大型油氣田鉆井機(jī)施工綜合技術(shù)方案一、井身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（一）設(shè)計(jì)依據(jù)與技術(shù)參數(shù)全井設(shè)計(jì)井深5200m，采用四級(jí)井身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，依據(jù)地層孔隙壓力梯度（1.2-2.4MPa/100m）及破裂壓力梯度（1.8-3.2MPa/100m）曲線，結(jié)合鄰井實(shí)鉆數(shù)據(jù)優(yōu)化套管程序。目的層為侏羅系延安組，完鉆層位嚴(yán)格控制在延長(zhǎng)組頂面以上30m，井眼軌跡采用"直-增-穩(wěn)-降"四段制剖面設(shè)計(jì)，造斜率控制在2-3°/30m，水平位移誤差≤1.5m，垂深誤差≤0.5%。（二）套管程序設(shè)計(jì)井段(m)套管尺寸(mm)壁厚(mm)鋼級(jí)水泥返高固井質(zhì)量要求0-300339.712.19N80地面聲幅≤15%300-2000244.511.99L80封固段以上200m聲幅≤20%2000-3800177.810.36P110油層頂以上300m聲幅≤25%3800-5200139.79.17Q125全封固聲幅≤20%二、鉆具組合配置（一）分井段鉆具組合設(shè)計(jì)一開(kāi)（0～60m）Φ349.3mm鉆頭+Φ425mm擴(kuò)大器+Φ197mm鉆鋌(3根)+Φ127mm鉆桿+133mm方鉆桿，重點(diǎn)保證井口垂直度，井眼要直，套管固井前需循環(huán)清洗井眼，水泥漿返至地面。二開(kāi)（60～700m）Φ311.1mm鉆頭+托盤(pán)接頭+Φ197mm非磁鉆鋌(1根)+Φ197mm鉆鋌(1根)+Φ310mm穩(wěn)定器+Φ197mm鉆鋌(1根)+Φ310mm穩(wěn)定器+Φ178mm螺旋鉆鋌(3根)+Φ159mm螺旋鉆鋌(11根)+Φ127mm斜臺(tái)階加重鉆桿(21根)+Φ127mm鉆桿+133mm方鉆桿，采用防斜打快技術(shù)，每50-100m測(cè)斜一次。三開(kāi)（700～2150m）直井段：Φ215.9mmPDC鉆頭+Φ172mm直螺桿+Φ159mm非磁鉆鋌(1根)+MWD+Φ159mm非磁鉆鋌(1根)+Φ208mm穩(wěn)定器+Φ159mm螺旋鉆鋌(6根)+Φ127mm斜臺(tái)階加重鉆桿(27根)+Φ127mm鉆桿+133mm方鉆桿定向段：Φ215.9mmPDC鉆頭+Φ172mm單彎螺桿(1.25°帶穩(wěn)定器)+Φ127mm無(wú)磁承壓鉆桿(1根)+MWD短節(jié)+Φ127mm無(wú)磁承壓鉆桿(1根)+Φ127mm斜臺(tái)階加重鉆桿(27根)+Φ127mm斜臺(tái)階鉆桿(21根)+Φ127mm鉆桿+133mm方鉆桿四開(kāi)（2886～3883m）φ152.4mmPDC鉆頭+φ127mm單彎螺桿(1°)+φ148mm扶正器+LWD短節(jié)+φ120mm無(wú)磁承壓鉆桿(1根)+MWD短節(jié)+φ120mm無(wú)磁承壓鉆桿(1根)+φ101.6mm加重鉆桿×15根+φ101.6mm鉆桿×(45-150)根+φ101.6mm加重鉆桿×45根+φ101.6mm鉆桿，水平段采用LWD隨鉆測(cè)井系統(tǒng)，每10米測(cè)量一次軌跡數(shù)據(jù)。三、分井段施工技術(shù)要求（一）一開(kāi)施工要點(diǎn)設(shè)備安裝符合《鉆井設(shè)備安裝技術(shù)規(guī)范》，井口安裝質(zhì)量滿足《井口安裝質(zhì)量規(guī)定》，確保井眼垂直，轉(zhuǎn)盤(pán)中心、天車(chē)、井口三點(diǎn)成一線。表層套管固井侯凝12h或水泥強(qiáng)度達(dá)到3.5MPa后方可進(jìn)行井口作業(yè)，管外水泥漿必須返至地面，否則需打水泥帽固定。開(kāi)鉆前檢查鉆具完好性，鉆具連接部位必須上緊，傳動(dòng)系統(tǒng)防護(hù)罩安裝到位。（二）二開(kāi)直井段施工控制采用防斜快速鉆進(jìn)工藝，加強(qiáng)測(cè)斜監(jiān)測(cè)，井斜接近規(guī)定值時(shí)立即糾斜并加密測(cè)斜頻次至每30m一次。松散層鉆進(jìn)時(shí)先用小泵量沖孔，鉆具轉(zhuǎn)動(dòng)進(jìn)尺后加大泵量，每鉆進(jìn)2米提取巖性樣板并做好標(biāo)簽記錄。粘土層鉆進(jìn)遇縮徑、粘鉆、憋泵時(shí)，應(yīng)頻繁提沖鉆頭并加大泵量；礫石地層鉆進(jìn)需加壓均勻，每1m提取巖性樣品。（三）三開(kāi)斜井段定向工藝定向使用1.25°單彎螺桿，定向方位偏差控制在±3°以內(nèi)，避免后期頻繁扭方位，保證軌跡圓滑性。測(cè)量?jī)x器采用MWD+LWD組合，10-30m測(cè)量一次軌跡數(shù)據(jù)，全角變化率≤15°/100m，確保工具下入順暢。井斜超過(guò)45°后，每鉆完一個(gè)單根劃眼1-2遍，定向段每鉆進(jìn)100m進(jìn)行一次短起下鉆，活動(dòng)鉆具防止卡鉆。（四）四開(kāi)水平段施工措施水平段長(zhǎng)達(dá)1000m，采用水力加壓器控制鉆壓，鉆壓波動(dòng)范圍控制在±5kN以內(nèi)，確保平穩(wěn)鉆進(jìn)。鉆井液采用油基鉆井液體系，黏度控制在45-55s，動(dòng)塑比保持在0.48-0.6Pa/Pa·s，潤(rùn)滑系數(shù)≤0.15。每鉆進(jìn)200m進(jìn)行一次短起下鉆，測(cè)量摩阻變化，當(dāng)摩阻超過(guò)250kN時(shí)進(jìn)行潤(rùn)滑處理，確保下套管安全。四、設(shè)備安裝與調(diào)試（一）鉆機(jī)安裝技術(shù)規(guī)范安裝場(chǎng)地需平坦堅(jiān)實(shí)，軟硬均勻，布置合理，安裝水平誤差≤0.5°，穩(wěn)固牢固便于操作。檢查井孔中心、轉(zhuǎn)盤(pán)中心、天車(chē)三點(diǎn)是否在同一垂直線上，偏差≤10mm。機(jī)械傳動(dòng)皮帶輪對(duì)正連接，皮帶松緊適度（下垂量15-20mm），接頭牢固，傳動(dòng)系統(tǒng)突出部分設(shè)置防護(hù)罩和防護(hù)欄桿。井口裝置安裝符合《井口安裝質(zhì)量要求》，套管頭法蘭水平度偏差≤2mm/m，螺栓均勻上緊，扭矩達(dá)到規(guī)范值的120%。（二）水泵安裝工藝要求水泵配置啟動(dòng)柜必須具備短路、缺相、過(guò)載保護(hù)功能，調(diào)試時(shí)將保護(hù)整定值調(diào)整至額定值的1.2倍。水泵下井前加滿清水，垂直放置加水（嚴(yán)禁水平放置），電機(jī)與泵體合裝后轉(zhuǎn)動(dòng)靈活，連軸器頂絲定位孔擰緊頂絲，起吊時(shí)緩慢平穩(wěn)。揚(yáng)水管管徑按流量配置，安裝短管長(zhǎng)度偏差≤5mm，電纜用絕緣扎帶綁扎在揚(yáng)水管上（禁止使用金屬絲），綁扎間距≤1.5m。（三）設(shè)備調(diào)試標(biāo)準(zhǔn)空載調(diào)試：各傳動(dòng)系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，無(wú)異常噪音，軸承溫升≤40℃，鏈條張緊度合適（下垂量20-30mm）。負(fù)載調(diào)試：?jiǎn)?dòng)時(shí)間根據(jù)電機(jī)功率調(diào)整（10-25秒），大功率電機(jī)啟動(dòng)時(shí)間適當(dāng)延長(zhǎng)，三相電流不平衡度≤5%?？刂葡到y(tǒng)調(diào)試：過(guò)載保護(hù)設(shè)定值為額定電流的1.15倍，缺相保護(hù)響應(yīng)時(shí)間≤0.5秒，短路保護(hù)動(dòng)作電流為額定電流的8-10倍。五、質(zhì)量控制與安全保障（一）鉆井質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)井眼軌跡控制：直井段井斜≤1°/100m，水平段靶心距≤0.3m，全井段狗腿度≤15°/100m。固井質(zhì)量要求：水泥返高符合設(shè)計(jì)要求，聲幅測(cè)井優(yōu)質(zhì)段≥85%，合格率100%，管外水泥環(huán)完整無(wú)竄槽。取心質(zhì)量：目的層取心收獲率≥95%，巖心直徑≥80mm，長(zhǎng)度≥0.5m的巖心占比≥90%。（二）安全防護(hù)措施作業(yè)人員必須佩戴安全帽、防護(hù)鞋、防護(hù)手套，高空作業(yè)系好安全帶，搭設(shè)安全網(wǎng)，設(shè)置警示標(biāo)志。井場(chǎng)配備消防器材（8kg干粉滅火器10個(gè)，消防沙2m3），消防通道寬度≥4m，保持暢通無(wú)阻。鉆井液循環(huán)系統(tǒng)設(shè)置防噴墻，高度≥2m，厚度≥5mm，抗爆壓力≥0.7MPa，防止井噴事故擴(kuò)大。（三）質(zhì)量驗(yàn)收程序中間驗(yàn)收：二開(kāi)、三開(kāi)完成后進(jìn)行中間驗(yàn)收，檢查井眼質(zhì)量、固井質(zhì)量、軌跡符合度，驗(yàn)收合格后方可進(jìn)入下道工序?？⒐を?yàn)收：施工日志、管井使用說(shuō)明書(shū)、管井綜合柱狀圖齊全，抽水試驗(yàn)持續(xù)進(jìn)行，出水量達(dá)到設(shè)計(jì)值的90%以上，水質(zhì)符合標(biāo)準(zhǔn)。資料歸檔：包括鉆井綜合記錄、測(cè)井資料、固井質(zhì)量報(bào)告、巖心分析報(bào)告等12類資料，裝訂成冊(cè)歸檔保存。六、特殊工況處理措施（一）井漏處理工藝發(fā)現(xiàn)漏失立即降低排量，維持井內(nèi)液柱壓力，漏速≤5m3/h時(shí)采用隨鉆堵漏，加入2-3%超細(xì)碳酸鈣和1-2%隨鉆堵漏劑。漏速5-20m3/h時(shí)，注入水泥-石英砂堵漏漿（水泥:石英砂=1:1），候凝48h后鉆塞，鉆塞時(shí)控制鉆壓≤10kN，轉(zhuǎn)速≤60r/min。（二）卡鉆事故處理粘吸卡鉆：采用泡油解卡，原油注入量為井筒容積的1.2倍，浸泡時(shí)間≥12h，期間每2h活動(dòng)鉆具一次（上提下放幅度1-2m）。井塌卡鉆：先小排量循環(huán)，逐步建立循環(huán)通路，鉆井液密度提高0.05-0.1g/cm3，加入2%抗鹽降失水劑和1%頁(yè)巖抑制劑。（三）井噴預(yù)防措施安裝防噴器組（2FZ35-35+FH35-35），定期進(jìn)行試壓（每周一次），環(huán)形防噴器試壓至額定工作壓力的70%，閘板防噴器試壓至額定工作壓力。配備遠(yuǎn)程控制臺(tái)，距井口≥30m，處于上風(fēng)方向，儲(chǔ)能器壓力保持在18-21MPa，控制壓力10.5MPa，確保防噴器動(dòng)作迅速可靠。七、施工組織與管理（一）施工隊(duì)伍配置設(shè)立項(xiàng)目經(jīng)理、技術(shù)負(fù)責(zé)人、安全負(fù)責(zé)人各1名，鉆井隊(duì)配備鉆臺(tái)大班2名、司鉆4名、副司鉆4名、鉆工12名，實(shí)行三班兩倒工作制。技術(shù)組配備地質(zhì)工程師1名、泥漿工程師1名、固井工程師1名，負(fù)責(zé)實(shí)時(shí)監(jiān)控施工參數(shù)，優(yōu)化鉆井工藝。（二）施工進(jìn)度計(jì)劃一開(kāi)施工3天（含安裝），二開(kāi)施工15天，三開(kāi)施工25天，四開(kāi)施工30天，完井作業(yè)5天，總工期78天，關(guān)鍵線路為三開(kāi)定向段施工。進(jìn)度控制采用PDCA循環(huán)管理，每周召開(kāi)進(jìn)度分析會(huì)，當(dāng)進(jìn)度滯后5%時(shí)采取趕工措施（增加設(shè)備、優(yōu)化參數(shù)等）。（三）成本控制措施鉆具管理：建立鉆具臺(tái)賬，實(shí)行壽命周期