深圳百米井业打井钻井有限公司

第一节  对井施工初步设计
一、井身结构设计
设计对井地面距离210m，目的层为新近系馆陶组。
设计开采井为二开直井，设计井深2330m，一开用φ444.5mm三牙轮钻头钻至400m，停钻应选在泥岩段，下入φ339.7mm表层套管，不留口袋；二开用φ241.3mm三牙轮钻头钻至2330m，下入φ177.8mm井管、φ177.8mm过滤器及φ177.8mm沉淀管。其中过滤器对应取水层位，过滤器长度应根据测井资料确定，井身结构设计方案见表3-1。
设计回灌井为二开定向井，采用射孔成井工艺，设计斜深2350m，一开用φ444.5mm三牙轮钻头钻至400m，停钻应选在泥岩段，下入φ339.7mm表层套管，不留口袋；二开用φ311.2mm三牙轮钻头钻至2350m，下入φ244.5mm井管至二开底，不留口袋，射孔位置视测井结果而定，井身结构设计方案见表3-2。对井井身结构示意图见图3-1。

表3-1  设计开采井井身结构设计方案
 
回次  井径及钻深 管材直径及下入深度     
  井径(mm) 深度(m) 直径(mm) 下入深度(m)     
一开 444.5 400 339.7 400     
二开 241.3 2330 177.8 视测井结果而定(含过滤器)

表3-2  设计回灌井井身结构设计方案
 
回次  井径及钻深 管材直径及下入深度     
  井径(mm) 底板垂深(m) 底板斜深(m) 直径(mm) 下入深度(m)     
一  开 444.5 400 400 339.7 400     
二  开 311.2 2280 2350 244.5 2350

设计回灌井定向基本数据：
1.方位角：225°；
2.最大井斜角：18°；
3.井底水平位移：500m；
4.井身剖面：
垂深0～600m——直井段；
斜深600～700m——造斜段；
斜深700～880m——增斜段；
斜深880～2350m——稳斜段。

  图3-1      设计对井井身结构示意图

二、钻井施工、成井工艺要求
1．套管程序及套管质量要求
(1).设计开采井
套管程序
一开：下入φ339.7mm表层套管，不留口袋；
二开：下入φ177.8mm井管、φ177.8mm过滤器及φ177.8mm沉淀管，与表层套管重叠不少于30m，井底留大于10m口袋，沉淀管长度不少于20m，过滤器长度不少于60m。
套管质量要求
表层套管质量要求  直径：φ339.7mm；壁厚：9.65mm；钢级：J－55；符合API标准石油套管；
井管质量要求直径  直径：φ177.8mm；壁厚：8.05mm；钢级：J－55；符合API标准石油套管；
过滤器质量要求  采用φ177.8mm井管制作，管体打孔，孔径14mm，孔隙率12％，过滤器采用梯形碳丝镀锌防腐筛网，缠丝间距0.5—0.7mm之间。
(2) 设计回灌井
套管程序
一开：下入φ339.7mm表层套管，不留口袋；
二开：下入Φ244.5mm井管不留口袋，超过目的层30m，与表层套管重叠不少于30m。
套管质量要求
表层套管质量要求  直径：Φ339.7mm；壁厚：9.65mm；钢级：J-55；符合API标准石油套管；
技术套管质量要求  直径：Φ244.5mm；壁厚：8.94mm；钢级：J-55；符合API标准石油套管。
2．钻具组合
(1) 设计开采井钻具组合
一开：φ444.5mm SKG124钻头+φ203mm钻铤+φ127mm钻杆；
二开：φ241.3mm MP2（SKH517）钻头+φ203mm钻铤+φ159mm钻铤+φ127mm钻杆。
(2)设计回灌井钻具组合
一开：φ444.5mm SKG124钻头+φ203mm钻铤+φ159mm钻铤+φ127mm钻杆；
二开直井段：φ311.2mm MP2钻头+φ203mm钻铤+φ159mm钻铤+φ127mm钻杆；
二开造斜段(600～700m)：φ311.2mm MP2钻头+φ197mm螺杆钻具+2.5°弯接头+φ203mm无磁钻铤+φ203mm钻铤+φ159mm钻铤+φ127mm钻杆；
二开增斜段（700～880m）：φ311.2mm MP2钻头+φ310mm扶正器+φ203mm钻铤+φ203mm无磁钻铤+φ310mm扶正器+φ203mm钻铤+φ310mm扶正器+φ203mm钻铤+φ159mm钻铤+φ127mm钻杆；
二开稳斜段（880～2350m）：φ311.2mm MP2钻头+φ310mm扶正器+φ203mm短钻铤+φ310mm扶正器+φ203mm无磁钻铤+φ310mm扶正器+φ203mm钻铤+φ159mm钻铤+φ127mm钻杆。
3．钻进参数
一开：钻压10～220KN， 转速60r/min， 排量2200～2500 L/min；
二开：钻压100～180KN， 转速60r/min， 排量2200 L/min，泵压5Mpa。
在施工中应根据技术要求随时调整钻进参数。
4．钻井液技术要求
(1) 设计对井钻遇地层多为泥岩、砂岩，要求钻井液具有良好的护壁性能，钻井液的护壁能力，包括两个内容：一是滤失数量，二是在井壁形成滤饼质量的好坏。钻井液的造壁性能不佳对钻井及地质均有不良的影响，滤失量过大易泡垮易塌地层，形成不规则井眼，造成一系列井下问题，如电测困难、起下钻阻卡甚至造成卡钻；在高渗透地层易造成较厚的滤饼而引起阻卡，甚至发生压差卡钻。因此，要求钻井液滤失量要低，要求泥饼薄而坚韧、以利于护壁，避免压差卡钻，保证井下安全，防止缩径及井壁坍塌；
(2) 严格控制固相含量，对钻井液中的无用惰性固相必须彻底清除。固相含量高，钻井液柱压力大，钻速降低，滤失量大时，滤饼必然厚，摩阻系数增大，因而易引起井下复杂情况；固相含量高，钻井液的流变性难以控制，且流阻大，功耗多，钻井效率低。因此，应根据需要配备良好的净化设备，彻底清除无用固相，严格控制澎润土的含量，以保证钻井液净化效果；
(3) 钻井液的粘度和切力对钻井与地质工作有较大的影响，粘度切力过大和过低都不利于钻井。在实际钻进过程中，尽可能采用较低的粘度及切力，进行调整时应注意对原浆性能影响不大时可加清水、稀浆降低粘度切力，若添加降粘剂，应根据实际情况合理选择、适量添加；钻井液应满足携砂要求，防止砂桥卡钻等井内事故；
      (4) 设计回灌井为定向井，二开裸眼井段较长，钻井液要具有良好的润滑性和携屑性，加入优质润滑剂，防止粘卡。
(5) 泥浆工应按要求测定和记录钻井液性能，并及时向现场技术人员汇报钻井液性能的异常变化。
钻井液参数（粘度测量均采用马氏漏斗）
① 一开：密度1.05～1.10g/cm3，粘度35～40s；
② 二开：密度1.10～1.15g/cm3，粘度40～45s，失水＜8ml，pH值9～10；含砂量＜0.5%。
5．定向井施工技术要求
(1)定向井眼轨迹控制 
井眼轨迹控制技术是定向井施工中的技术关键，它是一项使实钻井眼沿着预先设计的轨迹钻达目标靶区的综合技术。
井眼轨迹控制贯穿钻井的全过程，其内容包括：优化钻具组合、优选钻井参数、采用先进的工具仪器、应用计算机进行井眼轨迹的检测预测、利用地层影响轨迹的自然规律等等。
因此，井眼轨迹控制技术对于指导定向钻井施工、减少井下复杂情况安全优质钻达目标、实现钻井目的有着重要的意义。
井眼轨迹控制技术按照井眼形状和施工过程，可分为直井段、造斜段、增斜段、稳斜段、降斜段和扭方位井段等控制技术。
(2)施工要求 
① 按照设计钻井参数钻进，均匀送钻，使井眼曲率变化平缓、轨迹圆滑；
② 及时测量，掌握井斜、方位的变化趋势，如增斜率达不到设计要求时，应及时采取措施；
③ 控制井斜方位角的变化；
④ 斜井段进行设备检修、保修时不要长时间将钻具停在一处循环或空转