哈尔滨石油学院 石油工程 钻井工程设计

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1、哈尔滨石油学院课程设计前　言钻井（drilling）是利用机械设备，将地层钻成具有一定深度的圆柱形孔眼的工程。按岩石破碎方式和所用钻井施工现场工具类型，又可分为顿钻和旋转钻。在地质工作中，利用钻探设备向地下钻成的直径较小、深度较大的柱状圆孔，又称钻孔。钻井直径和深度大小，取决于钻井用途及矿产埋藏深度等。钻探石油、天然气以及地下水的钻井直径都较大。主要功用为：1.取地下实物资料，即从钻井中采取岩心、矿心、岩屑、液态样、气态样等。2.作为地球物理测井通道，获取岩矿层各种地球物理场的资料。3.作为人工通道观测地下水层水文地质动态情况。4.用作探、采结合，开发

2、地下水、油气、地热等的钻井。搞好钻井工程设计也是提高技术管理和加强企业管理水平的一项重要措施，是钻井生产实现科学化管理的前提。钻井工程设计应包括以下方面的内容：1.地面井位的选择及钻井设备的确定；2.井身结构的确定；3.钻柱设计与下部钻具的组合；4.钻井参数设计；5.钻井液设计；6.油气井压力控制；7.固井设计；钻井设计基本原则1.钻井的目的：是为勘探和开发油气田服务。2.钻井设计必须国家及政府有关机构的规定和要求，保证钻井设计的合法性。3.钻井设计应体现安全第一的原则。大到井身结构，小到每一项作业程序，都要重视安全，既要重视井下安全，也要重视地面安全

3、，把安全第一的原则贯穿到整个设计中。对于重大的作业和风险大的作业，还应制定相应的安全应急程序。39哈尔滨石油学院课程设计目录第1章设计资料的收集11.1预设计井基本参数表11.2邻井基本参数1第2章井身结构设计52.1钻井液的压力体系62.2井身结构的设计6结论统计8第3章套管柱强度设计93.1油层套管柱设计103.2表层套管柱设计123.3设计结果13第4章钻柱设计144.1钻铤的设计154.2钻铤、钻杆长度的计算154.3设计结果20第5章钻井液设计215.1钻井液的选择225.2钻井液密度的转换235.3钻井液设计235.4结论统计24第6章钻井

4、水力参数设计256.1泵的选择266.2泵的各种参数计算27第7章注水泥设计327.1水泥浆的用量337.2所需干泥灰，清水的用量347.3顶替时间的计算357.4设计结果36第8章设计结果3739哈尔滨石油学院课程设计第1章设计资料的收集1.1预设计井基本参数表井　　号SJ0064井　　别预探井坐　　标21603564,5023672设计井深1700井口海拔128目的层位p完井层位青23段地理位置升南，宋芳屯构造位置松辽盆地中央坳陷区三肇凹陷永乐向斜设计依据1.设计依据（1）1997年《勘探方案审定纪要》（2）本地区地震T1，T2构造图。2.钻井目的

5、（1）证实该目的层是否为构造类型油气藏，以及岩性因素对油气藏影响程度。（2）查明该区的油气情况。（3）查明该区的储层特性。1.2邻井基本参数1.井身结构井号项目钻头尺寸(mm>下深(m)套管尺寸(mm)泥浆密度(g/cm3)井深永乐区块导管250203391.05－1.225永乐区块油层200199516201.2－1.2516252.地层压力井号井段地层压力(g/cm2)破裂压力(g/cm2)永乐区块0－2500.851.45永乐区块250－4500.861.4639哈尔滨石油学院课程设计永乐区块450－6500.91.458永乐区块650－8500

6、.911.5永乐区块850－10500.921.52永乐区块1050－12500.951.55永乐区块1250－145011.59永乐区块1450-16201.11.653.钻具组合井号井段钻头外径(mm)密度(g/cm3)钻具组合永乐区块-16202001.2-1.25Φ178×18＋Φ195方接头+Φ159×18+Φ184螺旋扶正器+Φ159×9+Φ184螺旋扶正器+Φ×754.钻井液性能井号地质年代井段(m)钻井液类型密度(g/cm3)漏斗粘度(s)PH值静切力(Pa)塑性粘度(mPa.s)屈服值(Pa)N值K值失水(API)永乐区块嫩3段-第四

7、系0-1050两性复合离子钻井液1.05-1.1530-408.5-9.5-28-184-9.6-.75.1-.31-5永乐区块嫩2段-明2段1050-1620两性复合离子钻井液1.2-1.2530-4558.5-91-2.513-236-12.6-.7.2-.41-439哈尔滨石油学院课程设计井号钻头尺寸(mm)井段(m)泵压(MPa)钻头压降(MPa)环空压降(MPa)冲击力(kN)喷射速度(m/s)钻头水功率(%)比水功率(%)上返速度(m/s)功率利用率(%)永乐区块2000-110015.6613.771.896149463141.8887.

8、95永乐区块2001100-16201062.564.059219461.8869.315.水