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中國石油大學(北京)遠程教育學院

期 末 考 試

《 鉆井工程》

一、名詞解釋

1.井斜方位角

2.硬關井

3.欠平衡鉆井

4.巖石的可鉆性

二、簡答題)

1.鐘擺鉆具組合的防斜原理

2.鉆井液的功用

3. 射流清潔井底的機理

4. 鉆柱的功用

三、課程設計

設計任務：XX油區XX凹陷一口直井生產井的鉆井與完井設計。

設計內容：(其中打“√”部分必須設計，其他部分可選做或不做)。

1.地質設計摘要(√)；

2.井身結構設計(√)；

3.固井工程設計：套管柱強度設計(√)；

4.鉆柱組合和強度設計(√)；

5.鉆機選擇(√)；

6.鉆進參數設計：

(1)機械破巖參數設計(包括鉆頭選型，所有鉆頭選用江漢鉆頭廠牙輪鉆頭、選取鉆壓和轉速)(√)；

(2)鉆井液體系及性能設計(僅設計鉆井液密度，其它參數不作要求)

(3)水力參數設計(√)；

(4)鉆柱與下部防斜鉆具結構(√)。

考核方式及成績評定

(1)格式、規范：4分，評分依據：工程設計規范；評分標準：4＊符合程度％。

(2)設計的依據與原則準確性：12分，評分依據：工程設計依據與原則； 評分標準：12＊符合程度％。

(3)過程的參數選擇的合理性和計算過程的可靠性：12分，評分依據：參數符合工程實際，計算過程可靠；評分標準：12＊符合程度％。

(4)結果準確性：12分。

基礎數據：

1.地質概況：見后附設計樣例表A－1。

2.設計井深：H=3000 + 4×100 + 學號的后二位數字 ×3 (m)

3.地層壓力和破裂壓力剖面：根據圖A－1，地層壓力梯度的當量鉆井液密度由1.00g/cm3變為1.10g/cm3的井深按以下規律取值：

H=3000 + 4×100 + 學號的后二位數字 ×3 (m)

4.設計系數：見表A-2和表A-3，其他數據查《鉆井手冊》(甲方)和參考書。

5.水力參數設計數據見表A-4。

6.鉆柱設計數據見參數書2。

7.完井方式：先期裸眼完井，?177.8mm(7”)生產套管。

附錄

1.地質概況

表A-1

井 別 探 井 井 號 A5 設計井深 目的層

井

位 坐標 地面海拔 m 50

縱( )m 4275165

橫( )m 20416485

測線位置 504和45地震測線交點

地理位置 XX省XX市東500m

構造位置 XX凹陷

鉆探目的 了解XX構造 含油氣情況，擴大勘探區域，增加后備油氣源

完鉆原則 進入 150m完鉆

完井方法 先期裸眼

層位代號 底界深度，m 分層厚度，m 主要巖性描述 故障提示

A 280 礫巖層夾砂土,未膠結 滲漏

B 600 320 上部礫巖,砂質礫巖,中下部含礫砂巖 滲漏

C 1050 450 中上部含礪砂巖、夾泥巖和粉砂質泥巖；

下部礪狀砂巖，含礪砂巖、泥巖、粉砂質泥巖不等厚互層 防塌

D 1600 泥巖、砂質泥巖、礪狀砂巖、含礪砂巖不等厚互層，泥質粉砂巖 防漏

防斜

E 1900 300 砂質泥巖、泥質粉砂巖、夾礪狀砂巖、含礪砂巖 防斜

防漏

F3 2650 750 泥巖、粉砂質泥巖、泥質粉砂巖 防斜

F2J 2900 250 泥巖夾鈣質砂巖，夾碳質條帶煤線，中部泥巖夾煤層、下部泥巖、粉砂巖、泥質粉砂巖 防斜、塌、卡

F2K 3150 250 泥巖為主，泥質粉砂巖，中粗砂巖，砂礫巖間互

F1 3500 350 泥巖、泥質砂巖、下部灰褐色泥巖 防漏、噴、卡

QJ 3650

(未穿) 150 深灰，淺灰色灰巖為主，間夾褐，磚紅色泥巖 防漏、噴、卡

2.井身結構設計

鉆探目的層為 灰巖地層，確定完井方法為先期裸眼完井。油氣套管下入 層3－5m。

根據地質情況，鉆達目的層過程中不受鹽巖，高壓水層等復雜地層影響，故井身結構設計按地層壓力和破裂壓力剖面(圖A－1)進行。

圖A-1 地層壓力和破裂壓力

設計系數見表A-2。

表A-2 井深結構設計有關系數

名稱

g/cm3

g/cm3

g/cm3

g/cm3

MPa

MPa

數值 0.05 0.05 0.03 0.05 15 20

來源 理論計算 理論計算 區域資料統計 區域資料統計 區域資料統計 區域資料統計

表 A-3 各層段地層可鉆級值

地 層 A B C D E F3 F2J F2K F1 QJ

可鉆性值 0.6 1 1.39 2.16 3 3.5 7.3 5.2 4.9

3.水力參數設計

(1)泥漿泵型號與性能

表A-4 水力參數設計數據

3NB1000鉆井泥漿泵(兩臺，可僅用一臺)

缸套直徑(mm) 額定泵沖(次 分) 額定排差(L S) 額定泵壓(Mpa)

120 150 19.9 33.1

130 150 23.4 28.2

140 150 27.1 24.3

150 150 31.1 21.2

160 150 35.4 18.6

170 150 40.0 16.5

(2)鉆井液性能其它參數

地面泵壓不超過20Mpa

Kg=1.07*10 Mpa S L

環空返速不低于0.7m/s，不高于1.2m/s

鉆井液塑性粘度0.0047pa.S

總結

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