钻井工程设计与实现毕业论文

钻井工程设计目录前言1第1章设计资料的收集211预设计井基本参数212邻井基本参数2第2章井身结构设计621钻井液压力体系622井身结构的设计723井身结构设计结果9第3章套管柱强度设计1031套管柱设计计算的相关公式1032表层套管柱设计1033技术套管柱设计1534油层套管柱设计1835套管柱设计结果20第4章钻柱设计2141钻柱设计原理2142钻柱的设计2143钻柱设计结果27第5章钻井水力参数的设计2851钻井水力参数的计算公式2852水力参数计算2953泵的设计结果43第6章注水泥设计4561水泥浆排量的确定4562注水泥浆井口压力4863水泥浆体积的确定5964设计结果60第7章钻井液设计6171钻井液用量计算公式6172钻井液用量计算6173钻井液用量设计结果6474钻井液体系设计64第8章设计结果65参考文献67附录68前言钻井是石油、天然气勘探开发的主要手段。钻井工程质量的优劣和钻井速度的快慢，直接关系到钻井成本的高低、油田勘探开发的综合经济利益以及石油发展速度。钻井工程设计是石油工程的一个重要部分，是确保油气钻井工程顺利实施和质量控制的重要保证，是钻井施工作业必须遵循的原则，是组织钻井生产和技术协作的基础，是搞好单井预算和决算的唯一依据。钻井设计的科学性、先进性关系到一口井作业的成败和效益。科学钻井水平的提高，在一定程度上依靠钻井设计水平的提高。设计应在充分分析有关地质和工程资料的基础上，遵循国家及当地政府有关法律、法规和要求，按照安全、快速、优质和高效的原则进行，并且必须以保证实施地质任务为前提。主要目的层段的设计必须体现有利于发现与保护油气层，非目的层段的设计主要考虑满足钻井工程施工作业和降低成本的需要。本设计的主要内容包括1、井身结构设计及井身质量要求原则是能有效地保护油气层，使不同地层压力梯度的油气层不受钻井液污染损坏；应避免漏、喷、塌、卡等复杂情况发生，为全井顺利钻进创造条件，使钻井周期最短；钻下部高压地层时所用的较高密度钻井液产生的液柱压力，不致压裂上一层管鞋处薄弱的裸露地层；下套管过程中，井内钻井液柱压力之间的压差不致产生压差卡套管等严重事故以及强度的校核。2、套管强度设计；3、钻柱设计给钻头加压时下部钻柱是否会压弯，选用足够的钻铤以防钻杆受压变形；4、钻井液体系；5、水力参数设计；6，注水泥设计，钻井施工进度计划等几个方面的基本设计内容。第1章设计资料的收集11预设计井基本参数井号SJ0081井别参数井坐标22668246,5067467设计井深3280井口海拔16目的层位侏罗系完井层位基岩地理位置延吉构造位置勃利盆地中部坳陷设计依据1设计依据（1）大庆石油管理局勘探部1992年第73期勘探方案审定纪要（2）本区标准层构造图。（3）邻井资料2钻探目的评价本区油层情况12邻井基本参数1井身结构井号项目钻头尺寸MM下深M套管尺寸MM泥浆密度G/CM3井深勃参1表层444300339103125305勃参1技术3111800244105121805勃参1油层21532951391181233002地层压力井号井段（M）地层压力G/CM3破裂压力G/CM3勃参103030915勃参11000150010715勃参11500200011515勃参120002500117155勃参1250030001216勃参1300032951221633钻具组合井号井段（M）钻头外径MM密度G/CM3钻具组合勃参103034441031251787515926勃参1303180331110512228减震器22936203811787515927续表井号井段（M）钻头外径MM密度G/CM3钻具组合勃参11803330021511812214稳定器1782214稳定器1789214稳定器178减震器15918214稳定器159135勃参155057031110512178取芯筒1787515926勃参11570165031110512178取芯筒1787515926勃参12260232021511812178取芯筒1591004钻井液性能井号地质年代井段M钻井液类型密度G/CM3漏斗粘度SPH值静切力PA塑性粘度SMP屈服值PAN值K值失水API勃参1穆陵组第四系0303膨润土混浆1031252245勃参1穆陵组穆陵组303800两性复合离子钻井液105122545勃参1东荣组穆陵组8001803两性复合离子钻井液1181235458591251828812065045060814勃参1基岩东荣组18033300两性复合离子钻井液11812354585912518288120650450608145水力参数井号钻头尺寸MM井段M泵压MPA钻头压降MPA环空压降MPA冲击力KN喷射速度M/S钻头水功率（KW）比水功率上返速度M/S功率利用率勃参1444030384873511362610433820348667勃参13113035001263106519876613453170838434勃参1311500700140211622483613458070838286勃参131170015001461109336881112954670837483勃参1311150018031509109341681112954670837244勃参121518032000132810382945612629981287817勃参121520002600139810383645612629981287425勃参1215260031001457103841945612629981287127续表井号钻头尺寸MM井段M泵压MPA钻头压降MPA环空压降MPA冲击力KN喷射速度M/S钻头水功率（KW）比水功率上返速度M/S功率利用率勃参121531003300138394144243412027171286804勃参131155057000勃参13111570165000勃参12152260232000勃参121531003140006钻井参数井号井段M钻头尺寸MM钻头类型生产厂喷嘴组合钻压KN转速RPM排量L/S泥浆密度G/CM3勃参10303444X3A江汉141414304065704548105125勃参1303500311J2江汉1424142495324026070110485210311勃参1500700311ATJ11江汉142414249532402806570485211512勃22江汉142414241032603006570485211512勃参115001803311J33江汉142414241032603006570485211512勃参118032000215ATJ22江汉1031039531601806570283011512勃参120002600215J33江汉1031039531601806570283011512勃参126003100215ATJ33江汉1031039531601806570283011512勃参131003300215J55江汉1031031031601806570283011512勃参1550570311RC475川克50806570354011512勃参115701650311SC226牡丹江50806570354011512勃参122602320215C20川克50806570354011512勃参131003140215DQ5牡丹江508065703540115127套管柱设计参数井号套管类型套管层位井段M外径MM钢级段重T长度M壁厚MM累重T抗拉系数抗挤系数勃参1常规表层0300339J5596530024332433958212续表井号套管类型套管层位井段M外径MM钢级段重T长度M壁厚MM累重T抗拉系数抗挤系数勃参1常规技术010244N8011051006510233662088勃参1常规技术101250244J5510031240738210165231113勃参1常规技术12501580244N80100333019643389987113勃参1常规技术1580180244N801105220142414242627124勃参1常规油层010139N80917100383652324045勃参1常规油层10850139N8077284021258336189338勃参1常规油层8502210139J557721360344162118113勃参1常规油层22103240139N807721030260627757113勃参1常规油层32403295139N809175516416411861578注水泥设计参数井号套管层位固井密度要求G/CM3上返深度M水泥塞面深度M水泥浆密度G/CM3漏失量M3水泥品种标号注水泥量袋外加剂品种外加剂量KG勃参1表层1250185190A级11780勃参1技术120185190G级26040勃参1油层121600191920G级16360第2章井身结构设计21钻井液的压力体系0500100015002000250030003500081121416钻井液当量密度G/CM3井深M地层压力G/CM2破裂压力G/CM2图21地层压力与地层破裂压力剖面图211最大钻井液密度MAXPBS21式中MAX为某层套管钻进井段中所用最大泥浆密度，3G/CM；P为该井段中所用地层孔隙压力梯度等效密度，；BS为抽吸压力允许值的当量密度，取00243G/C。发生井涌情况（22PMAXPAXFBFK21DSS）式中F为发生井涌时，在井内最大压力梯度作用下，上部地层不被压裂所应有的地层破裂压力梯度，3GCM；PAX为某井段钻进井段中所用的最大泥浆密度，3G/C；BS为抽吸压力允许值的当量密度，取；FS为306G/CM地层压裂安全系数，用当量钻井液密度表示，取；KS为发生井涌时30G/C的井涌允量，取。30G/CM212校核各层套管下到初选点时是否会发生压差卡套087/AFQL实际钻杆长度19016PDN根数，实际取18根。6378N根校核钻杆抗挤强度36091820364125079MPADPGHS外挤挤一开时钻杆下部所受最大拉力为下部钻铤浮重79KNTBCFKQL按照双向应力校核钻杆抗挤强度，查石油工程图双向应力63410TS96椭圆可知，因此，钻杆受拉后抗挤强度降低为96S08620MPADD由于，所以满足抗挤强度。179MPADP外挤422二次开钻钻具组合井段2018M1钻铤长度的确定查钻井手册（甲方）选择钻铤,钻铤外径2032MM，内径714MM，均重。C219KNMQ此时，最大钻压，DBS124087MAX10TWN18S则钻铤长度为，所用根数为3NMAXCB19862724SWLQK。62791N根从而实际用7根钻铤，钻铤实际度为。C91763ML2钻杆长度计算及安全校核查钻井手册（甲方）选择钻杆，钻杆外径127MM，内径1086MM，均重,钢级E级，钻杆抗拉强度，抗挤强度284N/MPQY17603KNF，抗拉安全系数为，抗挤安全系数。D69MPA3TS125S挤计算最大安全静拉载荷为安全系数法YA1T09176029KN3FS设计系数法选取卡瓦长度，则4ML40K11227106YTDKLYA2T0917603KN42F拉力余量法取拉力余量45KMOPA3Y0909176319P比较三种安全校核知设计系数法计算的值最小，作为抗拉安全强度。216KNAF则钻杆许用长度为CBPP16293708417M8084/AFQL实际钻杆长度263PDN根数，实际取191根。1736908N根校核钻杆抗挤强度3612409817632510374MPADPGHS外挤挤二开时钻杆下部所受最大拉力为下部钻铤浮重KNTBCFKQL按照双向应力校核钻杆抗挤强度，查石油工程图双向应17360TS96力椭圆可知，因此，钻杆受拉后抗挤强度降低为94S094682MPADD由于，所以满足抗挤强度。2374MPA682AP外挤423三次开钻钻具组合井段18032M1钻铤长度的确定查钻井手册（甲方）选择钻铤,钻铤外径1524MM，内径572MM，均重。CKNQ此时，最大钻压，DBS130827MAX18TWN18S则钻铤长度为，所用根数为3NMAXCB192064SWLQK。2064791N根从而实际用23根钻铤，钻铤实际度为。C91230ML2钻杆长度计算及安全校核查钻井手册（甲方）选择钻杆，钻杆外径1016MM，内径783MM，均重,钢级E级，钻杆抗拉强度，抗挤强度，抗173N/MPQY10267KNFD58MPA拉安全系数为，抗挤安全系数。13TS5S挤计算最大安全静拉载荷为安全系数法YA1T091026784KN3FS设计系数法选取卡瓦长度，则ML0K1122741406YTDKLYA2T091026578KN4F拉力余量法取拉力余量4KMOPA3Y09091269OP比较三种安全校核知拉力余量法计算的值最小，作为抗拉安全强度。216KNAF则钻杆许用长度为CBPP479120938216M/AFQL根数，实际取204根，实际长度，1862049N根10498564PL由于钻铤与钻杆之和所以需要增加一段较高强18562093657328度的钻杆方能达到设计井深。查钻井手册（甲方）选择钻杆，钻杆外径1016MM，内径848MM，均重,钢级E级，钻杆抗拉强度，抗挤强度2043N/MPQY19KNF，抗拉安全系数为，抗挤安全系数。D78MPA3TS125S挤计算最大安全静拉载荷为安全系数法YA1T09126978KN3FS设计系数法选取卡瓦长度，则40ML40K1122716YTDKLYA2T091269805KN4F拉力余量法取拉力余量4KMOPA3Y0909126745698KNFMOP比较三种安全校核知拉力余量法计算的值最小，作为抗拉安全强度。2KNA则钻杆许用长度为CB1P226981209382173/0856403219M4/APBFQL，已超过井口。185435MPC第二级钻杆实际长度2809186423LP根数，实际取134根。2319N根校核钻杆抗挤强度3610987125043MPADPGHS外挤挤二开时钻杆下部所受最大拉力为下部钻铤浮重2KNTBCFKQL按照双向应力校核钻杆抗挤强度，查石油工程图双向10567TS96应力椭圆可知，因此，钻杆受拉后抗挤强度降低为90S0978204MPADD由于，所以满足抗挤强度。435MPA6482AP外挤43钻柱设计结果表41钻柱设计结果项目井段（M）钻头尺寸（MM）钻铤外径MM）钻铤长度钻杆外径（MM）钻杆长度（MM）一开02004445203236413971638二开200180031115203263712717381三开18003280200002515242093127018564二开1800328020000251524209312712143第5章钻井水力参数的设计51钻井水力参数的计算公式511确定最小排量A06M/SVA2PHA4VDQ（51）式中VA为最低环空返速，M/S；分别为井径和钻柱外径，CM；,HPDQA为携岩屑的最小排量，L/S。512获得最大钻头水功率时临界井深计算公式1第一临界井深（52）RCR1180357PNDMQ式中RP为泵的额定压力，MPA；RQ为额定排量，LS；和M为相关系数。N2第二临界井深（53）RCR218A0357PNDMQ式中AQ为使岩屑上返的最小泵排量，LS；513有关压耗系数计算公式（54）0823124DPV488516GLKD（55）082PDPV31848IHPH057BKLDD（56082CDPVC31848IHCH）（57082DPV31848IHPH057BMDD）（58）GCNKL式中D为钻井液密度,3M；PV为钻井液塑性粘度,PAS；和分别为地面高压管线、立管、水龙带、1234L、1234D、方钻杆的长度和内径，长度单位为M，内径单位为CM。P为钻杆总长度,M；B为常数，内平钻杆取0516B；PID为钻杆内径,C；为钻杆外径,；HD为井径,CM；CL为钻铤长度，；CD为钻铤外径,C；CI为钻铤内径,M；52水力参数计算521一开水力参数设计查得的已知参数，3D09GCMPV028PAS0516BPI086CMD，P127CCI74MDH4，C364ML098C15ML2303ML，11CD，2534CD1确定最小排量、最大允许排量及选泵已知环空最小返速,最大返速。A06M/SVMAX12/SV最小排量2AHPA3145706854LS4QD最大排量2MAXMAX1179200选择缸套直径为的型号为SL3NB1300A的钻进泵两台并联使用，18因此额定排量为，额定泵压为。R4652938LSQRMPAP2有关参数计算由公式（54）可知0823124DPV488004848516501691571GLKD由公式（56）可知082CDPVC31848IHCH057BKLDD080248318456057937124203731由公式（57）可知082DPV31848IHPH057BMDD080248318160579242621由公式（58）可知GCNKML546710312803446第一临界井深RCR1180357PNDMQ4618693020248第二临界井深RCR2180357APNDMQ4618693005428井段在第一临界井深之外，因此，。02MOPR9308L/SQ钻头压降BRCS18WOP64181920309PMDN4MA钻头水功率BOPPQ192308175KW比水功率BS2H4D2429/CM喷嘴当量直径2DOP4NEB081QDC2420819308464C若安装三个等径喷嘴，则每个喷嘴直径NE3D26415CM522二开水力参数设计查得已知参数，3D124GCPV028PAS0516BPI086CMD，P7MCDCI74DH315，C63L098C1ML2L，4115C25C3C4CD1确定最小排量、最大允许排量及选泵已知环空最小返速,最大返速。A06M/SVMAX1/SV最小排量22AHPA314570638LS4QD最大排量2MAXMAX11700选择缸套直径为的型号为SL3NB1300A的钻进泵两台并联使用，18因此额定排量为，额定泵压为。R37248LSQR9MPAP2有关参数计算由公式（54）可知0823124DPV488004848516501615861GLKD由公式（56）可知082CDPVC31848IHCH057BKLDD080248318516057124373212030由公式（57）可知082DPV31848IHPH057BMDD08024831860571122763由公式（58）可知GCNKML53686104210373第一临界井深RCR118057PNDMQ36186390207428第二临界井深RCR2180357APNDMQ3618690302257（1）井段，在第一临界井深之外，因此，。2048MOPR748L/SQ钻头压降BRCS18WOP6318193204074PDNMA钻头水功率BOPPQ127489105KW比水功率BS2H4PD2910532KW/CM喷嘴当量直径2DOP4NEB081QC242081748965C若安装三个等径喷嘴，则每个喷嘴直径NE3D2651CM（2）当调整时，OP48L/SQ所对应的井深RW218OP0357NDM36186903021钻头压降BRCS18W2OP631819303062PMDNQ7MA钻头水功率BOPPQ126839KW比水功率BS2H4D239521/CM喷嘴当量直径2DOP4NEB081QC242081697513C若安装三个等径喷嘴，则每个喷嘴直径NE3D251CM（3）当调整时，OP23106L/SQ所对应的井深RW318OP57NDM36186090228钻头压降BRCS18W3OP63181920062PMDNQ4MA钻头水功率BOPPQ1260758KW比水功率BS2H4D2321/CM喷嘴当量直径2DOP4NEB081QC242081609439C若安装三个等径喷嘴，则每个喷嘴直径NE3D26138CM（4）更换缸套直径，选择缸套直径为的型号为SL3NB1300A的钻进70泵两台并联使用，因此额定排量为，额定泵压为R34268LSQ。R21MPAP第一临界井深RCR1180357PNDMQ361860357201M第二临界井深RCR2180357APNDQ36186203087M井段，在第一临界井深之外，因此，。82610OPR608L/SQ钻头压降BRCS18W4OP63182130206PMDN5MA钻头水功率BOPPQ1306821KW比水功率BS2H4D2520/CM喷嘴当量直径2DOP4NEB081QDC24208160893515C若安装三个等径喷嘴，则每个喷嘴直径NE32516CM当调整时，OP2768L/SQ所对应的井深RW518OP03NDM361860357201M钻头压降BRCS18W5OP631821302056PDNQMA钻头水功率BOPPQ135067453KW比水功率BS2H4D27298/CM喷嘴当量直径2DOP4NEB081QC24253609817CM若安装三个等径喷嘴，则每个喷嘴直径NE3D25174C（5）更换缸套直径，选择缸套直径为的型号为SL3NB1300A的钻进160M泵两台并联使用，因此额定排量为，额定泵压为R297534LSQ。R24MPAP第一临界井深RCR1180357PNDMQ3618624030591596M第二临界井深RCR218037APNDQ36186524030M井段，在第一临界井深之外，因此，。12659OPR5394L/SQ钻头压降BRCS18W6OP3182430590594PMDN15MA钻头水功率BOPPQ43598321KW比水功率BS2H4D28120/CM喷嘴当量直径2DOP4NEB081QDC2420815394107C若安装三个等径喷嘴，则每个喷嘴直径NE3271CM当调整时，OP4590L/SQ所对应的井深RW718OP3NDM36186052403197M已超过中间套管井段，取W7180D钻头压降BRCS18W7OP63182430049PMNQ169MA钻头水功率BOPPQ0497804KW比水功率BS2H4D27831521/CM喷嘴当量直径2DOP4NEB08QC24208149061C若安装三个等径喷嘴，则每个喷嘴直径NE3D19CM523三开水力参数设计查得已知参数，3D1GCPV028PAS0516BPI783CMD，P06MC54CI7MDH2，C293L098C1L233L，。411CD2C15C415CD1确定最小排量、最大允许排量及选泵已知环空最小返速,最大返速。A06M/SVMAX1/SV最小排量222AHPA314056014LS4QD最大排量MAXMAX80选择缸套直径为的型号为SL3NB1300A的钻进泵一台使用，因此170M额定排量为，额定泵压为。R268LSQR21MPAP2有关参数计算则由公式（54）可知0823124DPV48800484851650163158941GLKD则由公式（56）可知082CDPVC31848IHCH057BKLDD0802483185160571393720214254则由公式（57）可知082DPV31848IHPH057BMDD0802483181605713720620656则由公式（58）可知GCNKML525894106102932第一临界井深RCR1180357PNDMQ251852060764第二临界井深RCR2180357APNDMQ251852060463时，OPR278L/SQ所对应的井深RW18OP035NDM251857206064因此所选泵型不合适。经过反复选择与计算，最终选择缸套直径为的型号为SL3NB1300A的钻进泵一台使用，因此额定排量为10M，额定泵压为。R265LSQR31MPAP第一临界井深RCR118037NDMQ251850620618第二临界井深RCR2180357APNDMQ25185060467（1）井段，在第一临界井深之外，因此，。80M21OPR2065L/SQ钻头压降BRCS18WOP521831620065PMDNQ9MA钻头水功率BOPPQ132065418KW比水功率BS2H4D2823/CM喷嘴当量直径2DOP4NEB081QC2420813065914C若安装三个等径喷嘴，则每个喷嘴直径NE3D20716CM（2）当调整时，OP8L/SQ所对应的井深RW218OP0357NDM2518506076274钻头压降BRCS18W2OP521831607407PMDNQ9MA钻头水功率BOPPQ1387614KW比水功率BS2H4PD2376140529KW/CM喷嘴当量直径2DOP4NEB081QDC24208137918C若安装三个等径喷嘴，则每个喷嘴直径NE30683CM（3）由于没有流量再小的泵供选择，因此继续使用缸套直径为的型号为140MSL3NB1300A的钻进泵一台，直至目的井深。时，ROP87L/SQ钻头压降BRCS18W3OP5218162007PMDNQ8MA钻头水功率BOPPQ12873420KW比水功率BS2H4D23405219/CM喷嘴当量直径2DOP4NEB081QC242081379109C若安装三个等径喷嘴，则每个喷嘴直径NE3D2068CM53泵的设计结果表51泵的设计参数表井段（M）泵型钢套直径（MM）最大工作压力（MPA）泵（冲/分）柴油机转速（RPM）额定排量（L/S）02002台SL3NB1300A18019120150093082004802台SL3NB1300A1801996120074484806312台SL3NB1300A1801988110068266318262台SL3NB1300A18019801000620682610022台SL3NB1300A170218811006088100212662台SL3NB1300A170218010005536126615962台SL3NB1300A160248811005394159618002台SL3NB1300A160248010004904180021881台SL3NB1300A140318811002065218827401台SL3NB1300A140318010001877274032801台SL3NB1300A140318010001877表52钻头水力参数设计表井段（M）钻头压降（MPA）比水功率（KW/CM2）喷嘴当量直径（CM）喷嘴直径（CM）02001492089263415242004801222120262515164806311222110251314516318261221100239613838261002135110823151336100212661350098220712741266159615431092107121715961800160510419901149180021881993131124007162188274019331191182068327403280182210912090698注三个等径喷嘴第6章注水泥设计61水泥浆的排量的确定611确定排量的计算公式流性指数（66032LOGN1）稠度系数（63051NK2）式中时测得的读值，取22；60R/MIN时测得的读值，取13；30/I环空临界流速（612EAK121R320NNNVD3）式中环空雷诺数，无因次；EAR水泥浆密度，3G/CM套管外径及井眼直径，12,DC环空临界排量（62K1K40QDV4）实际排量K15612封固表层套管水泥浆排量，0758,0589NKEAR201397CM,D245C环空排量12EAK121320NNNVD1207580758107582936492M/S环空临界排量2K1K40QDV2235397081184L/S实际排量K15Q81427L/S613封固中间套管水泥浆排量1247CM,D2315C环空排量12EAK121R320NNNVD12075807581075821293643M/S环空临界排量2K1K40QDV2235470310764L/S实际排量K15Q07641L/S614封固油层套管水泥浆排量1397CM,D205C环空排量12EAK121R320NNNVD120758075810758212936939M/S环空临界排量2K1K40QDV2235397060L/S实际排量K15Q630945L/S62注水泥浆井口压力621井口压力计算相关公式注水泥时压力的计算井口压力（6FPP环井口管静环静管5）式中套管内浆体流动压力，；FP管MPA环空内浆体流动压力，；F环环空内静夜柱压力，；P静环PA套管内静夜柱压力，；静管M（62PF0VFLD管6）（62AF10FLP环7）式中套管或环空计算长度，LM管内、环空流速，PAV、/S分别为管内、外径及井径，12D、C内摩擦系数PAF、层流区；（6PE16RFAE24F8）紊流区；（6PERAFAEBF9）式中；LOG3950NA；17LB分别为套管内及环空雷诺数。EPAR、套管内雷诺数（621EP08R34NIDVK10）式中套管内径，；IDCM套管内浆体流速，V/S浆体密度，3G/C环空雷诺数（621EA02R3NNDDVK11）式中井眼直径，DCM套管外径，；D静液压力（601HP静管环12）式中浆体密度，3G/CM浆体高度，H622表层套管注水泥浆井口压力的确定管内为清水，；环空内为水泥，；1,0NK10758,N10589K，清水密度，水泥浆密度45CMD397CDI24CM3G/CM，钻井液密度。186G/309G/环空流速1K5V02814M/S套管内流速24IQVD27310438/S套管内雷诺数21EP08R34NIDVK110820834因此管内为紊流状态。LOG3950NALOG13907865；7PE786R13F套管内浆体流动压力2PF0VFLD管7225103810473MPA套管内静夜柱压力01HP静管02PA环空水泥浆雷诺数1121EA102R3NNDDVK107580758207582493162133092因此环形空间水泥浆达到紊流状态。175LOGNB175LOG0852675AE1261R309BF环形空间内水泥浆流动压力2AF10VFLPD环水泥浆5202871038160497MPA环空内水泥浆静夜柱压力01HP静环水泥浆862037PA井口压力FPP井口管静管环水泥浆静环水泥浆74103210372MPA623中间套管注水泥浆井口压力的确定管内为清水，；环空内一部分为水泥，1,0NK10758,N；10589K部分为钻井液，；，226,N315CMD247CDID246CM清水密度，水泥浆密度，钻井液密度。31G/C3186G/3214G/C环空流速1K5V0375M/S套管内流速24IQVD21643008M/S套管内雷诺数21EP08R34NIDVK11082608349因此管内为紊流状态。LOG350NALOG13907865；7PE786R913F套管内浆体流动压力2PF0VFLD管72285104810669MPA套管内静夜柱压力01HP静管018PA环空水泥浆雷诺数1121EA102R3NNDDVK107580758207582244161933092因此环形空间水泥浆达到紊流状态。175LOGNB175LOG0852675AE10268R39F环形空间内水泥浆流动压力2AF10VFLPD环水泥浆522870481650374691MPA环空内水泥浆静夜柱压力01HP静环水泥浆865093PA环型空间钻井液雷诺数221EA220R3NNDDVK1065065206523247814151620因此环空钻井液达到层流状态AE24053R7FAF210VFLPD环钻井液253048130719MPA环空内钻井液静夜柱压力01HP静环钻井液2413062MPA井口压力FFPPP井口管环钻井液静环钻井液静管环水泥浆静环水泥浆742910610396128845MPA624油层套管注水泥浆井口压力的确定管内为清水，；环空内一部分为水泥，1,0NK10758,N；10589K部分为钻井液，；，22065,NK205CMD1397CDI1239CM清水密度，水泥浆密度，钻井液密度。31G/C3186G/321G/C环空流速1K5V0396M/S套管内流速24IQVD245319007/S套管内雷诺数21EP08R34NIDVK11082907349因此管内为紊流状态。LOG350NALOG139078657PE786R91F套管内浆体流动压力2PF0VFLD管720251091380465MPA套管内静夜柱压力01HP静管03280PA环空水泥浆雷诺数1121EA102R3NNDDVK1075807582075822396113092因此环形空间水泥浆达到紊流状态。175LOGNB175LOG0852675AE10268R39F环形空间内水泥浆流动压力2AF10VFLPD环水泥浆522870681039731MPA环空内水泥浆静夜柱压力01HP静环水泥浆8610MPA环型空间钻井液雷诺数221EA220R3NNDDVK106506520651971335260因此环空钻井液达到层流状态AE240457R6FAF21VFLPD环钻井液2045706318092MPA环空内钻井液静夜柱压力01HP静环钻井液312806MPA井口压力FFPPP井口管环钻井液静环钻井液静管环水泥浆静环水泥浆53271027461803280258MPA63水泥浆体积的确定631水泥浆体积计算相关公式所需水泥浆体积的计算公式（6222411044IVKDDLHD13）式中为水泥塞深度,取10；为井眼口袋高度,取10；为设计封填水1HM2ML泥长度，；为井眼直径,；为套管的外径,；为套管的内径,；CDCIDCM为修正系数,取13；K632封固表层套管所需水泥浆体积已知，。45CMD397CDI204CM20L221214IVKLHD22413314353970050143907633封固中间套管所需水泥浆体积已知，。315CMD247CDID246CM50L22241104IVKLHD22224313314547560510432047M634封固油层套管所需水泥浆体积已知，。205CD1397CMDI1239C10ML22241044IVKLHD2222431313140539790051043247M64设计结果表61注水泥设计参数表项目水泥浆排量（L/S）井口压力（MPA）水泥浆体积3M表层套管27171172019079中间套管16146845920407油层套管94952522821477第7章钻井液设计71钻井液用量计算公式711井筒内钻井液体积（722HPIPIHCJCJI1144NMIJVDLDDLDH外C外J内C内J1）式中为井筒内钻井液的体积，M；井筒3为井眼直径，M；HD为第I段钻杆的外径、内径，CM；PII外内、为第J段钻杆的外径、内径CM；CJ外内J、为第I段钻杆长度，M；为第J段钻铤长度，M。IPLCJL712安全余量（7320VS2）713所需钻井液总体积（7VHS3）72钻井液用量计算721一开所需钻井液体积的计算已知，H45CMD，127P外1086P内C203MD外714CDC内，。P63LC4L井筒内钻杆内外对应钻井液体积2PHPP4VDLD外内22431517631086310324M井筒内钻挺内外对应钻井液体积2CHCC4VDLD外内2224315036471360346M一开所需钻井液总体积PCSV2546120356M722二开所需钻井液体积的计算已知，H315CMD127CPD外1086CPD内C203D外，74C内，。P136LC37L井筒内钻杆内外对应钻井液体积2PHPP4VDLD外内224315173610873610326049M井筒内钻挺内外对应钻井液体积2CHCC4VDLD外内22243145036714637030M二开所需钻井液总体积PCSV1260493120398M723三开所需钻井液体积的计算已知，H205CMD106CPD外783CPD内1106CPD外2外，84P内C24外52M内564L43ML。C93L井筒内第一级钻杆内外对应钻井液体积2P1HP1P14VDLD外内222430568547318560352197M井筒内第二级钻杆内外对应钻井液体积2P2HP2P24VDLD外内24310516438130354M井筒内钻挺内外对应钻井液体积2CHCC4VDLD外内22243105140935709313296M三开所需钻井液总体积P1CSVV5219735429603146M73钻井液用量设计结果表71钻井液用量表项目一开二开三开体积（M3）500661290811064674钻井液体系设计参照临井，钻井液设计如下表。表72钻井液性能表井号地质年代井段M钻井液类型漏斗粘度SPH值静切力PA塑性粘度SMP屈服值PAN值K值失水API勃参1穆陵组第四系0200膨润土混浆2245勃参1穆陵组穆陵组200800两性复合离子钻井液2545勃参1东荣组穆陵组8001800两性复合离子钻井液35458591251828812065045060814勃参1基岩东荣组18003280两性复合离子35458591251828812065045060814第8章设计结果表81井身设计结构表井号项目井深（M）套管下深（M）套管外径（MM）井眼直径（MM）SJ0081表层2102003397144445SJ0081中间181018002444731115SJ0081油层329032801397200025表82套管柱设计参数表井号套管类型套管层位井段（M）钢级外径（M）壁厚（MM）长度（M）SJ0081常规表层0200J5533971965200SJ0081常规中间0800J5524447894800SJ0081常规中间8001550N80244471003750SJ0081常规中间15501800N80244471105250SJ0081常规油层01830J5513977721830SJ0081常规油层18302980N8013977721150SJ0081常规油层29803280N801397917300表83钻柱组合设计表项目井段（M）钻头尺寸（MM）钻铤外径MM）钻铤长度钻杆外径（MM）钻杆长度（MM）一开02004445203236413971638二开200180031115203263712717381三开18003280200002515242093127018564二开1800328020000251524209312712143表84钻井液设计参数表项目一开二开三开体积5006612908110646（M3）表85