课程设计(钻井工程)精要.doc

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，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。 目 录 第1章 设计资料的收集 1 1.1预设计井基本参数 1 1.2 邻井基本参数 1 第2章 井身结构设计 6 2.1 钻井液压力体系 6 2.1.1最大泥浆密度 6 2.1.2校核各层套管下到初选点深度时是否会发生压差卡套 6 2.2 井身结构的设计 7 2.2.1套管层次与深度的确定 7 第3章 套管柱强度设计 10 3.1 油层套管柱设计 10 3.1.1 计算的相关公式 10 3.1.2 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 10 3.1.3 油层套管的抗拉强度校核 12 3.2 表层套管柱设计 13 3.3 结论设计 14 第4章 钻柱设计 16 4.1钻铤的设计 16 4.1.1 所需钻铤长度的计算公式 16 4.1.2 计算钻柱所受拉力的公式 16 4.2 钻铤、钻杆长度的计算 17 4.2.1一次钻开钻具组合 17 4.2.2 二次开钻钻具组合 19 4.3 设计结果 22 第5章 钻井液设计 23 5.1 钻井液的选择 23 5.1.1井筒内钻井液体积 23 5.1.2 地面循环量 23 5.1.3 损耗量 23 5.1.4 需要加入粘土、清水的量 23 5.2 钻井液密度转换 24 5.2.1 一次开钻需要加入重晶石量 24 5.2.2 二次开钻需要加入重晶石量 24 5.3 钻井液设计 24 5.3.1 井筒内钻井液体积 24 5.3.2 钻井过程中所需的钻井液体积 24 5.3.3需要加入的水量和土量 25 5.3.4 钻井液密度转换 25 5.4 结论统计 26 第6章 钻井水力参数的设计 27 6.1泵的选择 27 6.1.1 确定最小排量 27 6.1.2 计算不同井深循环压耗系数 27 6.1.3 临界井深的确定 28 6.1.4 喷嘴直径的确定 28 6.1.5 最优排量的计算 29 6.2 泵的各种参数计算 29 6.2.1 一开时喷嘴直径的计算 29 6.2.2 二开时喷嘴直径的计算 30 第7章 注水泥设计 35 7.1 水泥浆的用量 35 7.1.1 所需水泥浆体积的计算公式 35 7.1.2 所需干水泥质量的计算公式…………..………………….................. 35 7.1.3 所需水的体积的计算公式 35 7.1.4 顶替排量的计算公式 36 7.1.5 防凝时间的计算公式 36 7.2 所需干泥灰、清水的用量 36 7.2.1 水泥浆体积的计算 36 7.2.2干水泥质量的计算 37 7.2.3所需清水的体积的计算 37 7.3顶替时间的计算 37 7.3.1顶替排量 37 7.3.2顶替容积 38 7.3.3 顶替时间………………………………………………………………. 38 7.3.4 注水时间 38 7.3.5 防凝时间 39 7.4设计结果 39 第8章 设计结果 40 参考文献 40  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