1、JPH373井钻井工程设计有导眼鄂尔多斯盆地杭锦旗东胜气田锦58井区JPH-373井钻井工程设计中国石油化工股份有限公司华北油气分公司二一七年八月鄂尔多斯盆地杭锦旗东胜气田锦58井区JPH-373井钻井工程设计设 计 单 位：华北油气分公司石油工程技术研究院设 计 人： 初 审 人： 审 批 单 位：华北油气分公司审 核 人： 梁文龙 审 批 人：中国石油化工股份有限公司华北油气分公司二一七年八月设 计 审 批 意 见原则同意该设计，同时提出以下要求，请一并执行。1、 本井施工斜导眼完后，着陆点深度均要根据地层变化作相关调整。为加快作业进度对回填部分斜导眼的轨迹符合率在满足中靶前提下不做严格要
2、求；钻穿导眼目的层后，可根据快速钻进需要改变钻井方式和钻具组合。2、 二开下技术套管间隙较小，井队和固定队应根据实钻情况制定完善的通井、下套管及固井措施；钻井过程中出现漏失的，下套管前通井需堵漏并做不低于3MPa的承压试验，否则不能下套管，确保固井质量符合要求，特别注意下完套管后固井前循环钻井液排量要控制在环空返速在1.2m/s以上。3、 技术套管固井前钻井队充分作好井眼准备工作，通井正常后方可进行下套管作业，水泥浆性能试验要取现场水质进行检测。4、 本井完井管柱结合实钻情况和投产方式另行通知。中国石油化工股份有限公司华北油气分公司2017年8月1.设计依据 1.1JPH-373井钻井地质设计
3、1.2 JPH-373井钻井设计引用主要标准1、GB/T 31033-2014石油天然气钻井井控技术规范2、GB 31571-2015石油化学工业污染物排放标准3、Q/SH 0532-2013 水平井钻井定向施工工艺规程4、Q/SH 0653-2015废弃井封井处置规范5、Q/SH S0003.1-2004 天然气井工程安全技术规范6、SY/T 50872005 含硫化氢油气井安全钻井推荐作法7、SY/T 5088-2008 钻井井身质量控制规范8、SY/T 5333-2012钻井工程设计格式9、SY/T 5416.3-2016定向井测量仪器及检验10、SY/T 5431-2008 井身结构设
4、计方法11、SY/T 5435-2012 定向井轨道设计与轨迹计算12、SY/T 5480-2007固井设计规范13、SY/T 5619-2009 定向井下部钻具组合设计方法14、SY/T 5724-2008套管柱结构与强度设计15、SY/T 5955-2004定向井井身轨迹质量16、SY/T 5964-2006 钻井井控装置组合配套、安装调试与维护17、SY 5974-2014钻井井场、设备、作业安全技术规程18、SY/T 61372012 含硫化氢的油气生产和天然气处理装置作业的推荐作法19、SY/T 6160-2014 防喷器检查和维修20、SY/T 62772005 含硫油气田硫化氢监
5、测与人身安全防护规程21、SY/T 63962014丛式井平台布置及井眼防碰技术要求22、SY/T 6426-2005 钻井井控技术规程23 、SY/T 6276-2014石油天然气工业 健康、安全与环境管理体系24、SY/T 6646-2006 废弃井及长停井处置指南25、SY-T 6789-2010 套管头使用规范26、SY 5225-2012 石油天然气钻井、开发、储运防火防爆安全生产技术规程27、安全、环境与健康（HSE）管理体系中国石油化工集团公司28、安全环保管理规章制度华北石油局、华北油气分公司29、中石化华北油气分公司井控管理规定与实施细则（2015年修订）30、中石化华北油气
6、分公司丛式井组钻井防碰措施及技术要求31、中国石化油2015374 号中石化井控管理规定1.3 鄂尔多斯盆地北部地区钻井工程总体设计方案1.4 本区已钻井资料1.5 邻井及工区已完钻水平井复杂情况提示及对策JPH-373井位于井漏高风险区，邻井JPH-351井距离本井454.75m，该井在钻至刘家沟组2490-2520m发生井漏，共漏失钻井液120m3，损失时间1.94d；钻至石千峰组6211m和2718m发生井漏，共漏失钻井液110m3，损失时间3.0d；钻至上石盒子组A点3185m发生漏失，共漏失钻井液80m3，损失时间2.85d.JPH-373图1-1 JPH-373井在钻井风险图版上的
7、位置2.地质概况2.1 钻井性质：开发井（水平井）2.2 井口位置2.2.1地理位置：内蒙古自治区杭锦旗锡尼镇道涝呼都格嘎查。2.2.2 构造位置：鄂尔多斯盆地伊陕斜坡北部。2.2.3 相对位置：JPH-373井井口位于JPH-351井井口290 方向454.75m处。2.3 坐标：井口及导眼靶点、A靶点、B靶点坐标，见表2-1。表2-1 JPH-373井井口及主要靶点设计表井口导眼靶点A靶点B靶点纵坐标 (X)4395335.264395625.044395673.334396735.85横坐标 (Y)19293095.8619293018.2119293005.2719292720.57距
8、井口方位（）345345345距井口距离（m）300.00350.00 1450.00 海拔（m）1434.38-1579.62 -1547.62 垂深（m）30143014.00 2982.00 斜深（m）3112.943195.854296.322.4 设计井深：井深4296.32m；垂深：2982m（B点）。2.5 设计方位：3452.6 目的层：二叠系下统下石盒子组盒3段。2.7 完钻层位2.7.1导眼完钻层位：中元古。2.7.2水平段完钻层位：二叠系下统下石盒子组盒3段。2.8 完钻原则2.8.1导眼完钻原则：钻穿盒1（预测垂深3049.98m-3110.18m）再钻45m(斜深)。
9、2.8.2水平段完钻原则：钻达设计B靶点。2.9 完井方式：裸眼完井，具体见完井设计。2.10地层孔隙压力及井控风险提示图2-1 地层孔隙压力预测图2.10.1 水平段井底压力预测表2-2 东胜气田目的层DST测试压力参考表地 层 压 力层位平均压力(MPa)压力系数范围平均压力系数资料来源盒326.90.851.00.92DST资料及压力恢复测试盒227.00.920.940.93盒127.20.820.920.89山227.60.80.930.86山127.60.850.940.91太原28.90.93依据本区已钻井的资料，盒3平均地层压力系数为0.92，预测本井主要目的层盒3地层压力27
10、.73MPa。2.10.2 井控风险提示本井为鄂尔多斯盆地东胜气田十里加汗工区的一口产能建设水平井，本区局部发育层间小断层，钻遇破碎带易发生井漏、钻具放空、钻速加快等现象。本区盒3段J58P7H井试气无阻流量37.8104m3/d 、盒1段JPH-313井试气无阻流量39.8104m3/d，根据华北石油局、华北分公司井控管理规定与实施细则（2015年修订版）及工程技术管理部201718号工单，该井钻井井控风险评价为中风险井。本井导眼完钻层位山西组，已完成测试井尚未发现高危害级别气体（如硫化氢等），但邻区大牛地气田奥陶系层位钻井、测试检测出达到高危害级别的硫化氢气体，本井导眼钻井过程中应提高警惕
11、。本区处于伊盟隆起与伊陕斜坡结合部，古生界及其下部地层由南向北不同程度超覆于太古界基底之上，本设计虽未预测，但在导眼钻进过程中若经现场判断钻遇奥陶系及其下部碳酸盐岩地层时，要求必须首先立即启动应急预案并做好硫化氢安全防护，再向有关部门汇报；如果现场判断钻遇奥陶系及其下部碳酸盐岩地层必须严格执行SY/T 50872005 含硫化氢油气井安全钻井推荐作法、SY /T66102005含硫化氢油气井井下作业推荐方法、SY 61372012含硫化氢油气生产和天然气处理装置作业安全技术规程、SY/T 62772016 含硫油气田硫化氢监测与人身安全防护规程。同时，严格按规定进行硫化氢气体检查及防控。2.1
12、1 井底温度预测根据邻井计算地温梯度为2.73/100m，地面年平均温度按6计算，预计本井导眼井底温度为91.94。2.12 地层倾角预测根据区域地质资料及实钻资料，预测本井上部地层倾角小于1。2.13 钻遇地层预测表2.13.1 导眼钻遇地层预测表2-3 JPH-373井导眼钻遇地层预测简表地层系统垂深(m)垂厚(m)岩性简述界系统组段代号新生界第四系全新统Q420.00 20.00浅灰黄色砂土层。中生界白垩系下统志丹群K1z717.00 697.00浅棕灰色粗、中、细砂岩与棕色泥岩呈不等厚互层，底部为杂色含砾粗砂岩。侏罗系中下统安定组J2a977.00 260.00中上部为棕色中砂岩与棕色
13、泥岩呈略等厚互层夹棕灰色粉砂岩；底部为棕褐色中砂岩。直罗组J2z1137.00 160.00中上部为浅灰色中砂岩与绿灰、灰绿色泥岩呈略等厚互层；底部为浅灰色粗砂岩。延安组J1-2y1437.00 300.00灰色、深灰色泥岩、灰黑色炭质泥岩与浅灰色中、细砂岩呈略等厚互层夹煤层。三叠系上统延长组T3y2010.00 573.00上部为浅灰、灰绿色中、细砂岩与灰、深灰色泥岩呈略等厚互层夹黑色炭质泥岩；下部为浅灰色、棕色粗、中、细砂岩与灰、深灰色泥岩呈不等厚互层。中统二马营组T2e2130.00 120.00浅棕灰色中、细砂岩与棕、棕红色泥岩呈略等厚互层。下统和尚沟组T1h2410.00 280.0
14、0浅棕灰色中、细砂岩与棕色泥岩呈不等厚互层。刘家沟组T1l2596.76 186.76浅棕灰色细砂岩与棕褐色泥岩呈等厚互层上古生界二叠系上统石千峰组P2sh2900.62 304.42棕褐色、棕红色泥岩与浅棕灰色细砂岩呈等厚互层上石盒子组P2s2981.35 80.73棕褐色、灰色泥岩与浅灰色细砂岩呈等厚互层下统下石盒子组盒3P1x33019.6838.33浅灰色中砂岩与棕褐色泥岩呈层厚互层盒2P1x23049.98 30.30棕褐色泥岩与浅灰色细砂岩呈略等厚互层盒1P1x13110.18 60.20浅灰色细砂岩与棕褐色、灰色泥岩呈等厚互层山西组山2P1s23135.48 25.30深灰色泥岩
15、、灰黑色炭质泥岩与浅灰色中砂岩呈等厚互层。中元古P2t3155.18（未穿） 19.70浅棕灰色石英岩。注：表中垂深、导眼靶点均从地面起算，且均采用井口实际放样海拔1434.38m。2.13.2 主井眼钻遇地层预测表2-4 JPH-373井主眼钻遇地层预测简表地层系统垂深(m)垂厚(m)岩性简述界系统组段代号新生界第四系全新统Q420.00 20.00浅灰黄色砂土层。中生界白垩系下统志丹群K1z717.00 697.00浅棕灰色粗、中、细砂岩与棕色泥岩呈不等厚互层，底部为杂色含砾粗砂岩。侏罗系中下统安定组J2a977.00 260.00中上部为棕色中砂岩与棕色泥岩呈略等厚互层夹棕灰色粉砂岩；底
16、部为棕褐色中砂岩。直罗组J2z1137.00 160.00中上部为浅灰色中砂岩与绿灰、灰绿色泥岩呈略等厚互层；底部为浅灰色粗砂岩。延安组J1-2y1437.00 300.00灰色、深灰色泥岩、灰黑色炭质泥岩与浅灰色中、细砂岩呈略等厚互层夹煤层。三叠系上统延长组T3y2010.00 573.00上部为浅灰、灰绿色中、细砂岩与灰、深灰色泥岩呈略等厚互层夹黑色炭质泥岩；下部为浅灰色、棕色粗、中、细砂岩与灰、深灰色泥岩呈不等厚互层。中统二马营组T2e2130.00 120.00浅棕灰色中、细砂岩与棕、棕红色泥岩呈略等厚互层。下统和尚沟组T1h2410.00 280.00浅棕灰色中、细砂岩与棕色泥岩呈不
17、等厚互层。刘家沟组T1l2596.76 186.76浅棕灰色细砂岩与棕褐色泥岩呈等厚互层上古生界二叠系上统石千峰组P2sh2900.62 304.42棕褐色、棕红色泥岩与浅棕灰色细砂岩呈等厚互层上石盒子组P2s2981.35 80.73棕褐色、灰色泥岩与浅灰色细砂岩呈等厚互层下统下石盒子组盒3P1x33014.00A靶点32.65未穿上部位紫褐、棕褐色泥岩与浅灰色细砂岩呈等厚互层，下部为浅灰色细砂岩、中砂岩、粗砂岩。盒3P1x32982.00B靶点32.00未穿浅灰色细砂岩、中砂岩、粗砂岩。注：表中垂深、A靶点、B靶点均从地面起算，且均采用井口放样海拔1434.38m。2.14 地理及环境资料
18、2.14.1气象资料该区属典型的内陆干旱地区，降雨主要集中在每年的七、八月份。气候为典型的内陆季风气候，年平均气温5.38.7，年降水量300400mm，降水集中在79月，69月份天气干燥、炎热，冬季寒冷，一般零下20左右，降雪较多。2.14.2地形地物地面标高13601530m，属沙漠丘陵地形，地势较为平坦，地面被沙地和沙丘覆盖，部分基岩裸露，土地贫瘠。气田附近有109国道、210国道和西安包头铁路通过，乡级简易公路基本成网，交通便利。3.井身结构及套管程序依据本井钻井地质设计及井身结构设计方法（SY/T5431-2008）进行本井井身结构和套管程序设计。一开采用311.2mm钻头钻至401
19、m ，下244.5mm套管，封固第四系黄土层和志丹群砂砾和泥岩互层易漏、易垮塌层。表层套管固井，要求水泥浆返至地面，保证固井质量。二开采用222.3mm钻头进行导眼钻进，造斜点：2531.35m，最大井斜40，导眼完钻测井结束后，在主眼侧钻点及主井眼和导眼井眼交叉点各打一个悬空塞，侧钻点悬空塞：2621.35m 处上50m和下100m，封固侧钻点，保证主井眼安全侧钻。下悬空塞：3108.96m 处上100m和上100m，封固主井眼和导眼交叉点，保证主井眼安全钻进。现场可根据实际情况在设计基础上对水泥塞长度进行适当调整，确保主井眼安全钻进。侯凝结束后，采用222.3mm钻头扫塞至2621.35m
20、主井眼侧钻，增斜钻进至设计A靶，下177.8mm技术套管固井，固井采用一次注水泥双凝水泥浆体系全井封固固井工艺。尾浆返至气层顶界以上300.0m，低密度水泥浆返至井口。三开水平段采用152.4mm钻头钻至设计B靶点，根据实钻情况，完钻测井后是否下预制管柱及时报油气开发管理部，井身结构与套管程序设计见表3-1。表3-1 井身结构数据表开数井眼尺寸井深套管尺寸下深水泥返高一开311.2mm 401m244.5mm 400m地面二开导眼222.3mm 3278.41造斜点:2531.35上悬空塞：2571.35m-2721.35m下悬空塞：3008.96m-3208.96m主井眼222.3mm 31
21、95.85m侧钻点：2621.35m177.8mm 3194.85m地面三开152.4mm 4296.32m见完井设计见完井设计图3-1 井身结构数据图4.井眼轨道设计4.1 导眼井井眼轨道设计（见表4-1，表4-2，表4-3）表4-1 JPH-373井导眼轨迹参数井号：JPH-373导眼轨道类型：直-增-稳-降井底垂深 m井底闭合距 m井底闭合方位 造斜点井深 m最大井斜角 3147.98396.86345.002531.3540.00方位修正角 磁倾角 磁场强度T磁偏角 子午线收敛角 -2.7159.6355.39-4.25-1.54井口：X=4395335.26 Y=19293095.8
22、6靶点:导靶 X=4395625.04 Y=19293018.21 垂深:3014m 闭合距:300m 闭合方位:345 靶半径:30m 备注：本井地磁参数计算时间2017年8月8日，计算软件为IDDS。表4-2 JPH-373井导眼剖面设计井深m井斜角方位角垂深m水平位移m北南位移m东西位移m造斜率/30m靶点0.000.0000.000.000.000.000.002531.350.00345.002531.350.000.000.000.00造斜点2621.3515.00345.002620.3211.7111.31-3.035.00侧钻点2771.3540.00345.002752.3
23、280.4377.69-20.825.003112.9440.00345.003014.00300.00289.78-77.650.00导靶3233.4133.98345.003110.18372.45359.76-96.40-1.50盒1组底3278.4131.73345.003147.98396.86383.33-102.72-1.50井底表4-3 JPH-373井导眼井眼轨迹各点数据井深m井斜角方位角垂深m水平位移m北南位移m东西位移m造斜率/30m备注0.000.00345.000.000.000.000.000.002531.350.00345.002531.350.000.000.
24、000.00造斜点2561.355.00345.002561.311.311.26-0.345.002591.3510.00345.002591.045.225.04-1.355.002621.3515.00345.002620.3211.7111.31-3.035.00侧钻点2651.3520.00345.002648.9220.7320.03-5.375.002681.3525.00345.002676.6332.2131.11-8.345.002711.3530.00345.002703.2346.0644.49-11.925.002741.3535.00345.002728.5362.
25、1760.05-16.095.002771.3540.00345.002752.3280.4377.69-20.825.002801.3540.00345.002775.3099.7196.31-25.810.002831.3540.00345.002798.28119.00114.94-30.800.002861.3540.00345.002821.26138.28133.57-35.790.002891.3540.00345.002844.25157.56152.19-40.780.002921.3540.00345.002867.23176.85170.82-45.770.002951.
26、3540.00345.002890.21196.13189.45-50.760.002981.3540.00345.002913.19215.41208.07-55.760.003011.3540.00345.002936.17234.70226.70-60.750.003041.3540.00345.002959.15253.98245.33-65.740.003071.3540.00345.002982.13273.26263.95-70.730.003101.3540.00345.003005.12292.55282.58-75.720.003108.9640.00345.003010.95297.44287.31-76.990.00交叉点3112.9440.00345.003014.00300.00289.78-77.650.00导靶3142.9438.50345.003037.23318.98308.11-82.56-1.503172.9437.00345.003060.95337.35325.85-87.32-1.503202.9435.50345.003085.14355.09342.99-91.91
