东北石油大学本科生课程设计 4．钻井液性能
塑性粘漏斗静切屈服失水钻井液密度pH度 井号 地质年代 井段(m) 粘度力值N值 K值 (API类型 (g/cm3) 值 ?mP?s? (Pa) (s) (Pa) ) 龙虎嫩3段-第泡1 四系 复合离0-1100 子钻井液 1.05-1.22-32 0 - - - - - - - 龙虎复合离嫩1段-嫩1.2-1.230-3.65-..2-.泡1 1100-1500 子钻井8-9 1-2 18-25 9-12 1-5 3段 5 5 7 3 液 龙虎复合离青2-3段-1.27-1.35-42-2.12-1.55-..3-.泡1 1500-1930 子钻井8-9 20-28 1-4 嫩1段 29 0 5 4 65 4 液
5.水力参数
钻头泵压钻头压环空冲击喷射钻头水比水上返功率井号 尺寸井段(m) 降压降力速度功率功率速度利用(MPa) (mm) (MPa) (MPa) (kN) (m/s) (%) (%) (m/s) 率(%) 龙虎泡1 200 0-1000 13.59 12.01 1.58 5.23 136 369 11 1.72 88.39 11 1.88 78.51 龙虎泡1 200 1000-1930 13.59 10.67 2.92 5.59 123 358
6．钻井参数
井号 井段(m) 钻头尺钻头生产寸(mm) 类型 厂 喷嘴组合 钻压转速排量泥浆密度3(kN) (rpm) (l/s) (g/cm) 龙虎泡1 0-1000 200 3B 大庆 10+10+10 120-140 195-200 28-32 1.05-1.2 龙虎泡1 1000—1930 200 FM202 大港 10+10+9+9 20-60 195-200 30-35 1.25-1.29
7.套管柱设计参数
井号 套管套管外径长度壁厚抗拉系抗挤系井段(m) 钢级 段重(t) 累重(t) (mm) (m) (mm) 类型 层位 数 数 0-10 10-1350 139 J-55 139 J-55 7.72 6.2 7.72 10 545 .25 41.95 2.67 247.4 1.87 1.18 1.41 1340 27.91 41.7 龙虎泡1 常规 油层 龙虎泡1 常规 油层 龙虎泡1 常规 油层 1350-1895 139 J-55 13.79 13.79 8.12 3
东北石油大学本科生课程设计 龙虎泡1 常规 表层
0-210 339 J-55 9.65 210 17.03 17.03 13.69 3.15 8.注水泥设计参数
固井密水泥塞套管层上返深水泥浆密漏失量水泥品注水泥外加剂外加剂井号 度要求面深度位 度(m) 度(g/cm3) (m3) 种标号 量(袋) 品种 量(kg) 3(g/cm) (m) 龙虎泡1 油层 1.29 1300 1.85-1.9
0 G级 448 0
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东北石油大学本科生课程设计 第2章 井身结构设计
2.1 钻井液的压力体系
钻井液密度g/cm30.811.21.41.605001000)m（深井15002000地层压力（g/cm3)破裂压力（g/cm3)2500图2-1 地层压力与地层破裂压力剖面图
2.1.1 最大钻井液密度
?max??pmax?Sb 式中: ?max为某层套管钻进井段中所用最大泥浆密度，g/cm3； ?pmax为该井段中所用地层孔隙压力梯度等效密度，g/cm3； 为抽吸压力允许值的当量密度，取0.036g/cm3。 发生井涌情况
5
(2-1)
东北石油大学本科生课程设计 ?f??pma? ?S （2-2）xSb?Sf?kD21式中：ρf为发生井涌时，在井内最大压力梯度作用下，上部地层不被压裂所有的地层破裂压力梯度，g/cm3；ρ
3
Dpmaxpmax
为某井段钻进井段中所用的最大泥浆密度，g/
3
cm；Sb为抽吸压力允许值的当量密度，取0.036 g/cm；Sf为地层压裂安全系数，用
当量钻井液密度表示，取0.03g/cm3；Sk为发生井涌时的井涌允量，取0.06g/cm3。
2.1.2 校核各层套管下到初选点时是否会发生压差卡套
?prn?Dmm??pD21?Sb??pmin?g?10?6
式中：?prn为实际井内最大静止压差，MPa；?力梯度等效密度，g/cm3；Dpminpmin为该井段内最小地层孔隙压
为该井段内最小地层孔隙压力所对应的井
深，m。?pN为避免发生压差卡套的许用压差，取12 MPa。
2.2 井身结构的设计
2.2.1 套管层次的确定 （1）中间套管下入深度初选点D 取初选点D21?1800m
21
ρf=ρpmax+Sb+Sf+DpmaxD21×Sk
=1.25+0.036+0.03+=1.38(g/cm3)1900×0.061800
3 查地层破裂压力梯度表得ρf1800=1.39g/cm，?f??f1800且相近，因此取
D21?1800m，
（2）校核中间套管下入到初选点D21?1800m过程中是否会发生压差卡套管
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东北石油大学本科生课程设计 3 由地层压力梯度表查得ρp1800=1.222g/cm3,Dmm=1100m，ρpmin=0.97g/cm。
0-1800m井段
Δpm=Dmm(ρpmax+Sbρpmin)g×10-3
=1100×(1.222+0.036-0.97)×9.8×10-3
=3.1(MPa)Δpm<ΔpN=12MPa，所以不会发生压差卡钻，满足设计要求。 （3）确定表层套管的下入深度D1 取初选点D1=500m
ρfe=ρpD2D2+Sb+Sf+×Sk
D11800×0.06 500 =1.222+0.036+0.03+ =1.504(g/cm3)
3由地层破裂压力梯度表得ρfD1=1.52g/cm，?fe??fD1且相近，因此取D1=500m。
（5）校核表层套管下入到初选点D1=500m过程中是否会发生压差卡套管
3由地层压力梯度表查得ρp500=0.97g/cm3,Dmm=500m，ρpmin=0.97g/cm。
0-500m井段
Δpm=Dmm(ρpmax+Sb-ρpmin)g×10-3
=500×(0.97+0.036-0.97)×9.8×10-3
=0.176(MPa)Δpm<ΔpN=12MPa，所以不会发生压差卡钻，满足设计要求。
（6）油层套管下入深度D3，因为设计井深为,D=1930m，则D3=1930m。校核油层套管下入到井底过程中是否会发生压差卡套管。
3由地层压力梯度表查得ρpmax=1.25g/cm3,Dmm=1800m，ρpmin=1.222g/cm
1800m-1930m井段
Δpm=Dmm(ρpmax+Sb-ρpmin)g×10-3
=1800×(1.25+0.036-1.222)×9.8×10-3
=0.66MPa
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