课程设计--钻井工程设计

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1、前言钻井工程设计是石油工程的一个重要课题，它是确保油气钻井工程顺利实施和质量控制的重要保证，是钻井施工作业必须遵循的原则，是组织钻井生产和技术协作的基础，是搞好单井预算和决算的唯一依据。钻井设计的科学性、先进性关系到一口井作业的成败和效益。科学钻井水平的提高，很大程度上依靠钻井设计水平的提高。搞好钻井设计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管理的前提。钻井设计应立足在充分分析有关地质和工程资料的基础上，遵循国家及当地政府有关法律、法规和要求，按照安全、快速、优质和高效的原则进行，并且必须以保证实施地质任务为前提。主要目的层段的设计必须体现有利于发现

2、与保护油气层，非目的层段的设计主要考虑满足钻井工程施工作业和降低成本的需要。本设计的主要内容包括：1、井身结构设计及井身质量要求：原则是能有效地保护油气层，使不同地层压力梯度的油气层不受钻井液污染损坏；应避免漏、喷、塌、卡等复杂情况发生，为全井顺利钻进创造条件，使钻井周期最短；钻下部高压地层时所用的较高密度钻井液产生的液柱压力，不致压裂上一层管鞋处薄弱的裸露地层；下套管过程中，井内钻井液柱压力之间的压差不致产生压差卡套管等严重事故以及强度的校核。2、套管强度设计；3、钻柱设计：给钻头加压时下部钻柱是否会压弯，选用足够的钻铤以防钻杆受压变形；4、钻井液体系；5、水力参数设计；6，

3、注水泥设计，钻井施工进度计划等几个方面的基本设计内容。IV目录第1章设计资料的收集11.1预设计井基本参数11.2邻井基本参数1第2章井身结构设计62.1钻井液压力体系62.1.1最大泥浆密度62.1.2校核各层套管下到初选点深度时是否会发生压差卡套62.2井身结构的设计72.2.1套管层次与深度的确定7第3章套管柱强度设计103.1油层套管柱设计103.1.1计算的相关公式103.1.2按抗外挤强度设计由下向上选择第一、二段套管的使用长度103.1.3油层套管的抗拉强度校核123.2表层套管柱设计133.3结论设计14第4章钻柱设计164.1钻铤的设计164.1.1所需钻铤长

4、度的计算公式164.1.2计算钻柱所受拉力的公式164.2钻铤、钻杆长度的计算174.2.1一次钻开钻具组合174.2.2二次开钻钻具组合194.3设计结果22第5章钻井液设计235.1钻井液的选择23IV5.1.1井筒内钻井液体积235.1.2地面循环量235.1.3损耗量235.1.4需要加入粘土、清水的量235.2钻井液密度转换245.2.1一次开钻需要加入重晶石量245.2.2二次开钻需要加入重晶石量245.3钻井液设计245.3.1井筒内钻井液体积245.3.2钻井过程中所需的钻井液体积245.3.3需要加入的水量和土量255.3.4钻井液密度转换255.4结论统计2

5、6第6章钻井水力参数的设计276.1泵的选择276.1.1确定最小排量276.1.2计算不同井深循环压耗系数276.1.3临界井深的确定286.1.4喷嘴直径的确定286.1.5最优排量的计算296.2泵的各种参数计算296.2.1一开时喷嘴直径的计算296.2.2二开时喷嘴直径的计算30第7章注水泥设计357.1水泥浆的用量357.1.1所需水泥浆体积的计算公式357.1.2所需干水泥质量的计算公式…………..…………………..................357.1.3所需水的体积的计算公式35IV7.1.4顶替排量的计算公式367.1.5防凝时间的计算公式367.2所需

6、干泥灰、清水的用量367.2.1水泥浆体积的计算367.2.2干水泥质量的计算377.2.3所需清水的体积的计算377.3顶替时间的计算377.3.1顶替排量377.3.2顶替容积387.3.3顶替时间……………………………………………………………….387.3.4注水时间387.3.5防凝时间397.4设计结果39第8章设计结果40参考文献40IV第1章设计资料的收集1.1预设计井基本参数井号SJ0064井别预探井坐标,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

7、探方案审定纪要》（2）本地区地震T1,T2构造图。2.钻井目的(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）查明该区的尤其情况。（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250203391.05-1.1525永乐区块油层20016201391.2-1.25162540（2）地层压力井号井段地层压力ρP(g/cm³)破裂压力ρf(g/cm³)永乐区块0-2500.