井身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)szlppt課件(編輯修改稿)
2025-06-01 22:11 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 的能力。尾管的缺點(diǎn)是固井施工較困難。尾管與上層套管重疊段長度一般取 50～ 100m。 ?說明： 在幾種套管中，表層套管和生產(chǎn)套管 (尾管 )一般是必下的，中間套管 (尾管 )則不一定。 ? ?1)工藝技術(shù)成熟、可靠性好； ?2)每下一層套管，下面的井眼尺寸就減小一級(jí)，組成的井身結(jié)構(gòu)為倒塔式。有鉆不到預(yù)定井深的風(fēng)險(xiǎn)； ?3)要消耗大量的鋼材及水泥，成本高。據(jù)統(tǒng)計(jì)，生產(chǎn)井的套管固井成本要占全井成本的 10%~25%甚至更多。 ?4 擴(kuò)眼法 ? ?用擴(kuò)眼的方法來處理易縮徑卡鉆的復(fù)雜地層，優(yōu)化井身結(jié)構(gòu)，提高注水泥質(zhì)量，這就是擴(kuò)眼法。 ? (兩方面 ) 一開 井眼外徑： ㎜ 鉆達(dá)井深： 151m 套管外徑： ㎜ 套管下深： 150m 水泥返深： 地面 二開 井眼外徑： ㎜ 鉆達(dá)井深： 3320m 套管外徑： ㎜ 套管下深： 3215m 水泥返深： 2500m 擴(kuò)眼 800m 王西 7斜井井身結(jié)構(gòu)示意圖 ? ?1)減少不必要的套管層次；打破了以往與套管尺寸匹配的鉆頭尺寸的限制，使整個(gè)井身結(jié)構(gòu)的尺寸得到減小、簡化和優(yōu)化；有利于變倒塔式井身結(jié)構(gòu)為直筒式井身結(jié)構(gòu)。 ?2)給一些易縮徑的地層一定的縮徑量，避免造成縮徑卡鉆，引發(fā)嚴(yán)重的鉆井事故，影響鉆井安全。 ?3)增大環(huán)隙，防止下套管遇阻，提高注水泥質(zhì)量并保護(hù)套管，以便順利固井、完井和采油。 ? ?1)用擴(kuò)眼法來優(yōu)化井身結(jié)構(gòu)適合于各種地層和各種井，是鉆井和完井技術(shù)發(fā)展的重要方向； ?2)用擴(kuò)眼法處理復(fù)雜地層來避免卡鉆的方法主要適用于易吸水膨脹和易塑性流動(dòng)的地層； ?3)用擴(kuò)眼法處理復(fù)雜地層以避免地層卡鉆的可靠性要靠實(shí)踐來檢驗(yàn)； ?4)與下套管并注水泥固井法對(duì)比是否更經(jīng)濟(jì)，要作具體分析； ?5)用擴(kuò)眼法處理復(fù)雜地層 － 避免易縮徑地層卡鉆的工藝簡單易行，也節(jié)省了固井和候凝時(shí)間，節(jié)省了鋼材、水泥和固井工程費(fèi)用，這是可以降低成本的方面。 ?6)擴(kuò)眼法可形成 3階梯井身結(jié)構(gòu)，而下套管注水泥固井法形成的是 2階梯井身結(jié)構(gòu)，相比之下，前者環(huán)空間隙更不均，擴(kuò)眼后的鉆進(jìn)，為兼顧寬間隙處有效攜巖，可能得適當(dāng)提高鉆井液排量，這樣沿程水功率消耗增大，鉆頭獲得的水功率減小，鉆速也可能降低；這是可能增加成本的方面 (舉例 )。 ?5 擠水泥固井法 ? ? ?油套補(bǔ)注水泥和加固井壁。 ? ?1)膠結(jié)差、不穩(wěn)定、中低壓的中高滲透性地層； ?2)易漏失的裂縫地層。 ? 擠水泥固井法特點(diǎn) (注：與下套管并注水泥固井法對(duì)比 ) ?1)井徑不減小，有利于構(gòu)建直筒式井身結(jié)構(gòu)； ?2) 工藝簡單； ?3)不用下套管，更經(jīng)濟(jì)； ?4)可靠性要靠實(shí)踐來檢驗(yàn)； ?5)適應(yīng)的地層范圍較窄； ?6)一次封固的井段不能過長。 ? ?6 下膨脹管注水泥固井法 /擴(kuò)眼 +下膨脹管注水泥固井法 ? ? ?1)加固井壁和優(yōu)化井身結(jié)構(gòu)； ?2)修井。 ? (注 :與下套管注水泥固井法對(duì)比 ) 1)用擴(kuò)眼 +下膨脹管固井法來優(yōu)化井身結(jié)構(gòu)是鉆井和完井技術(shù)發(fā)展的重要方向； 2)井徑可以不減小或稍有減小，有利于構(gòu)建直筒式井身結(jié)構(gòu)，故總體上更經(jīng)濟(jì)； 3)可靠性好； 4)加固井壁主要用作尾管； 5)工藝技術(shù)要求高。 ? ?7小結(jié)－分類和選用的順序： ?1)提高鉆井液工藝技術(shù)水平法； ?2)提高鉆井工藝技術(shù)水平法； ?3)擠水泥固井法； ?4)簡單擴(kuò)眼法； ?5)擴(kuò)眼 +下膨脹管注水泥固井法 ?6)下膨脹管注水泥固井法； ?7)擴(kuò)眼 +下套管并注水泥固井法 ?8)下套管并注水泥固井法。 第三節(jié) 井身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法 ?油氣層段： 根據(jù)油藏特性和采油工程的技術(shù)水平及要求設(shè)計(jì)油氣層段的井身結(jié)構(gòu) (完井方法 )和相關(guān)尺寸。 ?非油氣層段： ?1 根據(jù)地層壓力和地層破裂壓力剖面初定全井的必封段 ? ?1)方法適用的井況： 如果設(shè)計(jì)井上部井段有相對(duì)薄弱的易破裂地層和正常壓力的地層，下部井段有異常高壓地層，且兩者之間不能用同一個(gè)密度的鉆井液來平衡 (畫圖說明 )，這種情況下，就需要井身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)來合理和及時(shí)處理 \封固上部井段薄弱的易破裂地層和易壓差卡鉆的正常壓力地層，避免這種矛盾。 ?2)設(shè)計(jì)條件： 需要首先建立設(shè)計(jì)井所在地區(qū)的地層壓力和地層破裂壓力剖面，如圖 72所示。圖中縱坐標(biāo)表示井深，橫坐標(biāo)表示地層壓力和地層破裂壓力的當(dāng)量密度。 ?3)設(shè)計(jì)步驟： 由于油層套管的下深取決于油氣層的位置和完井方法，所以設(shè)計(jì)步驟從中間套管開始。 可依圖按 由下向上，由內(nèi)向外的順序逐層設(shè)計(jì) (以圖 72為例詳細(xì)說明 )。 圖 72 井身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖 ? 設(shè)計(jì)原理 ?1)正常作業(yè)工況的必封點(diǎn)深度 (注：正常作業(yè)工況指起下鉆、鉆進(jìn) ) ?在滿足近平衡壓力鉆井條件下，某一層套管井段鉆進(jìn)中所用最大鉆井液密度 ?m應(yīng)大于或等于該井段最大地層壓力梯度當(dāng)量密度 ?pmax與該井段鉆進(jìn)中可能產(chǎn)生的最大抽汲壓力梯度當(dāng)量密度 Sb之和，以防止起鉆中抽汲造成溢流。即： bm a xpm S?? ??gbm a xpmE SS ??? ??m i nffgbmaxp SSS ?? ????下鉆中使用這一鉆井液密度，在井內(nèi)將產(chǎn)生一定的激動(dòng)壓力 Sg 考慮地層破裂壓力檢測誤差，給予一個(gè)安全系數(shù) Sf。則該層套管可行裸露段底界(或該層套管必封點(diǎn)深度 ) ?2)出現(xiàn)溢流約束條件下的必封點(diǎn)深度 ?正常鉆井時(shí)，按近平衡壓力鉆井設(shè)計(jì)鉆井液密度為： ?鉆至某一井深 Dx時(shí)，發(fā)生一個(gè)大小為 Sk的溢流，停泵關(guān)閉防噴器，立管壓力讀數(shù)為 psd ： xksd 0 0 9 8 10=bm a xpm S?? ???關(guān)井后井內(nèi)有效液柱壓力方程為： pmE= pm+ psd xkbm a xpmE DS.)S(. 0 0 9 8 100 0 9 8 100 0 9 8 10 ??? ??m i nfkxfbm a xp SDDSS ?? ??????3)壓差卡鉆約束條件下的必封點(diǎn)深度 ?下套管中，鉆井液密度為 (?pmax+Sg)，當(dāng)套管柱進(jìn)入低地層壓力井段會(huì)有壓差粘附卡套管的可能，故應(yīng)限制壓差值。限制壓差值在正常壓力井段為 ?pN，異常壓力地層為 ?pA。就是說，鉆開高壓層所用鉆井液產(chǎn)生的液柱壓力比低壓層所允許的壓力高。即 pmppmin? ?pN(或 ?pA) ?在井身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，由前述兩條件之一設(shè)計(jì)出該層套管必封點(diǎn)深度后，一般用上式來校核是否能
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