丛式井钻井工程方案设计课件.ppt

1、XX 油田油田YY区块区块丛式井组钻井工程方案设计丛式井组钻井工程方案设计ZZZZ目标区域目标区域3 3号人工岛号人工岛 双排井口布置双排井口布置井场规格：井场规格：100m100m井排方式：井排方式：双排布井双排布井行、列间距：行、列间距：2.5m井排位置：井排位置：以以Z502（老井）（老井）为基准布井，为基准布井，Z502井位于东井位于东边井排第边井排第12井口。井口。井排方位：井排方位：北偏西北偏西19井口数：井口数：38个（个（219）1212口井口井(水平井水平井5 5口、定向井口、定向井7 7口口井场规格：井场规格：110m140m井排方式：井排方式：双排布井双排布井行、列间距：

2、行、列间距：2.5m井排位置：井排位置：以以Z5（老井）（老井）为基准布井，为基准布井，Z5井位于西井位于西边井排第边井排第4井口。井口。井排方位：井排方位：正南北向正南北向井口数：井口数：68个（个（234）ZZZZ目标区域目标区域3 3号人工岛号人工岛 双排井口布置双排井口布置4040口井口井(定向井定向井1919口、水平井口、水平井2121口口)-)-（含已钻井（含已钻井Z Z5 5）ZZZZ目标区域目标区域1号人工井场号人工井场 单排井口布置单排井口布置1919口井口井(定向井定向井8 8口、水平井口、水平井1111口口)-)-（老井张（老井张27012701、Z27X1Z27X1）井

3、场规格：井场规格：180m120m井排方式：井排方式：单排布井单排布井西侧：西侧：以以Z2702、Z2701井连井连线方位由北向南按井间距为线方位由北向南按井间距为3m布井布井20口，该井分别位于口，该井分别位于第第7、8个井口。个井口。东侧：东侧：以以Z271井所在位置井所在位置平行于西侧井排，该井位于井平行于西侧井排，该井位于井排第排第11井口。由北向南按井间井口。由北向南按井间距为距为3m布井布井20口。口。井排方位：井排方位：北偏西北偏西23.39 井口数：井口数：40个个(220)采输设备采输设备生产资料区域生产资料区域ZZZZ目标区域目标区域2号人工井场号人工井场 单排井口布置单排

4、井口布置2121口井口井(定向井定向井1010口、水平井口、水平井1111口口)井场规格：井场规格：300m120m井排方式：井排方式：单排布井单排布井东侧：东侧：以以Z291、Z2703井连线方位由北向南按井井连线方位由北向南按井间距为间距为3m布井布井20口，该井口，该井分别位于第分别位于第11、12个井口。个井口。西侧西侧：距东侧井排：距东侧井排53m处，处，由北向南按井间距为由北向南按井间距为3m布布井井20口。口。方位：方位：北偏西北偏西27.18 井口数：井口数：38个个(219)轨迹设计与防碰分析轨迹设计与防碰分析u满足位置与姿态约束的三维轨迹设计满足位置与姿态约束的三维轨迹设计

5、轨迹设计与防碰分析轨迹设计与防碰分析u扫描分析扫描分析测量误差传播理论测量误差传播理论,ii lidrpedp,svyrandsystKi Ki KiRiSCCC测量误差传播理论测量误差传播理论u相碰概率判断相碰概率判断21222KVENVENVVEVNVEVEENENVNENNT轨迹设计槽口分配轨迹设计槽口分配轨迹设计结果轨迹设计结果u四个平台上共设计了四个平台上共设计了85口井，其中定向井口井，其中定向井38口，水平井口，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。平井均为油井。u根据防碰扫描分析结果，确定了根据防碰扫

6、描分析结果，确定了4个平台上井与平台井口个平台上井与平台井口号之间的对应关系。号之间的对应关系。u在满足防碰要求的前提下，设计出每一口井的井身剖面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。轨迹设计方案。ZZ目标区域目标区域3号人工岛号人工岛三维轨迹示意图三维轨迹示意图ZZ目标区域目标区域1号人工井场三维号人工井场三维轨迹示意图（部分）轨迹示意图（部分）ZZ目标区域目标区域4号人工岛三维

7、轨迹示意图号人工岛三维轨迹示意图YY区块水平投影图（部分）区块水平投影图（部分）防碰分析防碰分析YYYY区块典型井井身结构设计区块典型井井身结构设计 u典型定向井：典型定向井：井深井深4383.95m、垂深垂深2870.00m，水垂比为水垂比为1.09，是是YYYY区块定向区块定向井中水平位移井中水平位移及井深均为最及井深均为最大的定向井大的定向井 YYYY区块典型井井身结构设计区块典型井井身结构设计 u典型水平井：断典型水平井：断块上的一口靶前块上的一口靶前位移较大的水平位移较大的水平井，其总井深为井，其总井深为5464.81m，垂深垂深为为3180m，水平水平位移为位移为4038.64m，

8、水垂比为水垂比为1.27，是整个构造上水是整个构造上水平位移和水平位平位移和水平位移均为最大的水移均为最大的水平井。平井。摩阻扭矩预测分析及钻柱优化设计摩阻扭矩预测分析及钻柱优化设计uZZ1-3定向井不同工况下摩阻扭矩分析定向井不同工况下摩阻扭矩分析 摩阻扭矩预测分析及钻柱优化设计摩阻扭矩预测分析及钻柱优化设计uZZ1-3定向井不同工况下摩阻扭矩分析定向井不同工况下摩阻扭矩分析 摩阻扭矩预测分析及钻柱优化设计摩阻扭矩预测分析及钻柱优化设计uZZ-2H水平井不同工况下摩阻扭矩分析水平井不同工况下摩阻扭矩分析 摩阻扭矩预测分析及及钻柱优化设计摩阻扭矩预测分析及及钻柱优化设计uZZ-2H水平井不同工

9、况下摩阻扭矩分析水平井不同工况下摩阻扭矩分析摩阻扭矩预测分析及钻柱优化设计摩阻扭矩预测分析及钻柱优化设计uZZ-2H水平井不同工况下摩阻扭矩分析水平井不同工况下摩阻扭矩分析245mm1.5Motor444.5mmBit165mmDC3根根203mmNMDC9.45m127mmHWDP 142.34m194mmNMDC7.81m139.7mmDP400mmSTAB203mmNMDC3m311.1mmBit139.7mmDP245mm0.75Motor268mmSTAB203mmLWD5.93m194mmNMDC9.10m203mmMWD8.5m171mmNMDC2.06m215.9mm Bit1

10、39.7mmDP171mm 1.1Motor171mmLWD 5.77m165mmNMDC 9.39m171mmMWD8.22m127mmDP 873.05m三开（三开（215.9mm 215.9mm）钻井参数：钻压）钻井参数：钻压707081KN81KN，转速，转速126rpm+126rpm+马达，排量马达，排量32 32 l/sl/s二开（二开（311.1mm311.1mm）钻井参数：钻压）钻井参数：钻压303050KN50KN，转速，转速120rpm+120rpm+马达，排量马达，排量65 65 l/sl/s一开（一开（444.5mm444.5mm）钻井参数：钻压）钻井参数：钻压3030

11、50KN50KN，转速，转速140rpm+140rpm+马达，排量马达，排量64 64 l/sl/sv钻具组合及钻井参数设计钻具组合及钻井参数设计水力参数设计水力参数设计uHB流体偏心环空螺旋流层流流动研究流体偏心环空螺旋流层流流动研究 cossin21222eReRhio cos)sin(21222eeRhRRoi0VDtD 2021202110121021trTAtrTAAKTn若若PfDtVD nzznrCrPrBrGrCrPrBrGKr102122221222121312131,ddrrPCrrrrdrrPCrrrrdrrPCrrrrPQpiipopiirRzpiporRzporRzp

12、iz2,2,2,2222022dbbbQPz0321水力参数设计水力参数设计uZZ-2H井水力参数设计结果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套管柱力学性能分析及套管柱强度校核u磨损对套管抗挤强度的影响磨损对套管抗挤强度的影响 u套管磨损对套管抗内压强度的影响套管磨损对套管抗内压强度的影响)1(24)()(2ultultyulteultyulteultyulteultultHHPPPPPPP44223wallwallyiyielddDdDP套管柱力学性能分析及套管柱强度校核套管柱力学性能分析及套管柱强度校核u244.5mm套管磨损分析套管磨损分析（ZZ-2H）套管柱力学性能分

13、析及套管柱强度校核套管柱力学性能分析及套管柱强度校核u177.8mm套管磨损分析（套管磨损分析（ZZ-2H）套管柱力学性能分析及套管柱强度校核套管柱力学性能分析及套管柱强度校核 u定向井、水平井套管强度设计与校核定向井、水平井套管强度设计与校核 5.024445.0442)(331)()3(yoziooyozioibobaPrrrPrrrPP5.0422222)(3)(ooioooiiarPPTrPrPTyizyizcocaPPPP2)(431 5.02套管柱力学性能分析及套管柱强度校核套管柱力学性能分析及套管柱强度校核 uZZ-2H水平井套管柱强度设计水平井套管柱强度设计 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提高固井质量的注水泥工艺u钻井液性能要求及其调整钻井液性能要求及其调整u套管扶正套管扶正u前置液及其设计前置液及其设计u顶替流态与接触时间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。行措施。井斜角72F屈服值，Pa456085907.29.613.414.4