石油工程设计大赛--单项组钻井工程

1、直直井、单翼多分支水平井钻完井工程设计井、单翼多分支水平井钻完井工程设计单位名称：燕山大学单位名称：燕山大学团队名称：钻井十六队团队名称：钻井十六队团队成员：韩頔团队成员：韩頔 赵文赵文指导老师：李子丰指导老师：李子丰作品特色作品特色直井完井方法为套管射孔完井，多分支水平井完井方法直井完井方法为套管射孔完井，多分支水平井完井方法为裸眼完井为裸眼完井1采用穿针工艺，确保水平井与洞穴直井联通。采用穿针工艺，确保水平井与洞穴直井联通。2本设计作品完整，本设计作品完整，完成了油田总体开发方案编制指南要完成了油田总体开发方案编制指南要求的所有内容。求的所有内容。3目目 录录总论4123直井钻完井工程设计

2、单翼多分支水平井钻完井工程设计HSE与经济评价1. 总论总论 沁端区块位于沁水盆地南部，隶属于山西省沁水县。工作区较大的褶曲沁端区块位于沁水盆地南部，隶属于山西省沁水县。工作区较大的褶曲主要有主要有2条，走向大致为北北东向。本区构造形态总体为一走向北北东、倾条，走向大致为北北东向。本区构造形态总体为一走向北北东、倾向北西西的单斜构造。在此基础上发育了一系列近南北北北东向宽缓褶曲，向北西西的单斜构造。在此基础上发育了一系列近南北北北东向宽缓褶曲，形成区内地层的波状起伏，岩层倾角一般不超过形成区内地层的波状起伏，岩层倾角一般不超过15，个别地段受构造影响，个别地段受构造影响岩层倾角变化大。断层不发

3、育，规模较大的仅一条，断距最大达岩层倾角变化大。断层不发育，规模较大的仅一条，断距最大达100m。总体。总体属地质构造简单类。属地质构造简单类。 根据大赛给定方案，选择根据大赛给定方案，选择Z1直井和直井和Z3单翼多分支水平井进行钻完井工程单翼多分支水平井进行钻完井工程设计。设计。单翼多分支水平钻井是煤层气开发过程中，结合水平井技术和煤层实际单翼多分支水平钻井是煤层气开发过程中，结合水平井技术和煤层实际地层特征发展起来的一种新的钻井技术。单翼多分支水平开发煤层气的优点：地层特征发展起来的一种新的钻井技术。单翼多分支水平开发煤层气的优点：增加煤层气的供给范围；提高了裂缝的导流能力；减少了对煤层的

4、伤害；提增加煤层气的供给范围；提高了裂缝的导流能力；减少了对煤层的伤害；提高了单井产量；符合当代社会重点强调的环境保护的要求。高了单井产量；符合当代社会重点强调的环境保护的要求。 设计作品是本团队在指导老师的指导下独立分析并设计后所取得的成果，设计作品是本团队在指导老师的指导下独立分析并设计后所取得的成果，具备一定的独创性。作品的设计参照了石油行业相关标准进行，规范性和科具备一定的独创性。作品的设计参照了石油行业相关标准进行，规范性和科学性兼具。学性兼具。构造位置：构造位置：井口位置：井口位置：2.1.1 基本数据基本数据2. 直井钻完井工程设计直井钻完井工程设计沁端区块沁端区块X:19648

5、955 Y:3965049 H:920m井型：井型：直井直井井别：井别：开发评价井开发评价井区块地形图区块地形图完钻层位及原则：完钻层位及原则：设计井深：设计井深：2.1.1 基本数据基本数据2. 直井钻完井工程设计直井钻完井工程设计主井完钻层位：主井完钻层位：15#煤层；煤层；主井完钻原则：原则上钻至完钻层位下主井完钻原则：原则上钻至完钻层位下60米完井；米完井；设计井深：井眼垂深设计井深：井眼垂深798m。完井方式：完井方式：套管射孔完井套管射孔完井区块构造纲要图区块构造纲要图目的层目的层:目标煤层：目标煤层：3#+15#2.1.2 设计依据设计依据(1)DZ/T 0249-2010 煤层

6、气田开发方案编制规范；煤层气田开发方案编制规范； (2)Q/CUCBM 0301-2002 煤层气钻井工程作业规程；煤层气钻井工程作业规程；(3)SY/T 5431-2008 井身结构设计方法；井身结构设计方法；(4)DSB-9103 直井井斜控制技术规范；直井井斜控制技术规范； (5)SY/T 5964-2003 钻井井控装置组合配套、安装调试与维护；钻井井控装置组合配套、安装调试与维护； (6)DSB 8803 石油钻井泥浆技术规范；石油钻井泥浆技术规范； (7)SY/T 5412-1996 下套管作业规程；下套管作业规程； (8)DSB 9301 固井技术规范；固井技术规范； (9)SY

7、/T 62591996 气井开采技术规程；气井开采技术规程；2. 直井钻完井工程设计直井钻完井工程设计所执行的主要标准及规范：所执行的主要标准及规范：资料依据资料依据(1)W1W6参数井、参数井、W7W11和和W12W16先导试验井组实钻及测试资料；先导试验井组实钻及测试资料；(2)本地区地质静态资料、实验室资料、生产动态资料及相关研究成果。本地区地质静态资料、实验室资料、生产动态资料及相关研究成果。2.1.3 地层压力预测地层压力预测2. 直井钻完井工程设计直井钻完井工程设计井井号号层层号号闭合闭合压力压力MPa闭合压力梯度闭合压力梯度MPa/m破裂破裂压力压力MPa破裂压破裂压力梯度力梯度

8、W53#8.1540.01518.370.015515#11.3920.017810.7520.0168表2.1 临井压力测试数据表压力预测梯度图压力预测梯度图2. 直井钻完井工程设计直井钻完井工程设计2.2 井身结构设计井身结构设计一开使用钻头尺寸为311.1mm，完成钻穿基岩风化带10m工作后，下入的表层套管尺寸为244.5mm，封固地表的疏松地层和砾石层，形成井口；下入的深度为80m，注入水泥进行完全封固。二开使用钻头尺寸215.9mm，完成钻穿15#煤层底界向下60m工作后完钻，下入的生产套管尺寸为139.7mm。注入水泥封固至3#煤层以上200m，需要在目标3#煤层以下预留60m的口

9、袋。井身结构设计图井身结构设计图2. 直井钻完井工程设计直井钻完井工程设计2.3 井身质量要求井身质量要求表2.4 井身质量要求表井段井段/m最大井斜角最大井斜角/()最大水平最大水平位移位移/m最大全角变最大全角变化率化率井径平均扩大井径平均扩大率率/%全井全井煤层段煤层段0-5001.5131.21525500-8002231.5序序 号号名名 称称型型 号号规规 格格数量数量载载 荷荷功功 率率0钻钻 机机ZJ-30B 11绞绞 车车JC20B 12井井 架架JJ170/41-K113天天 车车TC-170B 170014游动滑车游动滑车YC170A170015大大 钩钩DG200200

10、016水水 龙龙 头头SL250 250017转转 盘盘ZP175135018钻井泵钻井泵SL3NB50039钻井液循环罐钻井液循环罐ZJ30B 49动力机动力机G12V190PZL730110压风机压风机2V8A5.5/1243211发电机组发电机组1#TAD1232GE30022#TAD1631GF400214振动筛振动筛S230-34215除除 砂砂 器器NCJ227116除除 泥泥 器器XQJS300117离离 心心 机机HZCQ240F-A12. 直井钻完井工程设计直井钻完井工程设计2.4 钻井主要设备钻井主要设备开钻开钻次序次序钻进钻进井段井段钻具组合（包括钻头、稳定器、钻铤和钻杆

11、等外径钻具组合（包括钻头、稳定器、钻铤和钻杆等外径、长度及安装位置）、长度及安装位置）备备注注180311.2mm钻头钻头+203mm无磁钻铤无磁钻铤1根根+203mm钻铤钻铤6根根+127mm钻杆钻杆满满眼眼钻钻具具 2798215.9 mm钻头钻头+214mm扶正器扶正器1根根+177.8mm钻钻铤铤1根根+214mm扶正器扶正器1根根+177.8mm钻铤钻铤5根根+158.8mm钻铤钻铤9根根+127mm钻杆钻杆2. 直井钻完井工程设计直井钻完井工程设计2.5.1 钻具组合钻具组合根据前期在该区块的煤层气钻井经验，由于地层倾角较小，采用满眼钻具组合比较合适，遇有井斜偏大，可以采用钟摆钻具

12、进行纠斜。具体钻具组合如下：表2.6 钻具组合表2. 直井钻完井工程设计直井钻完井工程设计2.5.2 钻柱设计钻柱设计表2.7 钻柱设计数据表开开钻钻次次序序井井 段段/m钻头钻头直径直径/mm钻钻 铤铤钻钻 杆杆外外径径/mm内内径径/mm长长度度/m钢钢级级外径外径/mm壁厚壁厚/mm长长度度/m抗拉抗拉安全安全系数系数抗扭抗扭安全安全系数系数10-80311.120357.280E1279.19801761.355711280-798215.915971.4718E1279.197181761.3557112. 直井钻完井工程设计直井钻完井工程设计2.6 钻井液钻井液 一开井段：一开井段

13、：该井一开钻遇地层为黄绿色、浅黄色、深紫色、蓝紫色砂质泥岩和砂岩，土质松软，胶结松软且渗透性好，为易水化、易膨胀的地层，而且临井给出了防漏的提示，所以钻井液的选择要防漏、防斜。为预防井漏等复杂事故的发生，采用低密度低固相聚合物钻井液钻进，使用的处理剂有：土粉、HV-CMC、KPAM、NPAN。其中，土粉、NPAN具有迅速形成泥饼，降低滤失的作用，HV-CMC、KPAM具有调整流变性能，携带岩屑的作用。 二开井段：二开井段：二开在钻遇煤层前，采用膨润土钻井液。以PAC-141抑制地层造浆、控制般土含量上升；HMP21降粘、降滤失；FT103改善泥饼质量，降低高温高压失水，防止井壁垮塌，RH850

14、1增加泥饼的润滑性，防止粘卡。膨润土钻井液配方：4060kg/m3；Na2CO3：23kg/m3；NaOH：12kg/m3；PAC-141：35kg/m3；HMP-21：1520kg/m3；FT-103：1520kg/m3；RH8501：2025kg/m3。钻进过程中，合理使用PAC-141，根据不同地层配制不同浓度的溶液进行维护。PAC-141按前松后紧的原则加入，以抑制地层造浆，控制粘土颗粒分散及般土含量上升幅度。直井段地层长时间浸泡，井壁容易掉块，在施工过程中认真观察砂样返出情况，及时加入FT-103，以保证井壁稳定。 为保护煤储层，见煤后使用清水钻进，钻井液不允许加入任何对煤储层有伤害

15、的添加剂，原则上不允许使用黄原胶，如遇到井壁坍塌需携带岩屑时，可作为措施使用。但必须直接放掉或用专用装置回收，严禁混入钻井液(清水)中。2. 直井钻完井工程设计直井钻完井工程设计2.7 钻井参数钻井参数表2.8 钻井参数表开开钻钻次次序序序序号号尺寸尺寸类型类型型号型号钻钻进进井井段段进进尺尺机械机械钻速钻速纯钻纯钻时间时间h钻井参数钻井参数钻压钻压转速转速排量排量立管立管压力压力一一开开1311.1牙轮牙轮GJ4350803.0241:205074696二二开开2215.9PDCR42380718538:1050603062. 直井钻完井工程设计直井钻完井工程设计2.9 煤层气井井控要求煤层

16、气井井控要求表2.9 各次开钻防喷器及试压要求表开开钻钻次次数数名名 称称型型 号号试试 压压 要要 求求井口井口试压试压 (MPa)试压试压时时间间 (min)允许压允许压降降(MPa)二二开开双闸板双闸板防喷器防喷器环型防环型防喷器喷器2FZ28-35FH28-3535.024.5150.7压井放喷节压井放喷节流管汇流管汇YG-35.JG/S3-35与防喷器联试与防喷器联试二开井口装置二开井口装置2. 直井钻完井工程设计直井钻完井工程设计2.10 取心施工设计取心施工设计 常规井径取心：215mm取心钻头+178mm绳索式半合管取心工具+177.8mm钻铤（内径95mm）6根+127mm钻

17、杆（内径95mm）+133.3mm方钻杆。表2.10 取心工艺参数表井段井段钻压钻压kN转速转速r/min排量排量L/s煤层段煤层段40408非煤层段非煤层段5060122. 直井钻完井工程设计直井钻完井工程设计2.11.1 套管柱设计套管柱设计表2.11 套管柱设计数据套管层次套管层次表层表层生产生产井段井段0-8080-793套管尺寸套管尺寸244.5139.7段长段长80713钢级钢级J-55C-75壁厚壁厚10.037.72重量重量59.5325.30抗拉抗拉28031655抗挤抗挤17.741.6抗内压抗内压27.250扣型扣型长圆长圆长圆长圆井眼尺寸井眼尺寸(mm)套管外径套管外径

18、(mm)套管下套管下深深(m)钻井液钻井液密度密度(g/cm3)水泥浆水泥浆返深返深(m)水泥浆水泥浆密度密度(g/cm3)水泥水泥型号型号注水泥量注水泥量(m3)311.1244.50-801.0301.85G3.4255.9139.780-7981.163501.85G19.02. 直井钻完井工程设计直井钻完井工程设计2.11.2 注水泥设计注水泥设计表2.12 注水泥设计表2. 直井钻完井工程设计直井钻完井工程设计2.13 完井井口装置完井井口装置生产套管串的结构组合生产套管串的结构组合 采用的套管组合为：采用的套管组合为：139.7mm引鞋引鞋+139.7mm套管套管1根根+阻流环阻流

19、环+139.7mm 套管套管+139.7mm短套管短套管1根根+139.7mm套管套管+联顶节。联顶节。套管附件规范及数量套管附件规范及数量 生产套管：生产套管：139.7mm（可钻）浮鞋（可钻）浮鞋1套；套； 139.7mm（可钻）浮（可钻）浮箍箍1套；套；244.5mm139.7mm 扶正器，煤层上下扶正器，煤层上下50米每根套管加一米每根套管加一只，其余每三根套管加一只，扶正器不能在煤层中。只，其余每三根套管加一只，扶正器不能在煤层中。作业内容作业内容机械机械钻速钻速纯钻纯钻时率时率纯钻纯钻时间时间作业作业天数天数累计作累计作业时间业时间1 311.1mm钻头钻进钻头钻进80m，下，下2

20、44.5mm套管、固井、侯凝、套管、固井、侯凝、装井口、试压装井口、试压254222 215.9mm钻头钻进钻头钻进80-798m10607012143 下下139.7mm套管，固井、侯套管，固井、侯凝、装井口等凝、装井口等216合计合计7416162. 直井钻完井工程设计直井钻完井工程设计2.14 钻井进度计划钻井进度计划表2.16 直井钻井进度安排表构造位置：构造位置：井口位置：井口位置：3.1.1 基本数据基本数据沁端区块沁端区块X:19649533 Y:3964360 H:892m井型：井型：单翼多分支水平井单翼多分支水平井井别：井别：开发评价井开发评价井区块地形图区块地形图3. 单翼

21、多分支水平井钻完井工程设计单翼多分支水平井钻完井工程设计完钻层位及原则：完钻层位及原则：设计井深：设计井深：3.1.1 基本数据基本数据3. 单翼多分支水平井钻完井工程设计单翼多分支水平井钻完井工程设计主井完钻层位：主井完钻层位：3#煤层；煤层；主井完钻原则：钻达设计主井完钻原则：钻达设计B靶点；靶点；设计井深：井眼垂深设计井深：井眼垂深703m；测深测深1710m。完井方式：完井方式：裸眼完井裸眼完井区块构造纲要图区块构造纲要图目的层目的层:目标煤层：目标煤层：3#3.1.2 设计依据设计依据(1)DZ/T 0249-2010 煤层气田开发方案编制规范；煤层气田开发方案编制规范； (2)Q/

22、CUCBM 0301-2002 煤层气钻井工程作业规程；煤层气钻井工程作业规程；(3)SY/T 5431-2008 井身结构设计方法；井身结构设计方法；(4)SY/T 5955-2004 定向井井身轨迹质量；定向井井身轨迹质量； (5)SY/T 5964-2003 钻井井控装置组合配套、安装调试与维护；钻井井控装置组合配套、安装调试与维护； (6)DSB 8803 石油钻井泥浆技术规范；石油钻井泥浆技术规范； (7)SY/T 5412-1996 下套管作业规程；下套管作业规程； (8)DSB 9301 固井技术规范；固井技术规范； (9)SY/T 62591996 气井开采技术规程；气井开采技

23、术规程；所执行的主要标准及规范：所执行的主要标准及规范：资料依据资料依据(1)W1W6参数井、参数井、W7W11和和W12W16先导试验井组实钻及测试资料；先导试验井组实钻及测试资料；(2)本地区地质静态资料、实验室资料、生产动态资料及相关研究成果。本地区地质静态资料、实验室资料、生产动态资料及相关研究成果。3. 单翼多分支水平井钻完井工程设计单翼多分支水平井钻完井工程设计3.1.3 地层压力预测地层压力预测井井号号层层号号闭合闭合压力压力MPa闭合压力闭合压力梯度梯度MPa/m破裂压破裂压力力MPa破裂压破裂压力梯度力梯度W53#8.1540.01518.370.015515#11.3920

24、.017810.7520.0168表3.1 临井压力测试数据表3. 单翼多分支水平井钻完井工程设计单翼多分支水平井钻完井工程设计压力预测梯度图压力预测梯度图3. 单翼多分支水平井钻完井工程设计单翼多分支水平井钻完井工程设计3.2 井身结构设计井身结构设计井身结构设计图井身结构设计图3. 单翼多分支水平井钻完井工程设计单翼多分支水平井钻完井工程设计3.2 井身结构设计井身结构设计 Z1井组采用1水平井1洞穴井的单翼多分支水平井井型设计。在水平井水平位移约300m处钻1口洞穴井，连通后继续水平钻进。设计主分支井钻出 12口侧分支井，每口侧分支井间隔50m，与主分支井呈30角度。 洞穴井井身设计结构

25、为：洞穴井井身设计结构为： 导管层：导管层：钻头444.5mm钻至60m；套管339.7mm下至58m；水泥浆返至地面。 一开：一开：钻头311.1mm钻至150m；套管244.5mm下至148m；水泥浆返至地面。 二开：二开：钻头215.9mm钻至690m；套管177.8mm下至615m；水泥浆返深350m。 水平井井身设计结构为：水平井井身设计结构为： 一开：一开：采用钻头444.5mm钻至50m；339.7mm下至48m，封固地表疏松层，水泥返至地面。 二开：二开：钻头311.2mm钻至设计靶点A，井斜角达到86；下入244.5 mm技术套管固井封隔易漏地层，为三开水平井段安全施工提供有

26、利条件，水泥返高可依据中途完井解释来确定。 三开：三开：三开斜井段采用215.9mm钻头钻至设计靶点B。 各分支井段依次采用215.9mm钻头钻至对应设计靶点。3. 单翼多分支水平井钻完井工程设计单翼多分支水平井钻完井工程设计3.2 井身结构设计井身结构设计主井眼轨迹图主井眼轨迹图3. 单翼多分支水平井钻完井工程设计单翼多分支水平井钻完井工程设计3.2 井身结构设计井身结构设计主井眼轨迹图主井眼轨迹图分支分支1轨迹设计数据轨迹设计数据井深井深井斜角井斜角方位角方位角垂深垂深950.158630650.641057.7486.980656.341757.9986.980693.28分支分支2轨迹

27、设计数据轨迹设计数据井深井深井斜角井斜角方位角方位角垂深垂深10508630656.301159.287.150655.751757.487.150685.53分支分支3轨迹设计数据轨迹设计数据井深井深井斜角井斜角方位角方位角垂深垂深11508630664.751261.687.030669.131657.2987.030689.66分支分支4轨迹设计数据轨迹设计数据井深井深井斜角井斜角方位角方位角垂深垂深12508630670.401375.7287.010676.861657.2287.010691.673. 单翼多分支水平井钻完井工程设计单翼多分支水平井钻完井工程设计3.2 井身结构设计

28、井身结构设计分支分支5轨迹设计数据轨迹设计数据井深井深井斜角井斜角方位角方位角垂深垂441474.4387.450682.981657.2587.450691.12分支分支6轨迹设计数据轨迹设计数据井深井深井斜角井斜角方位角方位角垂深垂51621.9786.890693.841659.1686.890695.97分支分支7轨迹设计数据轨迹设计数据井深井深井斜角井斜角方位角方位角垂深垂深10008630652.761107.6887.4360657.591707.3887.4360680.03分支分支8轨迹设计数据轨迹设计数据井深井深井斜角井斜

29、角方位角方位角垂深垂深11008630659.811209.2287.1860665.191707.3887.1860689.733. 单翼多分支水平井钻完井工程设计单翼多分支水平井钻完井工程设计3.2 井身结构设计井身结构设计分支分支9轨迹设计数据轨迹设计数据井深井深井斜角井斜角方位角方位角垂深垂深12008630666.871311.5587.8160671.131717.4487.8160686.65分支分支10轨迹设计数据轨迹设计数据井深井深井斜角井斜角方位角方位角垂深垂921415.7287.0460679.91707.1687.0460694.97分支分支

30、11轨迹设计数据轨迹设计数据井深井深井斜角井斜角方位角方位角垂深垂971524.4887.560686.41707.1987.560694.38分支分支12轨迹设计数据轨迹设计数据井深井深井斜角井斜角方位角方位角垂深垂021663.5687.1660696.131708.7587.1660698.373. 单翼多分支水平井钻完井工程设计单翼多分支水平井钻完井工程设计3.2 井身结构设计井身结构设计3. 单翼多分支水平井钻完井工程设计单翼多分支水平井钻完井工程设计3.3 穿针工艺设计穿针工艺设计水平井与洞穴直井连通的控制方法水平井与洞穴直井连通

31、的控制方法 (1) 三开后，在洞穴井中下电磁发生装置，水平井中三开后，在洞穴井中下电磁发生装置，水平井中MWD下入寻迹短节；下入寻迹短节； (2) 电磁发生装置发出时强时弱的信号，由寻迹短节接收到后发送到电磁发生装置发出时强时弱的信号，由寻迹短节接收到后发送到MWD中，中，再由再由MWD发送到钻井液中；发送到钻井液中； (3) 地面上的接收装置从上返钻井液中接收到脉冲信号后再转换成电信号，显地面上的接收装置从上返钻井液中接收到脉冲信号后再转换成电信号，显示在地面工作人员的电脑中形成一定的电磁传感线，由此判断钻具与洞穴井间方位；示在地面工作人员的电脑中形成一定的电磁传感线，由此判断钻具与洞穴井间

32、方位； (4) 每钻进每钻进35m进行轨迹测量，及时调整工具面做好井眼轨迹控制；进行轨迹测量，及时调整工具面做好井眼轨迹控制； (5) 预计距直井洞穴预计距直井洞穴23米水平井停止钻进。直井将仪器起出。井口闸门微开，米水平井停止钻进。直井将仪器起出。井口闸门微开，水平井继续钻进，钻进过程出现泵压下降、井口不返泥浆，直井井口有液体排出现水平井继续钻进，钻进过程出现泵压下降、井口不返泥浆，直井井口有液体排出现象表示连通成功。连通后继续钻进象表示连通成功。连通后继续钻进10米左右，起钻甩掉强磁接头。米左右，起钻甩掉强磁接头。3. 单翼多分支水平井钻完井工程设计单翼多分支水平井钻完井工程设计3.4 井

33、身质量要求井身质量要求表2.5 井身质量要求表井段井段(m)允许最大全允许最大全角变化率角变化率误误差差(/30m)允许最大井允许最大井斜角度斜角度()允许最大允许最大水平位移水平位移(m)备注备注直井直井段段0-4502.019井口头倾井口头倾斜角不大斜角不大于于斜井斜井段段4507702.084180.7水平水平段段77017102.08487.16855.23. 单翼多分支水平井钻完井工程设计单翼多分支水平井钻完井工程设计序序 号号名名 称称型型 号号规规 格格数量数量载载 荷荷功功 率率0钻钻 机机ZJ-30B 11绞绞 车车JC20B 12井井 架架JJ170/41-K113天天 车

34、车TC-170B 170014游动滑车游动滑车YC170A170015大大 钩钩DG200200016水水 龙龙 头头SL250 250017转转 盘盘ZP175135018钻井泵钻井泵SL3NB50039钻井液循环罐钻井液循环罐ZJ30B 49动力机动力机G12V190PZL730110压风机压风机2V8A5.5/1243211发电机组发电机组1#TAD1232GE30022#TAD1631GF400214振动筛振动筛S230-34215除除 砂砂 器器NCJ227116除除 泥泥 器器XQJS300117离离 心心 机机HZCQ240F-A13.5 钻井主要设备钻井主要设备开钻次开钻次序序

35、钻进钻进井段井段钻具组合（包括钻头、钻具组合（包括钻头、 稳定器、钻铤和钻杆等外径、长度及安装稳定器、钻铤和钻杆等外径、长度及安装位置）位置）备注备注一开一开050444.5mm钻头钻头0.5m+203.2mm无磁钻铤无磁钻铤9.14m+203.2mm钻铤钻铤+127mm加重钻杆加重钻杆+127mm钻杆钻杆满眼满眼钻具钻具 二开直二开直井井400311.15mm钻头钻头+311mm稳定器稳定器0.6m+228mm减震器减震器3.1m+254mm短钻铤短钻铤3m+311m稳定器稳定器0.6m+241.3mm无磁钻铤无磁钻铤9.14m+311mm稳定器稳定器0.6m+241.3mm钻铤钻铤+127

36、mm加重钻杆加重钻杆+127mm钻杆钻杆二开造二开造斜斜770311.15mm钻头钻头0.45m+244mm1.5单弯螺杆单弯螺杆9.55m+203.2 mmRES电阻率短节电阻率短节+171.4mm无磁钻铤无磁钻铤9.14m+203.2mmMWD1.8m+6314100.55m+127mm钻钻杆杆+171.4mm钻铤钻铤+127mm加重钻杆加重钻杆+127mm斜坡钻杆斜坡钻杆导向导向钻具钻具三开主三开主井眼段井眼段和各分和各分支井段支井段1710215.9mm钻头钻头0.35m+165mm1.5单弯螺杆单弯螺杆6.5m+165mmRES电阻率短节电阻率短节5.07m+171.4mm无磁钻铤无

37、磁钻铤9.14m+127mm无磁承压钻杆无磁承压钻杆9.25m+165mmMWD1.8m+127mm钻杆钻杆+171.4mm钻铤钻铤+127mm加重钻杆加重钻杆200+127mm斜坡钻杆斜坡钻杆3. 单翼多分支水平井钻完井工程设计单翼多分支水平井钻完井工程设计3.6.1 钻具组合钻具组合表3.7 钻具组合表3. 单翼多分支水平井钻完井工程设计单翼多分支水平井钻完井工程设计3.6.2 钻柱设计数据钻柱设计数据表3.8 钻柱设计数据表井井段段段长段长/m钻头钻头直径直径/mm钻钻 铤铤钻钻 杆杆外外径径/mm内内径径/mm长长度度/m钢钢级级外径外径/mm壁厚壁厚/mm长长度度/m抗拉抗拉安全安全

38、系数系数抗扭抗扭安全安全系数系数10-50444.520371.450E1279.19501761.355711250-770311.120371.4680E1279.196801761.3557113770-1710215.915971.4860E1279.198601761.3557113. 单翼多分支水平井钻完井工程设计单翼多分支水平井钻完井工程设计3.7 钻井液钻井液 一开：一开： (1) 钻前对钻井液用水进行化验分析，测水的Ca2+、Mg2+，根据含量用Na2CO3、NaOH等进行处理。 (2) 用膨润土粉配制一开钻井液80m3，马氏粘度30s左右即可一开。钻进过程中可加入少量聚合物

39、提高钻井液携砂性能。 (3) 钻至设计井深时循环携砂，保证井眼干净，以便顺利下入套管。 二开：二开： (1) 钻井液处理原则：以PAC-141抑制地层造浆、控制般土含量上升；HMP21降粘、降滤失；FT103改善泥饼质量，降低高温高压失水，防止井壁垮塌，RH8501增加泥饼的润滑性，防止粘卡。 (2) 膨润土钻井液配方：4060kg/m3；Na2CO3：23kg/m3；NaOH：12kg/m3；PAC-141：35kg/m3；HMP-21：1520kg/m3；FT-103：1520kg/m3；RH8501：2025kg/m3。3. 单翼多分支水平井钻完井工程设计单翼多分支水平井钻完井工程设计3

40、.7 钻井液钻井液 三开：三开： (1) 钻井液处理原则 为保护煤储层，见煤后使用清水钻进，钻井液不允许加入任何对煤储层有伤害的添加剂，原则上不允许使用黄原胶，如遇到井壁坍塌需携带岩屑时，可作为措施使用。但必须直接放掉或用专用装置回收，严禁混入钻井液(清水)中。 (2) 维护处理及要求 加强固控，保证泥浆清洁，控制密度。振动筛筛布使用120目以上筛布，要求配齐除砂器、离心机，运转正常，以更好地控制固相、和保护储层。 发生小的漏失，根据情况可采取静止堵漏方式堵漏，若发生大的漏失，请示后采取适当的措施。 3. 单翼多分支水平井钻完井工程设计单翼多分支水平井钻完井工程设计3.8 钻井参数钻井参数表3

41、.10 钻井参数表开开钻钻次次序序序序号号尺寸尺寸mm型号型号钻进井钻进井段段m进尺进尺m机械机械钻速钻速m/h纯钻纯钻时间时间h钻井参数钻井参数钻钻压压kN转速转速rpm排排量量L/s立管立管压力压力Mpa一一开开1444.5GJ4350-50503.0241:205074696二二开开2311.1R51650-770680538:105060306三三开开3215.9R545770-171086052:002060100202表3.11 各次开钻防喷器及试压要求表开开钻钻次次数数名名 称称型型 号号试试 压压 要要 求求井口试井口试压压 (MPa)试压试压时时间间 (min)允许允许压压降

42、降(MPa)二二开开双闸板双闸板防喷器防喷器环型防环型防喷器喷器2FZ28-35FH28-3535.024.5150.7压井放喷节压井放喷节流管汇流管汇YG-35.JG/S3-35与防喷器联试与防喷器联试二开井口装置二开井口装置3. 单翼多分支水平井钻完井工程设计单翼多分支水平井钻完井工程设计3.10 煤层气井井控要求煤层气井井控要求3. 单翼多分支水平井钻完井工程设计单翼多分支水平井钻完井工程设计3.12.1 套管柱设计套管柱设计表3.13 套管柱设计数据井段井段12段长段长(m)0-5050-770套管尺寸套管尺寸(mm)339.7244.5钢级钢级J-55C-75壁厚壁厚(mm)9.6510.03