郑365平1导眼免钻塞.docx
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郑365平1导眼免钻塞.docx
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郑365平1导眼免钻塞
设计编号:
201201-177
钻井工程设计
井号:
郑365-平1
井别:
生产井
井型:
热采水平井
中国石化集团
胜利石油管理局
钻井工艺研究院
2012年01月16日
钻井工程设计人员
工程设计:
夏广强
钻井液设计:
周尚奎
固井设计:
付怀刚
目录
第一部分钻井工程设计
1钻井主要设备1
2井身结构2
3轨道设计3
4送井钻具7
5钻具组合、钻进参数及主要措施7
6钻柱强度校核11
7重点施工措施13
8井控要求14
9钻井液设计16
10固井设计24
11完井井口装置25
12健康、安全与环境29
附录一郑365-平1井精密滤砂管顶部注水泥完井设计37
第二部分工程预算
一、钻井工程设计
1钻井主要设备
1.1设备情况
1.1.1钻机型号:
大庆Ⅱ
1.1.2提升系统:
天车:
TC-200负荷:
2000kN大钩:
DG-200负荷:
2000kN
游车:
YC-200负荷:
2000kN水龙头:
SL-200负荷:
2000kN
绞车:
JC-14.5功率:
470kW
1.1.3井架:
型号:
JJ-41井架高度:
41.6m
1.1.4转盘
型号:
ZP-520A负荷:
2000kN开孔直径:
520mm
1.1.5钻井泵
1号泵型号:
3NB-1300功率:
956kW最高压力:
34.3MPa
2号泵型号:
3NB-1300功率:
956kW最高压力:
34.3MPa
1.1.6柴油机
型号:
PZ12V-190台数:
3台总功率:
2646kW
1.1.7压风机:
型号2V6.5/12台数:
2台
1.1.8罐类
加重下灰罐10m32个
泥浆储备罐40m33个
淡水储备罐40m32个
1.1.9井控装置
防喷器:
见井控要求
控制系统:
FKQ3204B
压井放喷节流管汇:
YG-21.JG/S2-21
1.1.10固控系统
固控类型:
NX32
固控设备:
四级灌式循环系统一套
振动筛2台(120目、80目各1台)
除砂器1台
除泥器1台
电动砂泵1台
离心机2台(50m3/h)
1.1.11自动灌泥浆装置1套
1.2仪器及仪表:
钻井参数仪表1套
泥浆参数仪表1套
2井身结构(如表2-1,图2-1所示)
表2-1井身结构数据表
开数
井眼尺寸×井深
套管尺寸×下深
水泥返高
一开
Φ346.1mm×251m
Φ273.1mm×250m
地面
二开导眼
Φ241.3mm×1370.11m
不下套管,水泥回填至井深1130m
二开
Φ241.3mm×1597.93m
Φ177.8mm×1384m套管
+(1384~1595)m精密滤砂管
地面
一开:
井眼直径(mm):
346.1
所钻深度(m):
251
套管直径(mm):
273.1
套管下深(m):
250
水泥返深:
井口
二开:
井眼直径(mm):
241.3
所钻深度(m):
1597.93
套管直径(mm):
177.8
套管下深(m):
Φ177.8mm×(0~1384)m+Φ177.8mm精密滤砂管×(1384m~1595m)
水泥封固段(m):
0~1384
二开导眼:
井眼尺寸(mm):
Ф241.3
所钻深度(m):
1370.11
不下套管,水泥回填至1130m。
图2-1井身结构示意图
3轨道设计(如表3-1,3-2,图3-1a,3-1b,3-2a,3-2b所示)
表3-1导眼井眼轨道数据表
井号:
郑365-平1(导眼)
轨道类型:
直-增-稳
井深:
1370.11m
井底垂深m
井底闭合距m
井底闭合方位°
造斜点m
最大井斜角°
1255.00
279.56
137.20
900.00
50.19
磁倾角°
磁场强度μT
磁偏角°
收敛角°
方位修正角°
55.63
52.84
-6.47
0.79
-7.26
井口:
X=4165167.00Y=20614223.00
靶AX=4165005Y=20614373垂深:
1206m闭合距:
220.78m靶半径:
20m
轨道参数
井深
m
井斜角
°
方位角
°
垂深
m
水平位移
m
南北
m
东西
m
狗腿度
°/100m
工具面
°
靶点
0.00
0.00
0
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
900.00
0.00
137.20
900.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
1128.11
50.19
137.20
1100.04
93.68
-68.74
63.64
22.00
0.00
1293.59
50.19
137.20
1206.00
220.78
-162.00
150.00
0.00
0.00
A
1370.11
50.19
137.20
1255.00
279.56
-205.13
189.94
0.00
0.00
轨道各点数据
井深
m
井斜角
°
方位角
°
闭合方位
°
垂深
m
闭合距
m
南北
m
东西
m
造斜率
°/100m
方位变化率
°/100m
狗腿度
°/100m
工具面
°
0.00
0.00
137.20
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
900.00
0.00
137.20
0.00
900.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
930.00
6.60
137.20
137.20
929.93
1.73
-1.27
1.17
22.00
0.00
22.00
0.00
960.00
13.20
137.20
137.20
959.47
6.88
-5.05
4.67
22.00
0.00
22.00
0.00
990.00
19.80
137.20
137.20
988.22
15.40
-11.30
10.46
22.00
0.00
22.00
0.00
1020.00
26.40
137.20
137.20
1015.80
27.16
-19.93
18.45
22.00
0.00
22.00
0.00
1050.00
33.00
137.20
137.20
1041.84
42.02
-30.83
28.55
22.00
0.00
22.00
0.00
1080.00
39.60
137.20
137.20
1066.01
59.77
-43.85
40.61
22.00
0.00
22.00
0.00
1110.00
46.20
137.20
137.20
1087.97
80.18
-58.83
54.47
22.00
0.00
22.00
0.00
1128.11
50.19
137.20
137.20
1100.04
93.68
-68.74
63.64
22.00
0.00
22.00
0.00
1130.00
50.19
137.20
137.20
1101.25
95.12
-69.80
64.63
0.00
0.00
0.00
0.00
1228.11
50.19
137.20
137.20
1164.08
170.49
-125.10
115.83
0.00
0.00
0.00
0.00
1293.59
50.19
137.20
137.20
1206.00
220.78
-162.00
150.00
0.00
0.00
0.00
0.00
1370.11
50.19
137.20
137.20
1255.00
279.56
-205.13
189.94
0.00
0.00
0.00
0.00
注:
完钻垂深、靶点垂深均未含补心高,施工注意修正。
图3-1a井眼轨道垂直投影示意图
图3-1b井眼轨道水平投影示意图
表3-2井眼轨道数据表
井号:
郑365-平1
轨道类型:
增-平
井深:
1597.93m
井底垂深m
井底闭合距m
井底闭合方位°
造斜点m
最大井斜角°
1207.08
534.08
135.90
1130.00
89.71
磁倾角°
磁场强度μT
磁偏角°
收敛角°
方位修正角°
55.63
52.84
-6.47
0.79
-7.26
井口:
X=4165167.00Y=20614223.00
靶AX=4164934Y=20614443垂深:
1206m闭合距:
320.45m闭合方位:
136.64°靶半高:
0.5m靶半宽:
5m
靶BX=4164794Y=20614584垂深:
1207m闭合距:
519.09m闭合方位:
135.94°靶半高:
0.5m靶半宽:
5m
轨道参数
井深
m
井斜角
°
方位角
°
垂深
m
水平位移
m
南北
m
东西
m
狗腿度
°/100m
工具面
°
靶点
1130.00
50.19
137.20
1101.25
95.13
-69.80
64.63
0.00
0.00
1143.29
53.37
137.40
1109.47
105.56
-77.47
71.71
24.00
2.81
1218.70
53.37
137.40
1154.46
166.09
-122.03
112.67
0.00
0.00
1384.23
89.71
134.80
1206.00
320.45
-233.00
220.00
22.00
356.47
A
1582.93
89.71
134.80
1207.00
519.09
-373.00
361.00
0.00
0.00
B
1597.93
89.71
134.80
1207.08
534.08
-383.57
371.64
0.00
0.00
轨道各点数据
井深
m
井斜角
°
方位角
°
闭合方位
°
垂深
m
闭合距
m
南北
m
东西
m
造斜率
°/100m
方位变化率
°/100m
狗腿度
°/100m
工具面
°
1130.00
50.19
137.20
137.20
1101.25
95.13
-69.80
64.63
0.00
0.00
0.00
0.00
1143.29
53.37
137.40
137.21
1109.47
105.56
-77.47
71.71
23.97
1.48
24.00
2.81
1218.70
53.37
137.40
137.28
1154.46
166.09
-122.03
112.67
0.00
0.00
0.00
0.00
1248.70
59.96
136.82
137.26
1170.94
191.14
-140.38
129.72
21.94
-1.82
22.00
355.93
1278.70
66.54
136.31
137.17
1184.43
217.91
-159.82
148.13
21.95
-1.62
22.00
356.16
1308.70
73.13
135.85
137.05
1194.77
246.05
-180.09
167.66
21.95
-1.48
22.00
356.32
1338.70
79.71
135.42
136.90
1201.81
275.19
-200.92
188.04
21.95
-1.40
22.00
356.42
1368.70
86.30
135.01
136.73
1205.46
304.94
-222.04
209.01
21.95
-1.36
22.00
356.47
1384.23
89.71
134.80
136.64
1206.00
320.45
-233.00
220.00
21.95
-1.35
22.00
356.47
1484.23
89.71
134.80
136.20
1206.50
420.41
-303.46
290.96
0.00
0.00
0.00
0.00
1582.93
89.71
134.80
135.94
1207.00
519.09
-373.00
361.00
0.00
0.00
0.00
0.00
1597.93
89.71
134.80
135.90
1207.08
534.08
-383.57
371.64
0.00
0.00
0.00
0.00
注:
1.完钻垂深、靶点垂深均未含补心高,施工注意修正。
2.钻至B靶点,留15m口袋完钻。
图3-2a井眼轨道垂直投影示意图
图3-2b井眼轨道水平投影示意图
4送井钻具(如表4-1所示)
表4-1送井钻具表
序号
名称
规格
数量
数量
1
钻铤
Φ177.8mm
8根
2
无磁钻铤
Φ177.8mm
1根
3
加重钻杆
Φ127.0mm
30根
4
无磁承压钻杆
Φ127.0mm
2根
5
斜坡钻杆
Φ127.0mm
155根
6
键槽破坏器
Φ241.0mm
1只
7
1.5°单弯钻具
Φ197mm
1根
8
1°单弯钻具
Φ197mm
1根
9
随钻震击器
Φ177.8mm
1套
10
扶正器
Φ241mm
3只
11
斜坡钻杆
Φ88.9mm
1600m
5钻具组合、钻进参数及主要措施
5.1一开直井段井段:
0.00~251m
地层:
平原组
井斜角:
<15′
钻具组合:
Φ346.1mm钻头+Φ177.8mm无磁×1根+Φ177.8mm钻铤×8根+Φ127.0mm钻杆
主要措施:
(1)必须采用钻井液开钻;
(2)吊打钻进,控制井斜角<15′;(3)口袋长度≤1m;(4)起钻测电子多点。
5.2导眼二开直井段
井段:
251~900m
地层:
平原组~明化镇组
井斜角:
<45′
钻具组合:
Φ241.3钻头+Φ177.8mm无磁×1根+Φ177.8mm钻铤×8根+Φ127.0mm钻杆
主要措施:
(1)电子单点监控井斜<45′,否则吊打钻进;
(2)优选参数,提高机械钻速;
(3)起钻充分循环好钻井液;
(4)直井段钻完测电子多点。
5.3导眼二开定向段
井段:
900~1128.11m
地层:
明化镇组~馆陶组
井斜角:
50.19°
钻具组合:
Φ241.3mm钻头+Φ197mm1.5°单弯动力钻具+Φ177.8mm无磁钻铤9m+MWD+Φ177.8mm钻铤27m+Φ127mm加重钻杆135m+Φ127mm钻杆
主要措施:
(1)下钻前认真检测弯套度数,地面测试动力钻具;
(2)下钻前钻井液性能稳定,达到设计要求,净化设备运转正常;
(3)动力钻具钻进完,短起下钻5个立柱;
5.4导眼二开稳斜段
井段:
1128.11~1370.11m
地层:
馆陶组~沙一段
井斜角:
50.19°
钻具组合:
①Φ241.3mm钻头+Φ241mm螺扶1个+Φ177.8mm短钻铤3m+Φ241mm螺扶1个+Φ177.8mm无磁钻铤9m+MWD+Φ241mm螺扶1个+Φ177.8mm钻铤9m+Φ127mm加重钻杆135m+Φ177.8mm随钻震击器1套+Φ127mm加重钻杆135m+Φ127mm钻杆
②复合钻具:
Φ241.3mm钻头+Φ197mm1.5°单弯动力钻具+Φ177.8mm无磁钻铤9m+MWD+Φ177.8mm钻铤27m+Φ127mm加重钻杆135m+Φ127mm钻杆
主要措施:
(1)下钻前认真检测弯套度数,地面测试动力钻具;
(2)下钻前钻井液性能稳定,达到设计要求,净化设备运转正常;
(3)动力钻具钻进完,短起下钻5个立柱;
5.5导眼电测
主要措施:
(1)电测前应认真洗井,充分处理好钻井液,确保电测顺利完成;
(2)电测过程中应有专人观察井口液面变化,并配合测井作业;
(3)防电测过程中井涌、井喷事故的发生。
5.6二开主井眼造斜段
根据导眼电测情况确定油层位置,准备钻水平井眼,先打水泥塞填井,填井井段:
1100~1370.11m,然后扫塞至井深1130m,然后定向钻进。
井段:
1130~1384.23m
地层:
馆陶组~沙一段
井斜角:
89.71°
钻具组合:
Φ241.3mm钻头+Φ197mm1°30′单弯动力钻具×1根+Φ127mm无磁承压钻杆×1根+LWD+Φ127mm无磁承压钻杆×1根+Φ127mm斜坡钻杆×22根+Φ127.0mm加重钻杆×9根+Φ177.8mm随钻震击器×1套+Φ127mm加重钻杆×21根+Φ127.0mm钻杆
主要措施:
(1)钻至A靶点以上120m(斜深)开始采用LWD地质导向钻井技术,测量自然伽玛、电阻率曲线,跟踪判断目的层油层;根据实际情况采用滑动钻进和复合钻进两种方式施工,随时调整井斜方位;
(2)下钻前认真检测弯套度数,地面试动力钻具,检查LWD仪器的组装;
(3)下钻前钻井液性能稳定,达到设计要求,净化设备运转正常;
(4)动力钻具钻进完,短起下钻5个立柱;
(5)采用柔性钻具组合通井。
5.7二开主井眼水平段
井段:
1384.23~1597.93m
地层:
沙一段
井斜角:
89.71°
钻具组合:
Φ241.3mm钻头+Φ197mm1°单弯动力钻具×1根+Φ127mm无磁承压钻杆×1根+LWD+Φ127mm无磁承压钻杆×1根+Φ127mm斜坡钻杆×36根+Φ127.0mm加重钻杆×9根+Φ177.8mm随钻震击器×1套+Φ127mm加重钻杆×21根+Φ127.0mm钻杆
主要措施:
(1)采用LWD跟踪调整井眼轨迹;根据实际情况采用滑动钻进和复合钻进两种方式施工,随时调整井斜方位;
(2)下钻前认真检测弯套度数,地面试动力钻具,检查LWD仪器的组装;
(3)下钻前钻井液性能稳定,达到设计要求,净化设备运转正常;
(4)动力钻具钻进完,短起下钻5个立柱;
(5)采用柔性钻具组合通井。
5.8打捞免钻塞分级注水泥装置及通井(措施见附件完井设计部分)
5.10钻头及水力参数设计(如表5-1、表5-2所示)
表5-1钻头设计表
序号
尺寸(mm)
型号
数量只
钻进井段(m)
进尺(m)
纯钻时间(h)
机械钻速(m/h)
1
Φ346.1
P2
1
0~251
251
8
31.38
2
Φ241.3
HAT127
1
251~900
649
25
25.96
3
Φ241.3
HAT127(导眼)
900~1128.11
228.11
20
11.41
4
Φ241.3
HJ517(导眼)
1
1128.11~1370.11
242
20
12.1
6
Φ241.3
HJ517
1
1130~1384.23
254.23
25
10.17
7
Φ241.3
HJ517
1384.23~1597.93
213.7
20
10.69
表5-2钻头及水力参数设计表
钻头
序号
层位
井段
(m)
喷嘴
组合
(mm)
钻进参数
水力参数
钻压
(kN)
转速
(r/min)
排量(L/s)
立管
压力
(MPa)
钻头
压降
(MPa)
循环
压耗
(MPa)
冲
击力
(kN)
喷射
速度
(m/s)
钻头水
功率
(kW)
比水
功率
(W/mm2)
上返
速度
(m/s)
功率
利用率
(%)
1
平原组
0~251
16,16,
16
50~80
80~120
2
明化镇组
251~900
11,11,
11
120~140
120~180
33
12.16
8.24
3.92
3.73
105.26
217.16
7.94
1.0
82.05
3
馆陶组
900
~1128.11(导眼)
11,11
11
30~60
螺杆
33
12.71
7.97
4.74
4.13
105.26
217.16
4.76
1.0
55.6
4
馆陶组
~
沙一段
1128.11~1370.11(导眼)
11,11,
11
50~80
60~80
33
13.97
7.55
6.42
3.69
105.26
223.36
5.93
1.0
52.76
5
馆陶组~沙一段
1130~1384.23
12,12,
12
50~80
螺杆
33
11.99
6.67
5.32
3.63
97.35
195.63
4.28
1.0
49.43
6
沙一段
1384.23~1597.93
12,12,
12
50~80
60+螺杆
33
15.46
8.22
7.24
3.69
97.35
199.09
4.35
1.0
39.03
6钻柱强度校核(如表6-1所示)
表6-1钻柱强度校核表
中和点深度(m):
1122.11
中和点位置:
外径127mm内径76.2mm加重钻杆
钻具明细
序号
钻柱
名称
外径
mm
内径
mm
钢级
重量
kg/m
长度
m
屈服强度MPa
抗拉
系数
抗扭
系数
MI
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