【正文】 本井設(shè)計(jì)鉆深 1794m，依據(jù)鉆機(jī)選擇原則，鉆機(jī)設(shè)備負(fù)荷能力、鉆達(dá)深度及配置應(yīng)能夠滿足 1794m鉆井的需要，同時(shí) 為了 易于處理井下復(fù)雜情況 和 提高鉆速等。 表 鉆柱強(qiáng)度設(shè)計(jì) 數(shù)據(jù) 開鉆次序 井段 m 鉆井液密度g/cm3 鉆桿 鉆鋌 尺寸 Mm 鋼級(jí) 單位重力 KN/m 最小抗拉力 KN 長(zhǎng)度 m 尺寸 mm 單位重力 N/m 長(zhǎng)度 m 1 0～ 322 127 D 289 33 2 直井段 322～1220 127 D 1135 1606 85 增斜段 1220～ 1467 127 D 1357 1606 110 3 1467～ 1794 127 E 1640 1212 154 鉆機(jī)選擇 32 第 6 章 鉆機(jī)選擇 鉆井設(shè)備選取依據(jù) 鉆井設(shè)備的選擇應(yīng)符合 SY/T5375 中的規(guī)定。 安全系數(shù)法確定 0. 9 12 90 .8 6 pFF K NS ?? ? ? （ ） 拉力余量法確定 0 . 9 0 . 9 1 2 9 0 . 8 6 4 5 0 7 1 1 . 8a y mF F F KN? ? ? ? ? ? （ ） 則取鉆桿的最大安全靜拉力 Fa= （ 4） 使用鉆桿柱許用長(zhǎng)度計(jì)算 由鉆桿柱設(shè)計(jì)的強(qiáng)度條件建立關(guān)系式： c c b p b aL q k L qk F?? （ ） 先考慮取強(qiáng)度較低的鉆桿作為與鉆鋌連接的鉆桿柱， 127mm， D 級(jí)鋼，q=，最大安全靜拉力 Fa=。 ～ 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 鉆桿 S135 127 1100 1220 411 2 1534 鉆鋌 50 無(wú)磁鉆鋌 止回閥 1 三牙輪鉆頭 無(wú)磁鉆鋌 鉆鋌重： 662Kg 隨鉆震擊器 型號(hào)： YH121，最大工作扭矩： 13KN/m，最大抗拉負(fù)荷 1400KN 鉆柱設(shè)計(jì) 29 二開 組合 （增斜段） 表 二開組合（增斜段） 開鉆次序 二開 井段， m 1220～ 1467 密度， g/cm179。 （三）、 二開斜井段（ 1220～ 1467m） 井斜角： 0～ 176。鉆柱設(shè)計(jì) 27 第 5 章 鉆柱 設(shè)計(jì) 鉆 具 組合 設(shè)計(jì)的原則和依據(jù) （ 1）鉆具組合必須滿足剖面設(shè)計(jì)要求； （ 2）設(shè)計(jì)的鉆具組合應(yīng)使摩阻達(dá)到最佳； （ 3）充分發(fā)揮復(fù)合鉆井技術(shù)的作用 ， 即采用單彎螺桿定向鉆進(jìn)和轉(zhuǎn)盤鉆進(jìn)。 2）一開固井水泥漿添加劑可加入早凝劑。鉆井液系數(shù) KP=。設(shè)計(jì)結(jié)果見表 。 鉆井液性能： 3m = / cm? ， n= ， nk= a .PS 水泥漿性能： 3= / cmX? ， a sP???， 0=15 aP? 。 （ 7）注水泥期間，派專人專崗觀察井口鉆井液返出量，分析判斷井下情況。 （ 6）注水泥必須按照固井施工設(shè)計(jì)進(jìn)行，確保連續(xù)施工。 （ 2）井下作業(yè)公司嚴(yán)格按照注水泥施工設(shè)計(jì)參數(shù)、要求、工序連續(xù)作業(yè)，確保施工質(zhì)量。 設(shè)計(jì)結(jié)果 本井的套管串設(shè)計(jì)結(jié)果見表 ， 套管串結(jié)構(gòu)見表 ， 具體設(shè)計(jì)步驟見附表 3 表 套管串設(shè)計(jì)結(jié)果 固井工程設(shè)計(jì) 22 井段 (m) 套管尺寸 (mm) 段長(zhǎng) (m) 下深 (m) 鋼級(jí) 壁厚 (mm) 重量 (kg/m) 段重（ t） 總重 (t) 抗拉 (t) 抗擠 (kg/cm2) 抗內(nèi)壓 (kg/cm2) 扣型 抗拉 系數(shù) 抗擠 系數(shù) 抗內(nèi)壓 系數(shù) 0~322 244.5 320 320 J55 4 4 205.6 142 短圓 0 5 5 01467 177.8 1465 1465 N80 9 9 196.6 264 437 長(zhǎng)圓 5 5 固井過(guò)程中按半掏空計(jì)算。按上述抗擠設(shè)計(jì)到第 n 段套管，如果抗拉強(qiáng)度或抗內(nèi)壓強(qiáng)度不滿足，則應(yīng)選用高一級(jí)的套管，改為用抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)該段套管； （ 5）按套管抗拉強(qiáng) 度計(jì)算該段套管的下人長(zhǎng)度 onL ； （ 6）計(jì)算三軸應(yīng)力下該段套管的長(zhǎng)度 anL 計(jì)算出 onL 及 anL 后。先按抗擠強(qiáng)度自下而上進(jìn)行設(shè)計(jì)，同時(shí)進(jìn)行抗拉強(qiáng)度和抗內(nèi)壓強(qiáng)度校核，當(dāng)設(shè)計(jì)到抗拉強(qiáng)度或抗內(nèi)壓強(qiáng)度不能滿足要求時(shí)，選擇比上一段高一級(jí)的套管，改為按抗拉強(qiáng)度或抗內(nèi)壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)，并進(jìn)行抗擠強(qiáng)度校核，一直到滿足設(shè)計(jì)要求為止 。 固井工程設(shè)計(jì) 20 第 4 章 固井工程設(shè)計(jì) 基礎(chǔ)數(shù)據(jù) 固井工程中涉及的主要參數(shù)見表 。更換鉆具組合后，應(yīng)加密 (1m～ 10m左右 )井身軌跡的監(jiān)測(cè)，根據(jù)測(cè)斜結(jié)果，按井身軌跡需要及時(shí)調(diào)整下部鉆具結(jié)構(gòu)和鉆井參數(shù)，待摸清鉆具結(jié)構(gòu)特 性且符合井身軌跡要求時(shí)，適當(dāng)放寬監(jiān)測(cè)距離，并在中靶前適當(dāng)井段投測(cè)多點(diǎn)對(duì)隨鉆測(cè)量軌跡數(shù)據(jù)進(jìn)行校正。左右后，開始采用穩(wěn)斜鉆進(jìn)，直至完鉆井深 ； （ 2） 定向鉆進(jìn)前，應(yīng)按定向鉆井要求調(diào)整鉆井液性能，對(duì)上部直井段進(jìn)行通井作業(yè)，確保井壁穩(wěn)定、井眼暢通無(wú)阻、井底清潔干凈、無(wú)井漏情況存在 ； （ 3） 井眼軌跡設(shè)計(jì)中造斜點(diǎn)以上井段的井斜數(shù)據(jù)是按理想垂直井段考慮的，實(shí)鉆中定向造斜前，應(yīng)對(duì)上部實(shí)鉆井眼軌跡進(jìn)行測(cè)量，并根據(jù)實(shí)測(cè) ； 水平井設(shè)計(jì) 18 （ 4） 定向鉆進(jìn)前，定向井服務(wù)公司應(yīng)針對(duì)定向井段制定出詳細(xì)的施工設(shè)計(jì)，對(duì)井隊(duì)進(jìn)行 詳細(xì)技術(shù)交底 ； （ 5） 嚴(yán)格按現(xiàn)場(chǎng)定向井工程師要求施工。與穩(wěn)定器連接的鉆鋌必須堅(jiān)持每只鉆頭更換一次，預(yù)防斷鉆鋌事故發(fā)生。 井眼軌跡控制 表 控制計(jì)劃表 井段 井 深 m 垂深 M 閉合距 M 造斜率 (176。/30m) 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 靶點(diǎn) 1 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 水平井設(shè)計(jì) 16 井段 測(cè)深 L(m) 井斜角 α(176。) 垂深 D(m) 造斜率 K(176。) 方位角 ? (176。 水平井設(shè)計(jì) 14 距井口 水平 距離 為了提高產(chǎn)量，選定 P1 井的水平井段 327 米，井斜角 176。 （ 4）調(diào)整井段的位置應(yīng)放在最后一個(gè)增斜段之前。 （ 2）在地層巖性及造斜工具的造斜能力都確定時(shí)，增斜段應(yīng)選擇單增斜軌道。 （ 2）二開采用 鉆頭鉆穿 T1j 層至 P3wt1 層 上部 ，下入 技術(shù) 套管封堵易漏、安裝井口裝置。 由于該區(qū)塊的安全窗口 非常 大，故可快速而安全地鉆穿地層直到儲(chǔ)層，為了簡(jiǎn)化套管層次、縮短鉆井周期和節(jié)約鉆井成本采用了三開的井身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。 （ 6）正常壓力地層壓差卡鉆臨界值， a 15 ~ 20 aP MP?? 。 （ 2）激動(dòng)壓力梯度一般有井下實(shí)測(cè)得， 30 .0 2 4 ~ 0 .0 4 8 g /c mgS ? 。 壓力預(yù)測(cè)分析 綜合分析本構(gòu)造已鉆井測(cè)井 資料 （ D1 井） ，預(yù)測(cè)出地層孔隙壓力梯度、地層破裂壓力梯度，由實(shí)鉆資料可以看出，該構(gòu)造屬正常壓力地層，且安全窗口 非常大 。 距井口 水平 距離 井 身 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 9 第 2 章 井身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 井身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)依據(jù) （ 1）根據(jù)《井身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法》（ SY/T54311996） [11]。 2020 年 6 月試采，初期日產(chǎn) 油， 日產(chǎn)水 1t， 2020 年 7 月 2 日采用機(jī)抽，日產(chǎn)油上升到 3t 左右 。旦發(fā)現(xiàn) H2S 氣體，立即書面通知鉆井隊(duì)長(zhǎng)及甲方監(jiān)督，現(xiàn)場(chǎng)人員嚴(yán)格按照上級(jí)有關(guān)規(guī)定和鉆井安全操作規(guī)范果斷處理，確保人身及鉆井設(shè)備的安全 [24]。 表 為測(cè)井預(yù)測(cè)的壓力預(yù)測(cè)數(shù)據(jù) 表 D1 井地層壓力預(yù)測(cè) 地層 井深 Gp 當(dāng)量鉆井液密度 g/cm3 Gf 當(dāng)量鉆井液密度 g/cm3 N 312 E 487 J2t 667 J2x 751 J1s 923 J1b 1154 地質(zhì)概況 7 地層 井深 Gp 當(dāng)量鉆井液密度 g/cm3 Gf 當(dāng)量鉆井液密度 g/cm3 T1j 1384 P3wt1 未穿 特殊情況提示： （ 1） J1s 段泥巖含量較多，鉆井過(guò)程中容易出現(xiàn)卡鉆，通過(guò)井史看出，鉆井過(guò)程中容易發(fā)生井漏； （ 2） J1b 段泥巖含量多，且含有煤夾層，容易發(fā)生漏失和卡鉆； （ 3） T1j 段容易發(fā)生憋漏。 地質(zhì)概況 5 表 D1 井地層分層數(shù)據(jù)表 層位 頂深 底深 層 厚 巖性 提示 N 0 312 312 棕黃色、灰黃色砂質(zhì)泥巖、泥巖 防塌 E 312 487 175 棕褐色、棕黃色、桔紅色泥巖、泥質(zhì)砂巖，底部為深灰色小礫巖 防塌 J2t 487 667 180 深灰色、綠灰色、黑灰色泥巖、泥質(zhì)砂巖、砂質(zhì)泥巖夾薄層砂礫巖、不等粒砂巖 防塌、防漏 J2x 667 751 84 黑灰色、灰黑色泥質(zhì)砂巖、粉砂質(zhì)泥巖、泥巖 防塌、防漏 J1s 751 923 172 黑灰色、深灰色泥巖、泥質(zhì)砂巖，綠灰色細(xì)砂巖、含礪不等粒砂巖 防漏、防卡 J1b 923 1154 231 深灰色、綠灰色泥巖、泥質(zhì)砂巖、砂質(zhì)泥巖、細(xì)砂巖，黑灰色煤層煤夾層 防漏、防卡 T1j 1154 1384 230 黑灰色、綠灰色、深灰色白云質(zhì)泥巖、泥巖、泥質(zhì)白云巖、泥質(zhì)粉砂巖 防漏 P3wt1 1384 未穿 / 細(xì)砂巖，底部為棕褐色砂礫巖，含砂礫巖 防塌 D1 井壓力預(yù)測(cè) 由 D1 井 地層 壓力預(yù)測(cè)結(jié)果可知 ， 本井 P3wt1 組 P1 油層 壓力約為 ， 地層孔隙壓力 當(dāng)量鉆井液密度 為 。儲(chǔ)層水型為 NaHCO3 型。 粘土含量統(tǒng)計(jì)表明，粘土礦物主要為伊蒙混層 I/S（ %），其次是高嶺石 K（ %），再次為綠泥石 C（ %），最少的是伊利石 I（ %）。根據(jù)取心井不同巖性的含油特征統(tǒng)計(jì)結(jié)果， P1 層含油巖性為礫巖、砂礫巖、中砂巖、細(xì)砂巖，最好的是砂礫巖和中砂巖，其次是礫巖和細(xì)砂巖，鈣質(zhì)砂巖和泥巖為非儲(chǔ)集層。 T1j 層層段巖性為：黑灰色、綠灰色、深灰色白云質(zhì)泥巖、泥巖、泥質(zhì)白云巖、泥質(zhì)粉砂巖，是三疊系的主要產(chǎn)油層段。區(qū)塊頂部構(gòu)造圖如圖 所示，剖面圖如圖 所示。 區(qū)域地質(zhì)情況 區(qū)塊內(nèi)地下水埋藏較深，淺層無(wú)地下水分布。工區(qū)溫差懸殊，夏季干熱，最高氣溫可達(dá) 40℃以上；冬季寒冷，最低氣溫可達(dá) 40℃以下，年平均氣溫 ℃。 圖 A 斷塊頂面構(gòu)造圖 地質(zhì)概況 2 圖 A 斷塊油藏剖面圖 從圖 和圖 可以看出， A 區(qū)塊含油面積約為 ，儲(chǔ)層物性較好，為砂泥巖儲(chǔ)層， D D D3 井的含油層位分別大約在 1387m、 1386m、 1300m處，該區(qū)塊油層厚度變化較小，大約為 30m左右， D3 井附近有底水，在開發(fā)過(guò)程中，注意防止底水錐進(jìn)。 儲(chǔ)層地質(zhì) 特征 產(chǎn)層描述 儲(chǔ)層以巖屑、長(zhǎng)石質(zhì)巖屑砂巖為主，成分成熟度和結(jié)構(gòu)成熟度均較低。 P2 層含油巖性為礫巖、砂礫巖、中砂巖和細(xì)砂巖，最好的是礫砂巖和細(xì)砂巖，鈣質(zhì)砂巖和泥巖為非儲(chǔ)集層。 地質(zhì)概況 4 物性分析 根據(jù)三口探井的測(cè)井解釋結(jié)果，該區(qū)塊孔隙度平均為 %；滲透率分布在～ 103μm3 之間，平 均值為 103μm3；含油飽和度分布在%～ %之間，平均值達(dá)到了 %。表 為油藏天然氣具體分析結(jié)果。 P3wt1 組 P2 油層 壓力約為 ， 地層孔隙壓力 當(dāng)量鉆井液密度 為 。 （ 4） H2S 含量預(yù) 測(cè)及安全預(yù)防措施 。 D1 井試油 試采分析 D1 井試氣射 開 P1 層位，井段 1387~， 采用自噴或直接泵抽采油 ， 日產(chǎn) 油 15t， 不產(chǎn)水 ，累積產(chǎn) 油 300t，工業(yè) 油 流井。 產(chǎn)油量上升的同時(shí)，產(chǎn)水量也在增加，此時(shí)采用螺桿泵抽水。 （ 2）依據(jù) 已鉆 井實(shí)鉆資料。預(yù)測(cè)的壓力剖面如圖 所示。