JW-10水源井鉆井地質(zhì)工程設(shè)計

1、區(qū)塊：定邊樊學(xué)姬黃定37井區(qū)區(qū)塊井別：水源開采井 井型：直井JW-10（姬37-19井場）水源井鉆井地質(zhì)工程設(shè)計設(shè)計編寫人：李龍云審 核 人：審 批 人：長慶油田采油五廠二項目部麻黃山項目組二00七年四月九日目錄地質(zhì)部分.3工程部分一、 鉆井主要設(shè)備.6二、 井身結(jié)構(gòu).6三、 井身質(zhì)量.7四、 鉆具組合.7五、 鉆井液設(shè)計.7六、 鉆井參數(shù).8七、 固井設(shè)計.9八、 各次開鉆及分段施工重點要求10九、 完井措施11十、 洗井及試水作業(yè)13十一、 完井井口及機(jī)泵安裝.14十二、 安全生產(chǎn)14十三、 HSE要求及措施15地 質(zhì) 部 分一、井號：JW-10 井別：水源開采井 井型：直井二、井位坐標(biāo)：

2、X：4122733.0 Y：三、地面海拔高度：四、地面位置：陜西省定邊縣王盤山境內(nèi)（姬37-19井場）五、主要目的層：白堊系環(huán)河華池組六、完鉆層位：華池組七、完鉆原則：完成鉆探任務(wù)，達(dá)到設(shè)計目的八、設(shè)計井深：820米九、洗井方式：完井后用洗井刷和清水反復(fù)沖洗井壁，直至水清砂凈。十、試水方式：鉆達(dá)設(shè)計井深后進(jìn)行抽水試驗。試水必須按照三次降深穩(wěn)定流抽水試驗要求進(jìn)行。最大降深抽水時間不少于36小時，最小降深抽水時間不小于12小時。抽水結(jié)束后進(jìn)行水位恢復(fù)觀測，并做好相應(yīng)記錄。十一、完井方式：完成洗井、下套管、填礫、下水泵、抽水試驗及井口裝置安裝。十二、地層預(yù)告（見表1）表1地 層 時 代設(shè)計地層（m）

3、備注系組巖性底界深度（m）厚度（m）第四系-土黃色石英砂土0-220220防坍塌、防漏、防斜白堊系環(huán)河、華池組上部灰綠色砂質(zhì)泥巖夾薄層粉細(xì)砂巖220-820600泥巖含水層防卡防坍塌、防漏、防斜下部紫紅色粉細(xì)砂巖與泥巖互層注：地層劃分參考姬54井等測井標(biāo)準(zhǔn)圖和完井資料十三、錄井要求：1、隨鉆記錄作業(yè)時間、鉆具、泥漿數(shù)據(jù)，以及鉆井復(fù)雜情況； 2、鉆時錄井：自開孔到井底每米1點；鉆時加快時循環(huán)觀察； 鉆井液密度、粘度、漏失量每20m測量記錄一次。3、工程記錄：記錄表套、套管、篩管的長度，尺寸及固井情況，記錄下泵型號、深度。4、巖屑錄井：從第四系底部開始每5米1包，每包不少于500克，卡準(zhǔn)層位，編制

4、1：500的錄井剖面圖。5、地球物理測井：表2測井項目比例尺測井內(nèi)容測井井段備注綜合1：200自然加碼、微電極、自然電位、井斜、聲波時差井底井口1、小數(shù)控2、解釋含水層段及孔、滲、飽注：小數(shù)控、解釋含水層孔、滲、飽。水樣采集：抽水試驗結(jié)束前2小時用5000ml玻璃瓶或塑料瓶取2份水樣，封好口瓶，標(biāo)明井號、編號、日期、取樣人，建議將水樣送化驗中心進(jìn)行水質(zhì)分析。十四、技術(shù)要求1、主力水層下篩管、填礫石施工必須按照設(shè)計及甲方要求執(zhí)行，不得自行更改設(shè)計；2、水源井施工中不得使用有毒有害化學(xué)添加劑，防止污染水源；完鉆后清理井場廢棄物，恢復(fù)地貌，保護(hù)好環(huán)境；3、水源井的各道施工工序必須按照設(shè)計執(zhí)行，在確保

5、井身質(zhì)量和成井率的前提下，以產(chǎn)水量為重點進(jìn)行驗收；4、完井后15日內(nèi)按照地質(zhì)設(shè)計要求提交完井資料。工 程 部 分一、鉆井主要設(shè)備鉆井性能要滿足工程施工要求，鉆井能力達(dá)到1500m。二、 井身結(jié)構(gòu)設(shè)計原則：根據(jù)地質(zhì)資料，本區(qū)主要含水層為白堊系華池組含水性好，產(chǎn)水量為10m3/d.m，水質(zhì)好。根據(jù)該資料，確定該水區(qū)水源井套管下深至700米，其中：篩管長度100米，以保證該井供水量。（見表3）表3序號井段（m）鉆頭尺寸（mm）管柱尺寸（mm）管柱下深（m）備注套管篩管套管 長度篩管 長度一開0-220220螺旋管二開220-820343600100700米以下為裸眼1、 井身結(jié)構(gòu)示意圖（圖1）三、

6、井身質(zhì)量（見表4）表4井段m水平位移m全角變化率井斜角度平均井徑擴(kuò)大度0-950<30<1°40<3°<15%四、 鉆具組合（見表5）表5序號鉆進(jìn)井段鉆具組合故障提示10-220Ø444.5鉆頭+630×410接頭+ Ø165鉆鋌15根+ Ø 127鉆桿+ Ø133方鉆桿2220-820Ø343鉆頭+630×410接頭+ Ø165鉆鋌15根+ Ø 127加重鉆桿3根+ Ø 127根鉆桿+ Ø133方鉆桿防坍塌、防漏、防斜五、鉆井液設(shè)計1、鉆井

7、液體系一開井段：所鉆地層為第四系黃土層，膠結(jié)疏松，容易發(fā)生漏失、坍塌、采用4-5%白土+0.2%HV-CMC+1%Na2CO3鉆井液體系。二開井段：該井段地層為環(huán)河華池組。該地層易發(fā)生滲漏和垮塌，且井眼較大，為保證帶屑，采用低固相白土鉆井液體系，并加入適量防塌劑，基本配方為：4-5%白土+0.2%HV-CMC+1%Na2CO3三開井段：該井段地層為洛河組。該地層易發(fā)生滲漏，是主要產(chǎn)水層，采用清水聚合物鉆井液體系，基本配方為：0.2%PHP+0.2%HV-CMC+1%Na2CO3，必要時加入適量白土提高帶屑能力。2、鉆井液性能（見表6）表6層位井段鉆井液類 型常規(guī)性能流動性能備注密度粘度s濾失量

8、ml泥餅mmPH值靜切力pa塑性粘度mpas動切力pa10s10m黃土0- 220細(xì)分散30-358-9防漏環(huán)河華池220- 820低固相30-408-9防漏、防卡3、鉆井液材料計劃（見表7）表7序號材料名稱數(shù)量（噸）1KPAM自設(shè)計2Na2CO2自設(shè)計3HV-CMC自設(shè)計4白土自設(shè)計5PHP自設(shè)計六、鉆井參數(shù)（見表8）表8序號層位井段m鉆頭鉆井參數(shù)直徑mm類型噴嘴 組合密度g/cm3鉆壓KN轉(zhuǎn)速rpm排量L/S立管泵壓MPa1第四系0-220P20- 10060282白堊系220-820343MP215+16+1650- 12060-8030七、固井設(shè)計1、管柱設(shè)計（見表9）表9套管程序井段

9、規(guī) 范長度m鋼級壁厚mm重 量安全系數(shù)直徑扣型每米重Kg/m段重t累計t抗拉抗擠表套0- 220220螺旋管套管0- 600短圓扣600J55篩管600- 700短圓扣100J55（1）管柱結(jié)構(gòu)：篩管（100）+套管（600）（2）固井要求：.表層套管用水泥固好；.水層套管環(huán)空填沙礫完井，但井口及以下至環(huán)河底部根據(jù)試水情況確定固井措施。如環(huán)河組含水性差應(yīng)采取止水措施并投泥球后灌水泥砂石混漿回填固井。.下套管前必須調(diào)整好鉆井液性能，使井眼暢通；套管要丈量編號，工程、地質(zhì)兩對口；絲扣要清洗干凈；并認(rèn)真檢查、通內(nèi)徑，絲扣有損傷或有本體有凹坑等缺陷的套管不準(zhǔn)下井。.套管要雙鉗緊扣，保證上扣扭矩。由于水

10、井的套管直徑較大，對扣困難，對扣時要求對正，不能錯扣。八、各次開鉆或分井段施工重點要求1、表層（1）一開前必須校正天車，轉(zhuǎn)盤及井口必須在一條垂直線上，最大偏差不得超過20mm，以保證表層開眼直，井口周圍打0.1米厚水泥，挖好排水溝并打上水泥，以防試水時沖跨基礎(chǔ)及現(xiàn)場，要求全部設(shè)備做到：平、正、穩(wěn)、牢、靈、通、不漏，試驗合格方可開鉆。（）鉆表層第四系黃土層應(yīng)做好防漏、防斜工作；開眼要直，采用吊打，按設(shè)計要求施工，每鉆進(jìn)一個單根劃眼一次，下套管前必須采取措施，使井底無沉砂，保證導(dǎo)管坐在井底，確保表層固井質(zhì)量，以防二開鉆時套管鞋處漏失。（）下套管要雙鉗緊扣，保證上扣扭矩達(dá)到要求。、二開、三開鉆進(jìn)（）

11、防斜水井生產(chǎn)時要下深井泵，故要求全井井斜必須° ，為了保證井身質(zhì)量，在易斜井段，要求每打完一個單根劃眼一至二次。（）防漏3。要求開泵平穩(wěn)，起下鉆速度要慢，以免壓力激動導(dǎo)致井漏。開鉆前必須準(zhǔn)備充足的堵漏材料，以防發(fā)生井漏及時處理。（3）防卡白堊系地層鉆速較快，如果攜砂不及時，也易沉砂卡鉆；若接單根或起下鉆遇阻，不得猛提猛放，以免鉆具被卡死，鉆具在井內(nèi)靜止不宜過久，嚴(yán)禁鉆具在井下一個位置長時間循環(huán)，以防沖塌井壁或卡鉆。3、鉆井液管理（1）為了保證優(yōu)質(zhì)安全快速鉆井，全井要求鉆井液性能穩(wěn)定，符合設(shè)計要求，含砂在0.5%以下，處理鉆井液要做小型試驗；做到勤觀察、勤處理、勤撈砂，保證鉆

12、井液性能穩(wěn)定，攜砂良好。（2）每班至少測常規(guī)性能一次，每天至少測全套性能一次，并做好記錄，完井后隨其他資料交項目組。4、鉆具管理（1）井場鉆具必須擺放整齊，檢查丈量，好壞分類，編號登記，作到工程、地質(zhì)兩對口。（2）鉆具上下鉆臺必須戴好護(hù)絲，以免碰壞。（3）下鉆時絲扣必須擦洗干凈，絲扣油涂均勻；雙鉗緊扣；鉆具和套管絲扣油必須用符合技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的絲扣油。（4）Mpa時，在排除地面設(shè)備原因后，應(yīng)起鉆檢查鉆具，防止刺漏鉆具。九、完井措施1、表套下入220米，用水泥封固。2、水層管柱為ø273mm（套管+篩管）篩管井段用礫石充填，套管環(huán)空600米以上，視環(huán)河組出水情況確定固井措施，如環(huán)河組出水量小

13、，用粘土球填10米，其上部用水泥與砂子1：1混合封固。3、篩管用ø273mm套管（壁厚）7mm），在套管本體上鉆穿孔，布孔參數(shù)如下：每米孔數(shù)：382 孔隙度：30.9%圖2：篩管上孔分布局部平面展開示意圖篩管外先用20目不銹鋼網(wǎng)纏一層，然后再用60目不銹鋼篩網(wǎng)纏一層，接合處應(yīng)重疊100mm以上，外纏12#鐵絲，纏絲間距為2-3mm，防止地層出砂。4、礫石規(guī)格如下：（1）礫石規(guī)格為2-7mm之間，形狀應(yīng)以均質(zhì)磨圓度好的顆粒為宜，料質(zhì)必須含sio2成份較高，嚴(yán)禁選用風(fēng)化巖料、爐渣、碎轉(zhuǎn)等易散物質(zhì)。（2）礫石運到現(xiàn)場需用篩了過篩、沖洗，剔除雜質(zhì)、土和不規(guī)格的礫石。5、止水：為了隔離鉆孔所貫

14、穿的透水層或漏失帶，封閉有害的和不用的含水層，固井時要進(jìn)行止水。該井設(shè)計止水位置根據(jù)試水情況確定，止水材料選用海帶或粘土球等。海帶選用肉厚、葉寬、體長的，編成密實的海帶瓣，纏繞于出水部位的管柱上，外層用鉛絲固定。粘土球選用優(yōu)質(zhì)粘土搓成，陰干后投入套管外環(huán)空到止水位置。十、洗井及試水作業(yè)1、洗井：為了徹底破壞井壁的泥餅，清除浸入含水層的粘土顆粒確保井筒涌水量，完井后要進(jìn)行洗井。完井后下偏水眼接頭+ø127mm鉆桿，分段循環(huán)，用清水替出鉆井液，后下至裸眼完井段，從上到下旋轉(zhuǎn)沖洗井壁泥餅，直至水清砂凈?；蛘卟捎门c井眼相近的鋼刷提筒聯(lián)合洗井，用鋼刷提筒反復(fù)沖洗，也可達(dá)到洗井的目的。洗井的質(zhì)量

15、要求：（1）用不同工具反復(fù)洗井后，進(jìn)行試驗抽水，最后兩次試驗抽水在相同水位下降時的單位涌水量之差不超過15%；試驗抽水時的出水量不應(yīng)小于正式抽水時的水量。（2）抽水開始后10分鐘，要測定水的性能，使循環(huán)的比重3，含砂量0.01%時即達(dá)到洗井規(guī)范要求。2、試水：為了查清井筒在縱向各個地層、不同巖性的水質(zhì)水量，確定井泵的具體下深，洗井后要進(jìn)行試水試驗，試水采用穩(wěn)定流抽水試驗進(jìn)行試水作業(yè)，試水時在井口水管上開一出水三通，用鐵水管線接到三角堰前為水量的測定作準(zhǔn)備。并在水管外下入簡易液面高度測量工具，以測量動液面和靜液面高度。試水作業(yè)中，要求試三個落程，大落程穩(wěn)定24小時，中小落程各穩(wěn)定8-10小時，抽

16、水試驗過程中要求測恢復(fù)水位曲線及拐點，并通過試水取得水量、水量及抽深及單位出水量與抽深關(guān)系等資料。試水完畢后，取水樣5公斤，送項目組指定的單位進(jìn)行水樣化驗分析。3、下泵：試水作業(yè)完成后，深井泵下到液面以下（約560米左右），并保證在篩管之內(nèi)，深井泵采用200QJ10-550型。鑒于以往泵與油管聯(lián)接處法蘭強(qiáng)度不夠，應(yīng)加固聯(lián)接法蘭。同時在下部第一與第二根油管間接回壓閥，防止停泵倒流燒壞電機(jī)。十一、完井井口及機(jī)泵安裝1、為了便于今后抽水過程中檢修、保養(yǎng)，確保機(jī)泵安全運轉(zhuǎn)，保證供水量，該井井口采用組合式法蘭；揚水管均采用2管。電纜線用卡子固定在管線上。2、下套管固井后，用20mm厚的環(huán)形鋼板將導(dǎo)管與103/4的套管焊接在一起，焊接固定好完井井口及2公扣試水接頭，用200#混泥土澆鑄井口基礎(chǔ)800mm×800mm×100mm，確保井口安置安全，以便使用。3、井口采用CQS16×10型（見圖3完井井口示意圖）。4、油管絲扣要清洗干凈，涂好絲扣油，保證上扣扭矩。5、檢修時應(yīng)穩(wěn)提穩(wěn)下，以免損壞井下電纜，掛斷泵管；因井下飾物的存在，電化學(xué)作用對泵管具有腐蝕性，應(yīng)定期對泵管采取相應(yīng)的防腐保護(hù)措施