第七章 固井与完井综述.ppt

第七章 固井和完井;第一节 井身结构设计;二、设计内容、原则及依据;二、设计内容、原则及依据;三、套管层次和下深的设计计算方法;三、套管层次和下深的设计计算方法;三、套管层次和下深的设计计算方法;三、套管层次和下深的设计计算方法;三、套管层次和下深的设计计算方法;三、套管层次和下深的设计计算方法; 某井设计井深为 4400 m，地层孔隙压力梯度和地层破裂压力梯度剖面如 图7-2。给定设计系数： Sb=0.036 ；Sg=0.04 ； Sk=0.06 ；Sf=0.03；△PA =12 MPa；△PN=18 MPa，试进行该井的井身结构设计。 解：由图上查得， ρpmax=2.04 g／cm3， Dpmax=4250 m． （1）确定中间套管下深初选点D21 由： ρf =ρpmax+Sb+ Sf + Sk ×Dpmax/ D21 试取D21=3400m并代入上式得： ρf =2.04+0.036+0.03+0.06 × 4250/3400=2.181 g/cm3 由破裂压力曲线上查得ρf3400=2.19 g/cm3， ρf ρf3400且相近。 取 D21=3400m。 ; （2）校核中间套管是否会被卡 由地层压力曲线上看出，钻进到深度D21=3400m时，遇到的最大地层压力就在3400m处。查得： ρp3400=1.57g/cm3，ρpmin=1.07g/cm3，Dmin=3050m。 由 △P=(ρpmax1+Sb -ρpmin)×Dmin×0.00981 △P=（1.57+0.036 - 1.07）×3050×0.00981=16.037 MPa 因 △P △PN =12MPa，故中间套管下深应浅于初选点。 由： 在地层压力曲线上查得对应 pper=1.435的深度为3200m。最后确定中间套管下深为D2=3200m。; （3）确定尾管下入深度初选点D31 由破裂压力曲线上查得： ρf3200=2.15g/cm3； 试取D31=3900m，代入上式算得：pper=2.011g/cm3；由地层压力曲线查 得ρp3900=1.94 pper=2.011 g/cm3 ，且相差不大，故确定初选点 D31=3900m。 （4）校核是否会卡尾管 计算压差： △P=（1.94+0.036 - 1.435）×3200×0.00981=16.98 MPa 因为△P △PA，故确定尾管下深为D3=D31=3900m。; （5）确定表层套管下深 D1 试取D1=850m，代入上式计算得： ρfE=1.737 g/cm3 。 由破裂压力曲线查得ρf850=1.74 g/cm3 ， ρfE ρf850 ，且相近，故确定D1=850m。 最后设计结果：; 1. 原则： （1）套管能顺利下入井眼内，并具有一定的环空间隙柱水泥。固井质量 要求最小环空间隙不能小于 9.5 mm（3/8 in），最好为19mm（3/4 in)，且套 管直径越大，间隙应越大。 （2）钻头能够顺利通过上一层套管。 2. 经验配合关系 ★ 长期实践形成的经验配合关系（P 256，图7-3） ★ 国内常用的配合关系： (17 ?) 13 3/8——(12 ?) 9 5/8——(8 ?) 5 1/2 （26）20 —（17 1/2）13 3/8—（12 1/4）9 5/8—（8 1/2）7—（5 7/8）4 1/2 或 5 ;第二节 套管柱强度设计;第二节 套管柱强度设计;第二节 套管柱强度设计;第二节 套管柱强度设计;第二节 套管柱强度设计;第二节 套管柱强度设计;第二节 套管柱强度设计;第二节 套管柱强度设计;第二节 套管柱强度设计;第二节 套管柱强度设计;第二节 套管柱强度设计; 1. 设计原则 1）强度原则: 在套管柱的任何危险截面上都应满足强度要求： 套管强度≥外载×安全系数 安全系数： 抗外挤安全系数 Sc=1.0； 抗内压安全系数 S