QY-010D3井鉆井工程設(shè)計(jì)

PAGEPAGE2山西省沁源區(qū)塊煤層氣勘探項(xiàng)目QY-010D3井鉆井工程設(shè)計(jì)項(xiàng)目單位：中聯(lián)煤層氣有限責(zé)任公司設(shè)計(jì)單位：寧夏華陽(yáng)石油工程技術(shù)有限公司 項(xiàng)目名稱：山西省沁源區(qū)塊煤層氣勘探項(xiàng)目井號(hào)：QY-010D3井項(xiàng)目經(jīng)理（簽字）：設(shè)計(jì)人（簽字）：審核人（簽字）：設(shè)計(jì)單位：寧夏華陽(yáng)石油工程技術(shù)有限公司設(shè)計(jì)提交日期：2012年5月30日

QY-010D3井設(shè)計(jì)的批復(fù)意見(jiàn)：中聯(lián)煤層氣有限責(zé)任公司晉城分公司審批人：2012年月日

目錄PAGE16第一部分地質(zhì)部分1地理位置及井場(chǎng)布署沁源區(qū)塊地理坐標(biāo)為：東經(jīng)112°11′00″-112°46′00″、北緯36°22′00″-37°00′00″，面積為3388.227km2。QY-010井組位于山西省沁源縣沁河鎮(zhèn)南石渠村,QY-010井組包括1口直井（參數(shù)井）和4口定向井（生產(chǎn)試驗(yàn)井），分別為QY-010、QY-010D1、QY-010D2、QY-010D3和QY-010D4。QY-010井組井位分布圖方位180方位180°D3方位0°D1D3D2直（10）D4方位90°方位270°N大門方向325°施工順序D3-D2-直（10）－D4-D12基本數(shù)據(jù)井名QY-010D3井井別生產(chǎn)井井型定向井地理位置山西省沁源縣沁河鎮(zhèn)南石渠村構(gòu)造位置沁水盆地中段寬緩向斜構(gòu)造上井口坐標(biāo)X：4045912Y：622134H：1013.00靶點(diǎn)坐標(biāo)X：4045612Y：622134設(shè)計(jì)井深1244.67m設(shè)計(jì)方位180.000設(shè)計(jì)位移300.00m靶區(qū)半徑20.00m目的煤層山西組2#煤，太原組9+10#煤完鉆原則鉆穿9+10#煤層以下50.00m完鉆3鉆探目的及任務(wù)獲取目標(biāo)煤層（2#、9+10#煤層）的儲(chǔ)層參數(shù)，主要包括：煤層埋深、厚度，煤巖及煤質(zhì)特征，割理及裂隙發(fā)育程度，含氣量、含氣飽和度、等溫吸附曲線、煤層頂?shù)装鍘r石物理力學(xué)性質(zhì)等參數(shù)。4設(shè)計(jì)依據(jù)（1）山西省沁源區(qū)塊煤層氣勘探項(xiàng)目2012年勘探部署方案（2）中聯(lián)公司各項(xiàng)煤層氣作業(yè)規(guī)程（3）根據(jù)該區(qū)以往煤炭勘探資料，認(rèn)為該區(qū)構(gòu)造較簡(jiǎn)單、煤層較穩(wěn)定、煤層氣含量相對(duì)較高，表現(xiàn)出良好的產(chǎn)氣前景。5設(shè)計(jì)地層剖面及預(yù)計(jì)目的煤層厚度、深度根據(jù)前期勘探資料，設(shè)計(jì)該井鉆遇的地層及煤層如下：5.1.1、第四系為坡積紅色或黃色粘土層，夾有姜結(jié)石薄層,底部為礫石層與下伏地層呈不整合接觸。厚約30.005.1.2、三疊系上統(tǒng)劉家溝組：由砂巖、粉砂巖及泥巖組成；底部的K15砂巖全區(qū)穩(wěn)定，為石千峰組分界標(biāo)志層，與下伏地層呈整合接觸。本組地層厚約218m5.1.3、二疊系上統(tǒng)石千峰組：由砂巖、粉砂巖及泥巖組成；底部的K14中砂巖全區(qū)穩(wěn)定，為上石盒子組分界標(biāo)志層，與下伏地層呈整合接觸。本組地層厚約1205.1.4、二疊系上統(tǒng)上石盒子組：由砂巖、粉砂巖及泥巖組成；底部的K10粗砂巖全區(qū)穩(wěn)定，為下石盒子組分界標(biāo)志層，與下伏地層呈整合接觸。本組地層厚約4505.1.5、二疊系下統(tǒng)下石盒子組：灰綠色、灰色泥巖，夾淺灰色砂巖，頂部為雜色鋁質(zhì)泥巖，俗稱“桃花泥巖”含大量菱鐵礦結(jié)核。本組地層厚度約95.1.6、二疊系下統(tǒng)山西組：是主要含煤地層之一，厚度約40.00m。由砂巖、粉砂及泥巖組成，含煤四層，25.1.7、石炭系上統(tǒng)太原組：以砂巖、粉砂巖、灰?guī)r、泥巖及炭質(zhì)泥巖組成，含多層煤，本組厚約1205.2QY-010D3井鉆遇地層及煤層垂深預(yù)計(jì)表單井井號(hào)地層代號(hào)設(shè)計(jì)分層備注系統(tǒng)組底界深度m厚度mQY-010D3第四系Q3030注意防塌、防漏、防斜第三系N5020注意防斜、防漏、防涌三疊系T268218注意井眼軌跡、防漏、防涌(1)2#煤層見(jiàn)煤深度950m，厚度6m(2)9+10#煤層見(jiàn)煤深度1050m，厚度3m二疊系上統(tǒng)石千峰組P2sh388120上石盒子組P2s838450下統(tǒng)下石盒子組P1x92890山西組P1s96840石炭系上統(tǒng)太原組C3t1088120中統(tǒng)本溪組C2b1100126地質(zhì)錄井項(xiàng)目及要求6.1巖屑錄井本次施工嚴(yán)格按照遲到時(shí)間取樣，取樣要及時(shí)、連續(xù)、準(zhǔn)確，每包巖屑重量要求大于500g取樣間距：2#煤層以上60.00m至3#煤層頂板每1.00m取一包；2#煤層每0.50m取一包；2#煤層底板至9+10#煤層每1.00m取一包，9+10#煤層至完鉆每2.00m取一包。6.2鉆時(shí)錄井自2#煤層以上60.00m開(kāi)始每1.00m記錄一次鉆時(shí)，其中2#煤層、9+10#煤層為6.3鉆井循環(huán)介質(zhì)性能測(cè)定鉆井進(jìn)入主要目的層段必須采用清水鉆進(jìn)，盡量降低鉆井液對(duì)煤層造成的污染。在非煤系地層井段，每?jī)尚r(shí)測(cè)定一次性能密度、粘度。每四小時(shí)測(cè)一次含砂量、PH值。煤系井段清水鉆進(jìn)每小時(shí)測(cè)一次密度、粘度。每?jī)尚r(shí)測(cè)一次含砂量、PH值。6.4簡(jiǎn)易水文觀測(cè)全井鉆探過(guò)程中，均要做好簡(jiǎn)易水文觀測(cè)工作。每次起鉆后，下鉆前要測(cè)量一次泥漿罐及井筒液面，記錄鉆井液消耗量。注意記錄井漏、井涌層位和當(dāng)時(shí)井深以及井內(nèi)液面變化情況。7技術(shù)說(shuō)明及其它要求現(xiàn)場(chǎng)錄井人員要及時(shí)搞好地層對(duì)比，卡準(zhǔn)目的層位。為正確確定完鉆深度提供依據(jù)。如出現(xiàn)重大工程、地質(zhì)問(wèn)題與設(shè)計(jì)有較大出入時(shí)，應(yīng)及時(shí)匯報(bào)，采取相應(yīng)預(yù)備方案和措施，并獲得現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)督、甲方代表簽證后，方可進(jìn)行施工。嚴(yán)格執(zhí)行HSE管理體系，服從井場(chǎng)監(jiān)督代表的指令。8完井資料要求地質(zhì)日志地質(zhì)班報(bào)表錄井草圖（煤系1:200）綜合數(shù)據(jù)表(地質(zhì)類)測(cè)井小結(jié)巖屑描述記錄表地質(zhì)小結(jié)鉆進(jìn)鉆時(shí)錄井記錄表鉆井工程設(shè)計(jì)8.1地質(zhì)成果資料完井地質(zhì)總結(jié)報(bào)告完井綜合柱狀圖

第二部分鉆井工程部分設(shè)備概況序號(hào)名稱規(guī)格載荷或功率數(shù)量設(shè)備狀態(tài)1井架JJ170/35-K2000KN1良2天車TC-1701700KN1良3游動(dòng)滑車YC-1701700KN1良4大鉤DG-1701700KN1良5水龍頭SL-1701700KN1良6轉(zhuǎn)盤ZP-1752000KN1良7絞車JC301700KN1良8螺桿鉆具φ165mm1良9無(wú)磁φ159mm1良10柴油機(jī)PZ12V190B882KW1良11柴油機(jī)NT12V-135DZ488KW/383KW2良12發(fā)電機(jī)J12V135ZDAX363KW1良13鉆井泵SL3NB-13001300HP2良14振動(dòng)篩RSD2009-X1良

1井身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及井身結(jié)構(gòu)示意圖1.1井身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)一開(kāi)：井深0～32.50m。用φ311.15mm牙輪鉆頭鉆進(jìn)至超過(guò)風(fēng)化帶10.00m后，下入φ244.5mm套管至32.00m，固井水泥返至地面，管內(nèi)留足10.00m水泥塞，井口平面保證水平。（確保一開(kāi)井深不低于二開(kāi)：井深32.50～1100.00m。定向點(diǎn)：467.31m。用φ215.9mm牙輪鉆頭鉆至井深1244.67m，下入Ф139.7mm套管至1242.67m，固井水泥返深為842.5φ244.5mmφ244.5mm×32.50mφ311.15mm×32.00m造斜點(diǎn)：467.31m水泥返深：842.51mφ139.7mm×1242.67mφ215.9mm×1244.67m2#煤層：1042.51-1048.51m9+10#煤層：1179.50-1182.50m2鉆井工程質(zhì)量鉆井工程質(zhì)量包括：井身質(zhì)量、固井質(zhì)量、HSE等項(xiàng)要求。本井設(shè)計(jì)井深1244.67m，井徑φ215.9mm，全角變化率不大于5.0°/30.00m。設(shè)計(jì)位移:300.00m。設(shè)計(jì)方位：180.000。靶心距：20.00m。固井要嚴(yán)格執(zhí)行固井設(shè)計(jì)，認(rèn)真組織好現(xiàn)場(chǎng)施工，確保地面連續(xù)施工，要求候凝48小時(shí)后測(cè)固井質(zhì)量試壓。3鉆具組合序號(hào)鉆進(jìn)深度鉆具組合備注一開(kāi)0.00-32.5φ311.15mm牙輪鉆頭+二開(kāi)32.50-φ215.9mm牙輪鉆頭+φ159mm鉆鋌+φ127鉆至定向點(diǎn)467.31m定向467.31-φ215.9mm牙輪鉆頭+φ165mm1.25°單彎螺桿+159mm無(wú)磁鉆鋌+鉆至穩(wěn)斜點(diǎn)707.31m穩(wěn)斜707.31-1φ215.9mm牙輪鉆頭+φ213mm扶正器+φ159mm無(wú)磁鉆鋌+φ159mm鉆鋌+鉆至9+10#煤層底板下50.00m4鉆井循環(huán)介質(zhì)性能參數(shù)指標(biāo)本次施工采用清水鉆進(jìn)技術(shù)，牙輪鉆頭鉆進(jìn)工藝。各段鉆井循環(huán)介質(zhì)性能序號(hào)井段m地層循環(huán)介質(zhì)密度g/cm3粘度sPH含砂量一開(kāi)0.00-32.50第三系清水<1.0325～287<0.2%二開(kāi)32.50-1244.67第三系三疊系二疊系石千峰組上石盒子下石盒子山西組石炭系太原組本溪組清水<1.0325～287<0.2%5鉆井施工工藝及措施5.1施工工藝本次施工QY-010D3井，使用ZJ30型水源鉆機(jī)，采用清水作為循環(huán)介質(zhì)，牙輪鉆頭鉆進(jìn)工藝技術(shù)進(jìn)行鉆井，該工藝具有鉆進(jìn)速度快、效率高、鉆壓低、井身質(zhì)量高等優(yōu)點(diǎn)。同時(shí)使煤層原生結(jié)構(gòu)不受到傷害，從而能高質(zhì)量的完成該井組的鉆井施工任務(wù)及目的。5.2開(kāi)鉆到完井施工工藝流程圖一開(kāi)一開(kāi)Ф311.15mm下表層套管固井二開(kāi)二開(kāi)Ф215.9mm鉆至定向點(diǎn)下螺桿定向下扶正器穩(wěn)斜完開(kāi)完開(kāi)全井電測(cè)下生產(chǎn)套管測(cè)固井質(zhì)量固井5.3各階段施工要求及措施一開(kāi)階段：鉆進(jìn)中注意防止井漏、井眼垮塌。嚴(yán)格控制鉆壓、轉(zhuǎn)速以及排量，防止井斜，保證井眼垂直，下套管順利。準(zhǔn)備足夠的堵漏材料，以保證施工的正常進(jìn)行。在確認(rèn)超過(guò)風(fēng)化帶10.00m后，方可停鉆下表層套管，口袋長(zhǎng)度不大于0.5二開(kāi)直井階段：采用牙輪鉆頭鉆進(jìn)，鉆壓控制在10～30KN，轉(zhuǎn)速72轉(zhuǎn)/分，泵排量為780l/min，壓力1.05—1.20MPa。嚴(yán)格控制鉆井參數(shù)，把井斜控制在2°內(nèi)，以保證后續(xù)施工的正常進(jìn)行。定向階段：采用牙輪鉆頭配合1.25°單彎螺桿，鉆壓控制在30～60KN，轉(zhuǎn)速180~260轉(zhuǎn)/分，每20米測(cè)單點(diǎn)一次，如有井斜、方位漂移的情況發(fā)生，及時(shí)糾正，保持井斜、方位按設(shè)計(jì)軌跡鉆進(jìn)。穩(wěn)斜階段：下入直徑適中的扶正器，以保證井眼軌跡圓滑，不產(chǎn)生大的狗腿角，每30米測(cè)單點(diǎn)一次，及時(shí)畫井身軌跡圖，保證井眼軌跡按設(shè)計(jì)軌跡鉆進(jìn)，一旦產(chǎn)生漂移，及時(shí)下螺桿調(diào)整井斜、方位。完井階段：做好井眼準(zhǔn)備，以保證電測(cè)順利進(jìn)行。5.4鉆井技術(shù)參數(shù)設(shè)計(jì)表序號(hào)層位井深m鉆頭鉆井液密度g/cm3鉆進(jìn)參數(shù)類型尺寸mm鉆壓KN轉(zhuǎn)速r/min排量l/min泵壓MPa一開(kāi)第四系-第三系32.50牙輪鉆頭311.15<1.0310～30907802～3二開(kāi)第三系—本溪組1244.67牙輪鉆頭215.9<1.0340～60907804～65.5定向施工設(shè)計(jì)本井定向設(shè)計(jì)圖表如下：返回目錄返回目錄QY-010D3井身軌跡計(jì)算表磁偏角(°):-3.9序號(hào)測(cè)深(m)井斜(°)方位(°)真方位(°)垂深(m)位移(m)北值(m)東值(m)狗腿度(。/30m)閉合方位(°)位移在設(shè)計(jì)方位線上的投影測(cè)斜方式測(cè)量

時(shí)間∮投（°）s投（m）ABCDEFGHIJKLMNO10.000.00183.90180.000.000.000.000.0045.00135.000.00230.000.00183.90180.0030.000.000.000.000.0046.54133.460.00360.000.00183.90180.0060.000.000.000.000.0048.16131.840.00490.000.00183.90180.0090.000.000.000.000.0049.87130.130.005120.000.00183.90180.00120.000.000.000.000.0051.67128.330.006150.000.00183.90180.00150.000.000.000.000.0053.57126.430.007180.000.00183.90180.00180.000.000.000.000.0055.56124.440.008210.000.00183.90180.00210.000.000.000.000.0057.65122.350.009240.000.00183.90180.00240.000.000.000.000.0059.84120.160.0010270.000.00183.90180.00270.000.000.000.000.0062.13117.870.0011300.000.00183.90180.00300.000.000.000.000.0064.53115.470.0012330.000.00183.90180.00330.000.000.000.000.0067.02112.980.0013360.000.00183.90180.00360.000.000.000.000.0069.61110.390.0014390.000.00183.90180.00390.000.000.000.000.0072.29107.710.0015420.000.00183.90180.00420.000.000.000.000.0075.05104.950.0016450.000.00183.90180.00450.000.000.000.000.0077.89102.110.0017467.310.00183.90180.00467.310.000.000.000.0079.55100.450.0018497.315.00183.90180.00497.281.31-1.310.005.00179.960.041.3119527.3110.00183.90180.00527.025.22-5.220.005.00179.990.015.2220557.3115.00183.90180.00556.3111.72-11.720.005.00180.000.0011.7221587.3120.00183.90180.00584.9320.74-20.740.005.00180.000.0020.7422617.3125.00183.90180.00612.6432.22-32.220.005.00180.000.0032.2223647.3130.00183.90180.00639.2546.07-46.070.005.00180.000.0046.0724677.3135.00183.90180.00664.5562.19-62.190.005.00180.000.0062.1925707.3140.00183.90180.00688.3580.45-80.450.005.00180.000.0080.4526737.3140.00183.90180.00711.3499.74-99.740.000.00180.000.0099.7427767.3140.00183.90180.00734.32119.02-119.020.000.00180.000.00119.0228797.3140.00183.90180.00757.30138.30-138.300.000.00180.000.00138.3029827.3140.00183.90180.00780.28157.59-157.590.000.00180.000.00157.5930857.3140.00183.90180.00803.26176.87-176.870.000.00180.000.00176.8731887.3140.00183.90180.00826.24196.16-196.160.000.00180.000.00196.1632917.3140.00183.90180.00849.22215.44-215.440.000.00180.000.00215.4433947.3140.00183.90180.00872.20234.72-234.720.000.00180.000.00234.7234977.3140.00183.90180.00895.19254.01-254.010.000.00180.000.00254.01351007.3140.00183.90180.00918.17273.29-273.290.000.00180.000.00273.29361037.3140.00183.90180.00941.15292.57-292.570.000.00180.000.00292.57371067.3140.00183.90180.00964.13311.86-311.860.000.00180.000.00311.86381097.3140.00183.90180.00987.11331.14-331.140.000.00180.000.00331.14391127.3140.00183.90180.001010.09350.42-350.420.000.00180.000.00350.42401157.3140.00183.90180.001033.07369.71-369.710.000.00180.000.00369.71411187.3140.00183.90180.001056.06388.99-388.990.000.00180.000.00388.99421199.2840.00183.90180.001065.23396.69-396.690.000.00180.000.00396.69431229.2840.00183.90180.001088.21415.97-415.970.000.00180.000.00415.97441244.6740.00183.90180.001100.00425.86-425.860.000.00180.000.00425.866套管設(shè)計(jì)名稱鋼級(jí)規(guī)格數(shù)量單位下深（m）表層套管J55Ф244.5mm*3根32.00生產(chǎn)套管J55Ф139.7mm*7.72125根124