JW-10水源井钻井地质工程设计

1、区块：定边樊学姬黄定37井区区块井别：水源开采井 井型：直井JW-10（姬37-19井场）水源井钻井地质工程设计设计编写人：李龙云审 核 人：审 批 人：长庆油田采油五厂二项目部麻黄山项目组二00七年四月九日目录地质部分.3工程部分一、 钻井主要设备.6二、 井身结构.6三、 井身质量.7四、 钻具组合.7五、 钻井液设计.7六、 钻井参数.8七、 固井设计.9八、 各次开钻及分段施工重点要求10九、 完井措施11十、 洗井及试水作业13十一、 完井井口及机泵安装.14十二、 安全生产14十三、 HSE要求及措施15地 质 部 分一、井号：JW-10 井别：水源开采井 井型：直井二、井位坐标：

2、X：4122733.0 Y：三、地面海拔高度：四、地面位置：陕西省定边县王盘山境内（姬37-19井场）五、主要目的层：白垩系环河华池组六、完钻层位：华池组七、完钻原则：完成钻探任务，达到设计目的八、设计井深：820米九、洗井方式：完井后用洗井刷和清水反复冲洗井壁，直至水清砂净。十、试水方式：钻达设计井深后进行抽水试验。试水必须按照三次降深稳定流抽水试验要求进行。最大降深抽水时间不少于36小时，最小降深抽水时间不小于12小时。抽水结束后进行水位恢复观测，并做好相应记录。十一、完井方式：完成洗井、下套管、填砾、下水泵、抽水试验及井口装置安装。十二、地层预告（见表1）表1地 层 时 代设计地层（m）

3、备注系组岩性底界深度（m）厚度（m）第四系-土黄色石英砂土0-220220防坍塌、防漏、防斜白垩系环河、华池组上部灰绿色砂质泥岩夹薄层粉细砂岩220-820600泥岩含水层防卡防坍塌、防漏、防斜下部紫红色粉细砂岩与泥岩互层注：地层划分参考姬54井等测井标准图和完井资料十三、录井要求：1、随钻记录作业时间、钻具、泥浆数据，以及钻井复杂情况； 2、钻时录井：自开孔到井底每米1点；钻时加快时循环观察； 钻井液密度、粘度、漏失量每20m测量记录一次。3、工程记录：记录表套、套管、筛管的长度，尺寸及固井情况，记录下泵型号、深度。4、岩屑录井：从第四系底部开始每5米1包，每包不少于500克，卡准层位，编制

4、1：500的录井剖面图。5、地球物理测井：表2测井项目比例尺测井内容测井井段备注综合1：200自然加码、微电极、自然电位、井斜、声波时差井底井口1、小数控2、解释含水层段及孔、渗、饱注：小数控、解释含水层孔、渗、饱。水样采集：抽水试验结束前2小时用5000ml玻璃瓶或塑料瓶取2份水样，封好口瓶，标明井号、编号、日期、取样人，建议将水样送化验中心进行水质分析。十四、技术要求1、主力水层下筛管、填砾石施工必须按照设计及甲方要求执行，不得自行更改设计；2、水源井施工中不得使用有毒有害化学添加剂，防止污染水源；完钻后清理井场废弃物，恢复地貌，保护好环境；3、水源井的各道施工工序必须按照设计执行，在确保

5、井身质量和成井率的前提下，以产水量为重点进行验收；4、完井后15日内按照地质设计要求提交完井资料。工 程 部 分一、钻井主要设备钻井性能要满足工程施工要求，钻井能力达到1500m。二、 井身结构设计原则：根据地质资料，本区主要含水层为白垩系华池组含水性好，产水量为10m3/d.m，水质好。根据该资料，确定该水区水源井套管下深至700米，其中：筛管长度100米，以保证该井供水量。（见表3）表3序号井段（m）钻头尺寸（mm）管柱尺寸（mm）管柱下深（m）备注套管筛管套管 长度筛管 长度一开0-220220螺旋管二开220-820343600100700米以下为裸眼1、 井身结构示意图（图1）三、

6、井身质量（见表4）表4井段m水平位移m全角变化率井斜角度平均井径扩大度0-950<30<1°40<3°<15%四、 钻具组合（见表5）表5序号钻进井段钻具组合故障提示10-220Ø444.5钻头+630×410接头+ Ø165钻铤15根+ Ø 127钻杆+ Ø133方钻杆2220-820Ø343钻头+630×410接头+ Ø165钻铤15根+ Ø 127加重钻杆3根+ Ø 127根钻杆+ Ø133方钻杆防坍塌、防漏、防斜五、钻井液设计1、钻井

7、液体系一开井段：所钻地层为第四系黄土层，胶结疏松，容易发生漏失、坍塌、采用4-5%白土+0.2%HV-CMC+1%Na2CO3钻井液体系。二开井段：该井段地层为环河华池组。该地层易发生渗漏和垮塌，且井眼较大，为保证带屑，采用低固相白土钻井液体系，并加入适量防塌剂，基本配方为：4-5%白土+0.2%HV-CMC+1%Na2CO3三开井段：该井段地层为洛河组。该地层易发生渗漏，是主要产水层，采用清水聚合物钻井液体系，基本配方为：0.2%PHP+0.2%HV-CMC+1%Na2CO3，必要时加入适量白土提高带屑能力。2、钻井液性能（见表6）表6层位井段钻井液类 型常规性能流动性能备注密度粘度s滤失量

8、ml泥饼mmPH值静切力pa塑性粘度mpas动切力pa10s10m黄土0- 220细分散30-358-9防漏环河华池220- 820低固相30-408-9防漏、防卡3、钻井液材料计划（见表7）表7序号材料名称数量（吨）1KPAM自设计2Na2CO2自设计3HV-CMC自设计4白土自设计5PHP自设计六、钻井参数（见表8）表8序号层位井段m钻头钻井参数直径mm类型喷嘴 组合密度g/cm3钻压KN转速rpm排量L/S立管泵压MPa1第四系0-220P20- 10060282白垩系220-820343MP215+16+1650- 12060-8030七、固井设计1、管柱设计（见表9）表9套管程序井段

9、规 范长度m钢级壁厚mm重 量安全系数直径扣型每米重Kg/m段重t累计t抗拉抗挤表套0- 220220螺旋管套管0- 600短圆扣600J55筛管600- 700短圆扣100J55（1）管柱结构：筛管（100）+套管（600）（2）固井要求：.表层套管用水泥固好；.水层套管环空填沙砾完井，但井口及以下至环河底部根据试水情况确定固井措施。如环河组含水性差应采取止水措施并投泥球后灌水泥砂石混浆回填固井。.下套管前必须调整好钻井液性能，使井眼畅通；套管要丈量编号，工程、地质两对口；丝扣要清洗干净；并认真检查、通内径，丝扣有损伤或有本体有凹坑等缺陷的套管不准下井。.套管要双钳紧扣，保证上扣扭矩。由于水

10、井的套管直径较大，对扣困难，对扣时要求对正，不能错扣。八、各次开钻或分井段施工重点要求1、表层（1）一开前必须校正天车，转盘及井口必须在一条垂直线上，最大偏差不得超过20mm，以保证表层开眼直，井口周围打0.1米厚水泥，挖好排水沟并打上水泥，以防试水时冲跨基础及现场，要求全部设备做到：平、正、稳、牢、灵、通、不漏，试验合格方可开钻。（）钻表层第四系黄土层应做好防漏、防斜工作；开眼要直，采用吊打，按设计要求施工，每钻进一个单根划眼一次，下套管前必须采取措施，使井底无沉砂，保证导管坐在井底，确保表层固井质量，以防二开钻时套管鞋处漏失。（）下套管要双钳紧扣，保证上扣扭矩达到要求。、二开、三开钻进（）

11、防斜水井生产时要下深井泵，故要求全井井斜必须° ，为了保证井身质量，在易斜井段，要求每打完一个单根划眼一至二次。（）防漏3。要求开泵平稳，起下钻速度要慢，以免压力激动导致井漏。开钻前必须准备充足的堵漏材料，以防发生井漏及时处理。（3）防卡白垩系地层钻速较快，如果携砂不及时，也易沉砂卡钻；若接单根或起下钻遇阻，不得猛提猛放，以免钻具被卡死，钻具在井内静止不宜过久，严禁钻具在井下一个位置长时间循环，以防冲塌井壁或卡钻。3、钻井液管理（1）为了保证优质安全快速钻井，全井要求钻井液性能稳定，符合设计要求，含砂在0.5%以下，处理钻井液要做小型试验；做到勤观察、勤处理、勤捞砂，保证钻

12、井液性能稳定，携砂良好。（2）每班至少测常规性能一次，每天至少测全套性能一次，并做好记录，完井后随其他资料交项目组。4、钻具管理（1）井场钻具必须摆放整齐，检查丈量，好坏分类，编号登记，作到工程、地质两对口。（2）钻具上下钻台必须戴好护丝，以免碰坏。（3）下钻时丝扣必须擦洗干净，丝扣油涂均匀；双钳紧扣；钻具和套管丝扣油必须用符合技术标准的丝扣油。（4）Mpa时，在排除地面设备原因后，应起钻检查钻具，防止刺漏钻具。九、完井措施1、表套下入220米，用水泥封固。2、水层管柱为ø273mm（套管+筛管）筛管井段用砾石充填，套管环空600米以上，视环河组出水情况确定固井措施，如环河组出水量小

13、，用粘土球填10米，其上部用水泥与砂子1：1混合封固。3、筛管用ø273mm套管（壁厚）7mm），在套管本体上钻穿孔，布孔参数如下：每米孔数：382 孔隙度：30.9%图2：筛管上孔分布局部平面展开示意图筛管外先用20目不锈钢网缠一层，然后再用60目不锈钢筛网缠一层，接合处应重叠100mm以上，外缠12#铁丝，缠丝间距为2-3mm，防止地层出砂。4、砾石规格如下：（1）砾石规格为2-7mm之间，形状应以均质磨圆度好的颗粒为宜，料质必须含sio2成份较高，严禁选用风化岩料、炉渣、碎转等易散物质。（2）砾石运到现场需用筛了过筛、冲洗，剔除杂质、土和不规格的砾石。5、止水：为了隔离钻孔所贯

14、穿的透水层或漏失带，封闭有害的和不用的含水层，固井时要进行止水。该井设计止水位置根据试水情况确定，止水材料选用海带或粘土球等。海带选用肉厚、叶宽、体长的，编成密实的海带瓣，缠绕于出水部位的管柱上，外层用铅丝固定。粘土球选用优质粘土搓成，阴干后投入套管外环空到止水位置。十、洗井及试水作业1、洗井：为了彻底破坏井壁的泥饼，清除浸入含水层的粘土颗粒确保井筒涌水量，完井后要进行洗井。完井后下偏水眼接头+ø127mm钻杆，分段循环，用清水替出钻井液，后下至裸眼完井段，从上到下旋转冲洗井壁泥饼，直至水清砂净。或者采用与井眼相近的钢刷提筒联合洗井，用钢刷提筒反复冲洗，也可达到洗井的目的。洗井的质量

15、要求：（1）用不同工具反复洗井后，进行试验抽水，最后两次试验抽水在相同水位下降时的单位涌水量之差不超过15%；试验抽水时的出水量不应小于正式抽水时的水量。（2）抽水开始后10分钟，要测定水的性能，使循环的比重3，含砂量0.01%时即达到洗井规范要求。2、试水：为了查清井筒在纵向各个地层、不同岩性的水质水量，确定井泵的具体下深，洗井后要进行试水试验，试水采用稳定流抽水试验进行试水作业，试水时在井口水管上开一出水三通，用铁水管线接到三角堰前为水量的测定作准备。并在水管外下入简易液面高度测量工具，以测量动液面和静液面高度。试水作业中，要求试三个落程，大落程稳定24小时，中小落程各稳定8-10小时，抽

16、水试验过程中要求测恢复水位曲线及拐点，并通过试水取得水量、水量及抽深及单位出水量与抽深关系等资料。试水完毕后，取水样5公斤，送项目组指定的单位进行水样化验分析。3、下泵：试水作业完成后，深井泵下到液面以下（约560米左右），并保证在筛管之内，深井泵采用200QJ10-550型。鉴于以往泵与油管联接处法兰强度不够，应加固联接法兰。同时在下部第一与第二根油管间接回压阀，防止停泵倒流烧坏电机。十一、完井井口及机泵安装1、为了便于今后抽水过程中检修、保养，确保机泵安全运转，保证供水量，该井井口采用组合式法兰；扬水管均采用2管。电缆线用卡子固定在管线上。2、下套管固井后，用20mm厚的环形钢板将导管与103/4的套管焊接在一起，焊接固定好完井井口及2公扣试水接头，用200#混泥土浇铸井口基础800mm×800mm×100mm，确保井口安置安全，以便使用。3、井口采用CQS16×10型（见图3完井井口示意图）。4、油管丝扣要清洗干净，涂好丝扣油，保证上扣扭矩。5、检修时应稳提稳下，以免损坏井下电缆，挂断泵管；因井下饰物的存在，电化学作用对泵管具有腐蚀性，应定期对泵管采取相应的防腐保护措施