2023年度单80钻井工程设计（评审后）8.4（范例推荐）
下面是小编为大家整理的2023年度单80钻井工程设计（评审后）8.4（范例推荐）,供大家参考。
设计编号：202105-100 构造位置：济阳坳陷滨县凸起北坡单 80 块
钻 钻 井 工 程 设 计 计
中石化胜利油田分公司
2021 年 08 月 04 日 井号: 单 80 井别: 预探井 井型: 直井
单 单 80 井钻井工程设计
设 计 单 位 ：
：
胜利石油工程有限公司钻井工艺研究院 工 程 设 计 ：
：
钻井液设计 ：
：
固 井 设 计 ：
：
定 额 设 计 ：
：
目
录
1 设计依据
................................ .....................
1 1
2 质量要求
................................ .....................
1 1
3 井身结构
................................ .....................
1 1
4 钻井设备
................................ .....................
3 3
5 钻具组合与强度校核 ................................ ............
4 4
6 钻头选型与钻井参数 ................................ ............
5 5
7 钻井液设计
................................ ...................
5 5
8 油气层保护要求
................................ ..............
12
9 油气井压力控制（井控专篇）
................................ ...
12
10 固井设计
................................ ...................
24
11 钻井施工重点技术要求
................................ ........
31
12 地层孔隙压力监测
................................ ...........
38
13 取心计划
................................ ...................
38
14 完井要求
................................ ...................
40
15 职业健康、生产安全、公共安全、环保（ HSSE ）要求
..............
41
16 钻井资料要求
................................ ...............
51
中国石化
单 单 0 80 井
钻井工程设计
第1页
1 设计依据 钻井工程设计依据：钻井地质设计；邻区邻井实钻资料；有关技术规范及技术法规。
初测井口坐标：纵（X）
4 157 103.00
横（Y）
20 599 602.00 2 质量要求 2.1 直井段井身质量要求 表 表 2 2- - 1
井身质量要求
井 段 （m）
井斜角 （≤°）
全角变化率 （≤°/30m）
水平位移 （≤m）
～500 1 1.25 15 ～1000 2 1.25 15 ～1500 3 1.75 20 ～1520 3 1.75 25
表 表 2 2- - 2
定点测斜要求
序号 层位 井深 （m）
备注 1 沙一段 1200
2 孔店组 1500
2.2 其他要求 按胜利石油管理局 Q/SH1020 0005.1-2016《钻井质量 第 1 部分：井身质量》标准执行。
3 井身结构 3.1 井身结构设计 表 表 3 3- - 1
井身结构设计
开钻 次序 钻头尺寸（mm）
井段 （m）
套管尺寸 （mm）
套管下深 （m）
水泥返深 （m）
一开 Φ346.1 301 Φ273.1 300 地面 二开 Φ241.3 1520 Φ177.8 1517 地面
中国石化
单 单 0 80 井
钻井工程设计
第2页
3.2 井身结构设计示意图
图 图 3 3- - 1
井身结构示意图
中国石化
单 单 0 80 井
钻井工程设计
第3页
4 钻井设备 4.1 设备选择要求 本井设计钻深 1520m，依据钻机负荷的选择原则，确定选择的钻机设备负荷能力及配置能够满足 1520m 及以上钻井的需要。
（1）施工过程中最大工作钩载不能超过钻机实际最大钩载的 80%。
（2）钻具的最大净重不能超过钻杆盒承载能力。
（3）钻机净空高应满足设计井口装置安装的需要。
（4）要求设备工况良好，设备防护与安全设施齐全，动力与传动系统效率高，循环与钻井液净化、维护处理系统能够满足不同井段对排量、钻井液性能维护与钻井液储备的要求。
4.2 设备情况 表 表 4 4- - 1
2 20 0 型 钻机主要设备 配备 要求
序号 设备名称 主要技术参数 单位 数量
1 天车 最大静负荷 1580kN
台 1
2 游车大钩 最大钩载 1580kN 台 1
3 水龙头 最大静负荷 1600kN，最高工作压力 35MPa，中心内径 75mm 台 1
4 转 盘 最大静负荷 1350kN，开口直径 444.5mm 台 1
5 井架 最大静钩载 1600kN 套 1
6 绞车 额定输入功率 450kW，最大快绳拉力 210kN 台 1
7 井架底座 钻台面高度 4m 或 5m，转盘梁最大静载荷 1600kN 套 1 选一 8 动力系统 单台功率不小于 810kW 台 2
9 钻井泵组 单台功率不小于 597kW（800HP）
台 1～2
10 钻井液 循环罐 含搅拌机，单罐有效容积不小于 30 m 3
个 3
11 振动筛
套 1
12 除砂器
台 1
13 离心机 处理量≥ 40 m 3 /h 台 1～2
14 钻井参数仪
套 1
注：本表仅列 2000m 钻机的主要设备要求，其他设备配备执行 Q/SH 0168.1-2008。
中国石化
单 单 0 80 井
钻井工程设计
第4页
5 钻具组合与强度校核 5.1 钻具组合 表 表 5 5- - 1
钻具组合
开次 井段 （m）
钻
具
组
合 一开 0～301 Φ346.1mm 钻头+Φ177.8mm 钻铤 6 根（含无磁钻铤 1 根）+Φ127mm 钻杆 二开 301～1520 常规钻具：Φ241.3mm 钻头+止回阀+Φ177.8mm 钻铤 12 根+Φ127mm 加重钻杆15 根+Φ127mm 钻杆 螺杆钻具：
：Φ241.3mm 钻头 +Φ196.7mm1.25°单弯动力钻具+止回阀+Φ177.8mm无磁钻铤1根+MWD+Φ177.8mm钻铤2根+Φ127mm加重钻杆15根+Φ177.8mm随钻震击器 1 套+Φ127mm 加重钻杆 15 根+Φ127mm 钻杆 具 钟摆钻具：Φ241.3mm 钻头+止回阀+Φ177.8mm 钻铤 2 根+Φ241mm 螺扶+Φ177.8mm 钻铤 10 根+Φ127mm 加重钻杆 15 根+Φ127mm 钻杆 取心 1320～1520 Φ215mm 取心钻头+Y-8100 取心工具（非投球式）+止回阀+Φ177.8mm 钻铤 6根+Φ127mm 钻杆 通井 0～1520 Φ241.3mm 钻头+欠尺寸扶正器+止回阀+Φ177.8mm 无磁钻铤 1 根+欠尺寸扶正器+Φ127mm 钻杆 注：本设计供参考，施工单位在实钻中可根据实际情况依据地层特性在确保井下安全、确保下套管顺利和井身质量、提高钻井速度的原则调整钻具组合；通井钻具的选择应该有利于井眼修复，以保证套管顺利下入。
5.2 钻柱强度校核
表 表 5 5- - 2
钻柱强度校核
中和点深度(m):1475.8 中和点位置:外径 177.8mm 内径 71.4mm 钻铤 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 MISES 系数 1 钻铤 177.8 71.4
163.9 108.0
70.06 100.0 15.04 2 加重钻杆 127.0 76.2
73.85 135.0
38.5 100.0 14.15 3 钻杆 127.0 108.6 G-105 29.69 1277.0 724.0 5.88 100.0 5.12
中国石化
单 单 0 80 井
钻井工程设计
第5页
6 钻头选型与钻井参数 6.1 钻头选型设计 表 表 6 6- - 1
钻头选型设计表
序号 地层 钻头尺寸 （mm）
钻头型号 数量 （只）
井段 （m）
进尺 （m）
1 平原组～明化镇组 Φ346.1 P2 1 0～301 301 2 ～孔店组 Φ241.3 PDC 1 301～1520 1219
6.2 钻井参数设计 表 表 6 6- - 2
钻井参数设计表
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/mm 2 ）上返 速度 （m/s）功率 利用率 （％）
1 平原组 ～明化镇组 0～301
2 ～孔店组 301～1520 9,9,9,9 40～80 100～160 35 17.69 12.4 5.29 5.69 137.8 434.15 9.49 1.06 70.11 注：表中数据为理论计算值，施工中可根据现场实际情况适当调配表中参数。
7 钻井液设计 7.1 钻井液设计依据 （1）单 80 井《钻井地质设计书》对钻井液的要求。
（2）邻井钻井技术资料（邻井实测压力成果、邻井钻井液使用情况见地质设计）。
（3）单 80 井钻井工程设计井身结构基本数据。
（4）其它有关石油钻井行业标准。
（5）单 80 井专家评审设计相关意见及要求。
7.2 钻井液设计重点提示 （1）钻井液类型：采用聚合物防塌钻井液。
（2）明化镇以上上地层成岩性差，防缩径阻卡，防憋漏地层。
（3）馆陶组及以下含砾砂岩、油页岩地层防掉块坍塌，灰岩井段防井漏。
（4）钻入油气层段，加强观察钻井液性能变化，根据实际情况适时调整性能，保证安全钻进。注意不要盲目加重，防止压漏地层和污染油气层。
中国石化
单 单 0 80 井
钻井工程设计
第6页
（5）地质提示本区块可能含有硫化氢，注意加强监测及人员安全防护。
7.3 钻井液体系选择 钻井液的使用应有利于环境保护；有利于发现和保护油气层；有利于地质资料录取；有利于快速钻进和安全钻井；有利于除油排气；有利于复杂情况的预防和处理。
钻井液体系选择见表 7-1：
表 表 7 7- - 1
各开次钻井液体系
开钻序号 钻头尺寸 （mm）
井段 （m）
钻井液体系 一开 Φ346.1 0～301 聚合物土浆 二开 Φ241.3 301～900 钙处理钻井液 900～1520 聚合物防塌钻井液 7.4 钻井液主要配方
7.4.1 一开井段 （0 ～301 ）m （5～6）%膨润土+（0.5～0.6）%碳酸钠 其它：工业用氢氧化钠等 7.4.2 二开井段（301 ～900 ）m 一开井浆+2%氯化钙 7.4.3 二开井段（900 ～1520 ）m 上部井浆+（0.3～0.5）%钻井液用聚丙烯酰胺干粉+（0.5～1）%钻井液用改性铵盐+（0.5～1）%钻井液用低黏羧甲基纤维素钠盐+（1.5～2）%钻井液用防塌降黏降滤失剂+0.5%钻井液用承压堵漏剂-3 其它：工业用氢氧化钠、钻井液用重晶石粉、除硫剂等
中国石化
单 80 井
钻井 工程设计
第7页
7.5 钻井液性能 表 表 7 7- - 2
钻井液性能表
地层分层 ρ （g/cm 3 ）
FV （s）
API 静切力 pH Cs （%）
固相 含量 （%）
YP （Pa）
PV （mPa.s）
分层 井深 （m）
滤失量 （ml）
滤饼厚度 （mm）
10s/10min （Pa/Pa）
平原组 明化镇组 265 301 1.05～1.10 30～40
明化镇组 馆陶组 925 1000 1.05～1.10 28～32
馆陶组 1180 1.10～1.15 32～40 ≤5 ≤0.5 1～2/2～6 8～9 <0.5 <10 3～6 6～12 沙一段 1240 1.10～1.15 38～45 ≤5 ≤0.5 1～3/3～8 8～9 <0.5 <10 4～8 8～16 沙三段 1320 1.12～1.15 38～45 ≤5 ≤0.5 1～3/3～8 8～9 <0.5 <12 4～8 8～16 孔店组 1520 （未穿）
1.12～1.15 40～50 ≤5 ≤0.5 2～4/4～10 8～9 <0.5 <12 4～8 10～16 注：钻井液性能应根据实际情况及时调整，以确保井下安全 。
中国石化
单 单 0 80 井
钻井工程设计
第8页
7.6 防止油气层损害要求 （1）开展近平衡压力钻井，尽量减少压差对油气层的损害。
在考虑井壁稳定、井漏、井喷等地层因素的前提下，根据地层的预测压力系数和邻井的实钻情况确定合理的密度范围，密度附加值：油层（0.05～0.10）g/cm 3 ，正常钻进时取下限。
（2）目的层段钻井中严格控制钻井完井液的滤失量，减少滤液侵入，尽量减少压差对油气层的损害。进入目的层滤失量符合设计要求。
（3）加强固控设备的使用和维护，控制无用固相含量和含砂量，防止其堵塞油气层的孔隙孔道，目的层钻进含砂量不超过0.5%。
（4）储集层使用可酸化解堵的防漏、堵漏剂，禁止使用永固性防漏、堵漏剂。
（5）钻开目的层后起下钻和开泵操作要平稳，减少压力激动，避免井漏及井喷事故的发生。
（6）提高目的层的钻井速度和裸眼井段的电测一次成功率，缩短钻井完井液对油气层的浸泡时间，减少钻井完井液对目的层的污染。
7.7 分段钻井液维护处理措施 7.7.1 一开井段（0 ～301 ）m 一开为疏松地层，大井眼施工，钻井液应利于携岩，防止疏松地层垮塌。
（1）采用清水开钻，自然造浆，使用振动筛及除砂器清除劣质固相，钻进中及时补充聚丙烯酰胺干粉胶液，钻进后期，根据钻井液黏切情况进行相应处理，维持适当黏切，以利于大井眼携岩及井壁稳定。
（2）当钻至设计井深后，要进行充分的循环和通井，在确认井眼干净、无沉砂和无井壁坍塌后方能起钻，以确保下套管和固井的顺利施工。
7.7.2 二开井段（301 ～1520 ）m
本井段主要钻遇明化镇组、馆陶组、沙一段、沙三段、孔店组地层。明化镇地层钻井液维护处理主要以抑制地层造浆、携带岩屑、防止井眼缩径、提高钻速、确保钻进安全为目的。馆陶组下部及以下地层钻井液维护处理主要以防掉块坍塌、防油气侵污染、保护油气层为目的。
（1）将一开钻井液循环加入清水稀释，加入适量 CaCl 2 ，将钻井液漏斗黏度调整至设计范围内，开钻后根据钻速情况及时补充 CaCl 2 ，钻进期间维持钻井液低黏低切，避免停
中国石化
单 单 0 80 井
钻井工程设计
第9页
停打打、定点循环，停泵期间要加强活动钻具，中途起钻可考虑使用封井措施。
（2）钻过易造浆地层后，逐渐减少 CaCl 2 用量，自然消耗 Ca 2+ ，钻进中及时补充聚丙烯酰胺胶液，增强钻井液的絮凝包被能力，提高抑制性。
（3）良好的固控设备和高的运转率是保证钻井液质量的前提，因此，必须使振动筛、除砂器等与钻井泵同步运转，严格控制钻井液中的劣质固相含量和低密度固相，根据需要合理使用离心机。
（4）钻至馆陶组，按设计配方加入配套钻井液材料，调整钻井液性能符合设计要求，转化过程要平稳，防止性能波动过大导致井下出现复杂。
（5）注意提高钻井液的抑制性、封堵性、携岩性，保持井壁稳定和井眼清洁。钻进过程中根据本井段钻井液配方适时补充各种处理剂，维持处理剂的有效含量，严格控制钻井液各项性能达到设计要求。每次性能调整前必须做小型试验。
（6）钻进过程中，要注意观察井口返浆情况，振动筛上的岩屑返出量、岩屑形状的变化，做好井眼稳定性防护及监视工作，避免出现井眼垮塌、井漏等复杂情况，根据...