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设计编号: 202206-209
钻 钻 井 工 程 设 计
中石化胜利油田分公司 2 2022 年 6 06 月 0 30 日
单位: 东胜精攻 井号: 沾 130-斜 4 井别: 生产井 井型: 定向井
沾 沾 130- -斜 斜 4 4 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
：
：
钻井液设计 ：
：
固 井 设 计 ：
：
定 额 设 计 ：
：
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 ........................................................................................................ 11
9
油气层保护要求 ................................................................................................ 14
10
油气井压力控制（井控专篇）
........................................................................ 15
11
固井设计 ............................................................................................................ 27
12
钻井施工重点技术要求 .................................................................................... 27
13
完井井口装置 .................................................................................................... 40
14
职业健康、生产安全、公共安全、环保（HSE）要求 ................................ 40
15
钻井资料要求 .................................................................................................... 51
中国石化
井
钻井工程设计
1 沾 沾 130- -斜 斜 4 4
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）
胜利油田分公司油气开发管理中心井位审批纪要 2022-152。预计钻井总投资（包括测井、录井、泥浆不落地）366.57 万元。
1.2 井位 数据 初测井口坐标：纵(X)4201613
横(Y)20618902 方位修正角(°)：-8.3
磁倾角(°)：56.62
磁场强度(μT)：53.47
2 质量要求 2.1 直井段井身质量要求 表2 2- -1 1
井身质量要求
井深 （m）
井斜角 （≤°）
全角变化率 （≤°/30m）
水平位移 （≤m）
0～500 1 1.25 15 500～700 2 1.25 15 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 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 靶半径(m):25.00
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/cm3
激动压力当量密度(Sg)：0.036g/cm3
井涌条件当量密度(Sk)：0.05g/cm3
安全附加当量密度(Sf)：0.07g/cm3
正常压差允值：12～15MPa 异常压差允值：15～20MPa
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井
钻井工程设计
2 沾 沾 130- -斜 斜 4 4
3.2 井身结构设计数据表 表3 3- -1 1
井身结构设计
开钻 顺序 钻头尺寸 （mm）
井深 （m）
套管外径 （mm）
套管下深 （m）
水泥封固段 （m）
一开 346.1 301.0 273.1 300 0～301 二开 241.3 1589.09 177.8 1586 0～1589.09 3.3 井身结构示意图
图3 3- -1 1
井身结构图
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井
钻井工程设计
3 沾 沾 130- -斜 斜 4 4
4 轨道设计 4.1 轨道设计 表4 4- -1 1
轨道设计表
井号：沾 130-斜 4 轨道类型：直-增-稳
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（°）
1405.00 509.23 341.79 700.00 42.45 磁倾角（°）
磁场强度（μT）
磁偏角 （°）
收敛角 （°）
方位修正角 （°）
56.62 53.47 -7.47 0.83 -8.30 初测井口：X=4201613.00 Y=20618902.00 靶点:A X=4202075 Y=20618750 垂深:1380m
闭合距:486.36m
闭合方位:341.79°
靶半径:25m 表4 4- -2 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
700.00 0.00 341.79 700.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
983.02 42.45 341.79 957.83 100.14 95.13 -31.30 4.50 0.00
1555.21 42.45 341.79 1380.00 486.36 462.00 -152.00 0.00 0.00 A 1589.09 42.45 341.79 1405.00 509.23 483.73 -159.15 0.00 0.00
表4 4- -3 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 0.00 341.79 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 700.00 0.00 341.79 0.00 700.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 740.00 6.00 341.79 341.79 739.93 2.09 1.99 -0.65 4.50 0.00 4.50 0.00 780.00 12.00 341.79 341.79 779.42 8.35 7.93 -2.61 4.50 0.00 4.50 0.00 820.00 18.00 341.79 341.79 818.04 18.70 17.76 -5.84 4.50 0.00 4.50 0.00 860.00 24.00 341.79 341.79 855.36 33.02 31.37 -10.32 4.50 0.00 4.50 0.00 900.00 30.00 341.79 341.79 890.99 51.17 48.61 -15.99 4.50 0.00 4.50 0.00 910.49 31.57 341.79 341.79 900.00 56.55 53.71 -17.67 4.50 0.00 4.50 0.00 940.00 36.00 341.79 341.79 924.52 72.95 69.30 -22.80 4.50 0.00 4.50 0.00 980.00 42.00 341.79 341.79 955.59 98.11 93.20 -30.66 4.50 0.00 4.50 0.00 983.02 42.45 341.79 341.79 957.83 100.14 95.13 -31.30 4.50 0.00 4.50 0.00 1083.02 42.45 341.79 341.79 1031.61 167.64 159.24 -52.39 0.00 0.00 0.00 0.00 1183.02 42.45 341.79 341.79 1105.39 235.14 223.36 -73.49 0.00 0.00 0.00 0.00 1283.02 42.45 341.79 341.79 1179.18 302.64 287.48 -94.58 0.00 0.00 0.00 0.00 1383.02 42.45 341.79 341.79 1252.96 370.14 351.60 -115.68 0.00 0.00 0.00 0.00 1483.02 42.45 341.79 341.79 1326.74 437.64 415.72 -136.77 0.00 0.00 0.00 0.00 1555.21 42.45 341.79 341.79 1380.00 486.36 462.00 -152.00 0.00 0.00 0.00 0.00 1589.09 42.45 341.79 341.79 1405.00 509.23 483.73 -159.15 0.00 0.00 0.00 0.00
中国石化
井
钻井工程设计
4 沾 沾 130- -斜 斜 4 4
4.2 井眼轨道垂直投影图
图4 4- -1 1
井眼轨道垂直投影图
4.3 井眼轨道水平投影图
图4 4- -2 2
井眼轨道水平投影图
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5 沾 沾 130- -斜 斜 4 4
5 钻井设备 5.1 设备选择要求 本井设计钻深 1589.09m，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 1589.09m 及以上钻井的需要。
（1）正常钻井施工过程中最大工作钩载不能超过钻机实际最大钩载的 80%。
（2）钻具的最大净重不能超过钻杆盒承载能力。
（3）钻机净空高应满足设计井口装置安装的需要。
（4）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 5- -1 1
20 型钻机主要设备配备要求 序号 设备名称 主要技术参数 单位 数量
1 天车 最大静负荷 1580kN
台 1
2 游车大钩 最大钩载 1580kN 台 1
3 水龙头 最大静负荷1600kN，最高工作压力35MPa，中心内径75mm 台 1
4 转 盘 最大静负荷 1350kN，开口直径 444.5mm 台 1
5 井架 最大静钩载 1600kN 套 1
6 绞车 额定输入功率 450kW，最大快绳拉力 210kN 台 1
7 井架底座 钻台面高度 4m 或 5m，转盘梁最大静载荷 1600kN 套 1 选一 8 动力系统 单台功率不小于 810kW 台 2
9 钻井泵组 单台功率不小于 597kW（800HP）
台 1～2
10 钻井液 循环罐 含搅拌机，单罐有效容积不小于 30 m 3
个 3
11 振动筛
套 1
12 除砂器
台 1
13 离心机 处理量≥ 40 m 3 /h 台 1～2
14 钻井参数仪
套 1
注：本表仅列 2000m 钻机的主要设备要求，其他设备配备执行 Q/SH 0168.1-2008。
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井
钻井工程设计
6 沾 沾 130- -斜 斜 4 4
6 钻具组合与强度校核 6.1 钻具组合 表6 6- -1 1
钻具组合
开钻 次序 井眼尺寸
（mm）
钻进井段
（m）
钻具组合 一开 346.1 0～301 Φ346.1mm 钻头 +Φ177.8mm 钻铤 9 根（含无磁钻铤 1 根）+Φ127mm 钻杆 二开 241.3 301～1589.09 Φ241.3mm 钻头+Φ196.7mm1.25°单弯动力钻具+止回阀+Φ177.8mm无磁钻铤1根+MWD +Φ177.8mm钻铤2根+Φ127mm加重钻杆 15 根+Φ127mm 钻杆 通井 241.3 0～1589.09 组合一：Φ241.3mm 钻头+止回阀+Φ177.8mm 钻铤 2 根+Φ235mm螺扶+Φ127mm 加重钻杆+Φ127mm 钻杆 组合二：Φ241.3mm 钻头+Φ235mm 螺扶+止回阀+Φ127mm 加重钻杆 1 根+Φ235mm 螺扶+Φ127mm 加重钻杆+Φ127mm 钻杆 注：本设计供参考，施工单位在实钻中可根据实际情况依据地层特性在确保井下安全、确保下套管顺利和井身质量、提高钻井速度的原则调整钻具组合；通井钻具的选择应该有利于井眼修复，以保证套管顺利下入。
6.2 钻柱强度校核 表6 6- -2 2
钻柱强度校核
中和点深度(m):1481.32 中和点位置:外径 127mm 内径 76.2mm 加重钻杆 钻
具
明
细 序号 钻柱 名称 外径 （mm）
内径 （mm）
钢级 重量 （kg/m）
长度 （m）
屈服强度 （MPa）
抗拉 系数 抗扭 系数 MISES 系数 1 钻铤 177.8 71.44
163.2 27.0
59.89 14.67 2 加重钻杆 127.0 76.2
73.85 135.0
100.0 54.83 14.52 3 钻杆 127.0 108.6 G-105 29.1 1427.09 724.0 8.69 24.16 3.35
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7 沾 沾 130- -斜 斜 4 4
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8 沾 沾 130- -斜 斜 4 4
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6.3 定向井井下专用工具及仪器 表 表 6 6- - 3 井下专用工具及仪器表
名
称 规
格 型
号 数
量 备
注 Φ177.8 mm 无磁钻铤 根
1
Φ127mm 加重钻杆 根
15
Φ235mm 螺旋扶正器 个
2
Φ196.7mm 单弯（1.25°）
根
1
Φ177.8mm 钻铤 根
8
MWD、电子单多点 套
各 1
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7 钻头选型与钻井参数 7.1 钻头选型设计 表7 7- -1 1
钻头 选型设计表
序号 尺寸 （mm）
钻进井段 （m）
进尺 （m）
纯钻时间（h）
机械钻速（m/h）
数量 （只）
钻头型号推荐 1 2 1 346.1 0～301 301 10 30.1 1 P2
2 241.3 301～1589.09 1288.09 45 28.62 1 HAT127
7.2 钻井参数设计 表7 7- -2 2
钻井参数设计表
钻头 序号 层位 井段 (m) 喷嘴 组合 (mm) 钻 进 参 数 水
力
参
数 钻压 (kN) 转速 (r/min)排量(L/s) 立管 压力 (MPa) 钻头 压降 (MPa) 循环 压耗 (MPa) 冲 击力 (kN) 喷射 速度 (m/s) 钻头水 功率 (kW) 比水 功率 (W/mm2 ) 上返 速度 (m/s) 功率 利用率 (％) 1 明化镇组 0～301
2 馆陶组 301～1589.09 11,11,11 30～120 70+螺杆 33 13.11 8.91 4.2 4.59 115.79 293.93 6.43 1 67.96
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8 钻井液设计 8.1 基本数据 表 表 8-1
钻井液设计基本数据 井身结构 地面循环量
（m 3 ）
井眼容积 （m 3 ）
补充量 （m 3 ）
总需要量 （m 3 ）
钻头尺寸×钻深（mm×m）
套管尺寸×下深 （mm×m）
Φ346.1×301 Φ273.1×300 80 34
51
165
Φ241.3×1589.09 Φ177.8×1586 80 86
107
273
重点情况提示 1.钻入不整合面附近，防漏； 2.起钻灌满钻井液，控制起钻速度，防止抽吸引起井（涌）喷。
大 注：裸眼段容积按井径扩大 10% 计算。
8.2 钻井液体系 表 表 8-2
钻井液体系 井段（m）
钻井液体系 0～301 土浆 ...
