《鉆井與完井工程》課程設(shè)計(jì)

《鉆與完工程課程計(jì)任務(wù)書《鉆井與完井工程》課程設(shè)計(jì)緒鉆井設(shè)計(jì)包括地質(zhì)設(shè)計(jì)和鉆井與完井工程設(shè)計(jì)與完井工程設(shè)計(jì)》主要是指鉆井工程師得到地質(zhì)設(shè)計(jì)后如以質(zhì)設(shè)計(jì)為依據(jù)完一口井的綜合合理的鉆井與完井工程設(shè)計(jì)。鉆井與完井工程是一個(gè)多學(xué)科工種的大系統(tǒng)工程井與完井工程設(shè)計(jì)是以現(xiàn)代鉆井工藝?yán)碚摓闇?zhǔn)則用新的研究成果現(xiàn)計(jì)算技術(shù)用最優(yōu)化科學(xué)理論去設(shè)計(jì)和規(guī)劃鉆完井工程中的工藝技術(shù)及實(shí)施措施。鉆井與完井工程設(shè)計(jì)是完成地質(zhì)鉆探目的發(fā)油氣層保鉆井與完井工程質(zhì)量保護(hù)油氣資源、保護(hù)環(huán)境，實(shí)現(xiàn)安全、優(yōu)質(zhì)、高速和經(jīng)濟(jì)鉆井的重要程序，是鉆井與完井工程施工的指南和技術(shù)依據(jù)公將根據(jù)鉆井與完井工程設(shè)計(jì)的內(nèi)容和要求組織施工和技術(shù)協(xié)作并照設(shè)計(jì)進(jìn)行單井預(yù)算決算井隊(duì)必須遵循鉆井與完井工程設(shè)計(jì)施工不能隨意變動(dòng)，如因井下情況變化，原設(shè)計(jì)確需變更時(shí)，必須提交公司主管單位重新討論研究。鉆井與完井工程設(shè)計(jì)的科學(xué)性，先進(jìn)性關(guān)系到一口井鉆井工程和完井工程的成敗和效益?？茖W(xué)鉆井水平的提高依靠鉆井與完井工程設(shè)計(jì)水平的提高。鉆與井程計(jì)任和容鉆井與完井工程設(shè)計(jì)的任務(wù)是根據(jù)地質(zhì)部門提供的地質(zhì)設(shè)計(jì)書內(nèi)容，進(jìn)行一口井施工工程參數(shù)及技術(shù)措施設(shè)計(jì)，并給出鉆井進(jìn)度預(yù)測(cè)和成本預(yù)算。鉆井與完井工程設(shè)計(jì)內(nèi)容包括：一、井身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；二、固井工程設(shè)計(jì)：．套管柱強(qiáng)度設(shè)計(jì)；．套管柱管串結(jié)構(gòu)及扶正器安放；．水泥及水泥漿設(shè)計(jì)；．注水泥漿及流變學(xué)設(shè)計(jì)；三、鉆柱組合和強(qiáng)度設(shè)計(jì)；四、鉆機(jī)選擇；五、鉆進(jìn)參數(shù)設(shè)計(jì)：．機(jī)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(jié)構(gòu)；六、油氣井壓力控制設(shè)計(jì)；七、完井工程設(shè)計(jì)（鉆開生產(chǎn)層、完井井底結(jié)構(gòu)、完井井底裝置八、鉆前工程設(shè)計(jì)；九、環(huán)境保護(hù)要求；十、各次開鉆或分段施工的特殊點(diǎn)要求；十一、材料及成本預(yù)算；十二、技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)及鉆井進(jìn)度計(jì)劃。鉆與井程計(jì)本則鉆井設(shè)計(jì)應(yīng)遵循以下基本原則：⑴鉆設(shè)計(jì)的基本內(nèi)容應(yīng)包括地質(zhì)設(shè)計(jì)、工程設(shè)計(jì)、施工進(jìn)度計(jì)劃及費(fèi)用預(yù)算四個(gè)部分。應(yīng)按石油工業(yè)部標(biāo)準(zhǔn)SY533388《鉆井設(shè)計(jì)格式參書）規(guī)定認(rèn)真進(jìn)行設(shè)計(jì)。⑵地設(shè)計(jì)應(yīng)明確提出設(shè)計(jì)依據(jù)、鉆探目的、設(shè)計(jì)井深、目的層，完鉆層位及原則、完井方法取料要求井質(zhì)油層套管尺寸及強(qiáng)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(yán)的直井，要考慮鉆井的難度和鉆井綜合成本。⑶地設(shè)計(jì)應(yīng)為鉆井與完井工程設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)地層油水及巖性礦物物性設(shè)計(jì)地質(zhì)剖面、地層傾角及故障提示等資料區(qū)探井應(yīng)按科學(xué)打探井技術(shù)規(guī)定供種必需的地質(zhì)圖件(設(shè)計(jì)井位區(qū)域構(gòu)造及地理位置圖、主要目的層的局部構(gòu)造井位圖、過(guò)井“十字”地震時(shí)間剖面圖地解釋橫剖面圖柱剖面)發(fā)井應(yīng)提供區(qū)塊壓力等高線圖及500m井距以內(nèi)注水井位圖和注水壓力曲線圖。⑷調(diào)井地質(zhì)設(shè)計(jì)依據(jù)是上級(jí)批準(zhǔn)的油田開發(fā)調(diào)整實(shí)施方案，鉆井區(qū)塊地質(zhì)構(gòu)造、區(qū)塊內(nèi)已完成井的各種地質(zhì)鉆井資料區(qū)塊井位設(shè)計(jì)等甲方地質(zhì)部門應(yīng)為鉆井與完井工程區(qū)塊設(shè)計(jì)提供調(diào)整井區(qū)塊地質(zhì)設(shè)計(jì)鉆井單井設(shè)計(jì)提供地層分層設(shè)計(jì)內(nèi)容質(zhì)求設(shè)計(jì)井鄰井油、水井地下壓力動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)資料、設(shè)計(jì)井位示意圖、地下復(fù)雜情況、故障提示等。調(diào)整井地質(zhì)設(shè)計(jì)分層誤差應(yīng)控制在l0m以。⑸調(diào)井應(yīng)采用集中打井，分片停注放溢流的原則。調(diào)整井開鉆前，區(qū)塊內(nèi)的注水井應(yīng)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(zhuǎn)抽降壓等具體措施，以降低區(qū)塊內(nèi)地層壓力，為鉆井安全施工固質(zhì)量，保護(hù)油氣層產(chǎn)能，提高綜合經(jīng)濟(jì)效益創(chuàng)造條件。⑹鉆與完井工程設(shè)計(jì)必須以地質(zhì)設(shè)計(jì)為依據(jù)。鉆井設(shè)計(jì)要有利于取全取準(zhǔn)各項(xiàng)地質(zhì)工程資料要利于發(fā)現(xiàn)油氣層保護(hù)油氣層，充分發(fā)揮每個(gè)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(zhì)量應(yīng)滿足油田各種作業(yè)的要求證氣井長(zhǎng)期開采的需要；要充分體現(xiàn)采用本地區(qū)和國(guó)內(nèi)外鉆井先進(jìn)技術(shù)證安全、優(yōu)質(zhì)、快速鉆井、實(shí)現(xiàn)最佳的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益。⑺鉆與完井工程設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)地質(zhì)設(shè)計(jì)的鉆探深度和工程施工的最大負(fù)荷，合理地選擇鉆機(jī)裝備。選用的鉆機(jī)負(fù)荷不得超過(guò)鉆機(jī)最大額定負(fù)荷能力的％。

⑻／cm3氣井為～0.15g／3

。此附加值也適用于調(diào)整井。對(duì)設(shè)計(jì)鉆探多套壓力層系的探井，應(yīng)采用多層套管程序，以利于保護(hù)油氣層、鉆桿中途測(cè)試和安全鉆井。⑼調(diào)井鉆井液密度應(yīng)根據(jù)鉆井區(qū)塊所在采油(提供的地層壓力進(jìn)行設(shè)計(jì)。目的層地層壓力高于地層原始?jí)毫χ禃r(shí)。鉆井液密度設(shè)計(jì)應(yīng)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(shè)計(jì)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(shè)計(jì)采油井附近或采油井之間新鉆調(diào)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(shè)計(jì)套管斷裂地區(qū)新鉆調(diào)整井的鉆井液密度。當(dāng)目的層地層壓力低于地層原始地層壓力時(shí)，應(yīng)以裸眼井段最高地層壓力梯度設(shè)計(jì)鉆井液的密度。調(diào)整井鉆井液密度的附加值，據(jù)各油田所鉆區(qū)塊統(tǒng)計(jì)資料實(shí)際值附加或經(jīng)驗(yàn)公式附加。⑽調(diào)井鉆井與完井工程設(shè)計(jì)應(yīng)考慮新鉆井的套管防斷、防擠毀問(wèn)題。上述問(wèn)題在未取得成熟經(jīng)驗(yàn)前，應(yīng)組織有關(guān)各方極研究套管防斷防擠毀技術(shù)創(chuàng)條件逐步滿足油田開發(fā)調(diào)整井的需要。⑾探應(yīng)開展隨鉆壓力監(jiān)測(cè)指壓力監(jiān)方法等。若隨鉆壓力監(jiān)測(cè)值與地質(zhì)設(shè)計(jì)提供的地層孔隙壓力梯度不符以隨鉆壓力監(jiān)測(cè)值及時(shí)調(diào)整鉆井液密度應(yīng)地質(zhì)設(shè)計(jì)審批部門備案。⑿在井鉆井與完井工程設(shè)計(jì)中，應(yīng)根據(jù)工程需要，設(shè)計(jì)一定數(shù)量的工程取心。⒀鉆要按設(shè)計(jì)的施工進(jìn)度計(jì)劃施工。對(duì)地貌條件困難或鉆前工程耗資較大的地區(qū)，應(yīng)盡量采用定向井或叢式井技術(shù)設(shè)計(jì)井斜嚴(yán)重地區(qū)用一般的方法控制井斜角困難時(shí)利用地層自然造斜規(guī)律，移動(dòng)地面井位。采用“中靶上環(huán)”的方法，使井底位置達(dá)到地質(zhì)設(shè)計(jì)要求。⒁費(fèi)預(yù)算和施工進(jìn)度計(jì)劃應(yīng)建立在本地區(qū)切實(shí)可靠的定額基礎(chǔ)上。每隔兩、三年進(jìn)行一次定額指標(biāo)的修訂與核算。⒂環(huán)保護(hù)是我國(guó)的基本國(guó)策。鉆井與完井工程設(shè)計(jì)應(yīng)包括鉆井井場(chǎng)環(huán)境保護(hù)要求和裝備。鉆井與完井工程設(shè)計(jì)程序框圖附后。鉆與井程計(jì)審程鉆井與完井工程設(shè)計(jì)和審批應(yīng)遵循以下程序：①區(qū)域探井、預(yù)探井、評(píng)價(jià)井、超深井、開發(fā)井區(qū)塊標(biāo)準(zhǔn)設(shè)含調(diào)整井區(qū)塊標(biāo)準(zhǔn)設(shè))特殊工藝井等鉆桿工程設(shè)計(jì)由甲方設(shè)計(jì)。經(jīng)甲石油管理局或勘探總地質(zhì)師、總工程師會(huì)計(jì)師(總經(jīng)濟(jì))批準(zhǔn)后交乙方(鉆井公司施工。②開發(fā)井鉆井單井設(shè)含調(diào)整井鉆井單井設(shè))，由甲方設(shè)計(jì)，經(jīng)甲方有關(guān)處的主任地質(zhì)師、主任鉆井工程師、主任會(huì)計(jì)師批準(zhǔn)后交乙方施工。

應(yīng)逐步實(shí)行由甲方派出監(jiān)督人員對(duì)乙方施工實(shí)行監(jiān)督，以保證鉆井設(shè)計(jì)的全面執(zhí)行。③各石油管理局(勘探局)應(yīng)創(chuàng)造條件設(shè)立專職的鉆井與完井工程設(shè)計(jì)部門。設(shè)計(jì)部門應(yīng)由地質(zhì)、開發(fā)，工程、泥漿、財(cái)務(wù)、勞資及經(jīng)營(yíng)管理有經(jīng)驗(yàn)的人員組成。設(shè)計(jì)部門應(yīng)明確職責(zé)，建立完善的鉆井?dāng)?shù)據(jù)庫(kù)采計(jì)機(jī)設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)人員要與現(xiàn)場(chǎng)密切結(jié)合，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，反饋信息，不斷提高設(shè)計(jì)水平。

鉆井與完井工程設(shè)計(jì)程序框圖地質(zhì)數(shù)據(jù)，地質(zhì)、工程要求井身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

完井方法

套管層次深

水泥返高機(jī)械破巖參數(shù)設(shè)計(jì)

鉆井液體系、性能設(shè)計(jì)鉆頭選型鉆壓、轉(zhuǎn)速優(yōu)選（配）鉆柱設(shè)計(jì)固井工程

鉆井液體系鉆柱組合下部防斜鉆具結(jié)構(gòu)套管強(qiáng)度設(shè)計(jì)

水泥漿設(shè)計(jì)

鉆井液性能設(shè)計(jì)強(qiáng)度設(shè)計(jì)注水泥漿設(shè)計(jì)水力參數(shù)設(shè)計(jì)鉆機(jī)選型油氣井壓力控制

鉆前工程鉆井速度預(yù)測(cè)

材料計(jì)劃成本預(yù)算鉆井與完井工程施工參數(shù)表

設(shè)計(jì)任務(wù)：

XX油XX凹一口直井生產(chǎn)井的鉆井與完井設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)內(nèi)容中“√”部分須設(shè)計(jì)，其他部分可選做或不做）一、地質(zhì)設(shè)計(jì)摘要（√二、井身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（√三、固井工程設(shè)計(jì)：．套管柱強(qiáng)度設(shè)計(jì)（√．套管柱管串結(jié)構(gòu)及扶正器安放；．水泥及水泥漿設(shè)計(jì)；．注水泥漿及流變學(xué)設(shè)計(jì)；四、鉆柱組合和強(qiáng)度設(shè)計(jì)（√五、鉆機(jī)選擇；六、鉆進(jìn)參數(shù)設(shè)計(jì)：．機(jī)械破巖參數(shù)設(shè)計(jì)（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(zhuǎn)速．鉆井液體系及性能設(shè)計(jì)（僅設(shè)計(jì)鉆井液密度，其它參數(shù)不作要求）．水力參數(shù)設(shè)計(jì)（√．下部防斜鉆具結(jié)構(gòu)（√七、油氣井壓力控制；八、完井工程（鉆開生產(chǎn)層、完井井底結(jié)構(gòu)、完井井底裝置九、鉆前工程；十、環(huán)境保護(hù)要求；十一、各次開鉆或分段施工的特殊點(diǎn)要求；十二、材料及成本預(yù)算；十三、技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)及鉆井進(jìn)度計(jì)劃。基礎(chǔ)數(shù)據(jù)：1．地質(zhì)概：見后附設(shè)計(jì)樣例表A－1。2．設(shè)計(jì)井+（班號(hào)-1+學(xué)號(hào)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(dāng)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(hào)-）×32+學(xué)號(hào)的后二位數(shù)字]×5）4．設(shè)計(jì)系：見A-2和表A-3，其他數(shù)據(jù)查《鉆井手冊(cè)）和參考書。5．水力參設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)見表A-4。6．鉆柱設(shè)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(shè)計(jì)[M].東營(yíng)：石油大學(xué)出版社，2．陳庭根管志川.

鉆井工程理論與技術(shù)[M].東營(yíng)：石油大學(xué)出版社，20003．《鉆井冊(cè)甲方）[M].北京：石油工業(yè)出版社，附：現(xiàn)場(chǎng)鉆井工程設(shè)計(jì)書樣式

構(gòu)造名稱：凹陷井號(hào)A

5

井

別：

生產(chǎn)井鉆工程設(shè)計(jì)中國(guó)XXXXXX集公司XX石管局XX鉆井

公司

地質(zhì)設(shè)計(jì)（字）日期工程設(shè)計(jì)（字）日期地質(zhì)審核意見：（簽字）日期地質(zhì)審批意見：（簽字）日期工程審批意見：（簽字）日期工程批準(zhǔn)意見（簽字）日期

目一、地質(zhì)設(shè)計(jì)摘要二、井身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)三、固井工程設(shè)計(jì)四、鉆柱設(shè)計(jì)五、鉆井設(shè)備選擇六、鉆井液設(shè)計(jì)七、鉆進(jìn)參數(shù)設(shè)計(jì)八、下部鉆具組合設(shè)計(jì)九、油氣井控制十、各次開鉆或分井段施工重點(diǎn)要求十一、地層壓力監(jiān)測(cè)要求十二、地層漏失試驗(yàn)十三、油氣層保護(hù)十四、完井井口裝置十五、環(huán)保要求十六、鉆井進(jìn)度計(jì)劃十七、成本預(yù)算

錄

一、地概況表A-1井別

探井

井號(hào)

A5

設(shè)計(jì)井深

3650m

目的層

Q

井位

坐標(biāo)測(cè)線位置地理位置構(gòu)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(cè)線交點(diǎn)XX省XX東XX陷了解XX構(gòu)含油氣情況，擴(kuò)大勘探區(qū)域，增加后備油氣源進(jìn)Q150m完鉆先期裸眼層位代號(hào)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(jié)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(zhì)泥巖；

1050

450

下部礪狀砂巖，含礪砂巖、泥巖、粉砂質(zhì)泥

防塌巖不等厚互層D

16001900

300

泥巖、砂質(zhì)泥巖、礪狀砂巖、含礪砂巖不等厚互層，泥質(zhì)粉砂巖砂質(zhì)泥巖、泥質(zhì)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(zhì)泥巖、泥質(zhì)粉砂巖

防斜F

2900

250

泥巖夾鈣質(zhì)砂巖，夾碳質(zhì)條帶煤線，中部泥巖夾煤層、下部泥巖、粉砂巖、泥質(zhì)粉砂巖

防斜卡F

2K

3150

250

泥巖為主，泥質(zhì)粉砂巖，中粗砂巖，砂礫巖間互F

3500

350

泥巖、泥質(zhì)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(jié)設(shè)計(jì)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(zhì)情況鉆達(dá)目的層過(guò)程中不受鹽巖高壓水層等復(fù)雜地層影響故井身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)按地層壓力和破裂壓力剖面（圖A－1）進(jìn)行。

3FF13FF1圖A-1

地層壓力和破裂壓力設(shè)計(jì)系數(shù)見表A-2。表A-2井結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)有關(guān)系數(shù)名稱

g

f

k

N

ag/cm

g/cm