《鉆井與完井工程》課程設計

《鉆與完工程課程計任務書《鉆井與完井工程》課程設計緒鉆井設計包括地質設計和鉆井與完井工程設計與完井工程設計》主要是指鉆井工程師得到地質設計后如以質設計為依據(jù)完一口井的綜合合理的鉆井與完井工程設計。鉆井與完井工程是一個多學科工種的大系統(tǒng)工程井與完井工程設計是以現(xiàn)代鉆井工藝理論為準則用新的研究成果現(xiàn)計算技術用最優(yōu)化科學理論去設計和規(guī)劃鉆完井工程中的工藝技術及實施措施。鉆井與完井工程設計是完成地質鉆探目的發(fā)油氣層保鉆井與完井工程質量保護油氣資源、保護環(huán)境，實現(xiàn)安全、優(yōu)質、高速和經(jīng)濟鉆井的重要程序，是鉆井與完井工程施工的指南和技術依據(jù)公將根據(jù)鉆井與完井工程設計的內容和要求組織施工和技術協(xié)作并照設計進行單井預算決算井隊必須遵循鉆井與完井工程設計施工不能隨意變動，如因井下情況變化，原設計確需變更時，必須提交公司主管單位重新討論研究。鉆井與完井工程設計的科學性，先進性關系到一口井鉆井工程和完井工程的成敗和效益。科學鉆井水平的提高依靠鉆井與完井工程設計水平的提高。鉆與井程計任和容鉆井與完井工程設計的任務是根據(jù)地質部門提供的地質設計書內容，進行一口井施工工程參數(shù)及技術措施設計，并給出鉆井進度預測和成本預算。鉆井與完井工程設計內容包括：一、井身結構設計；二、固井工程設計：．套管柱強度設計；．套管柱管串結構及扶正器安放；．水泥及水泥漿設計；．注水泥漿及流變學設計；三、鉆柱組合和強度設計；四、鉆機選擇；五、鉆進參數(shù)設計：．機械破巖參數(shù)；．鉆井液體系及性能；

．水力參數(shù)；．下部防斜鉆具結構；六、油氣井壓力控制設計；七、完井工程設計（鉆開生產(chǎn)層、完井井底結構、完井井底裝置八、鉆前工程設計；九、環(huán)境保護要求；十、各次開鉆或分段施工的特殊點要求；十一、材料及成本預算；十二、技術經(jīng)濟指標及鉆井進度計劃。鉆與井程計本則鉆井設計應遵循以下基本原則：⑴鉆設計的基本內容應包括地質設計、工程設計、施工進度計劃及費用預算四個部分。應按石油工業(yè)部標準SY533388《鉆井設計格式參書）規(guī)定認真進行設計。⑵地設計應明確提出設計依據(jù)、鉆探目的、設計井深、目的層，完鉆層位及原則、完井方法取料要求井質油層套管尺寸及強度要求、阻流環(huán)位置及固井水泥上返高度等要求。水平位移要求嚴的直井，要考慮鉆井的難度和鉆井綜合成本。⑶地設計應為鉆井與完井工程設計提供全井地層孔隙壓力梯度曲線、破裂壓力梯度曲線鄰鄰井資料試油壓力資料設計地層油水及巖性礦物物性設計地質剖面、地層傾角及故障提示等資料區(qū)探井應按科學打探井技術規(guī)定供種必需的地質圖件(設計井位區(qū)域構造及地理位置圖、主要目的層的局部構造井位圖、過井“十字”地震時間剖面圖地解釋橫剖面圖柱剖面)發(fā)井應提供區(qū)塊壓力等高線圖及500m井距以內注水井位圖和注水壓力曲線圖。⑷調井地質設計依據(jù)是上級批準的油田開發(fā)調整實施方案，鉆井區(qū)塊地質構造、區(qū)塊內已完成井的各種地質鉆井資料區(qū)塊井位設計等甲方地質部門應為鉆井與完井工程區(qū)塊設計提供調整井區(qū)塊地質設計鉆井單井設計提供地層分層設計內容質求設計井鄰井油、水井地下壓力動態(tài)數(shù)據(jù)資料、設計井位示意圖、地下復雜情況、故障提示等。調整井地質設計分層誤差應控制在l0m以。⑸調井應采用集中打井，分片停注放溢流的原則。調整井開鉆前，區(qū)塊內的注水井應根據(jù)井口壓力，提前若干(一般為10~30天)采取注水井停注、注水井放溢、油井轉抽降壓等具體措施，以降低區(qū)塊內地層壓力，為鉆井安全施工固質量，保護油氣層產(chǎn)能，提高綜合經(jīng)濟效益創(chuàng)造條件。⑹鉆與完井工程設計必須以地質設計為依據(jù)。鉆井設計要有利于取全取準各項地質工程資料要利于發(fā)現(xiàn)油氣層保護油氣層，充分發(fā)揮每個產(chǎn)層的生產(chǎn)能力；要保證油氣井眼軌跡符合勘探開發(fā)的要求水井的完井質量應滿足油田各種作業(yè)的要求證氣井長期開采的需要；要充分體現(xiàn)采用本地區(qū)和國內外鉆井先進技術證安全、優(yōu)質、快速鉆井、實現(xiàn)最佳的技術經(jīng)濟效益。⑺鉆與完井工程設計應根據(jù)地質設計的鉆探深度和工程施工的最大負荷，合理地選擇鉆機裝備。選用的鉆機負荷不得超過鉆機最大額定負荷能力的％。

⑻／cm3氣井為～0.15g／3

。此附加值也適用于調整井。對設計鉆探多套壓力層系的探井，應采用多層套管程序，以利于保護油氣層、鉆桿中途測試和安全鉆井。⑼調井鉆井液密度應根據(jù)鉆井區(qū)塊所在采油(提供的地層壓力進行設計。目的層地層壓力高于地層原始壓力值時。鉆井液密度設計應遵循以下四條原則：根據(jù)采油廠提供的注水井地層壓力，設計注水井附近或注水井之間新鉆井的鉆井液密度；根據(jù)采油廠提供的采油井井下靜壓，設計采油井附近或采油井之間新鉆調整井的鉆井液密度；根據(jù)采油廠提供的采油井和注水井的靜壓，設計套管斷裂地區(qū)新鉆調整井的鉆井液密度。當目的層地層壓力低于地層原始地層壓力時，應以裸眼井段最高地層壓力梯度設計鉆井液的密度。調整井鉆井液密度的附加值，據(jù)各油田所鉆區(qū)塊統(tǒng)計資料實際值附加或經(jīng)驗公式附加。⑽調井鉆井與完井工程設計應考慮新鉆井的套管防斷、防擠毀問題。上述問題在未取得成熟經(jīng)驗前，應組織有關各方極研究套管防斷防擠毀技術創(chuàng)條件逐步滿足油田開發(fā)調整井的需要。⑾探應開展隨鉆壓力監(jiān)測指壓力監(jiān)方法等。若隨鉆壓力監(jiān)測值與地質設計提供的地層孔隙壓力梯度不符以隨鉆壓力監(jiān)測值及時調整鉆井液密度應地質設計審批部門備案。⑿在井鉆井與完井工程設計中，應根據(jù)工程需要，設計一定數(shù)量的工程取心。⒀鉆要按設計的施工進度計劃施工。對地貌條件困難或鉆前工程耗資較大的地區(qū)，應盡量采用定向井或叢式井技術設計井斜嚴重地區(qū)用一般的方法控制井斜角困難時利用地層自然造斜規(guī)律，移動地面井位。采用“中靶上環(huán)”的方法，使井底位置達到地質設計要求。⒁費預算和施工進度計劃應建立在本地區(qū)切實可靠的定額基礎上。每隔兩、三年進行一次定額指標的修訂與核算。⒂環(huán)保護是我國的基本國策。鉆井與完井工程設計應包括鉆井井場環(huán)境保護要求和裝備。鉆井與完井工程設計程序框圖附后。鉆與井程計審程鉆井與完井工程設計和審批應遵循以下程序：①區(qū)域探井、預探井、評價井、超深井、開發(fā)井區(qū)塊標準設含調整井區(qū)塊標準設)特殊工藝井等鉆桿工程設計由甲方設計。經(jīng)甲石油管理局或勘探總地質師、總工程師會計師(總經(jīng)濟)批準后交乙方(鉆井公司施工。②開發(fā)井鉆井單井設含調整井鉆井單井設)，由甲方設計，經(jīng)甲方有關處的主任地質師、主任鉆井工程師、主任會計師批準后交乙方施工。

應逐步實行由甲方派出監(jiān)督人員對乙方施工實行監(jiān)督，以保證鉆井設計的全面執(zhí)行。③各石油管理局(勘探局)應創(chuàng)造條件設立專職的鉆井與完井工程設計部門。設計部門應由地質、開發(fā)，工程、泥漿、財務、勞資及經(jīng)營管理有經(jīng)驗的人員組成。設計部門應明確職責，建立完善的鉆井數(shù)據(jù)庫采計機設計。設計人員要與現(xiàn)場密切結合，總結經(jīng)驗，反饋信息，不斷提高設計水平。

鉆井與完井工程設計程序框圖地質數(shù)據(jù)，地質、工程要求井身結構設計

完井方法

套管層次深

水泥返高機械破巖參數(shù)設計

鉆井液體系、性能設計鉆頭選型鉆壓、轉速優(yōu)選（配）鉆柱設計固井工程

鉆井液體系鉆柱組合下部防斜鉆具結構套管強度設計

水泥漿設計

鉆井液性能設計強度設計注水泥漿設計水力參數(shù)設計鉆機選型油氣井壓力控制

鉆前工程鉆井速度預測

材料計劃成本預算鉆井與完井工程施工參數(shù)表

設計任務：

XX油XX凹一口直井生產(chǎn)井的鉆井與完井設計。設計內容中“√”部分須設計，其他部分可選做或不做）一、地質設計摘要（√二、井身結構設計（√三、固井工程設計：．套管柱強度設計（√．套管柱管串結構及扶正器安放；．水泥及水泥漿設計；．注水泥漿及流變學設計；四、鉆柱組合和強度設計（√五、鉆機選擇；六、鉆進參數(shù)設計：．機械破巖參數(shù)設計（包括鉆頭選型所有鉆頭選用江漢鉆頭廠牙輪鉆頭、選取鉆壓和轉速．鉆井液體系及性能設計（僅設計鉆井液密度，其它參數(shù)不作要求）．水力參數(shù)設計（√．下部防斜鉆具結構（√七、油氣井壓力控制；八、完井工程（鉆開生產(chǎn)層、完井井底結構、完井井底裝置九、鉆前工程；十、環(huán)境保護要求；十一、各次開鉆或分段施工的特殊點要求；十二、材料及成本預算；十三、技術經(jīng)濟指標及鉆井進度計劃?；A數(shù)據(jù)：1．地質概：見后附設計樣例表A－1。2．設計井+（班號-1+學號的后二位數(shù)字]×5（m）3．地層壓和破裂壓力剖面根據(jù)圖A－1地層壓力梯度的當量鉆井液密度由/cm

3

變?yōu)閏m3

的井深按以下規(guī)律取值：H=2000+[（班號-）×32+學號的后二位數(shù)字]×5）4．設計系：見A-2和表A-3，其他數(shù)據(jù)查《鉆井手冊）和參考書。5．水力參設計數(shù)據(jù)見表A-4。6．鉆柱設數(shù)據(jù)見參數(shù)書2。7．完井方：先期裸眼完井，?)生產(chǎn)套管。

參考書：1．周開吉郝俊芳.鉆井工程設計[M].東營：石油大學出版社，2．陳庭根管志川.

鉆井工程理論與技術[M].東營：石油大學出版社，20003．《鉆井冊甲方）[M].北京：石油工業(yè)出版社，附：現(xiàn)場鉆井工程設計書樣式

構造名稱：凹陷井號A

5

井

別：

生產(chǎn)井鉆工程設計中國XXXXXX集公司XX石管局XX鉆井

公司

地質設計（字）日期工程設計（字）日期地質審核意見：（簽字）日期地質審批意見：（簽字）日期工程審批意見：（簽字）日期工程批準意見（簽字）日期

目一、地質設計摘要二、井身結構設計三、固井工程設計四、鉆柱設計五、鉆井設備選擇六、鉆井液設計七、鉆進參數(shù)設計八、下部鉆具組合設計九、油氣井控制十、各次開鉆或分井段施工重點要求十一、地層壓力監(jiān)測要求十二、地層漏失試驗十三、油氣層保護十四、完井井口裝置十五、環(huán)保要求十六、鉆井進度計劃十七、成本預算

錄

一、地概況表A-1井別

探井

井號

A5

設計井深

3650m

目的層

Q

井位

坐標測線位置地理位置構造位置鉆探目的完鉆原則完井方法

地面海拔50縱（）4275165橫（）m2041648550445地震測線交點XX省XX東XX陷了解XX構含油氣情況，擴大勘探區(qū)域，增加后備油氣源進Q150m完鉆先期裸眼層位代號AB

底界深度，280600

分層厚度，320

主要巖性描述礫巖層夾砂土膠結上部礫巖,砂礫巖,中下部含礫砂巖

故障提示滲漏滲漏中上部含礪砂巖、夾泥巖和粉砂質泥巖；

1050

450

下部礪狀砂巖，含礪砂巖、泥巖、粉砂質泥

防塌巖不等厚互層D

16001900

300

泥巖、砂質泥巖、礪狀砂巖、含礪砂巖不等厚互層，泥質粉砂巖砂質泥巖、泥質粉砂巖、夾礪狀砂巖、含礪砂巖

防漏防斜防斜防漏F

2650

750

泥巖、粉砂質泥巖、泥質粉砂巖

防斜F

2900

250

泥巖夾鈣質砂巖，夾碳質條帶煤線，中部泥巖夾煤層、下部泥巖、粉砂巖、泥質粉砂巖

防斜卡F

2K

3150

250

泥巖為主，泥質粉砂巖，中粗砂巖，砂礫巖間互F

3500

350

泥巖、泥質砂巖、下部灰褐色泥巖

防漏卡Q

3650(未穿)

150

深灰，淺灰色灰?guī)r為主，間夾褐，磚紅色泥巖

防漏卡二、井身結設計鉆探目的層Q灰?guī)r地層確定完井方法先期裸眼完井油氣套管下入層3－。

Q

根據(jù)地質情況鉆達目的層過程中不受鹽巖高壓水層等復雜地層影響故井身結構設計按地層壓力和破裂壓力剖面（圖A－1）進行。

3FF13FF1圖A-1

地層壓力和破裂壓力設計系數(shù)見表A-2。表A-2井結構設計有關系數(shù)名稱

g

f

k

N

ag/cm

g/cm