2023年1_草333-平1_设计书

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　本井与草 333-平 2 井同台，为平台第 2 口井。

　设计编号: 201904-078

　 钻井工程设计

　 中石化胜利油田分公司 2019 年 年 4 月 月 20 日 日单位: 石油开发中心 井号: 草 333-平 1 井别: 油藏评价井 井型: 水平井

　 草 草 333-平 平 1 井 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 ：

　：

　李

　军 钻井液设计 ：

　：

　李

　军 固 井 设 计 ：

　：

　刘伟莉 额 定 额 设 计 ：

　：

　傅阳春

　目 目

　录

　1

　设计依据 .............................................................................................................. 1

　2

　质量要求 .............................................................................................................. 1

　3

　井身结构 .............................................................................................................. 1

　4

　轨道设计 .............................................................................................................. 3

　5

　钻井设备 .............................................................................................................. 5

　6

　钻具组合与强度校核 .......................................................................................... 6

　7

　钻头选型与钻井参数 ........................................................................................ 10

　8

　钻井液设计 ........................................................................................................ 12

　9

　油气层保护要求 ................................................................................................ 15

　10

　油气井压力控制 ................................................................................................ 16

　11

　固井设计 ............................................................................................................ 26

　12

　钻井施工重点技术要求 .................................................................................... 34

　13

　完井井口装置 .................................................................................................... 39

　14

　职业健康、安全、环保要求 ............................................................................ 40

　15

　钻井资料要求 .................................................................................................... 49

　附录

　 草 333-平 1 井筛管顶部注水泥完井施工设计 .............................. 51

　中国石化

　井

　钻井工程设计

　 1 草 草 3 3 33- -平 平 1 1

　1 设计依据 1.1 钻井工程设计依据 (1) 钻井地质设计； (2) 邻区邻井实钻资料； (3) 有关技术规范及技术法规； (4) 该井依据井位审批纪要号：2019-097。钻井工程投资 622 万元，因地方政府对环境保护要求，需使用泥浆不落地工艺；预计工农超出定额部分 35 万元，合计钻井投资 657万元，录井投资 20 万元，测井投资 10 万元，合计钻测录总投资 687 万元。

　1.2 井位数据 井口坐标：纵(X) 4 115 680.00

　横(Y) 20 630 469.00 方位修正角(°)：-7.75

　磁倾角(°)：55.63

　磁场强度(μT)：52.86 2 质量要求 2.1 直井段井身质量要求 表 表 2-1

　井身质量要求 井 段 (m) 井斜角 （≤°）

　全角变化率 （≤°/30m）

　0～500 1 1.25 500～506.37 2 1.25 直井段采用电子多点监测井身轨迹，起钻测多点计算井身轨迹数据。

　2.2 定向井段井身质量要求 定向段采用 MWD 及 FEWD/LWD 地质导向随钻测控井身轨迹，根据实际情况采用滑动钻进和复合钻进两种方式，随时调整井斜和方位。

　靶点 A 靶半高(m):0.75

　靶半宽(m): 5 靶点 B 靶半高(m):0.75

　靶半宽(m): 5 3 井身结构 3.1 井身结构设计 系数 抽吸压力当量密度(Sb)：0.036g/cm 3

　激动压力当量密度(Sg)：0.036g/cm 3

　井涌条件当量密度(Sk)：0.05g/cm 3

　安全附加当量密度(Sf)：0.07g/cm 3

　正常压差允值：12～15MPa 异常压差允值：15～20MP

　中国石化

　井

　钻井工程设计

　 2 草 草 3 3 33- -平 平 1 1

　3.2 井身结构设计 表 表 3-1

　井身结构设计 数据表 3.3 钻井顺序 表 表 3-2

　同台井数据 钻井 顺序 井号 井深 （m）

　造斜点 （m）

　方位 （°）

　井斜角 （°）

　水平位移 （m）

　表层下深 （m）

　备注 1 草 333-平 2 1500.92 528.08 84.92 90.27 663.43 200

　2 草 333-平 1 1494.15 506.37 263.54 90.00 671.64 210

　3.4 井身结构示意图

　图 图3-1

　井身结构图 开数 井眼尺寸 （mm）×井深（m）

　套管尺寸（mm）×下深（m）

　水泥返高（m）

　一开 Φ346.1×211.00 Φ273.1×210.00 地面 二开 Φ241.3×1494.15 Φ177.8×1491.00 （其中 1275m～1491m 为精密滤砂管）

　地面 一开 井眼直径(mm):Ф346.1 所钻深度(m) :211 套管外径(mm):Ф273.1 套管下深(m) :210 水泥返高(m) :地面 二开 井眼直径(mm):Ф241.3 所钻深度(m) : 1494.15 套管外径(mm):Ф177.8 套管下深(m) :1491 其中 1275m ～ 1491m 为精密滤砂管 水泥返高(m) :地面

　中国石化

　井

　钻井工程设计

　 3 草 草 3 3 33- -平 平 1 1

　4 轨道设计 4.1 轨道设计 表 表 4-1

　轨道设计表 井号：草 333-平 1 轨道类型：直-增-稳-增-平

　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（°）

　1061.00 671.64 261.18 506.37 90.00 磁倾角（°）

　磁场强度（μT）

　磁偏角 （°）

　收敛角 （°）

　方位修正角 （°）

　55.63 52.86 -6.87 0.88 -7.75 井口：X=4115680.00 Y=20630469.00 靶点:A X=4115620 Y=20630020 垂深:1061m

　闭合距:452.99m

　闭合方位:262.39°

　靶半高:0.75m

　靶半宽:5m 靶点:B X=4115580 Y=20629820 垂深:1061m

　闭合距:656.66m

　闭合方位:261.24°

　靶半高:0.75m

　靶半宽:5m 表 表 4-2

　轨道参数 井深 （m）

　井斜 （°）

　方位 （°）

　垂深 （m）

　水平位移 （m）

　南北 （m）

　东西 （m）

　狗腿度 （°/30m）

　工具面 （°）

　靶点 0.00 0.00 0 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00

　506.37 0.00 263.54 506.37 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00

　739.71 35.00 263.54 725.46 69.08 -7.78 -68.64 4.50 0.00

　1000.19 35.00 263.54 938.84 218.49 -24.59 -217.10 0.00 0.00

　1032.45 41.45 263.54 964.17 238.44 -26.84 -236.92 6.00 0.00

　1275.19 90.00 258.69 1061.00 452.99 -60.00 -449.00 6.04 353.56 A 1479.15 90.00 258.69 1061.00 656.66 -100.00 -649.00 0.00 0.00 B 1494.15 90.00 258.69 1061.00 671.64 -102.94 -663.71 0.00 0.00

　表 表 4-3

　轨道各点数据 井深 （m）

　井斜 （°）

　方位 （°）

　闭合方位 （°）

　垂深 （m）

　闭合距 （m）

　南北 （m）

　东西 （m）

　造斜率 （°/30m）

　方位变化率 （°/30m）

　狗腿度 （°/30m）

　工具面 （°）

　0.00 0.00 263.54 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 506.37 0.00 263.54 0.00 506.37 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 546.37 6.00 263.54 263.54 546.30 2.09 -0.24 -2.08 4.50 0.00 4.50 0.00 586.37 12.00 263.54 263.54 585.79 8.35 -0.94 -8.29 4.50 0.00 4.50 0.00 626.37 18.00 263.54 263.54 624.41 18.70 -2.10 -18.58 4.50 0.00 4.50 0.00 666.37 24.00 263.54 263.54 661.73 33.02 -3.72 -32.81 4.50 0.00 4.50 0.00 706.37 30.00 263.54 263.54 697.36 51.17 -5.76 -50.85 4.50 0.00 4.50 0.00 739.71 35.00 263.54 263.54 725.46 69.08 -7.78 -68.64 4.50 0.00 4.50 0.00 839.71 35.00 263.54 263.54 807.38 126.44 -14.23 -125.63 0.00 0.00 0.00 0.00 939.71 35.00 263.54 263.54 889.29 183.79 -20.69 -182.63 0.00 0.00 0.00 0.00 1000.19 35.00 263.54 263.54 938.84 218.49 -24.59 -217.10 0.00 0.00 0.00 0.00 1032.45 41.45 263.54 263.54 964.17 238.44 -26.84 -236.92 6.00 0.00 6.00 0.00 1072.45 49.45 262.89 263.50 992.20 266.92 -30.20 -265.20 6.00 -0.51 6.04 356.33 1112.45 57.45 262.17 263.40 1016.00 299.02 -34.38 -297.04 6.00 -0.57 6.04 355.47 1152.45 65.45 261.38 263.23 1035.11 334.12 -39.40 -331.79 6.00 -0.61 6.04 354.71 1192.45 73.45 260.53 263.00 1049.13 371.51 -45.29 -368.74 6.00 -0.65 6.04 354.11 1232.45 81.45 259.65 262.72 1057.82 410.48 -52.00 -407.17 6.00 -0.67 6.04 353.72 1272.45 89.45 258.75 262.41 1060.99 450.25 -59.46 -446.31 6.00 -0.68 6.04 353.56 1275.19 90.00 258.69 262.39 1061.00 452.99 -60.00 -449.00 6.00 -0.68 6.04 353.56 1375.19 90.00 258.69 261.72 1061.00 552.82 -79.61 -547.06 0.00 0.00 0.00 0.00 1475.19 90.00 258.69 261.26 1061.00 652.70 -99.22 -645.12 0.00 0.00 0.00 0.00 1479.15 90.00 258.69 261.24 1061.00 656.66 -100.00 -649.00 0.00 0.00 0.00 0.00 1494.15 90.00 258.69 261.18 1061.00 671.64 -102.94 -663.71 0.00 0.00 0.00 0.00

　注：① 该井设计垂深未含补心高，施工时注意修正。② 钻至 B 靶点后，暂定留 15m 口袋完钻。

　中国石化

　井

　钻井工程设计

　 4 草 草 3 3 33- -平 平 1 1

　4.2 井眼轨道垂直投影图

　图 图4-1

　井眼轨道垂直投影图 4.3 井眼轨道水平投影图

　图 图4-2

　井眼轨道水平投影图

　中国石化

　井

　钻井工程设计

　 5 草 草 3 3 33- -平 平 1 1

　5 钻井设备 5.1 设备选择要求 本井设计钻深 1494.15m，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 1494.15m 及以上钻井的需要。

　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。

　5.2 主要设备简介 表 表 5-1

　30 型钻机主要设备配备

　序号 设备名称 主要技术参数 单位 数量 1 天车 最大静负荷 1700kN 台 1 2 游车大钩 最大钩载 1700kN 台 1 3 水龙头 最大静负荷 2250kN，最高工作压力 34MPa，中心管内径 75mm 台 1 4 转盘 最大静负荷 3150kN，开孔直径 520mm 台 1 5 井架 最大静负荷 1700kN 套 1 6 井架底座 钻台面高度≥5m， 转盘梁最大静载荷 1700kN，立根盒容量（直径 114 mm 钻杆，28m 立根）3000m 套 1 7 动力系统 柴油机 2 台（单台功率不小于 810 kW）

　或主柴油发电机组总机功率≥1000 kW 台

　8 钻井泵 单台功率不小于 735 kW（1000HP）

　套 1～2 9 钻井液 循环罐 含搅拌机，单罐有效容积不小于 30 m 3

　个 3

　10 振动筛

　套 1

　11 除砂器

　台 1

　12 离心机 处理量≥ 40 m 3 /h 台 1～2 13 钻井参数仪

　套 1

　注：本表仅列 3000m 钻机的主要设备要求，其他设备配备执行 Q/SH1020 2618.1-2017。

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　井

　钻井工程设计

　 6 草 草 3 3 33- -平 平 1 1

　6 钻具组合与强度校核 6.1 一开 井段 井

　段：0.00～211.00m

　地

　层：平原组 钻具组合：

　Φ346.1mm 钻头+Φ177.8mm 无磁钻铤×1 根+Φ177.8mm 钻铤×8 根+Φ127mm 斜坡钻杆 主要措施：

　（1）采用回收浆开钻； （2）口袋长度≤ 1 m。

　6.2 二开直井段 井

　段：211.00～506.37m 地

　层：平原组～明化镇组 钻具组合：

　Φ241.3mm 钻头+止回阀+Φ177.8mm 无磁钻铤×1 根+Φ177.8mm 钻铤×8 根+Φ127mm斜坡钻杆 主要措施：

　（1）优选参数，提高机械钻速； （2）起钻充分循环好钻井液； （3）直井段钻完测电子单、多点。

　6.3 二开造斜段 井

　段：506.37～1275.19m

　地

　层：明化镇组～沙三段 井斜角：0～90.00° 钻具组合（MWD）：

　Φ241.3mm 钻头＋Φ196.7mm 1.5°单弯动力钻具×1 根＋止回阀＋Φ177.8mm 无磁钻铤×1 根＋MWD 悬挂短节＋Φ177.8mm 无磁钻铤×1 根＋Φ127.0mm 加重钻杆×15 根＋Φ127.0mm 斜坡钻杆 钻具组合（LWD）：

　中国石化

　井

　钻井工程设计

　 7 草 草 3 3 33- -平 平 1 1

　Φ241.3mm 钻头+Φ196.7mm 1.5°单弯动力钻具×1 根+止回阀+FEWD/MWD +Φ127mm无磁承压钻杆×1 根+MWD 悬挂短节+Φ127mm 无磁承压钻杆×1 根+Φ127mm 斜坡钻杆×20根+Φ127mm 加重钻杆×9 根+Φ177.8mm 随钻震击器×1 套+Φ127mm 加重钻杆×21 根+Φ127mm 斜坡钻杆 主要措施：

　（1）

　钻至 A 靶点以上 200m（斜深 1075m）采用 FEWD/LWD 随钻地质导向系统，随钻测量自然伽马、电阻率曲线。根据随钻测井，确定目的层顶界深度，跟踪调整井眼轨迹，根据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）下钻前认真检测单弯螺杆度数，地面测试动力钻具，检查 MWD 或 FEWD/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。

　6.4 二开水平段 井 段：1275.19～1494.15m ...