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第七章 固井与完井综述
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
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