宁古8-3x井钻井设计-定稿

...构造：冀中坳陷肃宁油田宁古8潜山油藏井别：评价井井型：定向井宁古8-3X井钻井工程中国石油天然气股份有限公司华北油田分公司井号：宁古8-3X井设计单位：渤海钻探钻井工艺研究院设计人：日期：设计单位审核人：(签字)日期：设计单位盖章设计单位技术负责人：(签字)日期：井筒设计中心审核人：（签字）日期：油田公司安全环保部门审核人：（签字）日期：油田公司工程技术管理部门审核人：（签字）日期：油田公司批准人：（签字）日期：目录TOC\o"1-2"\u1.设计依据11.1地质设计要求11.2地层压力预测51.3邻井实钻情况调研61.4浅层气、有毒有害气体提示81.5井控风险类别82.技术指标及质量要求92.1定向井井眼轨迹质量要求92.2固井质量要求92.3钻井取心及井壁取心要求102.4录取资料要求103.工程设计123.1井下复杂情况提示123.2地层可钻性分级及地层压力预测123.3井身结构143.4钻机选型及钻井主要设备193.5钻具组合213.6钻井液263.7钻头及钻井参数设计313.8油气井压力控制333.9取心设计433.10地层孔隙压力监测433.11地层漏失试验433.12中途测试技术要求443.13测井技术要求443.14油气层保护设计453.15固井设计463.16各次开钻或分井段施工重点要求583.17完井设计623.18弃井要求693.19钻井进度计划704.健康、安全与环境管理724.1基本要求724.2健康、安全与环境管理体系要求724.3关键岗位配置要求724.4健康管理要求724.5安全管理要求734.6环境管理要求755．生产信息及完井提交资料775.1生产信息类775.2完井提交资料776．附则786.1钻井施工设计要求786.2特殊施工作业要求787.附件797.1邻区邻井已钻井情况797.2邻区邻井钻头使用情况827.3邻区邻井已钻井储层油气水层物性及钻井液使用838．有关设计参考841.设计依据1.1地质设计要求1.1.1构造名称：冀中坳陷肃宁油田宁古8潜山油藏1.1.2地理及环境资料：1.1.2.1井口坐标：纵(X)：4252771.8，横(Y)：20403244.91.1.2.2磁偏角：-4.8(°)；磁倾角：(°)；磁场强度：Oe1.1.2.3地面海拔：11.4m1.1.2.4构造位置：饶阳凹陷肃宁构造带宁古8潜山1.1.2.5地理位置：河北省肃宁县窝北乡北于庄村村西200m1.1.2.6测线位置：L4497，T3649之交点。1.1.2.7气象资料（预计施工期内，本地区的风向、风力、气温和大风雪、汛期等情况）：风：秋、冬两季季风方向以西北风为主，春、夏两季季风方向主要是东南风，最大风力可达6级。气温、降雨：该井预计在2009年12月~2010年4月份施工，气温一般-15~10℃，时有降雪天气，冬季施工阶段，注意做好井控设备和人员的防冻保暖工作，避免财产损失。年平均降水量350~700mm，冬季降水量最少，仅占全年的2%左右；雪霜多发月份为当年的12月~次年的2月。气象、水文：预防狂风、沙尘、暴雪天气发生，请注意收听、收看当地气象预报，随时了解天气变化。1.1.2.8地形地貌及交通情况：宁古8-3x井井口位于河北省肃宁县窝北乡北于庄村村西200m。该井井口处于农田内，西50m、南70m有一条架空通讯电缆，北70m、东60m为小杨树林，东北180m左右为宁古8x井场，东200m左右有一村庄。地势平坦，地面海拔11.4m左右。井场地表为第四系粘土层，地表承压强度小。交通便利，移动、联通、电信信号全覆盖。1.1.3地质要求1.1.3.1钻井目的：探明宁古8南断块雾迷山组含油气情况。1.1.3.2设计井深：4800m(垂深)1.1.3.3井别：评价井井型：定向井1.1.3.4靶点坐标目标垂深m靶点坐标（m）XYA4710425251820403564井底48001.1.3.5目的层位：Jxw1.1.3.6完钻层位及完钻原则：1.1.3.6.1完钻层位：Jxw1.1.3.6.2完钻原则：揭开雾迷山地层90m完钻。1.1.3.7完井方法：揭开潜山3~5m，下技术套管，四开裸眼完井。1.1.4地质分层及油气水层浅气层、高压油、气、水层，断层等复杂情况提示预计在东营组2900m(垂深)左右，钻遇断层。预计在沙二段4020m(垂深)左右，钻遇断层。预计在沙三段4380m(垂深)左右，钻遇断层。地层走向（°）倾角（°）岩性描述粘土和砂层上部灰黄色、棕红色泥岩与浅灰色中砂岩、粗砂岩及细砂岩间互沉积；下部棕红色紫红色泥岩为主夹浅灰色细砂岩中部夹杂色砂砾岩下部夹浅灰色不等粒砂岩及浅灰色含砾中砂岩。上部为紫红色泥岩夹浅灰色砂砾岩；下部储层发育，为浅灰色细砂岩、灰白色中砂岩与紫红色泥岩成略等厚互层。以紫红色泥岩为主，夹浅灰色细砂岩，局部见灰绿色泥岩。紫红、灰绿、灰白、褐灰色泥岩与浅灰色细砂岩、灰白色灰质粉砂岩呈不等厚互层间夹三层灰黑色碳质泥岩及一层灰褐色油页岩。为灰褐色油页岩与褐灰色泥岩间互；底部为浅灰色灰质粉砂岩与灰色泥岩呈不等厚互层。紫红色、灰色泥岩为主，夹薄层浅灰色细砂岩，偶见一层灰黑色碳质泥岩。上部岩性以褐灰色泥岩、灰色泥岩为主，夹浅灰色细砂岩及浅灰色灰质粉砂岩，见一套灰色灰质泥岩。下部以浅灰色细砂岩为主，夹灰色泥岩、紫红色泥岩及深灰色泥岩。褐灰色、浅灰色、灰褐色、灰白色白云岩。岩性剖面深度(垂深)m0~400~1970~2260~3280~3780~3980~4290~4590~4710~4800(▽)地质分层段QpNmNgEdEs1上Es1下Es2Es3Es4+EkJxw组平原组明化镇组馆陶组东营组沙河街组雾迷山统更新统上新统中新统渐新统始新+古新统系第四系上第三系下第三系蓟县系界新生界元古界1.1.5储层简要描述储层物性宁古8x井雾迷山组4690.0~4892.0m共解释一级裂缝45.2m/5层，二级裂缝50.8m/11层，三级裂缝24.8m/8层。（本段为主要评价目的层）沙河街组沙一段上部储层发育，平均孔隙度14.44%，平均渗透率35.21×10-3μm2，属低孔特低渗储层。（本段在宁古8井见到油气显示；电测解释油水层7.0m/4层）。下第三系东营组东三段总体储层较为发育，物性较差；东三段平均孔隙度18.9%，平均渗透率44.1×10-3μm2，属中孔特低渗储层。(本段在宁古8井见到良好油气显示；电测解释油层7.2m/2层，油水层7.6m/2层。)岩性简要描述以紫红色泥岩为主，夹浅灰色细砂岩，局部见灰绿色泥岩。沙一段:紫红、灰绿、灰白、褐灰色泥岩与浅灰色细砂岩、灰白色灰质粉砂岩呈不等厚互层间夹三层灰黑色碳质泥岩及一层灰褐色油页岩。下部为灰褐色油页岩与褐灰色泥岩间互；底部为浅灰色灰质粉砂岩与灰色泥岩呈不等厚互层。沙二段：紫红色、灰色泥岩为主，夹薄层浅灰色细砂岩，偶见一层灰黑色碳质泥岩。沙三+沙四孔店组：上部岩性以褐灰色泥岩、灰色泥岩为主，夹浅灰色细砂岩及浅灰色灰质粉砂岩，见一套灰色灰质泥岩。下部以浅灰色细砂岩为主，夹灰色泥岩、紫红色泥岩及深灰色泥岩。为一套灰褐、浅灰色白云岩，上部夹深灰色泥质白云岩。储层类型砂岩储层砂岩储层白云岩储层井段m（垂深）2900~32803280~3980~4290~47104710~4800地层EdEs1Es2Es3~Es4+EkJxw1.2地层压力预测1.2.1邻井试油测压情况井号层位井段（或油层中部深度）m测试方法流体测压日期压力梯度Mpa/100m宁609井Ed32937.10MFE清水1987.2.240.94Ed33161.10MFE清水1987.3.20.93Ed33232.70MFE清水1987.3.80.88Es13322.80MFE清水1987.3.131.00宁古2井Es24311.5MFE清水1985.8.140.73Es34360.1MFE清水1985.6.151.05Jxw4926.47MFE清水1985.5.130.96Jxw4951.23MFE清水1985.5.260.98宁610井Ed33009.90MFE清水1985.1.20.99Ed33102.80MFE清水1984.12.251.00Es13350.50MFE清水1984.12.180.98宁古8X井Jxw4713MFE清水2009.1.210.971.2.2邻井破裂压力试验情况井号层位井深m套管鞋深度m钻井液密度g/cm3破裂压力当量密度g/cm3宁古8X井Es133243300.881.271.826(未破)1.2.3地层压力预测1.2.3.1地层压力预测结果地层井段(垂深)m孔隙压力当量密度g/cm3坍塌压力当量密度g/cm3破裂压力当量密度g/cm3Qp~Nm0~19700.92~1.050.9~0.95>1.70Ng~22601.01~1.050.95~0.98>2.4Ed~32800.98~1.061.03~1.12>2.4Es1~39800.97~1.071.16~1.21>2.4Es2~42901.03~1.071.16~1.21>2.4Es3~45901.05~1.071.16~1.23>2.4Es4+Ek~47101.05~1.071.16~1.23>2.4Jxw~48000.97~0.99//注：本井以宁古2井作为预测依据，地层经过深度对比校正，图中标注的地层深度为宁古8-3X井地质设计地层深度。本井钻进中注意搞好地层压力监测，预防井漏、井涌、井喷等复杂事故的发生。1.2.3.2地层压力图宁古2井三压力评估图1.3邻井实钻情况调研1.3.1邻区邻井调查了宁古8X井、宁古2井、宁古12井，完钻井深在4377m~5001m，宁609井、宁610井，完钻井深在3563m~3800m。钻遇的地层为平原组、明化镇组、馆陶组、东营组、沙一、沙二、沙三+四、雾迷山组。1.3.2该区调研的邻井中，进山的两口深井(宁古2井、宁古8X井)井身结构为四开，裸眼先期完成井。二开井段均钻穿东营组中完，三开井段封固潜山顶部。宁古2井，一开D444.5mm钻头开钻，钻深为392.40m；二开使用D244.5mm钻头钻至井深3500.09m；三开采用D215.9mm钻头钻至井深4905.63m；四开采用D149.23mm钻头钻至完钻井深5001m，潜山裸眼完井。1.3.3从调研的几口井测井资料及实测试油压力分析，该区块Ed地层孔隙压力系数为0.98~1.06；Es1~Es3地层孔隙压力系数为0.97~1.07；Jxw地层孔隙压力系数为0.97~0.99。进行本井施工时，钻进中注意搞好地层压力监测，防止井喷事故发生。1.3.4邻井宁609井东营组~沙一段地层水矿化度为2697~5926mg/L，属NaHCO3水型，宁古8X井雾迷山地层水矿化度最高为20513.9mg/L，属CaCL2水型。1.3.5该地区调研的四口邻井：宁610井完井电测时在井深2388m卡死、在3524.41m时因钻井液密度较轻井下垮塌钻具卡死。宁古2井在井深4905.63m时下钻完因循环处理泥浆，降粘、密度下降（由1.58g/cm3降至1.54g/cm3），加入重晶石，密度升至1.59g/cm3，经过5.5小时后钻具卡死，后经泡油解卡，共损失时间约53.33小时。宁古8X井钻进至4135m发现漏失，钻进至4695m一直有渗漏，共漏失737.31m3。因此，宁古8-3x井在钻进过程中要注意搞好地层压力监测，及时调整好钻井液密度及性能，本井钻至沙二、三段注意防喷、防漏、防垮塌，进潜山后要注意防范井漏和钻具落空。1.3.6邻井测温情况井号层位井深m测试方法测温日期温度℃地温梯度℃/100m宁610井Ed33009MFE1985.1.2113.93.32Ed33102.8MFE1984.12.25116.73.31Es13350.5MFE1984.12.18119.33.14宁609井Ed33161.10MFE1987.3.21173.26Ed32937.10MFE1987.2.241113.30Ed33232.70MFE1987.3.81183.22Es13575.40MFE1987.2.11117.82.90Es13322.80MFE1987.3.131213.22宁古2井Es24311.5MFE1985.8.14150.33.16Es34360.1MFE1985.6.151503.12Jxw4926.47MFE1985.5.13165.63.08Jxw4951.23MFE1985.5.26166.13.07宁古8X井Jxw4713MFE2009.1.21163.243.17预计本井潜山顶温度：最高：113.9＋(4710－3009)×3.32÷100＝170.37℃最低：117.8＋(4710－3575.4)×2.90÷100＝150.7℃预计本井井底温度：最高：113.9＋(4800－3009)×3.32÷100＝173.36℃。最低：117.8＋(4800－3575.4)×2.90÷100＝153.31℃。1.3.6邻井分级箍使用情况，调研宁古8断块近几年所有使用分级箍井的情况，在采气过程中均未发生漏气以及其它情况。1.4浅层气、有毒有害气体提示根据地质设计提示，目前尚未发现有毒有害气体（见《宁古8-3x井钻井地质设计》P4，2.4.2）。1.5井控风险类别(1)本井是以开发潜山为目的层的井，本区块及邻区块未发现有毒有害气体，无浅层气，属二级风险区块；(2)该井井口处于农田内，西50m、南70m有一条架空通讯电缆，北70m、东60m为小杨树林，东北180m左右为宁古8x井场，东200m左右有一村庄，此外井口周围500米范围内无加油站、易燃易爆物品堆放点、河流及其它人口聚集场所和永久性设施。距村庄不符合井控安全要求，属一类风险环境。综合分析，本井属于华北油田二级风险井。2.技术指标及质量要求2.1定向井井眼轨迹质量要求井段m测斜间距m井眼轨迹质量要求目标一目标二井底电测25m垂深m47104800方位（°）128°29′51″位移m407.7靶区半径m≤70注：1、直井段：0~3400m，井斜不大于6（°），位移不大于40m；一般情况下造斜点处的井斜不大于2（°），或造斜点处的水平位移不大于20m，如果井斜方位有利于定向，则可适当放宽要求。2、直井段最大全角变化率不大于2.25（°/25m）3、直井段全角变化率连续三点不大于2.25（°/25m）4、平均井径扩大率不大于15（％），产层段最大井径扩大率不超过30（％），且最大井径段占整个产层井段比例不超过30（％）为合格。5、在施工中根据监测井身质量情况，以设计中靶方位和设计中靶位移不超标为标准；直井段、造斜、降斜段应执行定向井剖面设计要求，保证井眼轨迹平缓。2.2固井质量要求开钻次数钻头尺寸mm井段m套管尺寸mm套管下深m水泥封固井段m人工井底深度m测井项目固井质量要求一开D444.50~262D339.7260地面~262250/合格二开D311.2262~3302D244.533000~11002100~33023290VDL合格三开D215.93302~4786D177.83100~4783尾管3100~47864766VDL合格四开D149.24786~4870.31//////2.3钻井取心及井壁取心要求层位取心方法取心井段m取心进尺m岩心直径mm收获率%取心原则Ng~Es井壁取心2200m~雾迷山顶根据实际需要确定17≥85根据实际情况可灵活掌握，取心收获率不低于85％，收获率与符合率必须满足地质要求。2.4录取资料要求2.4.1地质、钻井液、录井要求岩屑录井综合录井钻井液录井井段m间隔距离取样一次m井段m间隔距离取样一次m井段m间隔距离取样一次m2200~井底每2m取样一次2200~井底连续2200~井底生产用水和录井前泥浆作氯离子基值，录井后每班作一次氯离子测定，开钻后每班做一次钻井液全套性能,每小时测一次密度、粘度。荧光录井钻时录井井段m间隔距离湿干照m井段m连续测量2200~井底逐包湿照、干照,储集层段逐包滴照、对比定级。(注：第三系不进行荧光浸泡定级)2200~井底1点/1m1.钻时加快且钻井液槽面见油气水浸、气测异常时需要及时连续收集钻井液密度、粘度、并加密(每1~2个循环周)测量一次全套性能，并取样。2.打开油气层后，每次下钻到底测量后效时，须连续收集钻井液相对密度、粘度，并做好。3.循环观察：参见宁古8-3X井地质设计。4.工程对综合录井要求：悬重、钻压、转速、扭矩、泵压、排量、钻井液量、钻井液出口温度、钻井液出口密度要连续测量，发现其中一项有异常要及时通知钻井监督。注：以上井深为垂深。2.4.2地球物理测井测井项目深度比例测井井段(m)要求测井内容砂泥岩标准1:500表套鞋~潜山顶面合格2.5m底、自然电位砂泥岩综合1:2002800m~潜山顶面合格(1)微电极(2)0.4m电位(3)4m底(4)井径(5)自然电位(6)自然伽马(7)阵列感应(8)补偿声波；井径从表套鞋开始测碳酸盐岩综合1:200潜山顶面~井底合格(1)双侧向(2)双井径(3)自然伽马(4)补偿声波(5)补偿中子井壁成像1:200潜山顶面~井底合格阵列声波、井周声波成像固井质量检查1:2002800m~阻位合格自然伽马1:200第一根短套以上50m~阻位合格磁性定位1:200水泥返高以上70m~各层技套阻位合格变密度连斜1:500表套鞋~井底合格连斜VSP测井按物探公司施工执行注：1、500碳酸盐岩标准不测，由1:200碳酸盐岩综合相应曲线压缩成图。2、砂泥岩综合起始井段暂定2800m，具体测量井段，视录井情况待定。2.4.3中途测试要求层位井段m测试目的测试方法对钻井作业要求测试原则：3.工程设计3.1井下复杂情况提示地质分层井深（垂深）m复杂情况提示备注Qp400防塌Nm1970防塌、防漏Ng2260防漏、防塌Ed3280防塌、防卡、防漏预计在东营组2900m左右钻遇断层。Es13980防喷、防塌、防漏Es24290防喷、防塌、防漏预计在沙二段4020m左右钻遇断层。Es34590防喷、防塌、防漏预计在沙三段4380m左右钻遇断层。Es4+Ek4710防喷、防卡、防漏Jxw(4800▽)防喷、防漏本井钻至沙二、三段注意防喷、防漏、防垮塌，进潜山后要注意防范井漏和钻具落空。3.2地层可钻性分级及地层压力预测3.2.1地层可钻性分级预测图3.2.2地层可钻性分级预测地层井深（垂深）m可钻性级别Nm400~19701~2极软~软Ng1970~22602~3软Ed2260~32802~4软~中Es1上3280~37803~4中软~中Es1下3780~39803~4中软~中Es23980~42903~4中软~中Es34290~45903~5中软~中硬Es4+Ek4590~47103~5中软~中硬Jxw4710~48005~6中硬~硬从地层可钻性评估结果及邻井实钻资料对比可看出：Nm~Ng段地层可钻性较好，使用HAT127钻头或TH1954钻头较为合适；Ed为软~中地层，适合TH1654LF(AB)、F251钻头、H517钻头钻进；沙一段~沙二段为中软~中地层，以泥岩为主，适合TH1654LF(A)钻头或HJ517、HJ517G钻头钻进；Es3~Es4+Ek地层硬度为中软~中硬，适合M1655MSS、M1365SS钻头或HJ517、HJ537G钻头钻进；雾迷山组地层硬度为硬地层，适合HA637G钻头钻进。3.3井身结构3.3.1井身结构示意图3.3.2井身结构设计数据表开钻次序井深m钻头尺寸mm套管尺寸mm套管下入地层层位套管下入深度m环空水泥浆封固段m一开262D444.5D339.7Qp260地面~262二开3302D311.2D244.5Es133000~11002100~3302三开4786D215.9D177.8Jxw3100~4783(尾管)3100~4786四开4870.31D149.2////3.3.3井身结构设计说明开钻次序套管尺寸mm设计说明一开D339.7主要目的是封固上段松软地层，安装井口，保证表套具有足够能力悬挂技术套管悬重。一开用D444.5mm钻头钻进，钻至井深262m，D339.7mm套管下深250m，固井水泥返至地面。二开D244.5主要目的是：①二开技术套管封固东营组地层，防止上部地层因浸泡时间过长而坍塌；②提高井眼的井控能力。③防止下部地层出现漏失时，上部井眼垮塌。二开用D311.2mm钻头钻进，钻至井深3302m，D244.5mm套管下深3300m，采用双级固井，一级水泥封固段2100~3300m，二级水泥封固段0~1100m。具体固井措施以中完讨论方案为准。三开D177.8主要目的是：D177.8mm尾管封隔沙河街组的油、气、水及砂、泥岩地层，坐入潜山，为四开使用低密度钻井液钻进Jxw地层提供保证。三开用D215.9mm钻头钻进，钻达井深4786m，D177.8mm尾管下深4783m进Jxw以下3m。水泥返深至3100m，采用双密双凝固井。具体固井措施以中完井讨论方案为准。四开裸眼四开采用D149.2mm钻头钻至完钻井深4870.31m，裸眼完井。其他说明：⑴D177.8mm尾管下深4783m，阻流环位置在套管鞋以上20m，固井水泥返至喇叭口。⑵具体完井措施以完井讨论所定数据为准。3.3.4定向井轨迹设计3.3.4.1定向井剖面设计表描述测深(m)井斜(°)方位(°)垂深(m)北坐标(m)东坐标(m)狗腿度（°/30m）闭合距(m)段长(m)直井段3400.000.00/3400.000.000.000.000.003400.00增斜段3587.5922.51128.503582.80-22.6428.473.6036.38187.59稳斜段4196.4422.51128.504145.26-167.74210.900.00269.48608.85降斜段点4361.2017.57128.504300.00-202.88255.080.90325.92164.76靶点4780.125.00128.504710.00-253.80319.100.90407.72418.92井底4870.312.30128.504800.00-257.37323.590.90413.4790.193.3.4.2定向井轨迹设计明细表描述测深(m)井斜(°)方位(°)垂深(m)北坐标(m)东坐标(m)狗腿度（°/30m）闭合距(m)10.000.00/0.000.000.000.000.0023400.000.00/3400.000.000.000.000.0033420.002.40128.503419.99-0.260.333.600.4243450.006.00128.503449.91-1.632.053.602.6253480.009.60128.503479.63-4.165.233.606.6963510.0013.20128.503509.03-7.859.873.6012.6273540.0016.80128.503538.00-12.6915.953.6020.3883570.0020.40128.503566.43-18.6423.443.6029.9593587.5922.51128.503582.80-22.6428.473.6036.38104196.4422.51128.504145.26-167.74210.900.00269.48114200.0022.40128.504148.55-168.59211.970.90270.84124230.0021.50128.504176.38-175.57220.750.90282.05134260.0020.60128.504204.37-182.28229.180.90292.83144290.0019.70128.504232.54-188.72237.270.90303.17154320.0018.80128.504260.86-194.87245.010.90313.06164350.0017.90128.504289.33-200.75252.410.90322.51174361.2017.57128.504300.00-202.88255.080.90325.92184380.0017.00128.504317.95-206.35259.450.90331.50描述测深(m)井斜(°)方位(°)垂深(m)北坐标(m)东坐标(m)狗腿度（°/30m）闭合距(m)194410.0016.10128.504346.71-211.68266.140.90340.05204440.0015.20128.504375.59-216.71272.470.90348.15214470.0014.30128.504404.60-221.47278.450.90355.79224500.0013.40128.504433.73-225.94284.070.90362.97234530.0012.50128.504462.97-230.13289.340.90369.69244560.0011.60128.504492.31-234.03294.240.90375.96254590.0010.70128.504521.74-237.64298.780.90381.76264620.009.80128.504551.26-240.96302.960.90387.10274650.008.90128.504580.86-244.00306.780.90391.98284680.008.00128.504610.53-246.74310.230.90396.39294710.007.10128.504640.27-249.20313.310.90400.33304740.006.20128.504670.07-251.36316.030.90403.81314770.005.30128.504699.92-253.23318.390.90406.82324780.125.00128.504710.00-253.80319.100.90407.72334800.004.40128.504729.81-254.81320.380.90409.35344830.003.51128.504759.74-256.10322.000.90411.42354860.002.61128.504789.70-257.10323.250.90413.02364870.312.30128.504800.00-257.37323.590.90413.473.3.5定向井井眼轨迹垂直投影示意图3.3.6定向井井眼轨迹水平投影示意图3.4钻机选型及钻井主要设备本井选用ZJ70D型钻机。ZJ70D型钻机主要设备如下表：序号名称型号规格数量备注载荷kN功率kW一钻机ZJ70D/4500DB61二井架JJ450/45-K141底座高度：10.5m三提升系统绞车JC-70DB245001天车TC7-45045001游动滑车YC-45045001大钩DG-45045001水龙头SL-450-545001四顶部驱动装置DQ70-LHTY150001五转盘ZP37558841六循环系统配置钻井泵1#F-160011801钻井泵2#F-160011801钻井泵3#F-160011801钻井液循环罐1储备40m3重浆搅拌器型号不作要求专用灌注装置1七发电机组发电机1#—4#CAT3512B/SR413104辅助发电机TAD1630400八钻机控制系统电动压风机LS12-50HP2刹车系统型号不作要求辅助刹车型号不作要求序号名称型号规格数量备注载荷kN功率kW九固控系统震动筛1#S230-31震动筛2#S230-31震动筛3#S230-31除气器ZCQ200P1除砂器ZCS-300×22除泥器型号不作要求1离心机LW450-842N2十加重装置加重漏斗型号不作要求1电动加重泵型号不作要求1十一井控系统环形防喷器FH35—351单闸板防喷器FZ35—701双闸板防喷器2FZ35—701全封+剪切闸板四通1控制装置YCQ640-61司钻控制台1液控箱1节流管汇JG-701压井管汇YG-701十二仪器仪表钻井参数仪表1含死绳固定器测斜仪MWD测斜仪1单点测斜仪抗温120℃以上液位报警仪1测斜绞车1十三液压大钳型号不作要求1十四液气分离器UQF1200-2.51序号名称型号规格数量备注载荷kN功率kW十五自动点火装置型号不作要求13.5钻具组合3.5.1钻具组合钻具组合D444.5mm钻头＋托盘＋D203.2mmNDc×1根＋D203.2mmDc×2根+D177.8mmDc×3根+D127mmDp满眼钻具：D311.2mm钻头+钻具止回阀＋D310mmF1＋D203.2mmDc×(3~5)m＋D310mmF2＋托盘＋D203.2mmNDc×1根＋D310mmF3＋D203.2mmDc×5根＋D177.8mmDc×12根＋D127mmDp钟摆钻具：D311.2mm钻头＋钻具止回阀＋托盘＋D203.2mmNDc×1根＋D203.2mmDc×1根＋D310mmF1＋D203.2mmDc×1根＋D310mmF2＋D203.2mmDc×3根＋D177.8mmDc×12根＋D127mmDp钟摆钻具：D215.9mm钻头＋钻具止回阀+托盘+D165mmNDc×1根+D165mmLDc×1根+D214mmF1+D165mmLDc×16根＋D127mmWDp×21根＋127mmDpD215.9mm钻头＋D172mm单弯螺杆（1°~1.5°）＋钻具止回阀＋托盘＋D165mmNDC×1根＋D165mmLDc×8根＋D127mmWDp×21根＋127mmDp（或使用直螺杆+1°~1.5°弯接头造斜）D215.9mm钻头＋D172mm单弯螺杆（0.75°~1°）＋钻具止回阀＋托盘+D165mmNDc×1根+D165mmLDc×8根＋D127mmWDp×15根＋D159mm随钻震击器＋D127mmWDp×6根＋127mmDp或：D215.9mm钻头＋D214mmF1＋钻具止回阀＋D165mmDc×3m＋D214.0mmF2＋托盘＋D165mmNDc×1根＋D214mmF3＋D165mmLDc×8根＋D127mmWDp×15根+随钻震击器+D127mmWDp×6根+D127mmDpD215.9mm钻头+钻具止回阀+托盘+D165mmNDc×1根+D165mmLDc×1根+D214mmF1+D165mmLDc×16根＋D127mmWDp×15根＋D159mm随钻震击器＋D127mmWDp×6根＋127mmDp或：D215.9mm钻头＋D172mm单弯螺杆（0.75°~1°）＋钻具止回阀＋托盘+D165mmNDc×1根+D165mmLDc×8根＋D127mmWDp×15根＋D159mm随钻震击器＋D127mmWDp×6根＋127mmDpD149.2mm钻头＋钻具止回阀＋托盘＋D120.7mmNDc×1根＋D120.7mmDc×14根＋D120.7mm随钻震击器＋D120.7mmDc×3根＋D88.9mmDp×1660m＋D127mmDp注：①施工单位可根据实际情况及现场经验调整钻具组合。根据井下情况，在钻具组合中加上随钻震击器、减震器。②进入油气层前可不加钻具止回阀，但进入油气层后必须加钻具止回阀。②三开、四开钻具组合中在适当位置要加防磨套。三开井段每200m加1只防磨套、四开段每150m加1只防磨套。钻进井段m0~262262~3302(上直段)~3400(上直段)~3588（增斜段）~4197（稳斜段）~4786（降斜段）~4870.31（降斜段）井眼尺寸mmD444.5D311.2D215.9D149.2开钻次序一开二开三开四开3.5.2钻具组合强度校核安全系数抗拉余量KN1980.621547.61859.851249.85抗挤1.691.683.452.85抗拉2.671.952.423.83累计重量KN118.38207.5119.711621.94362.1217.891309.15442.15119.7钻具参数重量KN893.09175.58119.711259.84144.21217.89867322.44119.7长度m3138.2109.254.64426.9195.3163.83046.511660163.8内径mm108.671.4071.40108.6076.2071.40108.670.250.8外径mm127177.8203.212712716512788.9120.7钢级S135Ⅰ类S135Ⅰ类S135Ⅰ类G105Ⅰ类钻具名称钻杆钻铤钻铤钻杆加重钻杆钻铤钻杆钻杆钻铤钻井液密度g/cm31.271.271.271.451.451.451.051.051.05井段m~3138.2~3247.4~3302~4426.9~4622.2~4786~3046.51~4706.51~4870.31井眼尺寸mm311.2215.9149.23.5.4专用工具及测量仪表3.5.4.1.井下专用工具及仪器名称规格型号数量备注无磁钻铤D203.2mm1根无磁钻铤D165mm1根无磁钻铤D120.7mm1根单弯螺杆D172mm1~1.5°1根D172mm0.75~1.0°1根直螺杆D172mm1根单点测斜仪1套抗温120℃以上3.5.4.2常用打捞工具类别名称规格型号数量备注震击解卡工具随钻震击器D159mm1套机械或液压均可随钻震击器120.7mm管柱打捞工具公锥4根据钻具水眼配备钻铤、钻杆各配2只母锥4根据钻具外径配备钻铤、钻杆各配2只可退式打捞筒D185mm×950mmLT-07TA1D114mm×846mmLT-03TA1小件落物打捞工具打捞蓝D200mmLC-F2001D130mmLC-F1301随钻捞杯D168mmLB-H1-1681D245mmLB-H1-2451D114mmLB-H1-1141事故处理辅助工具安全接头D203mmAJ-C2031D178mmAJ-C1781D159mmAJ-C1591D121mmAJ-C1211类别名称规格型号数量备注磨鞋D279mmMP-2791D200mmMP-2001D130mmMP-13013.6钻井液3.6.1钻井液完井液设计膨润土含量g/L30~5040~6040~6050~6050~6040~50处理方法与维护一开：⑴开钻前对钻井液用水进行化验分析，测配浆水中的Ca2+、Mg2+，水质较差时要根据含量用Na2CO3、NaOH等进行处理。⑵用膨润土粉配制密度为1.05g/cm3左右的钻井液100~150m3，粘度30~35s即可一开。⑶开钻后严禁补充大量清水，严禁地面污水流入。注：按开钻次序或分井段逐一设计。总固含%<10<12<12<14<18<10流变参数K值0.05~0.40.1~0.40.1~0.40.2~0.40.3~0.50.2~0.4n值0.5~0.80.55~0.700.55~0.700.6~0.70.6~0.750.45~0.7动切力pa3~64~75~86~108~143~6塑性粘度mpa·s6~128~1610~1812~2015~255~10常规性能切力Pa终切2~43~83~84~105~103~6初切1~22~42~43~63~62~5摩阻系数<0.18<0.12<0.12<0.10<0.10<0.10HTHP失水ml<15<12<10<10<10<18含砂%<0.5<0.3<0.3<0.2<0.2<0.2PH值8~99~109~109~109~108~9泥饼mm0.50.50.50.50.50.5配方膨润土：40~60kg/m3Na2CO3：2~3kg/m3NaOH：1~2kg/m3API失水ml<8<5<5<4<4<8漏斗粘度S30~3528~3530~4540~5040~5545~6030~35密度g/cm31.03~1.051.08~1.121.12~1.231.23~1.271.35~1.421.42~1.451.03~1.05井段m0~262262~16001600~28002800~33023302~39803980~47864786~4870.31类型膨润土钻井液开钻次序一开二开三开四开处理方法与维护⑴钻井液处理原则以KPAM为包被、絮凝剂，抑制造浆、控制膨润土含量上升；HMP21降粘、降滤失，改善泥饼质量。FT-342、SMP-Ⅰ、SMC、COATER-1配合改善泥饼质量，，控制高温高压失水，防止井壁垮塌；使用GFR-1改善钻井液润滑性。(2)二开预处理将一开钻井液加清水稀释至100~150m3，调整膨润土含量达到40%左右，同时加入处理剂KPAM400~500kg，小分子聚合物处理剂（HMP21）800~1000kg，调整钻井液性能达到设计要求后，即可二开。(3)准备工作及维护处理①预处理后的钻井液在钻井过程中坚持大、小分子聚合物复配使用，根据不同地层配制不同比例和浓度的胶液进行维护。保持钻井液中大分子含量在0.3~0.5%，抑制地层造浆，控制钻屑分散和膨润土含量上升。②钻遇馆陶组砾岩段前，加入0.5%~1%DCL-1，并随钻及时补充。加强钻井液液面观察，防止钻井液漏失。③东营地层造浆比较严重，钻井液中加入KPAM、COATER-1维护处理，钻进时保持钻井液中KPAM含量达到0.3%以上，抑制地层造浆。使用好固控设备，控制固相含量。④井深2500m前，使用聚合物钻井液，抑制地层造浆、坍塌。井深超过2500m后，逐步增加SMP-Ⅰ、SMC等磺化处理剂的含量，逐步将钻井液转化为聚磺体系，增强钻井液的抗温性，应避免在短时间内使钻井液性能突变。⑤进入油气层前，钻井液中加入FT-342、SMP-Ⅰ、QS-2、DCL-1等处理剂，FT-342加量要达到1.0%以上，超细碳酸钙1.5%左右，改善泥饼质量、降低钻井液滤失量，屏蔽井壁、减少钻井液对储层的损害。⑥加强四级固控设备的使用，用好离心机，降低钻井液的固相含量。⑦二开钻进过程中配制20~30m3稠泥浆，以备井内岩屑多时随时裹带，清洁井眼。并及时回收以备再用。⑧钻完进尺后，充分循环钻井液，保持井眼清洁；斜井段泵入适量HZN-102，为电测和下套管固井作业作准备。配方聚合物~聚磺钻井液膨润土：40~60kg/m3Na2CO3：2~3kg/m3NaOH：1~2kg/m3KPAM：3~5kg/m3GFR-1：15~20kg/m3COATER-1：2~4kg/m3HMP21：6~12kg/m3FT-342：10~15kg/m3DCL-1：7~10kg/m3SMP-Ⅰ：15~30kg/m3SMC：20~30kg/m3类型262m~3302m聚合物~聚磺钻井液开钻次序二开处理方法与维护三开：⑴钻井液处理原则正常维护以SMP-Ⅰ、SMC、SF-260、SF、GWX-2000等为主，控制高温高压失水，改善泥饼质量，防止井壁垮塌。钻井过程中，使用GFR-1、极压润滑剂、BRL-1等改善钻井液润滑性，利用DCL-1提高钻井液封堵能力，防止漏失。(2)维护处理①对二开钻井液进行调整，达到三开性能要求后方可继续钻进。②钻进过程中及时补充SMP-Ⅰ、SMC、FT-342等处理剂，控制高温高压失水在10ml以下，增强钻井液防塌能力。保持钻井液中GFR-1、石墨等含量，增强钻井液润滑性。③造斜前，钻井液中加入1%的GFR-1，提高钻井液的润滑性，防止出现卡钻事故，并在造斜后随钻及时补充维护。造斜后，适当提高钻井液粘切，增强钻井液携砂性能。④进入油气层，钻井液中加入FT-342、SMP-Ⅰ、QS-2、DCL-1等处理剂，FT-342加量要达到1.0%以上，超细碳酸钙1.5%左右，改善泥饼质量、降低钻井液滤失量，屏蔽井壁、减少钻井液对储层的损害。⑤三开钻进中，及时观察钻井液性能等变化情况，视情况增加处理剂SMP-Ⅰ、FT-342的加量，泥浆密度由下限开始视情况逐渐上提，防止井喷、井塌等事故的发生。⑥套管防磨：为了降低摩阻，防止磨损套管，在钻井液中加入石墨、极压润滑剂和塑料小球。⑦防塌：沙一、沙二以油页岩、泥岩为主，注意防塌。加足抗高温降滤失剂及防塌剂，保持较低的API失水和HTHP失水，提高泥浆的防塌能力。确定合理使用钻井液密度。⑧防卡：加足各种液体、固体润滑剂，保持钻井液具有良好的润滑性能，防止粘卡。⑨防漏：加强随钻地层压力监测，合理控制钻井液密度和加重幅度，避免由于盲目加重造成的井漏。合理调整钻井液流变性，避免由于粘切过高开泵困难，造成井漏。同时在钻井液中随钻加入超低渗封堵剂DLS-06、单封、超细碳酸钙，并储备复合堵漏剂。⑩加强四级固控设备的使用，用好离心机，降低钻井液的固相含量。⑾钻完进尺后，充分循环钻井液，保持井眼清洁；为电测和下套管固井作好准备。配方膨润土：40~60kg/m3Na2CO3：2~3kg/m3NaOH：1~2kg/m3KPAM：3~5kg/m3HMP21：6~12kg/m3CH-JSN：10~20kg/m3FT-342：20~30kg/m3SN树脂：10~20kg/m3SMP-Ⅰ：20~30kg/m3SMC：20~30kg/m3SF-260：10~20kg/m3SF：10~20kg/m3GWX-200010~20kg/m3COATER-1：2~4kg/m3QYJ-2004：10~20kg/m3BRL-1：15~30kg/m3石墨：8~12kg/m3GFR-1：15~20kg/m3极压润滑剂：15~25kg/m3DCL-1：6~10kg/m3QS-2：10~15kg/m3DLS-06：8~15kg/m3磺化沥青：10~20kg/m3类型3302m~4786m聚硅氟磺化钻井液开钻次序三开处理方法与维护⑴钻井液处理原则聚磺钻井液保证钻井液抗温能力，降低高温高压失水。SMP-Ⅰ配合SMC等处理剂改善泥饼质量、提高钻井液抑制性，巩固和增加井壁稳定性，保护油气层。使用GFR-1、液体极压润滑剂等改善钻井液润滑性。⑵、准备工作及四开预处理回收循环罐内钻井液，清洗循环罐、循环槽，然后在罐内注入清水，开泵将套管内钻井液逐段替净。最后根据情况补充罐内水量，使用石灰石粉配制低密度优质聚磺钻井液400~450m3，钻井液密度1.03~1.05g/cm3，满足钻塞携岩性能后即可钻塞，钻塞时，视泥浆污染情况加入适量纯碱、烧碱，并加入SMP－Ⅰ、SMC等处理剂，调整性能达到设计要求后，即可四开。⑶、维护处理①钻进中，钻井液中补加GFR-1、QS-2、DCL-1等处理剂，GFR-1加量要达到1~1.5%，QS-2+DCL-1的含量达到2.0%左右。改善泥饼质量、降低钻井液滤失量，屏蔽井壁、减少钻井液对储层的损害。②加强四级固控设备的使用，用好离心机，降低钻井液的固相含量。配方膨润土：30~50kg/m3Na2CO3：2~3kg/m3NaOH：1~2kg/m3KPAM：3~5kg/m3HMP21：5~10kg/m3SMP-Ⅰ：15~30kg/m3GFR-1：15~20kg/m3DCL-1：5~10kg/m3QS-2：10~15kg/m3SMC：10~20kg/m3液体极压润滑剂：15~25kg/m3石墨：8~12kg/m3类型4786m~4870.31m聚磺钻井液开钻次序四开3.6.2钻井液材料用量设计开钻次序一开二开三开四开钻头尺寸mmD444.5D311.2D215.9D149.2井段m0~262262~33023302~47864786~4870.31井筒容积m349300196100钻井液用量m3200720510300储备钻井液钻井液密度g/cm3＞1.47＞1.65三开原浆或原重浆钻井液体积m3404040加重材料（t）404040材料名称用量t（m3）合计t（m3）膨润土1230101567Na2CO30.62.10.60.94.2NaOH0.41.40.40.62.8KPAM3.62.51.57.6HMP-2196318FT-3421015/25SMP-Ⅰ15302065SMC21302071硅稀释稳定剂1010SF260硅氟稀释剂1010SF降失水剂1010强力包被剂COATER-122BRL-1乳化石蜡1515石墨538GFR-1高效防粘卡润滑剂7151032强力抑制剂QYJ-200055磺化沥青1010SN树脂1010DCL-12428QS-2538BaSO4293200493HZN-10222石灰石粉/4040超低渗封堵剂DLS-068311复合堵漏剂336抗高温降粘失水剂CH-JSN55注：①储备加重材料列入材料名称栏中。②三开、四开为防高温失效SMP-Ⅰ、SMC材料用量附加一倍。③复合堵漏剂暂设计6吨，视地层的渗漏情况再决定是否再加入。3.7钻头及钻井参数设计3.7.1钻头设计序号尺寸mm型号钻进井段m进尺m纯钻时间h机械钻速m/h0D444.5P2×1只0~2622625~830~501~3D311.2TH1954(PDC)×1只262~26002338120~15015~20TH1654LF(PDC)×1只~300040040~508~10F251(PDC)×1只~330230250~605~64~7D215.9TH1654LF(PDC)×1只~4196894200~3003~5M1665MSS(PDC)×1只~436116560~802~3M1365SS(PDC)×2只~4786425140~2002~38~9D149.2HA637G×2只~4870.3184.3130~402~3215磨鞋×2只149磨鞋×1只现场可根据实钻情况选择其它型号的钻头。3.7.2钻井参数设计水力参数功率利用率%33.638.132.643.138.93646.7上返速度m/s0.880.7360.7361.1160.930.930.51比水功率w/mm24.23.83.45.23.13.16.1钻头水功率kw321.7287.4255.7189.9112.2112.2106.1喷射速度m/s909185907575104冲击力N6463569254123820270927091849环空压耗KPa142.2364.6479.91904.82092.22558.41358.6钻头压降MPa5.45.75.16.34.54.56.2钻进参数立管压力MPa1~512~1715~1715~1714~159~129~128~14排量l/s50~6050~6050~6050~6028~3018~2518~2514~17转速rpm60~12060~10080~12080~120DN/50+DN60~8060~8040~60钻压kN30~5050~8050~8080~12050~8050~8050~8050~80钻井液性能YPPa45689104PVmpas810121618208密度g/cm31.05~1.08~1.20~1.25~1.27~1.42~1.45~1.451.03~1.05喷嘴组合mm12×213×215×111×212×213×111×112×213×28×19×210×28×19×210×28×19×210×28×18×19×1井段m0~262262~2600~3000~3302~4196~4361~4786~4870.31层位QpQp~EdEdEd~Es1Es1~Es2Es2~Es3Es3~JxwJxw钻头序号0123456~78~9开钻次序一开二开三开四开3.8油气井压力控制3.8.1各次开钻井口装置示意图（包括套管头的尺寸及型号）3.8.1.1一开井口装置示意图（园井的深度要考虑各次的套管头安装高度）3.8.1.2二开井口装置示意图3.8.1.3三、四开井口装置示意图3.8.1.4节流管汇及压井管汇示意图3.8.2各次开钻试压要求3.8.2.1各次开钻井口装置试压要求：防喷器送井前，必须在车间进行清水试压：环形、闸板防喷器和节流管汇、压井管汇、防喷管线试压压力达到防喷器额定工作压力；闸板防喷器进行1.4MPa~2.1MPa低压密封