .2 3 + 1= 1 6 .2 3 ap M P碰 （ ） 表 注水泥設(shè)計(jì)表 套管程序 固井鉆井液密度 g/cm3 水泥上返井深 m 水泥塞長(zhǎng)度 M 水泥漿密度 g/cm3 水泥品種 水泥量 t 干水泥量 （袋） 用水量 m3 替鉆井液 m3 替鉆井液終泵壓 MPa 表層套管 0 5 G 級(jí) 300 技術(shù)套管 0 5 G 級(jí) 621 注： 1）水泥用量及上返深度為理論數(shù)據(jù)，施工中應(yīng)根據(jù)實(shí)測(cè)井徑進(jìn)行修正。水泥漿附加量 40%。計(jì)算井徑按鉆頭直徑： 。 為了確保每層套管一次固井成功和水泥環(huán)膠結(jié)質(zhì)量，根