【正文】 (d h? d ph) 3 (d+ d p)（44）式中：?p pa ———鉆桿外環(huán)空壓耗， MPa ；d h ———井眼直徑， cm ；d p ———鉆桿外徑， cm 。pv ———鉆井液塑性粘度， Pa ? s ；Lc ———鉆鋌長度，m；d pi ———鉆桿內(nèi)徑，cm；d ci 、 d c ———鉆鋌內(nèi)徑、外徑，cm。K c = ρd181。pv 234。 247。1?n230。第二次開鉆 需加入的重晶石的量為：m3 。選φ127mm ，鋼級 E , Py因?yàn)?= σ sσ t= St= ，所以 Pa1== = 當(dāng)拉力余量為 450kN 時(shí)，PaσPa1 Paσ ，按 Paσ 設(shè)計(jì)= ? 450 = ? 450 = L允 =（Paσ1? qc ? Lc）= (? ) 1= K B q p1 ? L允 = H 3 = 3505m ，實(shí)際下入長度（）=第四次開鉆：表 19 四開數(shù)據(jù)表井深（m）鉆井液密度（g/m3）鉆鋌直徑（mm）鉆鋌長度（m）鉆鋌線重（kN/m）鉆桿直徑（mm）鉆桿線重（kN/m）3525127拉力余量為：450kN，設(shè)計(jì)系數(shù) St= ， σ sσ t= 選φ127mm ，鋼級 E , Py因?yàn)?= σ s= Stσ t= ，所以 Pa1== = 當(dāng)拉力余量為 450kN 時(shí)，PaσPa1 Paσ ，按 Paσ 設(shè)計(jì)= ? 450 = ? 450 = L允 =（Paσ1? qc ? Lc）= (? ) 1= K B q p1 ? L允 = H 3 = 3525m ，實(shí)際下入長度（）=表 20 鉆柱強(qiáng)度設(shè)計(jì)結(jié)果開鉆程序鉆桿鉆鋌外徑（mm）鋼級線重（Kn/m）最小抗拉力（kN）井段（m）外徑（mm）線性重力（kN/m）長度（m）1127E0~5702282127E570~24802033127E2480~35054127E3505~3525 各次開鉆鉆具組合鉆頭的選擇：根據(jù)套管的直徑在江漢鉆頭廠生產(chǎn)的江鉆牌鉆頭系列中（如表 21~表 22）中選擇合適鉆頭。 套管柱設(shè)計(jì)結(jié)果表 12 套管柱設(shè)計(jì)參數(shù)表套管類型套管層位井段（m）鋼級外徑（m）壁厚（mm）根數(shù)長度（m）常規(guī)表層0570J5562常規(guī)中間02480P110273272常規(guī)油層N80242常規(guī)油層N8011常規(guī)油層N80132 鉆井主要設(shè)備 鉆機(jī)編號： 1 鉆機(jī)型號: 3NB1000 提升系統(tǒng):天車型號：TC—170 負(fù)荷：170t 游車型號：YC—170 負(fù)荷：170t 大鉤型號：DG—170 負(fù)荷：170t 水龍頭型號：XSL—170 負(fù)荷：170t 井 架:型 號：JJ170 負(fù)荷： 170t井架高度：50m 井架底座高度：4m 轉(zhuǎn) 盤:型 號：ZP—445 泥漿泵:1 號泥漿泵型號: 3NB1000 功率: 957kW 最高壓力: 20Mpa 柴油機(jī)：柴油機(jī)型號: 3NB1000 功率: 957kW 最高壓力: 20Mpa表 13 鉆井主要設(shè)備序號名稱型號主要技術(shù)參數(shù)備注1鉆機(jī)3NB10002井架JJ170最大載荷 170t3天車TC—170最大載荷 170t4游動(dòng)滑車YC—170最大載荷 170t5大鉤DG—170最大載荷 170t6水龍頭XSL—170最大載荷 170t7轉(zhuǎn)盤ZP—445開口直徑 445mm8絞車JC—30快繩拉力 20t9泥漿泵23NB1000957kW或相當(dāng)型號10柴油機(jī)3G12V190PZL—B900kW11電動(dòng)壓風(fēng)機(jī)2LGF R 55kW12發(fā)電機(jī)2HGVL320/16200kW13振動(dòng)篩2BL—50處理量 180m3/h14液氣分離器YQF5000處理量 5000m3/d15真空除氣器ZCQ1/4處理量 180m3/h16閘板防噴器2FZ283535MPa或相當(dāng)型號17環(huán)形防噴器FH283535MPa或相當(dāng)型號18液壓控制系統(tǒng)FKQ6405或相當(dāng)型號19除砂器NCS300處理量 200m3/h20除泥器ZQJ—125處理量 200m3/h21離心機(jī)LW450842N/414處理量 40m3/h22加重裝置SB168 鉆具組合鉆鋌的設(shè)計(jì) 根據(jù)鉆頭直徑選擇鉆鋌外徑，鉆鋌長度取決于選定的鉆鋌尺寸與所需鉆鋌重量。 表層套管柱設(shè)計(jì) 由公式（5）可知，最大外擠壓力為poc= ρdgH 10 ?3 = 570 10 ?3 = (MPa )而允許抗外擠強(qiáng)度為pc = poc ? S D = = (MPa )查《鉆井手冊（甲方）》選擇表層套管：表 11 表層套管鋼級選擇鋼級外徑（mm）壁厚（mm）均重（N/m）抗拉強(qiáng)度（kN）抗擠強(qiáng)度（MPa）內(nèi)徑（mm）σs（kN）J5531585240則表層套管的根數(shù)為 n = 570 = (根) ，實(shí)際取 n = 62根 ，所以實(shí)際使用長度為L = 62 = (m) 。而σ z S t = = (kN) 2309(kN)，滿足抗拉強(qiáng)度要求。= (kN)，滿足雙軸應(yīng)力校核要求。 確定第三段套管的下入深度和第二段套管的使用長度 查《鉆井手冊（甲方）》選擇第三段套管表 9 第三段套管鋼級選擇鋼級外徑（mm）壁 厚（mm）均重（N/m）抗 拉 強(qiáng) 度（kN）抗擠強(qiáng)度（MPa）內(nèi)徑（mm）σs（kN）N802309由公式（6）可知第三段套管下入深度為 H 3= = (m)，取H 2 = 2200m 。雙軸應(yīng)力校核套管實(shí)際所受的擠壓力為σ t = ρd gH 2 = = (MPa )查《鉆井手冊（甲方）》可知σ S = 10310 ?6 = (MPa )故 σ tσ s=1 π( ? )4= 圖 4 雙向應(yīng)力橢圓根據(jù)雙向應(yīng)力橢圓曲線可知 σ z = ，則 σ σ z= = (kN)，因此σ s σ s套管實(shí)際所受拉力為σ= LqK= 10 ?3 231。某段鋼級套管的最大下入深度：σ D（6）式中：H n =ρdgS D10 ?3σ D ———某段鋼級套管抗外擠強(qiáng)度，MPa；SD ———最小抗外擠安全系數(shù)，取 。確定表層套管下深度 H1 ：3由上述計(jì)算結(jié)果，中間套管鞋處 ρH 2= m ,將其它的參數(shù)代入（2）式：fρ = + + + 2480 ? H 1將 H1 = 570m ，代入上式得到：ρf570 = + + +2480570? = m 33查壓力剖面圖有： H1 = 570m 處的 ρp570 = 要求。wS ———抽吸壓力允許值的當(dāng)量密度，取 g/cm 3 。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；S f ———安全系數(shù)。3）鄰井沒有發(fā)現(xiàn) H2S 氣體，但本井應(yīng)密切監(jiān)控。必須使用拓普套管螺紋密封脂（拓普 10拓普 102），確保絲扣的密封性；（18） 套管下完后，技術(shù)員應(yīng)根據(jù)套管頭的安裝。套管下完后盡快固井，不能長 時(shí)間循環(huán)；（4）固井候凝 48 小時(shí)后鉆分級箍。鉆井工程設(shè)計(jì)前 言《鉆井與完井工程設(shè)計(jì)》主要是指在得到地質(zhì)設(shè)計(jì)后，如何以地質(zhì)設(shè)計(jì)為依據(jù)，完成一口井的綜合、合理的鉆井工程設(shè)計(jì)。（1）完鉆前按下套管管串設(shè)計(jì)準(zhǔn)備好套管附件、轉(zhuǎn)換短接、聯(lián)頂節(jié)、循環(huán)接頭等必要 配件，以保證各配件的尺寸、螺紋類型相匹配；（2）完鉆前取固井水樣進(jìn)行水泥漿性能復(fù)核試驗(yàn)；（3）生產(chǎn)套管下入前認(rèn)真通井循環(huán)，保證套管下到底。若有漏失要嚴(yán)格控制下放速度在 30 秒/根以下，一般情況下在 15～20 秒/根，不準(zhǔn)猛提、猛放、猛剎，應(yīng)保證井眼穩(wěn)定，不發(fā)生井涌、井噴、井漏和井塌；（17）在井場通套管內(nèi)徑，通徑規(guī)規(guī)格型號必須按照行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，嚴(yán)禁在鉆臺通套管內(nèi)徑，用清洗劑清洗套管螺紋，并檢查密封面是否有損傷，必須使用帶扭矩儀的套管鉗緊螺紋，螺紋扭矩必須符合標(biāo)準(zhǔn)，并將螺紋扭矩打印上報(bào)甲方。2）目的層提前或非目的層發(fā)現(xiàn)油氣顯示要立即通知。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；S g ———激動(dòng)壓力系數(shù)。 發(fā)生井涌情況時(shí)：式中：ρf = ρpmax + S w + S f +H pmaxH ni? S k（2）ρf ———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， g/cm 3 ；H ni ———第 n 層套管下入深度初選點(diǎn)，m；kS ———井涌允量，取 g/cm 3 ；fS ———安全系數(shù)，取 g/cm 3 。因?yàn)?ρf1k ρp2480 且相近,所以確定校核中間套管下入到初選點(diǎn) H 2 = 2480m 過程中是否會發(fā)生壓差卡套管33由上圖查得,得：H 2 = 2480m 處 ρp2480 = m ，ρpmin = m ，H mm = 2000m ，由式（3）?prn= 2000 ( + ? )10 ?3 = 因?yàn)??pm ?pN ，所以不會發(fā)生壓差卡套管，故表層套管的下入深度為 2480m。 某井段的最大外擠壓力：式中：poc = ρd gH 10?33（5）ρd ———該井段所用泥漿的最大密度， g/cm ；H ———某段鋼級的下深度，m。故第一段套管實(shí)際使用長度為 L1 = 132 = (m) ，第二段套管實(shí)際下入深度為H 2 = H1 ? L1 = 3505 ? = (m)。故σ z S t= = (kN) σ σ zσ s= (kN)，滿足雙軸應(yīng)力校核要求。 248。 248。故σ z S t= = (kN) 5351(kN) ，滿足抗拉強(qiáng)度要求。故σ z S t = = (kN) 3158(kN)，滿足抗拉強(qiáng)度要求。選φ127mm ，鋼級 E , Py因?yàn)?= σ sσ t= St= ，所以 Pa1== = 當(dāng)拉力余量為 450kN 時(shí)，PaσPa1 Paσ ，按 Paσ 設(shè)計(jì)= ? 450 = ? 450 = L允 =（Paσ