丛式井钻井工程方案设计课件

XX油田YY区块

丛式井组钻井工程方案设计XX油田YY区块

丛式井组钻井工程方案设计ZZ目标区域3号人工岛

——双排井口布置井场规格：100m×100m井排方式：双排布井行、列间距：2.5m井排位置：以Z502（老井）为基准布井，Z502井位于东边井排第12井口。井排方位：北偏西19º井口数：38个（2×19）12口井(水平井5口、定向井7口ZZ目标区域3号人工岛——双排井口布置井场规格：100m×井场规格：110m×140m井排方式：双排布井行、列间距：2.5m井排位置：以Z5（老井）为基准布井，Z5井位于西边井排第4井口。井排方位：正南北向井口数：68个（2×34）ZZ目标区域3号人工岛

——双排井口布置40口井(定向井19口、水平井21口)--（含已钻井Z5）井场规格：110m×140mZZ目标区域3号人工岛——双排ZZ目标区域1号人工井场——单排井口布置19口井(定向井8口、水平井11口)--（老井张2701、Z27X1）井场规格：180m×120m井排方式：单排布井西侧：以Z2702、Z2701井连线方位由北向南按井间距为3m布井20口，该井分别位于第7、8个井口。东侧：以Z27×1井所在位置平行于西侧井排，该井位于井排第11井口。由北向南按井间距为3m布井20口。井排方位：北偏西23.39º

井口数：40个(2×20)ZZ目标区域1号人工井场——单排井口布置19口井(定向井8采输设备生产资料区域ZZ目标区域2号人工井场——单排井口布置21口井(定向井10口、水平井11口)井场规格：300m×120m井排方式：单排布井东侧：以Z29×1、Z2703井连线方位由北向南按井间距为3m布井20口，该井分别位于第11、12个井口。西侧：距东侧井排53m处，由北向南按井间距为3m布井20口。方位：北偏西27.18º

井口数：38个(2×19)采输设备生产资料区域ZZ目标区域2号人工井场——单排井口布轨迹设计与防碰分析满足位置与姿态约束的三维轨迹设计轨迹设计与防碰分析满足位置与姿态约束的三维轨迹设计轨迹设计与防碰分析扫描分析水平扫描法面扫描最短距离扫描轨迹设计与防碰分析扫描分析水平扫描法面扫描最短距离扫描测量误差传播理论测量误差传播理论测量误差传播理论相碰概率判断分离系数F=（两测点间的距离）/（R1+R2）

测量误差传播理论相碰概率判断分离系数F=（两测点间的距离）/轨迹设计槽口分配ZZ目标区域3号人工岛井口分配数据表ZZ目标区域4号人工岛井口分配数据表ZZ目标区域1号人工井场井口分配ZZ目标区域1号人工井场井口分配轨迹设计槽口分配ZZ目标区域3号人工岛ZZ目标区域4号人工岛轨迹设计结果四个平台上共设计了85口井，其中定向井38口，水平井47口，除一口定向井是油井外，其它均为注水井，而水平井均为油井。根据防碰扫描分析结果，确定了4个平台上井与平台井口号之间的对应关系。在满足防碰要求的前提下，设计出每一口井的井身剖面参数，为其后的摩阻、扭矩分析、水力参数计算、套管强度设计提供了基础参数，并最终形成可操作的丛式井轨迹设计方案。轨迹设计结果四个平台上共设计了85口井，其中定向井38口，水ZZ目标区域3号人工岛三维轨迹示意图ZZ目标区域1号人工井场三维轨迹示意图（部分）ZZ目标区域3号人工岛三维轨迹示意图ZZ目标区域1号人工井场ZZ目标区域4号人工岛三维轨迹示意图ZZ目标区域4号人工岛三维轨迹示意图YY区块水平投影图（部分）YY区块水平投影图（部分）防碰分析防碰分析YY区块典型井井身结构设计

典型定向井：井深4383.95m、垂深2870.00m，水垂比为1.09，是YY区块定向井中水平位移及井深均为最大的定向井

YY区块典型井井身结构设计典型定向井：井深4383.95mYY区块典型井井身结构设计

典型水平井：断块上的一口靶前位移较大的水平井，其总井深为5464.81m，垂深为3180m，水平位移为4038.64m，水垂比为1.27，是整个构造上水平位移和水平位移均为最大的水平井。

YY区块典型井井身结构设计典型水平井：断块上的一口靶前位移摩阻扭矩预测分析及钻柱优化设计ZZ1-3定向井不同工况下摩阻扭矩分析井口大钩载荷井口扭矩变化

311.1mm井眼摩阻扭矩随井深的变化情况摩阻扭矩预测分析及钻柱优化设计ZZ1-3定向井不同工况下摩阻摩阻扭矩预测分析及钻柱优化设计ZZ1-3定向井不同工况下摩阻扭矩分析215.9mm井眼摩阻扭矩随井深的变化情况井口大钩载荷井口扭矩变化

摩阻扭矩预测分析及钻柱优化设计ZZ1-3定向井不同工况下摩阻摩阻扭矩预测分析及钻柱优化设计ZZ-2H水平井不同工况下摩阻扭矩分析井口大钩载荷井口扭矩变化

311.1mm井眼摩阻扭矩随井深的变化情况摩阻扭矩预测分析及钻柱优化设计ZZ-2H水平井不同工况下摩阻摩阻扭矩预测分析及及钻柱优化设计ZZ-2H水平井不同工况下摩阻扭矩分析井口大钩载荷井口扭矩变化

215.9mm井眼摩阻扭矩随井深的变化情况摩阻扭矩预测分析及及钻柱优化设计ZZ-2H水平井不同工况下摩阻扭矩预测分析及钻柱优化设计ZZ-2H水平井不同工况下摩阻扭矩分析井口大钩载荷井口扭矩变化

152.4

mm井眼摩阻扭矩随井深的变化情况摩阻扭矩预测分析及钻柱优化设计ZZ-2H水平井不同工况下摩Φ245mm1.5°MotorФ444.5mmBitΦ165mmDC×3根Φ203mmNMDC9.45mΦ127mmHWDP142.34mΦ194mmNMDC7.81mΦ139.7mmDPΦ400mmSTABΦ203mmNMDC3mФ311.1mmBitΦ139.7mmDPΦ245mm0.75°MotorΦ268mmSTABΦ203mmLWD5.93mΦ194mmNMDC9.10mΦ203mmMWD8.5mΦ171mmNMDC2.06mФ215.9mmBitΦ139.7mmDPΦ171mm1.1°MotorΦ171mmLWD5.77mΦ165mmNMDC9.39mΦ171mmMWD8.22mΦ127mmDP873.05m三开（Φ215.9mm）钻井参数：钻压70～81KN，转速126rpm+马达，排量32l/s二开（Φ311.1mm）钻井参数：钻压30～50KN，转速120rpm+马达，排量65l/s一开（Φ444.5mm）钻井参数：钻压30～50KN，转速140rpm+马达，排量64l/s钻具组合及钻井参数设计Φ245mm1.5°MotorФ444.5mmBitΦ165水力参数设计H－B流体偏心环空螺旋流层流流动研究水力参数设计H－B流体偏心环空螺旋流层流流动研究水力参数设计ZZ-2H井水力参数设计结果水力参数设计ZZ-2H井水力参数设计结果套管柱力学性能分析及套管柱强度校核磨损对套管抗挤强度的影响套管磨损对套管抗内压强度的影响套管柱力学性能分析及套管柱强度校核磨损对套管抗挤强度的影响套管柱力学性能分析及套管柱强度校核Φ244.5mm套管磨损分析（ZZ-2H）P110，侧向力800N/m

P110，侧向力206N/m

套管柱力学性能分析及套管柱强度校核Φ244.5mm套管磨损分套管柱力学性能分析及套管柱强度校核Φ177.8mm套管磨损分析（ZZ-2H）

N80，侧向力190N/m

套管柱力学性能分析及套管柱强度校核Φ177.8mm套管磨损分套管柱力学性能分析及套管柱强度校核定向井、水平井套管强度设计与校核套管柱力学性能分析及套管柱强度校核定向井、水平井套管强度设套管柱力学性能分析及套管柱强度校核ZZ-2H水平井套管柱强度设计套管柱力学性能分析及套管柱强度校核ZZ-2H水平井套管柱强水泥浆配方及性能设计水泥浆配方及性能设计水泥及添加剂用量水泥及添加剂用量提高固井质量的注水泥工艺钻井液性能要求及其调整套管扶正前置液及其设计顶替流态与接触时间在偏心环空顶替中，紊流顶替是最好的流态；当不能实现紊流顶替，选择高速层流顶替，也是提高顶替效的一种可行措施。

井斜角72F屈服值，Pa456085907.29.613.414.4提高固井质量的注水泥工艺钻井液性能要求及其调整井斜角72FXX油田YY区块

丛式井组钻井工程方案设计XX油田YY区块

丛式井组钻井工程方案设计ZZ目标区域3号人工岛

——双排井口布置井场规格：100m×100m井排方式：双排布井行、列间距：2.5m井排位置：以Z502（老井）为基准布井，Z502井位于东边井排第12井口。井排方位：北偏西19º井口数：38个（2×19）12口井(水平井5口、定向井7口ZZ目标区域3号人工岛——双排井口布置井场规格：100m×井场规格：110m×140m井排方式：双排布井行、列间距：2.5m井排位置：以Z5（老井）为基准布井，Z5井位于西边井排第4井口。井排方位：正南北向井口数：68个（2×34）ZZ目标区域3号人工岛

——双排井口布置40口井(定向井19口、水平井21口)--（含已钻井Z5）井场规格：110m×140mZZ目标区域3号人工岛——双排ZZ目标区域1号人工井场——单排井口布置19口井(定向井8口、水平井11口)--（老井张2701、Z27X1）井场规格：180m×120m井排方式：单排布井西侧：以Z2702、Z2701井连线方位由北向南按井间距为3m布井20口，该井分别位于第7、8个井口。东侧：以Z27×1井所在位置平行于西侧井排，该井位于井排第11井口。由北向南按井间距为3m布井20口。井排方位：北偏西23.39º

井口数：40个(2×20)ZZ目标区域1号人工井场——单排井口布置19口井(定向井8采输设备生产资料区域ZZ目标区域2号人工井场——单排井口布置21口井(定向井10口、水平井11口)井场规格：300m×120m井排方式：单排布井东侧：以Z29×1、Z2703井连线方位由北向南按井间距为3m布井20口，该井分别位于第11、12个井口。西侧：距东侧井排53m处，由北向南按井间距为3m布井20口。方位：北偏西27.18º

井口数：38个(2×19)采输设备生产资料区域ZZ目标区域2号人工井场——单排井口布轨迹设计与防碰分析满足位置与姿态约束的三维轨迹设计轨迹设计与防碰分析满足位置与姿态约束的三维轨迹设计轨迹设计与防碰分析扫描分析水平扫描法面扫描最短距离扫描轨迹设计与防碰分析扫描分析水平扫描法面扫描最短距离扫描测量误差传播理论测量误差传播理论测量误差传播理论相碰概率判断分离系数F=（两测点间的距离）/（R1+R2）

测量误差传播理论相碰概率判断分离系数F=（两测点间的距离）/轨迹设计槽口分配ZZ目标区域3号人工岛井口分配数据表ZZ目标区域4号人工岛井口分配数据表ZZ目标区域1号人工井场井口分配ZZ目标区域1号人工井场井口分配轨迹设计槽口分配ZZ目标区域3号人工岛ZZ目标区域4号人工岛轨迹设计结果四个平台上共设计了85口井，其中定向井38口，水平井47口，除一口定向井是油井外，其它均为注水井，而水平井均为油井。根据防碰扫描分析结果，确定了4个平台上井与平台井口号之间的对应关系。在满足防碰要求的前提下，设计出每一口井的井身剖面参数，为其后的摩阻、扭矩分析、水力参数计算、套管强度设计提供了基础参数，并最终形成可操作的丛式井轨迹设计方案。轨迹设计结果四个平台上共设计了85口井，其中定向井38口，水ZZ目标区域3号人工岛三维轨迹示意图ZZ目标区域1号人工井场三维轨迹示意图（部分）ZZ目标区域3号人工岛三维轨迹示意图ZZ目标区域1号人工井场ZZ目标区域4号人工岛三维轨迹示意图ZZ目标区域4号人工岛三维轨迹示意图YY区块水平投影图（部分）YY区块水平投影图（部分）防碰分析防碰分析YY区块典型井井身结构设计

典型定向井：井深4383.95m、垂深2870.00m，水垂比为1.09，是YY区块定向井中水平位移及井深均为最大的定向井

YY区块典型井井身结构设计典型定向井：井深4383.95mYY区块典型井井身结构设计

典型水平井：断块上的一口靶前位移较大的水平井，其总井深为5464.81m，垂深为3180m，水平位移为4038.64m，水垂比为1.27，是整个构造上水平位移和水平位移均为最大的水平井。

YY区块典型井井身结构设计典型水平井：断块上的一口靶前位移摩阻扭矩预测分析及钻柱优化设计ZZ1-3定向井不同工况下摩阻扭矩分析井口大钩载荷井口扭矩变化

311.1mm井眼摩阻扭矩随井深的变化情况摩阻扭矩预测分析及钻柱优化设计ZZ1-3定向井不同工况下摩阻摩阻扭矩预测分析及钻柱优化设计ZZ1-3定向井不同工况下摩阻扭矩分析215.9mm井眼摩阻扭矩随井深的变化情况井口大钩载荷井口扭矩变化

摩阻扭矩预测分析及钻柱优化设计ZZ1-3定向井不同工况下摩阻摩阻扭矩预测分析及钻柱优化设计ZZ-2H水平井不同工况下摩阻扭矩分析井口大钩载荷井口扭矩变化

311.1mm井眼摩阻扭矩随井深的变化情况摩阻扭矩预测分析及钻柱优化设计ZZ-2H水平井不同工况下摩阻摩阻扭矩预测分析及及钻柱优化设计ZZ-2H水平井不同工况下摩阻扭矩分析井口大钩载荷井口扭矩变化

215.9mm井眼摩阻扭矩随井深的变化情况摩阻扭矩预测分析及及钻柱优化设计ZZ-2H水平井不同工况下摩阻扭矩预测分析及钻柱优化设计ZZ-2H水平井不同工况下摩阻扭矩分析井口大钩载荷井口扭矩变化

152.4

mm井眼摩阻扭矩随井深的变化情况摩阻扭矩预测分析及钻柱优化设计ZZ-2H水平井不同工况下摩Φ245mm1.5°MotorФ444.5mmBitΦ165mmDC×3根Φ203mmNMDC9.45mΦ127mmHWDP142.34mΦ194mmNMDC7.81mΦ139.7mmDPΦ400mmSTABΦ203mmNMDC3mФ311.1mmBitΦ139.7mmDPΦ245mm0.75°MotorΦ268mmSTABΦ203mmLWD5.93mΦ194mmNMDC9.10mΦ203mmMWD8.5mΦ171mmNMDC2.06mФ215.9mmBitΦ139.7mmDPΦ171mm1.1°MotorΦ171mmLWD5.77mΦ165mmNMDC9.39mΦ171mmMWD8.22mΦ127mmDP873.05m三开（Φ215.9mm）钻井参数：钻压70～81KN，转速126rpm+马达，排量32l/s二开（Φ311.1mm）钻井参数：钻压30～50KN，转速120rpm+马达，排量65l/s一开（Φ444.5mm）钻井参数：钻压30～50KN，转速140rpm+马达，排量64l/s钻具组合及钻井参数设计Φ245mm1.5°MotorФ444.5mmBit