中国石化 井 钻井工程设计 纯17-9-斜3
3.5.4 钻井液密度图
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3.5.5 钻井液基本配方 序 号 1 工业氢氧化钠 2 聚丙烯酰胺干粉 3 膨润土 4 碳酸钠 5 原油 6 钻井液用非渗透处理剂 7 钻井液用改性铵盐 8 钻井液用固体乳化剂 9 钻井液用聚合物降滤失剂 10 钻井液用抗高温抗盐防塌降失水剂KFT 11 钻井液用重晶石粉 12 钻井液用羧甲基纤维素HV-CMC 材料名称及代号 加量 kg/m 0～201m 40～60 5～10 1～3 201～2412.2m 5～10 1～3 50～100 5～10 1～3 10～20 10～20 3备注 3.5.6 钻井液维护处理要点 3.5.6.1 一开0～201 m
(1)配浆开钻，钻进中根据井下实际不断补充增粘剂，保持钻井液具有较强的携带和悬浮能力，满足大井眼钻进需要。
(2)钻完设计井深后要进行充分的循环和通井，在确认井眼干净、无沉砂和无井壁坍塌后方能起钻，以确保下套管和固井的顺利施工。 3.5.6.2 二开 201～2412.2 m
(1)该井段钻遇地层为明化镇组、馆陶组、东营组、沙河街组。馆陶及以上地层成岩性差，泥岩性较软且砂层发育，防坍塌卡钻；不整合面、断层附近、疏松砂岩层防漏、防卡，钻井液主要以抑制地层造浆、携带岩屑，防止泥岩缩径，确保安全钻进为目的；东营组及沙河街组钻井液主要以防塌为目的。 (2)将一开钻井液用清水和胶液冲稀至膨润土含量40g/L左右，按配方提示加入各种处理剂，调整至设计性能。开钻将钻水泥塞污染的钻井液放掉或加入纯碱清除钙离子，其余钻井液地面净化处理后，作正常钻进使用。钻进中及时补充浓度为0.5～1.0%的高分子聚合物胶液，细水长流维护钻井液，尽量不单独加清水，增强钻井液的抑制性。
(3)定向前改小循环，调整钻井液性能达到设计要求。正常维护及处理钻井液的处理剂尽可能按比例配成胶液加入，切勿将处理剂干粉直接加入循环钻井液中，以防在处理剂完全生效前就被固控设备除去。 (5)利用PAM调节流变性，抑制页岩、岩屑分散，确保井眼稳定。 (6)不整合面、断层附近、疏松砂岩层注意防漏。
(7)良好的固控设备和高的运转率是保证钻井液质量的前提，因此，必须使振动筛、除砂器、除泥器等与钻井泵同步运转，严格控制钻井液中的劣质固相含量和低密度固相。维持钻井液膨润土含量在30～45g/L。根据需要，间断使用离心机。
(8)沙河街组易坍塌，应加强钻井液的抑制性，防塌。钻进过程中，除了具有足够的排量之外，钻井液必须具有良好的携带性能和流变性能，否则容易引起钻屑下沉和井下复杂情况。 (9)进入油层前保持中压失水小于5.0ml，Kf〈0.1。
(10)钻进过程中，要注意观察井口返浆情况、振动筛上的岩屑返出、岩屑形状的变化，严格控制钻井液性能达到设计要求，提高钻井液的悬浮、携带岩屑能力，确保正常钻进。
(11)进入目的层井段后为确保施工安全，每次起钻前要确定井下油、气、水层的钻开情况，搞短程起下钻，测量循环周，确定油、气、水的上窜速度在安全范围内，方可起钻。
(12)易塌地层施工要注意控制下钻速度和转盘转速，避免因钻具碰撞导致井壁垮塌或因压力激动过高
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引起井漏，起钻控制起钻速度，防止拔活塞。
(13)钻进中要保持各种处理剂的有效含量，并定期补充，使钻井液性能符合设计各井段要求。
3.5.7 钻井液用量及材料储备
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储备浆必须在最浅油、气、注水层前200m按量配制好，沉降稳定性≤0.03g/cm。储备的压井液要定期搅拌维护，以维持其良好沉降稳定性。
钻 井 液 及 加 重 材 料 的 储 备 开钻序号 二开 轻钻井液 ρ(g/cm) 3压井液 数量(m) 3重晶石 数量(m) 80 3 ρ(g/cm) 1.40 3数量(t) 10
3.5.8 钻井液材料消耗 序 号 1 工业氢氧化钠 2 聚丙烯酰胺干粉 3 膨润土 4 碳酸钠 5 原油 6 钻井液用非渗透处理剂 7 钻井液用改性铵盐 8 钻井液用固体乳化剂 9 钻井液用聚合物降滤失剂 10 钻井液用抗高温抗盐防塌降失水剂KFT 11 钻井液用重晶石粉 12 钻井液用羧甲基纤维素HV-CMC
材料名称及代号 数量 t 0～201m 5 0.5 0.2 201～2412.2m 1.5 2 13 1.5 2.5 0.3 4 5 70 合计 t 1.5 2 5 0.5 13 1.5 2.5 0.3 4 5 70 0.2 12
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3.6 钻头及钻井参数设计 3.6.1 钻头设计 序号 尺寸mm 1 2 3 4 5 346.1 215.9 215.9 215.9 钻进井段 m 0～201 201～1365 1365～2040 2040～2196.51 进尺m 201 1164 675 156.51 215.69 纯钻时间 机械钻速 h 38 48 22 36 m/h 30.63 14.06 7.11 5.99 数量 只 1 1 1 1 P2 HAT127 PDC H517 H517 钻头型号推荐 2 3 215.9 2196.51～2412.2
3.6.2 钻井参数设计
钻头 序号 1 平原组 馆陶组 0～201 层位 井段 m 喷嘴 组合 mm 钻压 kN 钻 进 参 数 转速 排量r/min L/s 立管 钻头 循环 MPa MPa MPa 冲 kN 水 力 参 数 喷射 钻头水 比水 功率 kW 功率 W/mm 2上返 m/s 功率 ％ 压力 压降 压耗 击力 速度 m/s 速度 利用率 2 201～1365 11,11,120～11 140 80～120 80～120 160～220 30 12.58 6.63 5.95 3.41 105.26 198.75 5.43 1.25 52.64 3 沙三1365～11,11,段 2040 10,10 30～60 30 16.65 4.55 12.1 2.85 86.46 136.56 3.73 1.25 27.33 4 沙三2040～11,11,段 2196.51 2196.51～2412.2 11 50～80 30 17.46 6.75 10.71 3.47 105.26 202.43 5.53 1.25 38.65 5 沙四段 11,11,120～11 140 60～80 30 21.14 7.36 13.78 3.79 105.26 220.84 6.03 1.25 34.82
3.7 油气井压力控制 3.7.1 井控设备选择
3.7.1.1 井控设备选择依据
开钻次序 二开 钻头直径mm 215.9 垂深m 2390 钻井液密度g/cm 1.20 3井底压力MPa 28.14 3.7.1.2 井控设备组合形式及压力级别 开钻次序 二开 钻头尺寸 公称尺寸 压力级别 mm mm MPa 215.9 280 35 组合类别 双闸板(套管头) 组合型号 2FZ28-35 13