固井完井ppt課件-wenkub
2023-05-21 22:05:24 本頁(yè)面
【正文】 底外擠力最大，中間兩者都不大，只要滿足上、底強(qiáng)度即可，但根據(jù)第四強(qiáng)度理論，拉力與外擠力聯(lián)合作用時(shí)，抗擠強(qiáng)度將降低，所以 套管柱較長(zhǎng)時(shí)，計(jì)算抗擠強(qiáng)度時(shí)，必需考慮因拉力帶來(lái)的抗擠強(qiáng)度的降低 。 即使每種強(qiáng)度的套管的拉力強(qiáng)度余量都相等 。 各段套管的危險(xiǎn)斷面處的 安全系數(shù)是相等的 。 由于管外還有外擠壓力 ， 將抵消一部分內(nèi)壓力 ， 故內(nèi)壓力是井口最大 ， 由井口向下愈來(lái)愈小 。 注定環(huán)凝固而成為固體后 ， 一般也還是按原用鉆井液密度或鹽水考慮其液柱壓力；在試井時(shí) ， 生產(chǎn)時(shí)套管內(nèi)鉆井液排聘書(shū) ， 井內(nèi)液柱壓力小于管外的 。 在定初拉力時(shí)也應(yīng)把這段伸計(jì)算進(jìn)去 ， 這樣保證各段都處受拉狀態(tài) 。 管柱也可能由幾段不同線密度的套管組成 ， 拉力由下式計(jì)算： T=∑qiLi 式中： T— 井口套管所受到軸向拉力 ， N； qi— 某種套管在鉆井液中的線密度 ， kg/m； Li— qi段長(zhǎng)度 ， m。 拉力過(guò)大 ， 將引起連接絲扣 （ 圓扣 ） 被拉壞而斷裂 。 對(duì)于地下情況比較熟悉的開(kāi)發(fā)井 ， 可以簡(jiǎn)單些 。 套管與鉆頭的配合 ， 即套管尺寸 （ 外徑 ） 與鉆頭直徑的配合 ， 井眼與鉆 頭有時(shí)在 1020%或更大 ， 但還是按鉆頭直徑來(lái)討論 。而按該地區(qū)的實(shí)際情況而定，這樣節(jié)省套管，節(jié)省水泥，減少施工程序。 地層的各壓力參數(shù)是鉆井工程設(shè)計(jì)和施工的基礎(chǔ)參數(shù) ， 依此才能進(jìn)行合理的井身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 。 套管的層數(shù)、每層套管應(yīng)下人的深度是根據(jù)井眼所穿過(guò)的地層情況確定的。 油層套管： 油井鉆完以后下的最后一層套管 ， 直徑最小 。 它是下在表層套管與油層之間的 。 2） 承擔(dān)以后幾層套管的部分重量 。 這些裝置就安裝在表層套管上 。 鉆進(jìn)時(shí)需要循環(huán)鉆井液 ， 返出的鉆井液要經(jīng)過(guò)振動(dòng)篩 、 鉆井液槽等固控設(shè)備流回 ， 這就需一個(gè)高度 。 7）鉆井時(shí)遇到的井塌、井漏、高壓層等情況，用調(diào)整鉆井液性能不易解決或可能留有隱患時(shí)，用下套管、注水泥的辦法封隔，清除隱患，保證鉆井的順利進(jìn)行。 3） 封閉暫時(shí)尚不開(kāi)采的油氣層 4） 保證井自始自終處于人的控制之下 ， 當(dāng)遇緊急情況需要壓井時(shí) ，不會(huì)壓裂地層增加問(wèn)題的嚴(yán)重性 。第三章 固井、完井 第一節(jié) 固井 定義 ： 在鉆出的井眼內(nèi)下入套管 ， 并在套管與井眼之間注以水泥漿 ，使套管與井壁固結(jié)在一起的工藝過(guò)程 ， 叫固井 。 對(duì)海洋很重要 。 地層 套管 水泥 二 、 井身結(jié)構(gòu) 定義：是指 1）下幾層套管，即套管層次、尺寸； 2）各層套的直徑是多少及各下多深。 這時(shí)就是利用導(dǎo)管將鉆井液出口抬高 。 井噴關(guān)井時(shí)的巨大向上載荷就由表層套管承擔(dān) 。 3） 加固地表層松軟土層 、 流砂層 ， 保證鉆井 4） 封隔地層破裂壓力小的地層 ， 防止井噴壓井時(shí)壓裂地層 ，見(jiàn)圖 。 可以下多層 ， 也可以不下 ， 由具體情況條件而定 。 功用以封隔油、氣、水層，以及不同物性的油氣層，以利于分層開(kāi)采，防止底水并形成生產(chǎn)通道，或用以封堵不開(kāi)采的油氣層 。 確定的原則 是保證在繼續(xù)向深處鉆進(jìn)中，當(dāng)鉆遇高壓地層而需要提高洗井液的密度時(shí)，不致將井筒內(nèi)裸露的上部薄弱地層壓裂。 地層的四個(gè)壓力參數(shù) （ 或四個(gè)壓力剖面 ） 即： a、 地層壓力； b、 破裂壓力； c、 坍塌壓力； d、 地應(yīng)力 所謂 地層壓力剖面 就是地層壓力隨井深的變化 。 1） 導(dǎo)管 510m 2） 表層套管 ， 下到地層較堅(jiān)硬處 ， 一般 50100m或更深 3） 技術(shù)套管 ， 由具體情況而定 4） 油層套管 ， 下到設(shè)計(jì)井深 ， 由完井方法定 水泥返高 : 注水泥的目的是為了封隔地層 ， 也是為了封固地層 ， 防止以后鉆進(jìn) 、 修井等作業(yè)時(shí)碰撞晃動(dòng)而脫落 ， 各層套管的水泥返升高度由井底算起 。 井身結(jié)構(gòu)方案 各方案的表示方法是 “ 表層套管 — 技術(shù)套管 — 油層套管 ” 在確定井身結(jié)構(gòu)時(shí) ， 盡量節(jié)約套管和水泥 ， 這可以大大地降低成本 。 表 81 目前我國(guó)油田現(xiàn)場(chǎng)常用的井身結(jié)構(gòu)方案 尾管 ，一般，各層管都是由地面下到預(yù)計(jì)深度，為了節(jié)省套管及減輕管柱重量以減少下套管、注水泥的困難程度，采用在上層套管內(nèi)向下延伸，即只下下邊的一段，該方式稱為下尾管，這段套管叫尾管。 而管體被拉斷的情況很少 ， 不允許存在軸向壓力 ， 只在較少場(chǎng)合下出現(xiàn)受拉壓力 （ 為什么 ？ 防止彎曲 ， 不居中 ） 1） 浮力 ：套管在井內(nèi)鉆井液中因管體排開(kāi)鉆井液而受到浮力 。 3） 初拉力： 為了防止彎曲 ， 套管不允許承受軸向壓縮力 。 外擠壓力定義： 外擠壓力是因?yàn)樘坠苤饬髦鶋毫Υ笥谔坠軆?nèi)液柱 ， 壓力而引起的 。 鉆井時(shí)發(fā)生井漏 、 井噴 ， 使井周鉆井液減少而產(chǎn)生外擠力 ， 由于各種情況都有可能發(fā)生 ， 在考慮外擠力時(shí) ， 多按套管內(nèi)全部被掏空 ， 管外液體按原打開(kāi)時(shí)間的鉆井液密度計(jì)算： P= L P— 套管柱所受外擠壓力 ， Pa； — 套管外鉆井液密度 ， kg/m3； L— 套管柱長(zhǎng)度 。 附加外載： 不確定因素 ， 如動(dòng)載 ， 井壁摩擦力 ，彎曲應(yīng)力等 ， 多以安全系數(shù)的方式計(jì)入 。 等拉力余量法： 不同強(qiáng)度的套管用相同的安全系數(shù) ， 則其為安全而儲(chǔ)備的強(qiáng)度的絕對(duì)值是不同的 ， 即強(qiáng)度越大 ， 強(qiáng)度余量越大 。 依此來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì) 。 (三 )、 套管柱下部結(jié)構(gòu) （ 1） 引鞋：裝在套管柱底部的圓錐形帶循環(huán)孔的短節(jié) ， 如圖 83所示 ， 起引導(dǎo)套管的作用 ， 防止套管插入井壁或刮擠井壁的泥餅 ， 多用生鐵 、 硬木水泥制成 ， 以便鉆頭鉆掉 。 （ 5） 承托環(huán)也叫生鐵圈 ， 是控制水泥塞高度的 ， 有的與 （ 4） 做成一體 ， 也是要鉆掉的 。 兩塞相碰叫碰壓 ， 此時(shí)泵壓突然升高 (d)； 5） 如果水泥返得很高 ， 可以用雙級(jí)注水泥 ， 即把注水泥工作分成兩步來(lái)做 ， 每一步的做法與上述相同 。這樣密度無(wú)
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