2019年一口井设计部分内容和方法课件.ppt

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1、一口井“设计部分”的具体内容和设计方法1井身结构设计1.1方法说明说明江汉油田无异常高压地层，也无地层压裂问题，所以不需要考虑地层压力和地层破裂压力剖面来设计井身结构。只需根据现场经验确定的必封段和必扩段来设计。1.2主要纵向尺寸设计1)设计内容和顺序：a)表层套管及其下深；b)技术套管及其下深；c)扩眼段及其扩眼井深；d)油层套管及其下深。2)设计方法：先根据待封地层的特性和钻采的要求说明表层套管、技术套管和油层套管下入的必要性，扩眼段扩眼的必要性；再根据待封地层的底界深度，同时考虑地质预报的误差来确定

2、各层套管的下深和扩眼井深。1.3全井其余框架结构尺寸设计1)设计内容和顺序：油层套管段：a)套管外径；b)钻头直径；c)钻达井深；d)水泥返深。技术套管段：同油层套管段。扩眼段：a)扩眼井径。表层套管段：同油层套管段。2)设计方法：应由内向外，从油层套管层段开始，依据各段的地层特性，考虑钻井和固井要求，再参照教材256页的套管和井眼尺寸配合表，逐层设计套管下深对应的钻达井深、套管外径、套管外径对应的钻头直径、环空水泥返高4个参数；如果是扩眼段，则设计其扩眼井径1个参数。注意：油层套管的直径和下深是由甲方确

3、定的。1.4给出设计结果：画出井身结构示意图(原设计那样的)。1.5定向井剖面设计：如果是定向井，应说明其设计的剖面类型、基本参数和设计这些基本参数的地质和工程依据。可能的话，计算出井身剖面的分段数据，画出设计轨道的井身剖面图。2钻井主要设备部分1)钻机选型：说明本井的井别、井型和设计井深，据此选择钻机型号(可取原设计的钻机型号)，说明其额定钻深、最大钻深和钻机特点；还要说明配套选择的钻井泵型号和防喷器型号及其依据。2)给出设计结果：钻井主要设备表。3钻井液部分1)从地层岩性和井身结构两方面说明全井钻井液

4、的分段依据，论述各段钻井液体系选择依据和特性,各添加剂的功用；2)分段设计钻井液的常规性能；3)给出设计结果－钻井液的常规性能参数表和流变性能参数表；4)其他部分：阅读学习后可重点摘抄，不要求做。4钻具组合设计4.1钻具及其组合设计按原设计那样分段进行，对每一段，按下面的4个步骤进行：1)钻具组合设计：依据本井的地质条件和防斜措施设计下部钻具组合类型(光钻铤、钟摆、满眼、塔式、弯壳体螺杆等)。2)钻具尺寸选配：依据井身结构确定的钻头尺寸，考虑教材91页表2-21钻头尺寸和钻柱尺寸的一般配合，再结合本井的地

5、质条件和轨迹控制措施，来选择钻柱尺寸，包括钻铤、稳定器、钻杆和方钻杆的尺寸。注意：方钻杆和钻杆的尺寸一次选定后，全井不变，钻铤尺寸的选择也要兼顾全井。3)钻铤根数计算：在机械参数部分设计的每一段的钻压范围内，选其最大值，并用教材92页的公式2-21来计算钻铤的长度，再按每根钻铤9m来计算使用根数，并取整为立根数。4)给出结果：从钻头到钻杆的钻具组合。4.2钻杆强度设计1)钻杆强度设计：分段完成上述工作后，在所选钻机的提升能力的限度内，取最大井深和该井深的钻具组合，按照教材上的设计方法并按单一钻杆柱设计钻杆

6、强度。2)给出设计结果：所选钻杆外经、壁厚和钢级。5钻井参数设计5.1钻头选型1)任务：按照原设计的钻井参数设计表的分段，设计各段的钻头个数、类别和型号(IADC编码)。2)要求：所选钻头的个数和类型与原设计一致，型号自己设计。可参考原设计，但必须说明理由。3)钻头型号(IADC编码)设计方法：分析各分段的地层岩石种类、特性和井深，据此大体判断所钻岩石的硬度、研磨性和可钻性的级别，依据这种级别选择相应钻头型号。举例：某井…～…米井段：该井段为……组，主要为……岩，从岩性和井深大体判断为较软地层，但由于含有

7、部分…岩，研磨性较强，为防止缩井，钻头应保径，故可选IADC编码为…的钻头1个，该钻头结构特点是……。5.2机械参数－钻压和转速设计按照原设计的钻井参数设计表的分段，考虑以下5个方面来分段设计：1)钻头厂家推荐的钻压和转速范围根据具体情况，所设计的钻压和转速有可能低于厂家推荐的下限，但不允许高于其上限。2)地层岩石种类、特性和井深据此大体判断所钻岩石的硬度、研磨性和可钻性等的级别，为钻压和转速的设计提供基本依据。一般判断级别越高，钻压就越大。3)所选钻机和钻井方法的限制一是功率的限制。指在井较深、井斜角较

8、大时，旋转系统沿程消耗的功率较大，剩余给钻头破岩的功率就有限了，此时所加钻压和转速要受限。二是对转速的限制。如大庆-130为机械传动钻机，采用转盘钻时，转速只有固定的3档(67转/分、117转/分、217转/分)；又如采用井下动力钻，就得采用165mm的螺杆钻具的额定转速，约为200转/分；如果采用Ⅰ档的复合钻，则转速就为267转/分。4)破岩、清岩和携岩的协调设计钻压和转速不能只考虑破岩，还要考虑破岩、清岩和携岩的协调，否则