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鉆井設(shè)計(jì)基本原則

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鉆井設(shè)計(jì)基本原則

發(fā)布日期:2022-08-02 作者: 點(diǎn)擊:

1. 鉆井的目的:是為勘探和開(kāi)發(fā)油氣田服務(wù)。                                               

2. 鉆井設(shè)計(jì)必須國(guó)家及政府有關(guān)機(jī)構(gòu)的規(guī)定和要求,保證鉆井設(shè)計(jì)的合法性。

3. 鉆井設(shè)計(jì)的主要依據(jù):

1)地質(zhì)設(shè)計(jì)是鉆井設(shè)計(jì)必須遵循的主要依據(jù)。地質(zhì)部門(mén)至少應(yīng)在開(kāi)始鉆井作業(yè)前75天,向鉆井部門(mén)提供地質(zhì)設(shè)計(jì),并應(yīng)在該設(shè)計(jì)中盡可能地提供所鉆之井的地質(zhì)情況(包括地層孔隙壓力、破裂壓力等),以及提出地質(zhì)上要求的資料。

2)井場(chǎng)調(diào)查資料和鄰井的鉆井資料,也是進(jìn)行鉆井設(shè)計(jì)的主要依據(jù)。地質(zhì)部門(mén)至少應(yīng)在鉆井作業(yè)開(kāi)始前45天做完井場(chǎng)調(diào)查,并將獲得的各有關(guān)資料(包括井位自然環(huán)境、土壤情況、淺層氣等)盡快交給鉆井部門(mén);同時(shí),還應(yīng)收集全鄰井的鉆井資料(包括復(fù)雜情況的處理、鉆井液密度的使用情況等)。

3) 鉆井部門(mén)應(yīng)根據(jù)地質(zhì)部門(mén)提供的資料和鄰井資料,認(rèn)真分析,作好鉆井設(shè)計(jì)。如存在由于目前技術(shù)水平、設(shè)備的限制,保證不了鉆井作業(yè)在安全情況下進(jìn)行,或鉆井作業(yè)結(jié)果達(dá)不到地質(zhì)設(shè)計(jì)的要求,應(yīng)盡早明確提出,以便地質(zhì)部門(mén)修改地質(zhì)要求或調(diào)整井位位置。

4、鉆井設(shè)計(jì)應(yīng)體現(xiàn)安全第一的原則

大到井身結(jié)構(gòu),小到每一項(xiàng)作業(yè)程序,都要重視安全,既要重視井下安全,也要重視地面安全,把安全第一的原則貫穿到整個(gè)設(shè)計(jì)中。對(duì)于重大的作業(yè)和風(fēng)險(xiǎn)大的作業(yè),還應(yīng)制定相應(yīng)的安全應(yīng)急程序。

5.設(shè)計(jì)鉆井液密度的原則

鉆井液密度必須大于地層孔隙壓力當(dāng)量密度,小于地層破裂壓力當(dāng)量密度。鉆井液密度對(duì)地層孔隙壓力的安全附加值,用壓力表示,油井為1.5~3.5MPa,氣井為3.0~5.0MPa。

6.井身結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì),是鉆井設(shè)計(jì)的關(guān)鍵內(nèi)容,必須遵循下述幾點(diǎn):

1)保證井眼系統(tǒng)壓力平衡,不出現(xiàn)噴漏同在一裸眼中,即鉆下部高壓地層時(shí)用的較高密度的鉆井液產(chǎn)生的液柱壓力,不會(huì)壓漏上部裸露的地層。

2)井內(nèi)鉆井液液柱壓力和地層壓力之間的壓差不宜過(guò)大,以免發(fā)生壓差卡鉆。1659405063390112.png

3)為保證安全鉆進(jìn),必須用套管封住復(fù)雜地層井段,如易漏、易垮塌、易縮徑和易卡鉆等井段。

4) 探井,特別是地層壓力還沒(méi)有被掌握的井,應(yīng)設(shè)計(jì)一層套管作為備用,以保證井眼能夠鉆到設(shè)計(jì)的深度。

5)對(duì)鉆探多套壓力系統(tǒng)的井,應(yīng)采用多層套管程序,以保護(hù)油氣層不受鉆井液污染和損害。

6)對(duì)高壓油氣井,套管應(yīng)下至高壓油氣層頂部;對(duì)古潛山油氣井,套管應(yīng)下至風(fēng)化殼層頂部。

7)如果海底調(diào)查資料證實(shí)有淺層氣,就應(yīng)設(shè)計(jì)套管坐于淺層氣層的頂部,安裝好井口控制系統(tǒng)之后才鉆開(kāi)。

7. 對(duì)于預(yù)測(cè)有淺層氣的井,原則上應(yīng)要求地質(zhì)部門(mén)更改井位,避開(kāi)淺層氣;否則應(yīng)具備井眼控制能力才鉆開(kāi)。

8. 探井必須進(jìn)行地層壓力預(yù)測(cè)和監(jiān)測(cè)。

設(shè)計(jì)前,根據(jù)物探資料和鄰井資料進(jìn)行地層壓力預(yù)測(cè),以確定鉆井液密度和井身結(jié)構(gòu);鉆進(jìn)階段利用已獲得的上井段電測(cè)資料對(duì)未鉆開(kāi)的地層進(jìn)行壓力預(yù)測(cè),以調(diào)整套管程序;鉆進(jìn)中進(jìn)行壓力監(jiān)測(cè),力求及時(shí)發(fā)現(xiàn)異常壓力地層,防止井噴,保證安全鉆進(jìn);每層套管鞋處(一般情況下,從20英寸套管鞋處開(kāi)始)都要進(jìn)行地層泄漏/破裂壓力試驗(yàn),并在條件允許時(shí)壓破地層。如果試驗(yàn)結(jié)果比預(yù)計(jì)的低,要分析原因,采取措施,以便安全鉆進(jìn)。

9.  評(píng)價(jià)井、開(kāi)發(fā)井和調(diào)整井的設(shè)計(jì),要根據(jù)最新的資料,在對(duì)地層壓力進(jìn)行重新評(píng)價(jià)的基礎(chǔ)上,確定出更合理的鉆井液密度和井身結(jié)構(gòu),以提高鉆井速度,保證作業(yè)安全。

10.    鉆井平臺(tái)的選擇,應(yīng)遵循:

1) 鉆機(jī)的鉆井能力:選定的平臺(tái)的鉆機(jī)最大額定負(fù)荷,必須大于作業(yè)中出現(xiàn)的最大負(fù)荷的20%。

2)平臺(tái)的井控能力:選定的平臺(tái)的井控系統(tǒng)最大額定工作壓力,必須大于預(yù)測(cè)到的最大井口壓力的20%。最大井口壓力是指井眼內(nèi)鉆井液被全部噴空而充滿(mǎn)地層流體時(shí)的關(guān)井壓力,井口頭和套管的設(shè)計(jì),也按此原則進(jìn)行。

3)平臺(tái)的作業(yè)水深:選定的平臺(tái)的設(shè)計(jì)作業(yè)水深,應(yīng)能滿(mǎn)足所鉆井井位處的水深。

11. 海洋環(huán)境保護(hù),是鉆井設(shè)計(jì)必須遵循的原則之一,主要體現(xiàn)為兩點(diǎn):

1)鉆井液的排放,必須符合國(guó)家環(huán)保局規(guī)定。如果使用油基鉆井液,就要制定相應(yīng)的處理辦法。

2)棄井設(shè)計(jì)。為保護(hù)地下資源和海洋環(huán)境,對(duì)油氣水層要進(jìn)行水泥封堵,并試壓合格;裸眼要封堵;永久棄井的井口,最少應(yīng)該從泥線以下4米處切割。

12. 鉆井設(shè)計(jì)要體現(xiàn)低成本的原則

為此,設(shè)計(jì)前應(yīng)注意三點(diǎn):一要充分了解各種資料,在安全的前提下,簡(jiǎn)化井身結(jié)構(gòu);二要選用先進(jìn)的工具、設(shè)備和技術(shù);三要在滿(mǎn)足要求前提下,優(yōu)先使用國(guó)產(chǎn)材料。其目的在于提高鉆井速度,降低鉆井成本。

13. 鉆井設(shè)計(jì)的基本內(nèi)容應(yīng)包括

基本地質(zhì)數(shù)據(jù)、工程設(shè)計(jì)、施工進(jìn)度計(jì)劃、材料計(jì)劃和費(fèi)用預(yù)算。由承包商根據(jù)作業(yè)者要求制定的平臺(tái)就位設(shè)計(jì)、鉆井液設(shè)計(jì)、固井設(shè)計(jì)和定向井設(shè)計(jì),也屬于鉆井設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容。



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