XXX井钻井工程设计 - 图文(3)

XXX井钻井工程设计

3.3 钻具组合

3.3.1钻具组合 表3-3 开钻次序 井眼尺寸 mm 311.1 钻进井段 m 0-520 钻具组合 Φ311.1mmbit +Φ203mmDc6根+Φ177.8mm无磁钻铤1根+Φ177.8mmDc 8根+Φ165mmDc6根+Φ127mmDp+方钻杆 Φ215.9mmbit +Φ177.8mm钻具回压阀（投入式止回阀）+Φ177.8mm无磁钻铤1根+Φ177.8mmDc11根+Φ165mmDc11根+Φ127mmDp+旋塞阀+方钻杆 Φ215.9mmbit +Φ165mm钻具回压阀（投入式止回阀）+Φ165mm无磁钻铤1根+Φ165mmDc23根+Φ127mmDp+旋塞阀+方钻杆 取心钻头+取心工具+Φ165mm投入式回压阀+Φ165mmDc12根+Φ127mmDp+旋塞阀+方钻杆 一 开 520-1598 215.9 二 开 1598-2400 取心井段 3.3.2钻具组合强度校核 表3-4 井眼 尺寸 mm 215.9 钻井井段 m 液 密度 g/cm 520-2400 ≤1.07 ≤1.07 3钻 具 参 数 钻具 名称 钻杆 钻铤 外径 mm 127 165 内径 长度 线重 mm m Kg/m 重量 kN 累计 重量 kN 910.37 287.33 抗拉 安 全 系 数 抗拉余量kN 1555.43 钢级 抗挤 G105 108.6 2184 29.08 623.04 71.44 216 135.6 287.33 2.70 3.45 注：考虑到本井是区域探井,为防止钻具因H2S腐蚀损坏,建议进入目的层后使用抗硫钻杆或在钻井液中加缓蚀剂。 10

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3.4 钻井液设计及气层保护要求

3.4.1钻井液完井液设计

表3-5 开钻 次序 一开 井段 （m） 0 ～ 520 类型 常规性能 密度 漏斗 API 粘度 失水 3（g/cm） （S） （ml） 1.03 25 ～ 35 配方 固含 摩静切力 泥饼 含砂 HTHP 塑性 动切力 （Pa） 阻 nK pH值 失水 粘度 系初终值 值 （％） （mm） （％） （ml） （MPa·s） （Pa） 数 切 切 7 ～ 8 处理方法与维护 ①开钻前配制密度为1.06g/cm的预水化膨润土浆60m，浓度为1％的KPAM溶液、1％FA367溶液40m。 ②采用聚合物无固相钻井液钻进，维持井内钻井液含0.1～0.2％的KPAM、0.1～0.2％的FA367钻进。 聚合物 无固相 钻井液 淡水 ③强化固控措施，钻进中保证振动筛及其它固控设备连续使用。维护井内钻井0.1～0.2％KPAM 0.1～0.2％FA367 液性能时，将聚合物处理剂配成稀溶液，再均匀加入井内。 ④井场应储备足够量的堵漏剂，以便及时堵漏。 ⑤若表层使用无固相钻井液，砂塌和渗漏严重时，换入预水化膨润土浆钻进。 ⑥停泵作业和下套管前用稠浆循环携砂、垫底。(稠浆其推荐配方为：5～7%膨润土浆+0.2～0.4%CMC-HV)固井候凝时清洗锥型罐、沉淀罐。 11

333流变参数 膨润土 含量 （g/L） XXX井钻井工程设计

常规性能 密度 漏斗 粘度 3（g/cm） （S） 1.03 ～ 1.04 配方 28 ～ 40 API 失水 （ml） 5～8 固含 摩静切力 泥饼 含砂 HTHP 塑性 动切力 （Pa） 阻 nK（％） pH值 失水 粘度 系初终值 值 （mm） （％） （ml） （MPa·s） （Pa） 数 切 切 7 0 0 1 0 1 ～ ≤0.2 ～ ～ ～ ～ 8 0 0.5 2 0.5 处理方法与维护 流变参数 膨润土 含量 （g/L） 开钻 次序 井段 （m） 二延长组至石千峰组50开 米 类型 聚合物 无固相 钻井液 ①出244.5mm套管前，严禁使用清水钻开地层，必须使用加有足够量的抑制剂和包被剂性能的聚合物钻井液，以防止地层早期出现水化膨胀造成地层不稳定。 ②钻塞后筛除水泥块加50kg的Na2CO3除钙。继续采用聚合物无固相钻井液钻进维持井内钻井液含0.1～0.3％的KPAM、0.1～0.3％的FA367钻进。 3③该井段裸眼段长、携砂防垮塌是关键；停泵作业前，应用稠浆携砂、垫底。预计消耗60m左右高稠聚合物稠浆其推荐配方为：0.2％的KPAM＋0.2％FA367+0.2～0.4%CMC-HV。 ④用好无固相钻井液的关键是搞好固控工作，机械除砂(保证钻进中振动筛、除砂器、除泥器稳定运转。)与人工除砂相结合，采用筛、掏的方法最大限度地降低无用固相含量，控制好钻井液密度。(采用井口－固控设备－大土池－离心机－上水罐的方式大循环，尽量沉降钻屑) ⑤进入和尚沟组后，采用小循环适量加入特种泥浆性能调节剂（SD-21）0.1—0.2%、乙烯基单体多元共聚物井浆 （MAN104）用量0.2—0.3%使钻井液API滤失量控制在8ml以内，进入刘家沟组后失水控制在5ml以内，必要时加0.1～0.3％KPAM 。 0.1～0.3％FA367 入适量膨润土浆或高粘羧甲基纤维素（HV-CMC）⑥维护井内钻井液性能时，将聚合物处理剂配成稀溶液，再均匀加入井内。 ⑦如果出现水侵应根据井下实际情况，适当调高井浆密度控制出水；同时调整钻井液性能以满足顺利钻井的要求。若调高钻井液密度时，发生井漏现象,应及时封堵水层，堵漏作业时应充分考虑地层水对堵漏作业的影响，堵漏作业时应尽量隔离地层水，以提高堵漏成功率。 ⑧如果井下出现井塌现象或携砂不良，应立即将井浆转化为聚合物钻井液钻进，聚合物钻井液推荐配方为：3井浆+30～50%密度为1.06g/cm的原浆+0.05～0.15％KPAM+0.05～0.15％FA-367+0.8～1.5％LS-2(或DR-2)+2～3％FRH(或1～2％RLC101)。 ⑨井场应储备足够量的酸溶性堵漏剂，以便及时堵漏；进入刘家沟组后采取井漏预防措施；井漏漏速小，向3井浆中加入2～3％SDL；漏速大5m采用综合堵漏法。井漏严重时应请示钻井工程部，确定下步堵漏措施。 12

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固含 膨润土 含量 井段 密度 漏斗 API 泥饼 含砂 HTHP 摩静切力塑性 动切力 初终（m） 粘度 失水 pH值 失水 阻 粘度 n值 K值 3（％） （g/L） 系切 切 （g/cm） （S） （ml） （mm） （％） （ml） （MPa·s） （Pa） 数 9.5 2 3 10 5 0.40 0.10 3 二石千峰50m至≤1.07 35-55 ≤5 ≤0.5 ～ ＜0.3 ＜15 ～ ～ ～ ～ ～ ～ ～ 开 完钻 11 4 6 35 10 0.85 0.40 8 类型 配方 处理方法与维护 A、该段的处理应以控制石盒子层井径扩大为主，应注意钻井液的抑制性、低滤失性及泥饼 质量。般土含量达到40-50g/L注意防塌剂的储量，并配合MAN104.101、SD-17W、SD－21、KH-931（或FT-1）等改善钻井液的流变性能，失水降至5ml，并使泥饼薄而坚韧。 B、为石盒子和山西组煤层的坍塌，适当提高密度，使其维持在1.04-1.07g/cm3，即可有助于防止石盒子和山西煤层的坍塌、掉块、净化井筒，减少电测遇阻问题。 配方：膨润土（2-4%）+纯C、上古气层段钻井液处理时还应考虑保护层。即在满足压住上部水层及防塌所需的最低密碱（0.3-0.5%）+磺化酚醛树脂度的前提下。尽是保持低密度、低失水。 （0.8-1.2%）+阳离子褐煤D、在进入石千峰20-30m起钻，下光钻杆（为保证堵漏效果和井下安全，不许带钻头）进（0.5-0.8%）+无荧光防塌降滤行加压堵漏防水作业，堵漏压力必须不小于5.0MPa，稳压10mim以上。具体配方如下：井浆＋2～失量（或磺化沥青）（0.8-1.2%）3%提粘剂＋6～7%桥堵剂＋4～5y＋2～3%石灰石粉。 聚磺防塌 钻井液 +高粘羧甲基纤维素（0.2-0.4%）为了保证双级固井质量和提高钻井液加重后地层的承压能力，在进入石千峰组后50m一次+特种泥浆性能调节剂性转化为具有气层保护特点的钻井液体系，转化完钻井液钻井24小时，井壁形成致密泥饼。 （0.1-0.2%）+超细碳酸钙E、如果起下钻（接单根）有遇阻现象应及时配稠浆进行清洗井眼，将井眼内的沉砂或掉块（2-3%）。 清洗干净后，再重新下钻和钻进，以防阻卡。 F、在井浆基础上加入酸溶屏蔽暂堵剂，如QS-2，QS-3等，加量2～3%，同时加入强抑制剂0.2-0.3%MAN104等。 G、在气层钻井过程中及固井前均要维护好该保护层的性能。 H、气层段钻完后钻进口袋时应适当提高粘度和切力，充分循环清洗井眼，然后起钻电测，确保电测顺利。 在该段起钻时，勤灌泥浆和平稳操作，在井场准备好50吨左右的石灰石粉，以防井喷压井用。 开钻 次序 常规性能 流变参数 注：如遇井涌、井喷、H2S含量高等异常情况，现场可根据实测地层压力按井控规定调整钻井液密度。

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3.4.2 气层保护要求

1、严格执行钻井设计，如遇井涌、井喷、H2S含量高等异常情况，现场工程技术人员可根据实际情况适当加大钻井液的密度，确保钻井安全顺利。

2、采用以高压喷射为主的优选参数钻井技术，提高钻井速度，减少钻井液对气层的浸泡时间。

3、管好用好固控设备，要求打开气层时如无异常情况，钻井液的固相含量和密度不超过钻井液设计要求。

4、气层段禁止使用不能酸溶和影响岩屑录井质量的处理剂。

5、抓好组织工作，完钻电测后，及时下Φ139.7mm生产套管，尽量减少钻井液对气层的浸泡时间。

6、屏蔽暂堵完井液技术可减少钻井液对产层的伤害深度。在条件许可时采用该完井液体系。

7、气层段使用的完井液处理剂，井队必须要有产品检验单和合格证，进行小型试验，保证完井液性能达到设计要求，有效的保护气层。

8、严禁用清水聚合物打开气层和在气层段加压堵漏，以防污染气层。 9、积极推广应用新技术，保护好气层，但必须经过甲方同意。

3.5 钻头及钻井参数设计

3.5.1钻头设计

表3-6 序号 1 2 3-4 5 6-7 尺寸 （mm） 311.1 215.9 215.9 215.9 型号 XHP2 SKH447G HJ517G HJ537G 钻进井段 （m） 520 --1420 --2200 --2400 见取心井段表 进尺 （m） 520 900 780 200 45 纯钻时间 机械钻速 （h） 70 75 174 50 19 （m/h） 7.5 12 4.5 4 2.4 215.9 取心钻头 14

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