ICS 75.020 E13 备案号：43270—2014
SY
中华人民共和国石油天然气行业标准
SY/T 6963—2013
大位移井钻井设计指南
Guildlines for drilling program of extended reach well
2013-1128发布
2014一04一01实施
发布
国家能源局 SY/T 6963-2013
目 次
前言
范用规范性引用文件术语和定义难度分级与技术难点 . 1 难度分级 .2技术难点资料收集
-
a
5.
5.1 环境资料 5.2地质资料.. 5.3 钻井资料技术可行性分析 6. 1 壁稳定性 6.2 井眼轨道优化 6. 3 井身结构 6. 钻柱组合 6. 5 钻井液 6.6 井眼清洁 6.7 水力参数 6.8 套管柱 6.9 摩阻扭矩 6.13 固井技术， 6. 11 钻机装备选择 7设计要点 7. 1 轨道设计 7. 2 井身结构设计 7. 3 钻井液设计 7. 4 钻挂组合设计 7. 5 水力参数设计 7. 6 井眼清洁设计 7. 7 套管设计 7. H 固井设计 7.9 钻井工艺措施 7.10 钻机装备与工具选择附录A（资料性附录） 大位移井常用剖面类型评估分析表
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附录B（资料性附录） 摩擦系数经验参考值附录C（资料性附录） 不同直径井眼推荐转速附录D（资料性附录） 不同直径井眼钻进时推荐循环排虽参考文献
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前言
本标准按照GB/T1.1--2M叫《标准化T作导则 第1部分：标准的结构和编写给出的规则起草。
请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别这些专利的责任本标准由石油钻井工程专业标准化委员会提山开归口。 本标准主要起草单位：中海石油（中国）有限公司深圳分公司本标准参加起草单位：中海石油研究总院、中海油田服务股份有限公司、中国石油集团渤海钻探
定向井公司。
本标准主要起草人：唐海雄、陈斌，张伟国、韦红术。刘书杰，运志森、李红星，谢仁军、刘兆年、刘永利、张爱兵。
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大位移井钻井设计指南
1范围
本标准给了石油天然气勘操开发作业中大位移井钻井设计编制要点及一般原则。 本标准适用于陆地和近海的大位移井钻井设计。
2规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。
SY/T5087 含硫化氢油气井安全钻井推荐作法 SY/T 5431 井身结构设计方法 SY/T 5435 定向井轨道设计与轨迹计算 SY/T 5619 定向井下部钻具组合设计方法 SY/T 5724 套管柱结构与强度设计 SY/T 6223 钻井净化设备配套、安装、使用和维护 SY/T 6328 石油天然气工业套管，油管、钻杆和管线管性能计算 SY/T 6396 钻井井眼防碰技术要求 SY/T 626 钻井井控技术规程
3术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。
3. 1
水垂比 extended reach drilling ratio 水平位移与垂直深度之比。 注：对于采用水下井川的并，垂改深度从泥线算起，其他井垂直深度自转盘面算起。
3. 2
大位移井 extended reach well 水垂比不小于2且测量深度大于3用m的井：或水平位移大于33Hm的井。
3. 3
高水垂比大位移井 high extended reach drilling ratio well 水垂比不小于3且水平位移大于3川m的井。
3.
水下大位移井subseaextendedreachwell 使用水下井口的大位移井。
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难度分级与技术难点

4.1难度分级 . 1. 1 普通级大位移井
T程指标： 小平位移5m 4.1.2难度级大位移井
程指标：50m水平位移~731m-水垂比<3 4.1.3高难度级大位移井
1程指标：水平移≥7HHm.或5川m≤水平位移<70m且水垂比≥3 1.2 技术难点
技术排战主要体现在以下方面：
高配置钻机装备系统能力
EI
1）甲板、一层台，立根盒，钻非液储放池等存储空间人
非眼清清闲雄环空循环压耗高，循环量钻井液密度大人井管柱起下摩阻大，旋转扭人。
LI
[ 滑动定向钻进过程中钻用传连困难。 H 钻杆伸缩性大。对复杂情况处理活动空间小 ln) 非下钻柱侧向力大，对套管磨损大。
您管下人图雄。 j 套管固开质量难以保证 k) 用非循环时间长：井简瓜井液密度不易循环均匀。 1) 井跟裸露时间长，就响井壁稳连性
5 资料收集
5. 1 环境资料 5. 1.1 地域药束法规与要求，开场市局和周边环境，浅层地质等 5. 1. 2 滩海井场所在地潮汐特点 5. 1.3 海上作业平台包括井场水深。气候街口（如海冰。台风，手风，特殊海流等），离岸距离等。 5. 2 地质资料
除常规升钻井收集地质资料外。还应包括地层岩性层序。应力场的分布与走向，井壁稳定性（如疏松无胶结地层，断层等易跨塌地层的地质信息）。温度和压力系统。邻井的电测与反演资料等，以识别出持钻并在地质方面的风险和难点。 5.3钻井资料 5.3.1选择并型。难度相似和位置临近较近的井作为参考非。 2 SY/T6963-2013
5.3.2收集参考井钻井资料应包括：井身结构设计、轨道设计、3HA设计、钻非液设计、水力T程设计，并眼清洁设计、套管及管串下人设计，套管防磨设计、固井设计、，钻后的跟踪数据、钻底评估、摩擦系数反演与故障和复杂情况报告等 5.3.3钻机装备与钻开T具资料。
6技术可行性分析
6.1并壁稳定性 6.1.13 地应力纵横向分布规律的研究。找出塌压力。破裂压力随井深。并斜角和方位角变化规律。 6.1.2地层塌机理、塌周期分析研究 6.1.3井径变化率随井眼钻开时间的变化规律及井眼暴露的安全窗口。 6.1.并下漏失层位。漏失机理和漏失压力的预测。 6.1.5钻井液安全密度窗口预测 6.2井眼轨道优化 6.2.1 轨道设计应避开断层。破碎带等复杂地层。 6.2.2 针对可钻性较差地层，宜设计较小井斜角穿过，缩短穿越该地层轨道长度 6.2.3稳斜延伸段角度宜避开45°-65° 6.2.优化穿越复杂层位的井斜角和方位角，降低因轨道设计不合理引起并壁不稳定性风险 6.2.5优选合适轨道剖面和全角变化率，降低并眼摩阻扭矩至钻机安全作业能力范用内。 6.3井身结构 6.3.1套管层次的设计应满足井控与井段安全密度窗11作业要求。 6.3.2套管层次、各井段井眼尺寸与深度应结合摩阻扭矩、水力参数，井眼清洁，套管下人，复杂层段裸露时间等因素优化设计。 6.钻柱组合 6..12 分析和参考邻井。相似井的钻具组合资料。 6..2结合摩阻扭矩和水力计算优化钻柱组合。对钻机装备能力和钻杆规格及扣型进行初步分析。 6. . 3 对于组合中采用部分铝钻杆或其他特殊钻杆。应经计算给出其在钻柱中合理的加位 6..对选用钻柱组合进行强度校核。 6.5钻井液 6.5.1 分析和参考与其地层岩性相近邻井使用成功的钻井液体系。 6.5.2并壁稳定性控制与钻并液体系及性能匹配分析。 6.5.3 钻井液流变性能分析和井眼清清能力评估。 6.5.4钻并液润滑性能评估和调整方案。 6.6井眼清洁 6.6.1 钻井液携砂性能研究：给出钻井液的旋转黏度计6r/min和3r/min的读值和属服值， 6.6.2钻并液流变性应满足高排量、低系统压耗和清洁井眼要求。 6.6.3井眼的岩屑床高度。分布规律和岩屑浓度计算与分析。 6.6.相关的下艺技术必要性分析。如应川螺旋钻杆、连续循环系统、旁通接头等。
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6.6.5监测环空压力的实时变化．跟踪与分析井眼清洁状况。 6.7水力参数 6.7.1参考邻井水力参数计算与实际的对比，将反演数据结果应用于本井水力参数计算 6.7.2计算井眼清洁的最低排量、最佳钻井速度、系统压耗。岩屑床高度、岩屑浓度和当量循环钻井液密度，并对循环系统能力和井下工具作业能力等做适应性分析。 6.8套管柱 6.8.1套管强度和钻后套管磨损的剩余强度分析与预测。 6.8.2根据套管强度计算、生产井液腐蚀环境、生产液量和井的生产寿命要求：分析套管材质和规格．包括扣型选择。 6.8.3套管磨损预测分析以及套管防磨损工艺设计与分析。 6.9摩阻扭矩 6.9.1分析相似井的钻柱摩阻扭矩，反演摩阻系数并分析。作为设计井计算依据。 6.9.2设计井的钻柱摩阻扭矩计算分析中，可做摩擦系数及钻井深度等极限计算。作为选择机具作业能力的依据与作业安全系数评估。 6.9.3参考相似井钻柱减阻降扭工艺的反演数据，应用于设计井的计算，并做好使用的1具减阻降扭效果与安全性评估。 6.9.4分析相似并套管下人工艺。反演相似井实际套管下人摩阻系数并分析，作为设计并计算依据。 6.9.5设计井套管下人工艺与摩阻计算分析。可做多摩擦系数下人工况分析。评估套管下人风险 6.9.6 如采用旋转下套管技术，应做好套管抗扭计算与分析。 6.10 固井技术 6.10.1 固井水泥浆配方选择及性能分析 6.10.2 固井T艺技术应用与分析。 6.10.3 固井安全施工分析，包括水泥浆安全泵送时间与环空水泥浆当量循环密度控制等 6.11钻机装备选择
-
i
根据摩阻扭矩和水力计算，列出所需钻机装备配置参数，且参考未来井位的需求，作为钻机装备选择和能力升缓依据。
7设计要点 7.1轨道设计 7.1.1遵循SY/T5435和SY/T6396的相关规定。 7.1.2 根据6.1-6.2和6.9研究．优化轨道设计。 7.1.3 剖面选择，宜优先考虑二维定向并并眼轨道，轨道剖面类型的进择可参见附录A 7.1.4深层降斜率宜控制≤2°/30m。 7. 1. 5 5稳斜段井斜角宜避开45°~65°。 7.2并身结构设计 7.2.1并身结构设计遵循SY/T5431·套管下人深度设计宜参照6.3的研究。 1