鉆井課程設(shè)計(jì)報(bào)告-勘探項(xiàng)目A4井鉆井工程設(shè)計(jì)書(shū).docx

中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（北京）10021011班XX省XX區(qū)塊勘探項(xiàng)目A4井鉆井工程設(shè)計(jì)書(shū)中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（北京）10021011班2014年03月XX省XX區(qū)塊勘探項(xiàng)目A4井鉆井工程設(shè)計(jì)書(shū)編寫(xiě)人：段云星 學(xué) 號(hào)：1002101111編寫(xiě)單位：中國(guó)地質(zhì)大學(xué)10021011班項(xiàng)目單位：中國(guó)地質(zhì)大學(xué)10021011班2014年03月目錄1地質(zhì)設(shè)計(jì)摘要21.1A4井基礎(chǔ)數(shù)據(jù)21.2地質(zhì)分層22井身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)22.1壓力預(yù)測(cè)分析22.2井身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)依據(jù)22.3兩開(kāi)井身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)22.4井身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)說(shuō)明22.5井身結(jié)構(gòu)示意圖23固井工程設(shè)計(jì)23.1套管柱強(qiáng)度設(shè)計(jì)23.1.1計(jì)算23.1.2套管柱設(shè)計(jì)說(shuō)明23.1.3各層套管固井質(zhì)量要求23.2套管柱管串結(jié)構(gòu)23.3水泥及水泥漿設(shè)計(jì)23.4注水泥準(zhǔn)備及作業(yè)要求24鉆柱設(shè)計(jì)24.1鉆柱組合設(shè)計(jì)24.2鉆柱組合強(qiáng)度設(shè)計(jì)24.3鉆具組合設(shè)計(jì)24.4復(fù)合鉆井防斜打快機(jī)理24.5直螺桿鉆具組合防斜機(jī)理24.6鉆具組合設(shè)計(jì)25鉆井設(shè)備選擇26鉆井液設(shè)計(jì)26.1鉆井液體系選擇26.2鉆井液密度確定27鉆進(jìn)參數(shù)設(shè)計(jì)27.1鉆頭選型設(shè)計(jì)27.2機(jī)械破巖參數(shù)設(shè)計(jì)27.2.1鉆壓、轉(zhuǎn)速確定的一般原則27.2.2采用最優(yōu)關(guān)系方程確定W，n27.3水力參數(shù)設(shè)計(jì)28油氣井壓力控制28.1一開(kāi)井口裝置28.2二開(kāi)井口裝置28.3井控管匯28.4井控裝置和套管試壓28.5井控設(shè)備的安裝要求28.6中途測(cè)試井控要求28.7測(cè)井井控要求28.8油氣井控制的主要措施29各次開(kāi)鉆或分井段施工重點(diǎn)要求及注意事項(xiàng)29.1一開(kāi)鉆進(jìn)重點(diǎn)要求及注意事項(xiàng)29.2二開(kāi)鉆進(jìn)重點(diǎn)要求及注意事項(xiàng)210地層壓力監(jiān)測(cè)要求211地層漏失試驗(yàn)211.1地漏試驗(yàn)要求211.2地漏試驗(yàn)程序212油氣層保護(hù)212.1鉆井中損害油氣層的工程因素212.2保護(hù)油氣層的鉆井液技術(shù)212.3保護(hù)油氣層的鉆井工藝技術(shù)212.4保護(hù)油氣層的固井技術(shù)213完井井口裝置要求214健康、安全與環(huán)境管理214.1基本要求214.2健康、安全與環(huán)境管理體系要求214.3關(guān)鍵崗位配置要求214.4健康管理要求214.5安全管理要求214.6環(huán)境管理要求215鉆井進(jìn)度計(jì)劃215.1機(jī)械鉆速預(yù)測(cè)215.2鉆井進(jìn)度計(jì)劃216成本預(yù)算216.1主要消耗材料計(jì)劃216.2鉆井成本計(jì)劃216.3鉆井技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)21 地質(zhì)設(shè)計(jì)摘要1.1 A4井基礎(chǔ)數(shù)據(jù)井 名：A4井 別：探井井口坐標(biāo) ：地面海拔m 70縱（）m 4275165 橫（）m 20416485測(cè)線(xiàn)位置：504和45地震測(cè)線(xiàn)交點(diǎn)地理位置：XX省XX市東500m構(gòu)造位置：XX凹陷井 型：直井設(shè)計(jì)井深：3750m目的層位：QJ完鉆層位：QJ （進(jìn)入 QJ 250m完鉆未穿）鉆探目的：了解XX構(gòu)造含油氣情況，擴(kuò)大勘探區(qū)域，增加后備油氣源完鉆原則：進(jìn)入 QJ 250m完鉆完井方法：先期裸眼注：以上井深以轉(zhuǎn)盤(pán)面作為深度零點(diǎn)，轉(zhuǎn)盤(pán)面高度5m。1.2 地質(zhì)分層層位代號(hào)底界深度，m分層厚度，m主要巖性描述故障提示A180礫巖層夾砂土,未膠結(jié)滲漏B600420上部礫巖,砂質(zhì)礫巖,中下部含礫砂巖滲漏C1000400中上部礪砂巖、夾泥巖和粉砂質(zhì)泥巖；下部礪狀砂巖，礪砂巖、泥巖、粉砂質(zhì)泥巖不等厚互層防塌D1600600泥巖、砂質(zhì)泥巖、礪狀砂巖、含礪砂巖不等厚互層，泥質(zhì)粉砂巖防漏防斜E1900300砂質(zhì)泥巖、泥質(zhì)粉砂巖、夾礪狀砂巖、含礪砂巖防斜防漏F32650750泥巖、粉砂質(zhì)泥巖、泥質(zhì)粉砂巖防斜F2J2900250泥巖夾鈣質(zhì)砂巖，夾碳質(zhì)條帶煤線(xiàn)，中部泥巖夾煤層、下部泥巖、粉砂巖、泥質(zhì)粉砂巖防斜、塌、卡F2K3150250泥巖為主，泥質(zhì)粉砂巖，中粗砂巖，砂礫巖間互F13500350泥巖、泥質(zhì)砂巖、下部灰褐色泥巖防漏噴卡QJ3750(未穿)250深灰，淺灰色灰?guī)r為主，間夾褐，磚紅色泥巖防漏、噴、卡2 井身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)2.1 壓力預(yù)測(cè)分析（此部分?jǐn)?shù)據(jù)在設(shè)計(jì)題目中未給出，為從其他地質(zhì)設(shè)計(jì)中借鑒以便于設(shè)計(jì)計(jì)算）綜合分析本構(gòu)造已鉆井實(shí)鉆資料和開(kāi)發(fā)資料，預(yù)測(cè)出地層孔隙壓力、地層破裂壓力的壓力梯度情況，由實(shí)鉆資料和開(kāi)發(fā)資料可以看出，該構(gòu)造屬正常壓力地層，且安全窗口較大。預(yù)測(cè)地層壓力數(shù)據(jù)表如表2.1所示，預(yù)測(cè)的壓力剖面如圖2.1所示。鉆進(jìn)過(guò)程中應(yīng)加強(qiáng)隨鉆測(cè)量，以實(shí)鉆監(jiān)測(cè)為準(zhǔn)。 表2.1 設(shè)計(jì)井地層壓力預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)表圖 2.1 壓力預(yù)測(cè)結(jié)果圖 井深mGp當(dāng)量鉆井液密度g/cm3Gf當(dāng)量鉆井液密度g/cm300.9501.2805000.9501.42010000.9501.53015000.9501.60020000.9501.68025000.9501.75030000.9501.83032000.9101.86034000.9041.90035000.9051.92036000.8981.95037000.9051.97038000.9051.9902.2 井身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)依據(jù)井身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求先遵循鉆井設(shè)計(jì)的基本原則，依據(jù)已知的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和資料，設(shè)計(jì)套管的下入深度和層次，結(jié)合后續(xù)完井工藝的要求，確定出井身結(jié)構(gòu)。1) 設(shè)計(jì)主要依據(jù)為：（1）根據(jù)井身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法（SY/T5431-1996）。（2）依據(jù)該斷塊鉆井地質(zhì)設(shè)計(jì)提示的鉆遇地層、氣水顯示、地壓梯度預(yù)測(cè)、故障提示。（3）A4鄰井鉆井井史資料分析。2) 井身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原則（1）安全第一的原則探井鉆進(jìn)，對(duì)于壓力預(yù)測(cè)把握不足的地層采取保守的技術(shù)措施和方案；保證同一井段地層壓力系統(tǒng)平衡，避免出現(xiàn)噴漏在同一裸眼中；為保證安全鉆進(jìn)，用套管封住復(fù)雜井段地層，如易漏、易垮塌、易縮徑和易卡鉆地層；井內(nèi)鉆井液液柱壓力和地層壓力之間的壓差不宜過(guò)大，以免發(fā)生壓差卡鉆；（2）保護(hù)油氣層、取全取準(zhǔn)地質(zhì)資料的原則有效的保護(hù)油氣層，使不同壓力梯度的油氣層盡可能少受泥漿污染損害。（3）低成本的原則設(shè)計(jì)合理的各開(kāi)完鉆深度，表層套管下深要求進(jìn)入基巖不少于20m，滿(mǎn)足鉆具組合長(zhǎng)度的要求，并考慮一定的余量。避免漏、噴、涌、卡等復(fù)雜情況產(chǎn)生，為全井順利鉆進(jìn)創(chuàng)造條件。3）套管下入深度由于該區(qū)塊的安全窗口大，故可快速而安全地鉆穿地層直到儲(chǔ)層，為了簡(jiǎn)化套管層次、縮短鉆井周期和節(jié)約鉆井成本采用了兩開(kāi)的井身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。由于A(yíng)地層為礫巖層夾砂土且未膠結(jié)，為防止地表水受污染及在鉆表層井眼時(shí)將鉆井液從地表水引導(dǎo)到鉆井裝置平面上來(lái)，將導(dǎo)管長(zhǎng)度設(shè)計(jì)為50m。根據(jù)地質(zhì)資料顯示，C、D地層的夾層較多，且斜層理發(fā)育，故將表層套管的下入深度設(shè)計(jì)為650m，油層套管下入深度為3750m。表層套管和油層套管下入深度驗(yàn)證：本設(shè)計(jì)所使用的工程數(shù)據(jù)為：井身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)有關(guān)系數(shù)名稱(chēng)（抽吸壓力系數(shù)）g/cm3（激動(dòng)壓力系數(shù)）g/cm3（破裂壓力系數(shù)）g/cm3（井涌量）g/cm3（正常壓差） MPa（異常壓差） MPa數(shù)值0.050.050.030.051520來(lái)源理論計(jì)算理論計(jì)算區(qū)域資料區(qū)域資料區(qū)域資料區(qū)域資料由圖2-1得鉆遇最大地層壓力當(dāng)量密度為pmax=0.950 g/cm3且從井口到井深3000m均為此值。則設(shè)計(jì)地層破裂壓力當(dāng)量密度由下式確定。 由上式可知，無(wú)論油層套管下入深度H1為何值，在H1深度處的設(shè)計(jì)地層破裂壓力密度都為0.958 g/cm3且都小于該區(qū)塊的預(yù)測(cè)地層破裂壓力。故油層導(dǎo)管可考慮3750為油層套管下入深度的初選點(diǎn)?，F(xiàn)驗(yàn)證油層套管下入深度初選點(diǎn)3750m是否有卡套管危險(xiǎn)。在井深3750處地層壓力梯度為0.905 g/cm3，以及3000m以上屬正常地層壓力，該井段內(nèi)的最小地層壓力梯度當(dāng)量密度為0.950 g/cm3，則=（注：由于該區(qū)塊是異常低壓地層）。所以油層套管下入井深3750m無(wú)卡套管危險(xiǎn)。再由油層套管下入深度3750m處地層壓力梯度，給定0.05 g/cm3的溢流條件，井深650m處的預(yù)測(cè)地層破裂壓力梯度為1.453 g/cm3，驗(yàn)證當(dāng)表層套管下入深度為650m時(shí)有無(wú)卡套管危險(xiǎn)。由下式確定： 故無(wú)卡套管危險(xiǎn)。綜上所述，本井的井身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)為：兩開(kāi)的井身結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)井深為3750m，導(dǎo)管下深50m，表層套管下深650m，油層套管下深3750m。2.3 兩開(kāi)井身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)根據(jù)計(jì)算結(jié)果，采用兩開(kāi)的套管程序：用444.5mm鉆頭鉆A地層至55m處停鉆并下入339.7mm的導(dǎo)管50m。一開(kāi)用311.1mm鉆頭鉆穿B地層至C地層655m處下入244.5mm表層套管至650m；二開(kāi)用215.9mm鉆頭鉆至QJ地層至設(shè)計(jì)井深3750m，穿過(guò)儲(chǔ)層，下入177.8mm油層套管至3750m。兩開(kāi)井身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)表開(kāi)鉆程序鉆頭程序套管程序水泥漿返深井眼尺寸(mm)完鉆深度(m)尺寸(mm)下入井段(m)導(dǎo)管444.555339.750地面一開(kāi)311.1655244.5650地面二開(kāi)215.93750177.83750地面2.4 井身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)說(shuō)明（1）用444.5mm鉆頭鉆開(kāi)A地層上部的疏松地層55m，下入339.7mm導(dǎo)管50m支撐地表疏松井壁和保護(hù)地表水。（2）一開(kāi)采用311.1mm的鉆頭鉆至655m，封隔A和B地層，進(jìn)入C地層，下入244.5mm表層套管封堵易漏、易塌地層，安裝井口裝置，為二開(kāi)鉆進(jìn)提供井控支撐。（3）二開(kāi)采用215.9mm鉆頭鉆穿E至F1地層，進(jìn)入QJ層鉆至井深3750m完鉆，下入177.8mm油層套管封堵易漏、易塌地層，安裝井口裝置。2.5 井身結(jié)構(gòu)示意圖180DA一開(kāi)311.1mm鉆頭655m244.5mm表管650m二開(kāi)215.9mm鉆頭3750m177.8mm油管3750m 0地層深度m地層分層井身結(jié)構(gòu)示意圖20040060080010001200140016001800200022002400260028003000320034003600F2JF2K底界深度m380031503750444.5 mm鉆頭55m339.7mm導(dǎo)管50m F36003500EB265019001000C16002900F1QJA4井鉆井工程設(shè)計(jì) 223 固井工程設(shè)計(jì)固井施工以前應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況做出詳細(xì)的固井工程設(shè)計(jì)，并且嚴(yán)格按鉆井技術(shù)操作規(guī)程（Q/CY097-2005）和固井技術(shù)管理規(guī)定（試行2006年6月）做好固井的各項(xiàng)工作，施工中嚴(yán)格按相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)定執(zhí)行。固井質(zhì)量評(píng)價(jià)按固井質(zhì)量評(píng)價(jià)方法（SY/T6592-2004）標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。根據(jù)套管柱強(qiáng)度設(shè)計(jì)推薦方法（SY/T5322-2000）規(guī)定選擇套管柱設(shè)計(jì)安全系數(shù)，抗外擠安全系數(shù)Sc=1.01.125，抗拉安全系數(shù)ST=1.80，抗內(nèi)壓安全系數(shù)Si=1.051.125。3.1 套管柱強(qiáng)度設(shè)計(jì) 3.1.1 計(jì)算導(dǎo)管下深50m，選用J-55，壁厚9.65mm套管；表層套管下深650m，選用J-55，壁厚8.94mm套管，不必進(jìn)行強(qiáng)度設(shè)計(jì)；油層套管（177.8mm）。下入深度3750m，鉆井液密度1.00g/cm3，（一般情況，鉆井液的密度按油田規(guī)定的附加值進(jìn)行設(shè)計(jì)，即m=p+規(guī)定附加值。此處取附加值0.05g/cm3），抗外擠安全系數(shù)Sc=1.10，抗拉安全系數(shù)St=1.80，抗內(nèi)壓安全系數(shù)Si=1.10。設(shè)計(jì)方法：等安全系數(shù)法。計(jì)算井口最大內(nèi)壓力Psi設(shè)計(jì)內(nèi)壓力因此，所使用的油層套管的抗內(nèi)壓強(qiáng)度必須大于30.57MPa。確定下部第一段套管，設(shè)計(jì)抗擠強(qiáng)度為查API套管最小特性表得N-80，壁厚10.36mm套管： ，,， ， 長(zhǎng)圓螺紋，第二段選用N-80，壁厚9.19mm套管。，長(zhǎng)圓螺紋。許可下入深度：第一段套管下入長(zhǎng)度校核第一段套管抗拉強(qiáng)度第三段選用N-80，壁厚8.05mm的套管。，長(zhǎng)圓螺紋。許可下入深度：第二段下入長(zhǎng)度校核第二段套管抗拉強(qiáng)度對(duì)第三段套管底端進(jìn)行雙軸應(yīng)力校核。查外擠壓力系數(shù)（）表，第三段不滿(mǎn)足要求，故第二段套管向上延伸400m，即。查表得因此，第二段套管下入長(zhǎng)度，計(jì)算第三段套管許可下入長(zhǎng)度：所以不合格，第三段套管抗拉強(qiáng)度不夠，無(wú)法使用。因此將第二段套管延伸到地面。即。對(duì)第二段套管底部進(jìn)行雙軸應(yīng)力校核。查表得第二段不滿(mǎn)足要求，故第一段套管向上延伸400m，即。對(duì)第二段套管底部進(jìn)行雙軸應(yīng)力校核。查表得因此，第一段套管下入長(zhǎng)度，校核第二段套管強(qiáng)度。套管柱設(shè)計(jì)的主要參數(shù)見(jiàn)表套管柱設(shè)計(jì)及強(qiáng)度校核數(shù)據(jù)表套管程序井段m尺寸mm扣型鋼級(jí)壁厚mm重量抗外擠抗內(nèi)壓抗拉段重kN累重kN安全系數(shù)強(qiáng)度MPa安全系數(shù)強(qiáng)度MPa安全系數(shù)強(qiáng)度kN表層套管0650244.5長(zhǎng)圓J-558.94341.5341.52.1813.93-24.275.902015油層套管03056177.8長(zhǎng)圓N-809.191011.71011.71.1837.301.8049.921.822308.530563750177.8長(zhǎng)圓N-8010.36256.31268.01.3248.402.0256.2610.402655.6注：1）套管的外擠壓力按全掏空計(jì)算。 2）固井相關(guān)工具和附件的扣型要與套管扣型相匹配，強(qiáng)度不得小于所在井段套管強(qiáng)度。 3）如套管貨源有問(wèn)題，可選用其它滿(mǎn)足強(qiáng)度及防腐要求的套管。4） 本表為理論計(jì)算數(shù)據(jù)，套管送井時(shí)應(yīng)根據(jù)實(shí)際重新校核。 5）各種情況下可能使用的轉(zhuǎn)換接頭、附件及下套管工具應(yīng)相應(yīng)尺寸準(zhǔn)備提前準(zhǔn)備。 6）所有套管強(qiáng)度校核均未考慮地層溫度影響。3.1.2 套管柱設(shè)計(jì)說(shuō)明（1）套管強(qiáng)度計(jì)算模型采用三軸應(yīng)力模型。（2）軸向拉伸載荷：考慮鉆井液浮力。 （3）抗擠計(jì)算方法：管外液柱壓力按地層壓力計(jì)算，管內(nèi)按全掏空處理。（4）抗內(nèi)壓計(jì)算方法：管內(nèi)壓力按最大關(guān)井壓力全掏空計(jì)算，并將天然氣考慮為純甲烷，未考慮管外載荷。3.1.3 各層套管固井質(zhì)量要求由于本井為勘探油氣井，設(shè)計(jì)要求各層套管水泥漿均要返至地面，保證對(duì)地層封固良好。施工中要采取有效措施保證水泥漿返至地面，保證固井質(zhì)量，具體要求如下：（1）各套管固井后進(jìn)行聲幅測(cè)井和全井筒套管柱試壓；（2）各層套管固井后應(yīng)檢查固井質(zhì)量，不松動(dòng)，環(huán)空無(wú)間隙，水泥塞高度、強(qiáng)度合適（下鉆檢查），并且套管水泥環(huán)質(zhì)量必須符合有關(guān)規(guī)定；（3）各層套管應(yīng)下至預(yù)定井深，上扣扭矩符合標(biāo)準(zhǔn)；（4）各層套管固井水泥漿應(yīng)返至地表，未返出要采取補(bǔ)救措施。3.2 套管柱管串結(jié)構(gòu)套管串設(shè)計(jì)主要參數(shù)見(jiàn)表套管串設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)表套管程序套管串結(jié)構(gòu)備注導(dǎo)管339.7mm套管鞋+339.7mm套管表層套管244.5mm引鞋+244.5mm套管鞋+244.5mm套管1根+244.5mm浮箍+244.5mm套管+聯(lián)頂節(jié)油層套管177.8mm引鞋+177.8mm套管鞋+177.8mm套管1根+177.8mm浮箍+177.8mm套管1根（母扣內(nèi)放阻流環(huán)）+177.8mm套管+雙公短節(jié)+懸掛頭+聯(lián)頂節(jié)3.3 水泥及水泥漿設(shè)計(jì)為了確保每層套管一次固井成功和水泥環(huán)膠結(jié)質(zhì)量，根據(jù)每層套管的下深、套管尺寸等特性，設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)如下：(1)表層套管：設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)：下入深度：，水泥塞高度5m，水泥漿返深：地面。鉆井液性能：，水泥漿性能：，。水泥漿附加量70%。鉆井液系數(shù)KP=1.03。計(jì)算井徑按鉆頭直徑：311.1mm。設(shè)計(jì)結(jié)果見(jiàn)表3.4。(2)油層套管：設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)：下入深度：，水泥塞高度5m，水泥漿返深：地面。鉆井液性能：，水泥漿性能：，。水泥漿附加量40%。鉆井液系數(shù)KP=1.03。計(jì)算井徑按鉆頭直徑：215.9mm。設(shè)計(jì)結(jié)果見(jiàn)表3.4。水泥用量N：。附加量40%，水泥漿密度時(shí)，每袋水泥配水泥漿0.04015m3/袋（40.15L/袋），則：用水量VW(水灰比：m=0.5)：替鉆井液量Vm：替鉆井液終碰壓PE：由下式計(jì)算環(huán)空臨界流速Vk：計(jì)算管內(nèi)流速Vi：計(jì)算管內(nèi)Rei：計(jì)算管外水泥漿段Reos：計(jì)算管外鉆井液段Reom：管內(nèi)摩阻系數(shù)：管外摩阻系數(shù)：替鉆井液終泵壓：碰壓泵壓：計(jì)算注水泥施工總時(shí)間：選用AC-400B型水泥車(chē)4臺(tái)，每臺(tái)平均每分鐘注水泥20袋，則：替鉆井液：其它（倒閥，開(kāi)檔銷(xiāo)，壓膠塞，碰壓）：總施工時(shí)間：選用E級(jí)水泥。固井過(guò)程注水泥設(shè)計(jì)如表注水泥設(shè)計(jì)表套管程序固井鉆井液密度g/cm3水泥上返井深m水泥塞長(zhǎng)度m水泥漿密度g/cm3水泥品種水泥量t干水泥量（袋）用水量m3替鉆井液m3替鉆井液終泵壓MPa表層套管1.00051.85G40.480820.227.009.53油層套管1.00051.85E77.15154338.676.2644.65注：1）水泥用量及上返深度為理論數(shù)據(jù)，施工中應(yīng)根據(jù)實(shí)測(cè)井徑進(jìn)行修正。2）一開(kāi)固井水泥漿添加劑可加入早凝劑。3）為防止氣竄，使用成熟的固井技術(shù)。4）封固油氣層段的水泥降失水控制在50 ml/7MPa30min以下。5）水泥漿48小時(shí)抗壓強(qiáng)度14MPa。3.4 注水泥準(zhǔn)備及作業(yè)要求現(xiàn)場(chǎng)施工負(fù)責(zé)人負(fù)責(zé)進(jìn)行注水泥施工技術(shù)交底，組織分工，明確施工步驟、各崗位職責(zé)及注意事項(xiàng)。（1）井下作業(yè)公司負(fù)責(zé)注水泥施工作業(yè)供水，鉆井隊(duì)給予協(xié)助；注水泥施工作業(yè)中，做好正反計(jì)量工作，人工計(jì)量由鉆井隊(duì)負(fù)責(zé)，儀表計(jì)量由井下作業(yè)公司負(fù)責(zé)。（2）井下作業(yè)公司嚴(yán)格按照注水泥施工設(shè)計(jì)參數(shù)、要求、工序連續(xù)作業(yè)，確保施工質(zhì)量。（3）在替漿過(guò)程中，若施工壓力高，泥漿泵頂替困難時(shí)，由水泥車(chē)完成頂替作業(yè)；供漿管線(xiàn)由鉆井隊(duì)負(fù)責(zé)聯(lián)接至水泥車(chē)附近并固定，井下作業(yè)公司負(fù)責(zé)聯(lián)接至水泥車(chē)上并固定。（4）按照固井設(shè)備操作規(guī)程檢查和確認(rèn)固井作業(yè)所用設(shè)備和其油、氣、水、灰管線(xiàn)及固井高壓管線(xiàn)和閥門(mén)等是否符合施工要求；檢查和確認(rèn)下灰系統(tǒng)、混漿系統(tǒng)、供氣系統(tǒng)、供水系統(tǒng)和混合液混拌系統(tǒng)等是否符合施工要求。（5）水泥必須小批量按比例混裝，所裝灰罐現(xiàn)場(chǎng)必須標(biāo)明種類(lèi)和數(shù)量，采用三參數(shù)儀表實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，同時(shí)井隊(duì)進(jìn)行人工計(jì)量。（6）注水泥必須按照固井施工設(shè)計(jì)進(jìn)行，確保連續(xù)施工。水泥漿和前置液注入量、注替排量、水泥漿密度和性能必須達(dá)到設(shè)計(jì)要求（水泥漿24:00強(qiáng)度應(yīng)達(dá)14MPa以上），盡可能實(shí)現(xiàn)紊流頂替。水泥漿密度應(yīng)控制在設(shè)計(jì)要求的0.03g/cm3范圍內(nèi)。（7）注水泥期間，派專(zhuān)人專(zhuān)崗觀(guān)察井口鉆井液返出量，分析判斷井下情況。 （8）注水泥施工結(jié)束后，由現(xiàn)場(chǎng)施工負(fù)責(zé)人對(duì)下步工作進(jìn)行安排，重點(diǎn)落實(shí)水泥漿候凝時(shí)間、探塞、測(cè)井、試壓、鉆塞及相關(guān)安全技術(shù)措施和注意事項(xiàng)等。4 鉆柱設(shè)計(jì)4.1 鉆柱組合設(shè)計(jì)鉆柱組合：下導(dǎo)管井段（055m）444.5mm三牙輪鉆頭+228.6mm鉆鋌+127mm鉆桿+133mm方鉆桿第一次開(kāi)鉆（55655m）311.1mm三牙輪鉆頭+203.0mm鉆鋌+127mm鉆桿+133mm方鉆桿第二次開(kāi)鉆（6553750m）215.9mmPDC鉆頭+158.8mm鉆鋌+114.3mm鉆桿+127mm鉆桿+133mm方鉆桿各次開(kāi)鉆由預(yù)估（設(shè)計(jì)）鉆頭的最大鉆壓計(jì)算鉆鋌長(zhǎng)度L0。444.5mm三牙輪鉆頭，WM=300kN；311.1mm三牙輪鉆頭，WM=250kN；215.9mmPDC鉆頭，WM=120kN；一開(kāi)：（203.0mm鉆鋌，內(nèi)徑71.44mm，q0=2194.32N/m，Kf=1-1.0/7.85=0.8726）二開(kāi)：（158.8mm鉆鋌，內(nèi)徑71.44mm，q0=1210.89N/m，Kf=0.8726）鉆柱組合設(shè)計(jì)如表鉆柱組合表開(kāi)鉆次序鉆頭尺寸mm井段m鉆柱組合備注導(dǎo)管444.5055444.5mm三牙輪鉆頭+228.6mm鉆鋌+127mm鉆桿+133mm方鉆桿一開(kāi)311.10655311.1mm三牙輪鉆頭+203.0mm鉆鋌+127mm鉆桿+133mm方鉆桿二開(kāi)215.903750215.9mmPDC鉆頭+158.8mm鉆鋌+114.3mm鉆桿+127mm鉆桿+133mm方鉆桿4.2 鉆柱組合強(qiáng)度設(shè)計(jì)一次開(kāi)鉆所鉆井段較淺，采用127mm，284.78 N/m，E級(jí)鉆桿絕對(duì)安全，故省略計(jì)算過(guò)程。二次開(kāi)鉆：井深H=3755m，m=1.0g/cm3，158.8mm鉆鋌， q0=1210.89N/m，L0=134m，Kf=0.8726，鉆鋌上接114.3mm，242.30 N/m ，E級(jí)鉆桿，拉力余量=450kN，設(shè)計(jì)系數(shù)Kd=1.3017；按設(shè)計(jì)系數(shù)計(jì)算最大允許靜負(fù)荷Pad校核是否滿(mǎn)足卡瓦擠毀，查表得，則：計(jì)算拉力余量=450kN時(shí)的所以第一段114.3mm鉆桿的可下入長(zhǎng)度由確定，即114.3mm鉆桿上接127mm，284.78 N/m ，E級(jí)鉆桿，Py=1760.31Kn，則則，滿(mǎn)足要求。計(jì)算拉力余量=450kN時(shí)的所以127mm鉆桿的可下入長(zhǎng)度由確定，即3750因?yàn)?533750所以設(shè)計(jì)計(jì)算合格。且127mm鉆桿長(zhǎng)度。鉆柱組合強(qiáng)度設(shè)計(jì)如表鉆柱強(qiáng)度設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)開(kāi)鉆次序井段m鉆井液密度g/cm3鉆桿鉆鋌尺寸mm鋼級(jí)單位重力KN/m最小抗拉力KN長(zhǎng)度m尺寸mm單位重力N/m長(zhǎng)度m10551.0127E284.781760.3146228.628039206551.0127E284.781760.31501203.02194.321543037501.0127E284.781760.31153158.81210.89134114.3E242.301470.9034634.3 鉆具組合設(shè)計(jì)鉆具組合直接影響整個(gè)鉆井過(guò)程的井斜和機(jī)械鉆速，因此鉆具的設(shè)計(jì)要兼具防斜和提高機(jī)械鉆速，以縮短整個(gè)鉆井周期和降低鉆井成本。影響井斜的因素主要有地質(zhì)條件、鉆具組合等。地質(zhì)因素的影響是不可控制的，而鉆具組合則是可以控制的。因此鉆具組合應(yīng)用得好，能夠起到較好的防斜和糾斜作用。常規(guī)的防斜組合主要有鐘擺鉆具、偏心鉆具、滿(mǎn)眼鉆具、柔性鉆具等。其中，鐘擺鉆具既有較好的防斜能力，也具有一定的糾斜能力，成為應(yīng)用得最為廣泛的防斜鉆具組合之一。進(jìn)入90年代以來(lái)，隨著螺桿鉆具性能和使用壽命的提高，在直井的防斜打快中得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。因此在本井的設(shè)計(jì)中，一開(kāi)采用MWD+鐘擺鉆具組合鉆井，二開(kāi)則采用MWD+鐘擺鉆具+動(dòng)力鉆具組合進(jìn)行復(fù)合鉆井，以達(dá)到提高機(jī)械鉆速和防斜、縮短建井周期的目的。MWD測(cè)量出井底各項(xiàng)鉆井參數(shù)，僅需幾分鐘就能夠傳輸?shù)降孛?，能夠及時(shí)地反映井下異常情況，使工作人員能夠及時(shí)地采取措施，保證鉆井安全；MWD能夠有效地控制定向井、大位移井和水平井井身軌跡，保證鉆進(jìn)過(guò)程按鉆井設(shè)計(jì)進(jìn)行，提高油氣層的鉆遇率；對(duì)于新的油氣區(qū)塊的探井，MWD所測(cè)各種參數(shù)為重要的原始地層資料，因此反映精確地地層本來(lái)面目，對(duì)地層評(píng)價(jià)以及隨后的開(kāi)發(fā)極為重要。4.4 復(fù)合鉆井防斜打快機(jī)理在復(fù)合鉆井過(guò)程中，轉(zhuǎn)盤(pán)和螺桿鉆具聯(lián)合驅(qū)動(dòng)鉆頭鉆進(jìn)。在這種工況下，既有轉(zhuǎn)盤(pán)旋轉(zhuǎn)鉆柱以帶動(dòng)螺桿定子(外殼)的旋轉(zhuǎn)，又有螺桿鉆具自身的旋轉(zhuǎn)。兩種旋轉(zhuǎn)的聯(lián)合作用使得鉆頭的絕對(duì)轉(zhuǎn)速等于螺桿鉆具轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)盤(pán)轉(zhuǎn)速之和。因此，采用螺桿鉆具配合高速PDC鉆頭的復(fù)合鉆井方式能夠大大提高機(jī)械鉆速，其主要原理就在于提高PDC鉆頭的轉(zhuǎn)速，從而提高鉆頭破巖的機(jī)械能量，充分發(fā)揮了PDC鉆頭高速破巖能力來(lái)提高機(jī)械鉆速。4.5 直螺桿鉆具組合防斜機(jī)理直螺桿鉆具組合的防斜實(shí)質(zhì)仍然是鐘擺鉆具防斜，不同之處在于鉆頭轉(zhuǎn)速提高了數(shù)倍，利用螺桿的高轉(zhuǎn)速，在防斜的同時(shí)提高了機(jī)械鉆速。在直井鉆井作業(yè)中，直螺桿鉆具比彎螺桿鉆具所受的載荷要小，因此其使用壽命會(huì)更長(zhǎng)，但由于其本身不具備降斜能力，因此要利用直螺桿鉆具與穩(wěn)定器的復(fù)合鐘擺組合，從而達(dá)到防斜、糾斜的目的。4.6 鉆具組合設(shè)計(jì)結(jié)合所鉆地層的實(shí)際情況和防斜打快的要求，所設(shè)計(jì)的鉆具組合為：下導(dǎo)管井段：444.5mm三牙輪鉆頭0.42m +228.6mm鉆鋌。一開(kāi)：311.1mm三牙輪鉆頭0.35m+203.0mm鉆鋌9.15m+203mmMWD8.39m+310穩(wěn)定器1.8m+203.0mm鉆鋌。二開(kāi)：215.9mmPDC鉆頭0.33m+172mm馬達(dá)9.58m+171mmLWD6.35m+171mmMWD7.88m+158.8mm鉆鋌9.15m+215穩(wěn)定器1.45m+158.8mm鉆鋌。鉆具組合設(shè)計(jì)如表鉆具組合表開(kāi)鉆次序鉆頭尺寸mm井段m鉆具組合備注導(dǎo)管444.5055444.5mm三牙輪鉆頭0.42m +228.6mm鉆鋌一開(kāi)311.10655311.1mm三牙輪鉆頭0.35m+203.0mm鉆鋌9.15m+203mmMWD8.39m+310穩(wěn)定器1.8m+203.0mm鉆鋌二開(kāi)215.903755215.9mmPDC鉆頭0.33m+172mm馬達(dá)9.58m+171mmLWD6.35m+171mmMWD7.88m+158.8mm鉆鋌9.15m+215穩(wěn)定器1.45m+158.8mm鉆鋌5 鉆井設(shè)備選擇國(guó)內(nèi)外油田選擇鉆機(jī)一般以鉆機(jī)公稱(chēng)鉆深或者最大鉤載作為選擇鉆機(jī)的主要參數(shù)。所選擇的鉆機(jī)最大鉤載能完成下套管和解除卡鉆的任務(wù)，并保證有一定的超深能力。根據(jù)前面套管設(shè)計(jì)，本井最大的套管累重為1268.0kN，因此所選鉆機(jī)的最大鉤載Qhamx必須大于1268.0 kN。鉆柱在空氣中的最大重量為QL，即因此所選鉆機(jī)的最大鉆柱載荷Qsamx必須大于1046.34 kN。本井設(shè)計(jì)鉆深3750m，依據(jù)鉆機(jī)選擇原則，鉆機(jī)設(shè)備負(fù)荷能力、鉆達(dá)深度及配置應(yīng)能夠滿(mǎn)足3755m鉆井的需要，同時(shí)為了易于處理井下復(fù)雜情況和提高鉆速等。若能夠接通交流電，建議選擇寶雞石油機(jī)械有限公司的ZJ40/2250DB型交流變頻電驅(qū)動(dòng)鉆機(jī)，其參數(shù)見(jiàn)表；若無(wú)法接通，建議選擇寶雞石油機(jī)械有限公司的ZJ40L/40J型機(jī)械驅(qū)動(dòng)鉆機(jī)，其參數(shù)見(jiàn)表。ZJ40/2250DB型交流變頻電驅(qū)動(dòng)鉆機(jī)基本參數(shù)鉆機(jī)型號(hào)ZJ40/2250DB名義鉆井深度，m114.3mm鉆桿25004000水龍頭型號(hào)SL225中心管直徑，mm75127mm鉆桿20003200最大鉤載，kN2250轉(zhuǎn)盤(pán)開(kāi)口直徑mm698.5檔數(shù)2檔，無(wú)級(jí)變速驅(qū)動(dòng)方式獨(dú)立電驅(qū)動(dòng)或復(fù)合驅(qū)動(dòng)大鉤速度，m/s01.48提升系統(tǒng)繩數(shù)10鉆井鋼絲繩直徑，mm32井架型號(hào)K有效高度，m44額定載荷，kN2250最大快繩拉力，kN280絞車(chē)型號(hào)JC40DB額定功率，KW800底座型號(hào)雙升鉆臺(tái)高度，m7.5凈空高度，m6檔數(shù)6檔，無(wú)級(jí)調(diào)速剎車(chē)液壓盤(pán)剎+電磁渦流輔剎或EATON輔剎天車(chē)型號(hào)TC225鉆井泵型號(hào)臺(tái)數(shù)F-13002驅(qū)動(dòng)方式交流變頻電驅(qū)動(dòng)游車(chē)型號(hào)YC225提升系統(tǒng)輪徑，mm1120電控方式AC-DC-A一對(duì)一控制大鉤型號(hào)DG225總裝機(jī)功率，KW31050ZJ40L/40J型機(jī)械驅(qū)動(dòng)鉆機(jī)基本參數(shù)鉆機(jī)型號(hào)ZJ40/2250DB名義鉆井深度m114.3mm鉆桿25004000轉(zhuǎn)盤(pán)開(kāi)口直徑，mm698.5127mm鉆桿20003200檔數(shù)6（4）正2倒最大鉤載，kN2250井架型號(hào)K大鉤速度，m/s0.1541.75有效高度，m43提升系統(tǒng)繩數(shù)10額定載荷，kN2250鉆井鋼絲繩直徑，mm32底座型號(hào)箱式，疊箱式最大快繩拉力，kN280鉆臺(tái)高度，m6/7.5絞車(chē)型號(hào)JC40B凈空高度，m4.8/6.3額定功率，KW735鉆井泵型號(hào)臺(tái)數(shù)F-13002檔數(shù)6（4）正2倒驅(qū)動(dòng)方式柴油機(jī)驅(qū)動(dòng)主剎車(chē)液壓盤(pán)剎或帶剎中心管直徑，mm75輔助剎車(chē)電磁渦流剎車(chē)柴油機(jī)功率，KW3810或2460+2810天車(chē)型號(hào)TC225提升系統(tǒng)輪徑，mm1120游車(chē)型號(hào)YC225大鉤型號(hào)DG225中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（北京）10021011班6 鉆井液設(shè)計(jì)6.1 鉆井液體系選擇根據(jù)該區(qū)塊地層特點(diǎn)，鉆井液要保持低密度、低固相、強(qiáng)抑制、較低的濾失量、薄而韌的泥餅、優(yōu)良的造壁性和潤(rùn)滑性、良好的流變性和抗溫性，以及減小漏失和保護(hù)油氣層，從而保證安全、快速、高效鉆進(jìn)。根據(jù)預(yù)測(cè)地層情況，一開(kāi)井段鉆井液類(lèi)型選擇低固相聚合物鉆井液，二開(kāi)井段鉆井液類(lèi)型選擇雙保天然高分子鉆井液，見(jiàn)表。設(shè)計(jì)鉆井液類(lèi)型開(kāi)鉆序號(hào)井徑（mm ）井段（m）鉆井液類(lèi)型一開(kāi)311.155-655低固相聚合物鉆井液二開(kāi)215.9655-3750雙保天然高分子鉆井液6.2 鉆井液密度確定綜合考慮快速、安全鉆進(jìn)和及時(shí)發(fā)現(xiàn)油氣層以及保護(hù)油氣層等多種因素，因此一開(kāi)井段鉆井液安全密度附加值取0.05g/cm3；二開(kāi)井段鉆井液安全密度附加值取0.050.1g/cm3，鉆井液密度確定見(jiàn)表所示。設(shè)計(jì)鉆井液密度數(shù)據(jù)井深m地層壓力預(yù)測(cè)系數(shù)設(shè)計(jì)鉆井液密度g/cm300.9501.05000.9501.010000.9501.015000.9501.020000.9501.025000.9501.030000.9501.032000.9101.034000.9041.035000.9051.036000.8981.037000.9051.038000.9051.07 鉆進(jìn)參數(shù)設(shè)計(jì)7.1 鉆頭選型設(shè)計(jì)1.地層條件：從地質(zhì)部門(mén)提供的地層柱狀剖面圖上找出設(shè)計(jì)所鉆各地層的沉積年代，巖性描述，地層液體等作為鉆頭選型的主要依據(jù)。地層條件包括地層類(lèi)型、硬度、巖性和層位厚度。另外巖石力學(xué)部門(mén)對(duì)所鉆巖石機(jī)械性能室內(nèi)測(cè)定給出的硬度、塑性、研磨性和可鉆性等數(shù)據(jù)確定鉆頭類(lèi)型。2.必須對(duì)各種類(lèi)型鉆頭結(jié)構(gòu)、工作原理、適應(yīng)性有充分的了解，這是合理選擇鉆頭的重要環(huán)節(jié)。3.對(duì)已使用的鉆頭進(jìn)行詳細(xì)的分析、評(píng)價(jià)，作為鉆頭選型的比較標(biāo)準(zhǔn)，這是合理選擇和使用好鉆頭的重要步驟。 由于缺乏鉆頭選型所需的巖石力學(xué)等資料，因此鄰井地層巖性是最重要的鉆頭選型資料，參照鉆井工程設(shè)計(jì)表2-8-122-8-16-1鉆頭選型與地層巖性特性的對(duì)應(yīng)關(guān)系，再結(jié)合相似區(qū)塊的已鉆井鉆頭使用資料評(píng)選出該井的鉆頭。下導(dǎo)管井段（055m）：FJT4171（井段：055m）。一開(kāi)（55655m）：FJT517G1（井段：55655m）。二開(kāi)（6553755m）：GP19455EX1（井段：6552055m）；GP19455EX1（井段：20553000m）；G5361（井段：30003755m）。7.2 機(jī)械破巖參數(shù)設(shè)計(jì)7.2.1 鉆壓、轉(zhuǎn)速確定的一般原則鉆壓、轉(zhuǎn)速的選擇取決于所鉆地層巖性，鉆頭自身的力學(xué)機(jī)械特性，下部鉆具組合。鉆壓（W）、轉(zhuǎn)速（n）選擇的原則：1.軟地層采用低鉆壓、高轉(zhuǎn)速；2.硬及中硬地層、深部地層采用高鉆壓、低轉(zhuǎn)速；3.鉆頭安全承載能力一般取0.60.8kN/mm，對(duì)不同類(lèi)型、范圍的鉆頭廠(chǎng)家均有推薦值。4.HD、PDC、TSP鉆頭鉆壓、轉(zhuǎn)速選擇按廠(chǎng)家推薦值。5.除密封滑動(dòng)軸承，均可以采用高轉(zhuǎn)速。7.2.2 采用最優(yōu)關(guān)系方程確定W，n根據(jù)Amoco鉆速方程，牙齒（軸承）磨損方程，鉆進(jìn)目標(biāo)函數(shù)，由最優(yōu)化公式計(jì)算數(shù)學(xué)方法可求得機(jī)械破碎參數(shù)的最優(yōu)關(guān)系曲線(xiàn)方程。對(duì)于軟地層： 下導(dǎo)管井段（井段：055m）：根據(jù)江鉆鉆頭使用手冊(cè)，取一開(kāi)（井段：55655m）：取二開(kāi)（井段：6553755m）：GP19455EX ：G536：設(shè)計(jì)結(jié)果見(jiàn)表機(jī)械破碎參數(shù)鉆頭序號(hào)鉆頭尺寸mm類(lèi)型鉆進(jìn)井段m 地層鉆壓kN轉(zhuǎn)速r/min純鉆h 進(jìn)尺m機(jī)械鉆速m/h0444.5FJT417055A1516025527.51311.1FJT517G55655AC1247020600302215.9GP19455EX6552055CF36080150+n馬達(dá)401400353215.9GP19455EX20553000F3F2K6080150+n馬達(dá)4094523.634215.9G53630003750F2KQJ80120+n馬達(dá)4075518.887.3 水力參數(shù)設(shè)計(jì)水力參數(shù)對(duì)鉆速有著重要的影響。其主要表現(xiàn)在水力破巖作用、水力清巖作用。射流與鉆頭的五個(gè)水力參數(shù)為：射流噴速、射流沖擊力、射流水功率、鉆頭水功率和鉆頭壓降。由于和實(shí)質(zhì)上是一個(gè)參數(shù)，所以在本設(shè)計(jì)中只計(jì)算不計(jì)算3。本設(shè)計(jì)主要設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)如下：第一次開(kāi)鉆（0655m）設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)：1#，311.1mm，F(xiàn)JT517G井深：，。，。1）確定流量：；由F-1300泵水功率特性，選套缸，。鉆井采用雙泵，。鉆井液流變參數(shù)：，。2）計(jì)算循環(huán)壓耗：鉆桿內(nèi)流速：；鉆桿外流速：；鉆鋌內(nèi)流速：；鉆鋌外環(huán)空流速：；，；，故環(huán)空壓耗：3）計(jì)算鉆頭壓降：4）計(jì)算當(dāng)量噴嘴當(dāng)量直徑：5）計(jì)算噴嘴組合：采用三不等徑組合，選?。?，。計(jì)算功能參數(shù)：；第二次開(kāi)鉆（6553755m）鉆頭序號(hào)：2#，215.9mm，GP19455EX設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)：，。，。設(shè)計(jì)方法和步驟同前。設(shè)計(jì)結(jié)果見(jiàn)表。鉆頭序號(hào)：2#，215.9mm，GP19455EX設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)：，。，。設(shè)計(jì)方法和步驟同前。設(shè)計(jì)結(jié)果見(jiàn)表。鉆頭序號(hào)：3#，215.9mm，GP19455EX設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)：，。，。設(shè)計(jì)方法和步驟同前。設(shè)計(jì)結(jié)果見(jiàn)表。鉆頭序號(hào)：4#，215.9mm，G536設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)：，。，。設(shè)計(jì)方法和步驟同前。設(shè)計(jì)結(jié)果見(jiàn)表。水力參數(shù)設(shè)計(jì)鉆頭序號(hào)鉆頭直徑mm井段m噴嘴直徑mm立管壓力MPa流量L/S鉆頭壓降MPa鉆頭水功率kw鉆頭比水功率W/mm2射流沖擊力KN噴射速度m/sJ1J2J31311.1065514.2914.2912.714.2179.666.715357.0313.941752215.965594714.2914.2912.714.0146.9211.353014.484.84103215.9947205514.2914.2912.717.4946.927.532567.044.46953215.92055300012.714.29018.6546.929.3243711.947.471594215.93000375512.714.29019.346.928.4239510.797.471598 油氣井壓力控制油氣井壓力控制按照鉆井井控技術(shù)規(guī)程（SY/T6426-2005）、天然氣井工程安全技術(shù)規(guī)范（Q/SHS0003.1-2004）執(zhí)行。鉆井井口裝置、井控管匯的配套與安裝應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格按照行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)鉆井井控裝置組合配套安裝調(diào)試與維護(hù)(SY/T5964-2006)的規(guī)定要求執(zhí)行。8.1 一開(kāi)井口裝置第一次開(kāi)鉆（一開(kāi)）時(shí)由于鉆達(dá)地層較淺，只有幾百米，所以不要求安裝井口防噴裝置，井口裝置簡(jiǎn)單。8.2 二開(kāi)井口裝置由于所設(shè)計(jì)的井是勘探油氣井，因此井控裝置的要求較高。第二次開(kāi)鉆（二開(kāi)）時(shí)，安裝一個(gè)雙閘板防噴器、一個(gè)單閘板防噴器和一個(gè)環(huán)形防噴器及安全的壓井和節(jié)流管匯。8.3 井控管匯 二開(kāi)的井控管匯應(yīng)滿(mǎn)足要求，以免出現(xiàn)異常情況時(shí)能夠很好地實(shí)施井控，保證鉆井的安全，防止造成人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失。8.4 井控裝置和套管試壓（1）全套井控裝置應(yīng)在井控車(chē)間用清水按規(guī)定試壓合格后才能送往井場(chǎng)應(yīng)用，在井場(chǎng)上安裝好后按表的參數(shù)試壓。試壓參數(shù)表開(kāi)鉆次數(shù)井控裝置和套管型號(hào)試壓要求介質(zhì)壓力MPa時(shí)間min允許壓降MPa二開(kāi)環(huán)型防噴器FH28-35清水10300.7雙閘板防噴器2FZ28-35清水10300.7節(jié)流管匯JG-S1-Y1-35清水10300.7壓井管匯YG-35清水10300.7套管244.5mm套管J-558.94mm清水10300.7177.8mm套管N-809.19mm清水35300.7注： (1) 244.5 mm套管最低抗內(nèi)壓強(qiáng)度24.27Mpa，177.8 mm套管最低抗內(nèi)壓強(qiáng)度49.92Mpa。（2）各開(kāi)次井控裝置試壓與套管試壓同時(shí)進(jìn)行。（3）放噴管線(xiàn)按10MPa試壓；穩(wěn)壓時(shí)間為30min，允許壓降小于0.7MPa。（4）鉆開(kāi)油氣層前、更換井控裝置零部件后以及氣層鉆進(jìn)中每月應(yīng)采用堵塞器或試壓塞參照上述有關(guān)要求及條件對(duì)井口裝置試壓。8.5 井控設(shè)備的安裝要求（1）防噴器必須安裝平正，并用鋼絲繩四角繃緊。（2）液控管匯安裝整齊，車(chē)輛跨越處應(yīng)安過(guò)橋蓋板，遠(yuǎn)控臺(tái)及儲(chǔ)能器安裝在距井口左前方25m以上的專(zhuān)用活動(dòng)房?jī)?nèi)，距放噴管線(xiàn)或壓井管線(xiàn)應(yīng)有2m以上距離，并在周?chē)粲袑挾炔簧儆?m的人行通道。遠(yuǎn)控臺(tái)的電源線(xiàn)、氣源線(xiàn)要單獨(dú)連接。儲(chǔ)能器瓶的壓力要始終保持在工作壓力范圍內(nèi)。（3）具有手動(dòng)鎖緊機(jī)構(gòu)的所有閘板防噴器應(yīng)安裝手動(dòng)操作桿，靠手輪端應(yīng)支撐牢固，中心線(xiàn)與鎖緊軸之間的夾角不大于30，并掛牌標(biāo)明開(kāi)關(guān)方向和圈數(shù)，手動(dòng)操作桿手輪下方應(yīng)安裝操作臺(tái)。（4）防噴管線(xiàn)和放噴管線(xiàn)應(yīng)采用專(zhuān)用管材。（5）放噴管線(xiàn)的安裝和固定應(yīng)符合鉆井井控規(guī)定實(shí)施細(xì)則的要求；放噴管線(xiàn)接出井口75m以上的安全地帶，距各種設(shè)施不小于50m，放噴管線(xiàn)出口處具備點(diǎn)火條件，至少在一個(gè)主放噴口修建燃燒池。（6）在進(jìn)入氣層前配備齊全其它鉆具內(nèi)防噴工具，鉆井液處理裝置，并按要求安裝好井控監(jiān)測(cè)的儀器、儀表。 8.6 中途測(cè)試井控要求中途測(cè)試與測(cè)井前必須進(jìn)行通井，保證測(cè)試工具和測(cè)井工具的順利下入。起、下測(cè)試工具前，檢查提升系統(tǒng)、指重表、記錄儀等，確保測(cè)試順利進(jìn)行和準(zhǔn)確記錄。按要求準(zhǔn)備好足夠數(shù)量、質(zhì)量合格的鉆井液。下鉆過(guò)程中，由專(zhuān)人記錄返出情況，每5柱記錄1次，并核對(duì)與應(yīng)返出量是否一致，發(fā)現(xiàn)異常立即匯報(bào)。按設(shè)計(jì)連接好地面測(cè)試控制管線(xiàn)及裝置，仔細(xì)檢查油、氣、水分離器及計(jì)量?jī)x器，要求地面系統(tǒng)符合設(shè)計(jì)要求、井內(nèi)無(wú)異常，才能進(jìn)行座封。座封前，試關(guān)半封和環(huán)形防噴器一次，作好反灌鉆井液的準(zhǔn)備工作，并試灌一次。座封開(kāi)井后，密切觀(guān)察環(huán)空液面，若液面下降，立即向環(huán)空反灌鉆井液，并關(guān)井、解封，準(zhǔn)備重新座封。開(kāi)井后若有天然氣噴出，則應(yīng)立即點(diǎn)火燃燒；若發(fā)現(xiàn)噴出的流體內(nèi)含有硫化氫，而管柱或地面系統(tǒng)又不抗硫，且又無(wú)相應(yīng)防護(hù)工藝措施時(shí)，應(yīng)立即關(guān)井、壓井、解封起鉆。測(cè)試完畢后,若鉆具內(nèi)液體排空,應(yīng)打開(kāi)循環(huán)閥進(jìn)行壓井作業(yè)，待井壓穩(wěn)后才能起鉆。起測(cè)試管串時(shí)，控制上提速度，并及時(shí)定量灌入鉆井液，避免抽噴。8.7 測(cè)井井控要求（1）測(cè)井對(duì)井口設(shè)備的要求井口有剪切電纜設(shè)備，一旦井口失控可以快速剪斷測(cè)井電纜，達(dá)到立即封井。（2）測(cè)井井控預(yù)防措施 測(cè)井施工小隊(duì)必須嚴(yán)格按測(cè)井操作規(guī)程精心組織施工，如果測(cè)井作業(yè)超過(guò)規(guī)定時(shí)間，井隊(duì)必須通井循環(huán)鉆井液。如果井內(nèi)復(fù)雜，測(cè)井儀器在井內(nèi)遇阻卡嚴(yán)重時(shí)，必須要求井隊(duì)通井循環(huán)鉆井液。在測(cè)井過(guò)程中，井隊(duì)和測(cè)井隊(duì)派專(zhuān)人井口值班，負(fù)責(zé)檢查和觀(guān)察測(cè)井設(shè)備的運(yùn)行情況，注意井內(nèi)鉆井液情況，一旦發(fā)現(xiàn)井口鉆井液出現(xiàn)溢流，立即通知井隊(duì)和測(cè)井小隊(duì)長(zhǎng)。井口一旦發(fā)現(xiàn)輕微的鉆井液溢流時(shí)，測(cè)井隊(duì)在小隊(duì)長(zhǎng)的組織下，安全、快速將儀器取出井口（同時(shí)立即向井隊(duì)通報(bào)），以便井隊(duì)立即采取措施壓井。（3）井口失控應(yīng)急要求在測(cè)井過(guò)程中，如果萬(wàn)一發(fā)生井口失控，立即將測(cè)井絞車(chē)停車(chē)熄火，控制一切火源，在現(xiàn)場(chǎng)的統(tǒng)一指揮下用井口設(shè)備剪斷測(cè)井電纜或射孔電纜，立即開(kāi)關(guān)井口。8.8 油氣井控制的主要措施（1）開(kāi)鉆前必須向全隊(duì)職工、鉆井現(xiàn)場(chǎng)的所有工作人員進(jìn)行地質(zhì)、工程、鉆井液和井控裝備等方面的技術(shù)措施交底，并提出具體要求。（2）嚴(yán)格執(zhí)行井控工作九項(xiàng)管理制度，落實(shí)溢流監(jiān)測(cè)崗位、關(guān)井操作崗位和鉆井隊(duì)干部24h值班制度，井控準(zhǔn)備工作及應(yīng)急預(yù)案必須經(jīng)驗(yàn)收合格后，方可鉆開(kāi)油氣層。（3）各種井控裝備及其它專(zhuān)用工具、消防器材、防爆電路系統(tǒng)配備齊全、運(yùn)轉(zhuǎn)正常。（4）進(jìn)入氣層前50100m對(duì)上部裸眼段進(jìn)行承壓試驗(yàn)無(wú)井漏后并將鉆井液密度逐步調(diào)整至設(shè)計(jì)要求值；每次起鉆前必須活動(dòng)方鉆桿旋塞一次，每次起鉆完檢查活動(dòng)閘板封井器一次，半月活動(dòng)檢查環(huán)型封井器一次，以保證其正?？煽俊＃?）氣層鉆進(jìn)中，必須在近鉆頭位置安裝鉆具止回閥；接止回閥下鉆每下2030柱鉆具灌滿(mǎn)鉆井液；鉆臺(tái)上配備與鉆具尺寸相符的鉆具止回閥，并配有搶裝止回閥工具；在大門(mén)坡道上準(zhǔn)備一根防噴單根（鉆桿下部有與鉆鋌扣相符的配合接頭）。（6）必須按班組進(jìn)行各種工況的防噴演習(xí)，并達(dá)到規(guī)定要求。（7）嚴(yán)格落實(shí)坐崗制度，無(wú)論鉆進(jìn)還是起下鉆，或其它輔助作業(yè)，鉆井班都必須落實(shí)專(zhuān)人24h坐崗觀(guān)察鉆井液池液面變化和鉆井液出口情況，地質(zhì)錄井人員除了在儀表上觀(guān)察外，必須對(duì)鉆井液池液面變化和鉆井液出口進(jìn)行定時(shí)觀(guān)察，定時(shí)測(cè)量進(jìn)出口鉆井液性能；兩個(gè)崗都必須作好真實(shí)準(zhǔn)確記錄；值班干部必須對(duì)上述兩個(gè)崗位工作情況進(jìn)行定時(shí)和不定時(shí)檢查，并當(dāng)班簽認(rèn)。（8）鉆進(jìn)中遇到鉆速突然加快、放空、井漏