第五届-单项组钻完井工程.docxVIP

团队编号：

中国石油工程设计大赛方案设计类作品

比赛类别

方案设计类钻完井工程单项组

完成日期2015年4月13日

中国石油工程设计大赛组织委员会制

作品简介

本作品钻完井工程设计以已钻5口井的地质资料为依据，以解决探井所显示的复杂情况为导向，以安全、高效、经济钻进为原则，形成了以直井+水平井为主要开发井型的钻井设计。其中钻进方式按照经济、高效、安全的要求进行设计，选择了“浅层直井段快速钻井技术+二开造斜段泡沫钻井技术+水平段油基钻井液技术”的钻进方式，提高了机械钻速。同时，对钻井液体系进行了优化，选出了具有强抑制性的防塌防漏油基钻井液体系，为安全、优质钻井提供了保障。在固井设计中根据页岩气水平段大型多段压裂对水泥石的要求，采用了适合页岩气水平井固井的ElastiSlurry水泥浆体系。针对水平段使用油基钻井液的特点，优选VersaClean高效冲洗隔离液，可以清洗环空中不

同黏度和密度的油基钻井液。

I

目录

第1章钻完井工程设计概述 1

1.1方案设计要点 1

1.2方案设计思路 1

1.3引用标准及规范 2

第2章地质概况 4

2.1区块自然地理概况 4

2.2区域地质概况 5

2.2.1区块构造特征 5

2.2.2地层特征 5

2.1.3岩性特征 6

2.1.4地化特征 8

2.1.5储集特征 8

2.1.6含气性特征 9

2.1.7地应力分布 9

2.2气藏储层特征 9

2.2.1储层岩性及矿物组成 9

2.2.2储层物性分析 10

2.2.3储层敏感性分析 12

2.2.4储层岩石力学特性分析 12

2.2.5储层流体特性分析 13

2.3气藏温度及压力系统 14

2.3.1气藏压力系统 14

2.3.2气藏温度 14

2.4钻井揭示地层特点及钻井难点 15

2.5钻完井方案总体规划 16

2.5.1钻完井方案总体设计原则 16

2.5.2钻完井工程质量要求 16

第3章井身结构设计 18

3.1井身结构设计依据 18

3.2井身结构确定方法 18

3.3井身结构设计 18

3.3.1井身结构设计 18

3.3.2井身结构设计说明 20

II

第4章钻井方式设计 21

4.1浅层直井段快速钻井技术 21

4.1.1“清水十PDC钻头十螺杆钻具”复合钻井理论依据 21

4.1.2复合钻井效果比较 21

4.2二开定向井段泡沫钻井技术 22

4.2.1泡沫定向可行性分析 22

4.2.2泡沫钻井效果 23

4.3三开井段油基钻井液技术 23

第5章井眼轨道设计与控制 25

5.1井眼轨道剖面设计 25

5.1.1剖面设计原则 25

5.1.2井眼轨道参数优选 25

5.1.3井眼轨道设计数据 25

5.2井眼轨迹控制技术 28

5.2.1二开大井眼长稳斜段控制 28

5.2.3三开长水平段控制 28

第6章钻柱组合及强度设计 30

6.1钻具组合设计 30

6.1.1直井段钻具组合设计 30

6.1.2定向钻具组合设计 30

6.2钻柱组合强度校核 31

第7章钻井参数与钻井液设计 32

7.1钻头选型 32

7.1.1钻头选型依据 32

7.1.2钻头选型结果 32

7.2机械参数和水力参数设计 32

7.2.1机械参数设计 33

7.2.2水力参数设计 33

7.3钻井液设计 33

7.3.1钻井液设计依据与原则 33

7.3.2钻井液设计重点提示 34

7.3.3钻井液体系的选择 34

7.3.4钻井液密度的确定 34

III

7.3.5钻井液性能设计 35

7.3.6分段钻井液配制、维护及处理程序 36

第8章钻机选择及钻前安装工程 39

8.1钻机选择 39

8.1.1设备选择要求 39

8.1.2钻井主要设备 39

8.2钻前及安装工程 40

8.2.1井场选址