钻井工程设计(石油、煤层气).ppt

* * * 不同钻头类型性能比较 钻柱与下部钻具组合设计 钻具组合1：215.9mmPDC钻头+178mm液动潜孔锤+单流阀+158.8mm钻铤×2根+214mm扶正器+158.8mm钻铤×1根+214mm扶正器+158.8mm钻铤×21根+158.8mm随钻震击器+158.8mm钻铤×2根+旁通阀+127mm加重钻杆×15根+127mm钻杆 钻具组合2：215.9mm牙轮钻头+178mm液动潜孔锤+单流阀+158.8mm钻铤×2根+214mm扶正器+158.8mm钻铤×1根+214mm扶正器+158.8mm钻铤×21根+158.8mm随钻震击器+158.8mm钻铤×2根+旁通阀+127mm加重钻杆×15根+127mm钻杆 6、钻井参数优化设计 钻井工程的总目标：以最低的成本钻出高质量的井眼. 影响钻速和钻头寿命的因素： （1）不可控因素 是指客观存在的因素，如所钻的地层、岩性、储层埋藏深度以及地层压力等。 （2）可控因素 可进行人为调节的因素，如地面机泵设备、钻头类型、钻井液性能、钻压、转速、泵压和排量等。 6、钻井参数优化设计 转速、钻压 实际中：确定钻头磨损量→求不同转速下的最优钻压→选取每米成本最低的钻压、转速组合。 泵量、钻头水力参数：寻求合理的水力参数配合，使井底获得最大的水力能量分配，从而达到最优的井底净化效果和提高机械钻速之目的。 井控与HSE（health safefy environment)设计 井控装置设计：防喷器、控制装置的设计。 （1）防喷器压力级别应高于最高地层压力。不同压力级别的防喷器组合形式按标准执行。 （2）在钻具组合部分设计包括单流阀、旁通阀等内防喷工具。 井控措施：钻开油气层前由甲方监督组织井队技术干部向全队职工进行工程、地质、钻井液和井控装备等四个方面的技术交底，并提出具体要求。 8、固井工程设计 固井工程是钻井工程的关键环节，是多学科、多工种联合作业的隐蔽性、一次性、时效性、风险性工程，其施工质量好坏不仅关系到钻井工程的成败和油气井的寿命，而且影响到油气田勘探开发的整体效果。 钻井到需要下套管固井的井深时，应及时收集现场测井、钻井、录井资料进行施工设计，校核套管强度，设计管串结构，取现场水泥、水样进行水泥配方试验，确定施工水泥浆及浆柱结构、施工参数，最后形成固井施工设计。 完井设计 完井是钻井与采油气的桥梁，是从制定钻采工程方案优化完井方式开始，到钻开油气层、下入套管（尾管、筛管）、注水泥固井、射孔、先期增产措施、下生产管柱、试油排液，直至投产的一项系统工程。 完井方式：裸眼完井、打孔或割缝衬管完井、固井射孔完井（最常用）、裸眼防砂筛管或砾石充填完井、管内砾石充填完井、贯眼完井。 固井、完井工程设计 套管柱设计 ： 规格、材质、壁厚、连接 内压、外压、拉力、压力、弯矩等 注水泥工艺设计： 水泥标号、水泥浆性能、注水泥方法、工具等。 * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * 地质条件 5）高渗透性地层：如砂岩地层，易形成较厚泥饼，容易造成卡钻。泥浆应具有较低滤失量、较低固相含量，良好的润滑性能，并配备一定数量的解卡剂。 6）地层完整程度：完整地层，重点考虑流变性能及润滑性能。松散、破碎地层，钻井液应具有适当的密度，保证对孔壁具有足够的支撑；粘度、切力不能太低，返速不能太高，以免冲刷孔壁；胶凝强度不能太大，避免起下钻及开泵时压力波动大抽垮或压漏地层。 地质条件 7）孔隙、裂隙发育地层：孔隙或裂隙大小，是确定堵漏方法及施工工艺的重要依据。 8）地层温度梯度：高温地层，泥浆应具有良好的抗温性能。冻土层或寒冷地区，采用抗低温泥浆，或采取必要的保温措施。 9）地质年代、地层埋藏深度也是判断复杂情况、进行钻井液设计的重要依据。如泥页岩地层，年代古老且埋藏较深可能已失去水敏特性；石膏地层，200米以浅的石膏含结晶水的几率很高，200米已深的石膏多不含结晶水。 孔型、孔别结构参数 斜孔、水平孔，对泥浆的悬浮与携带、泥浆的润滑性能要求严格。 勘探孔：油气、非常规油气、钾盐等勘探，应考虑冲洗液对测录井及取心质量的影响，以及密度、封堵等对储层的影响。 孔径大小：对泥浆流动速度的影响，需考虑携带及循环对孔壁冲蚀作用的影响。 套管下深：下套管之后，可以改变泥浆类型和工艺参数。 孔深：随着深度的增加，减摩降阻作用越重要。 工艺方法、钻具组合 全面钻进，岩屑量大，要考虑泥浆的携岩能力。 孔底动力钻具：对泥浆流变性、固相含量及润滑性要求较高。同时应考虑对处理孔内事故的影响，如孔内动力钻具对扫孔的影响。 绳索取心钻进：较低的粘度、切力及固相含量，良好的润滑性能有助于防止绳钻钻杆内壁结垢，降低环空压力，减小压力激动的影响。 设备状