井身結(jié)構(gòu)設計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，組成的井身結(jié)構(gòu)為倒塔式。有鉆不到預定井深的風險； ?3)要消耗大量的鋼材及水泥，成本高。據(jù)統(tǒng)計，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 擴眼法 ? ?用擴眼的方法來處理易縮徑卡鉆的復雜地層，優(yōu)化井身結(jié)構(gòu)，提高注水泥質(zhì)量，這就是擴眼法。 ? (兩方面 ) 一開 井眼外徑： ㎜ 鉆達井深： 151m 套管外徑： ㎜ 套管下深： 150m 水泥返深： 地面 二開 井眼外徑： ㎜ 鉆達井深： 3320m 套管外徑： ㎜ 套管下深： 3215m 水泥返深： 2500m 擴眼 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)量并保護套管，以便順利固井、完井和采油。 ? ?1)用擴眼法來優(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)用擴眼法處理復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的地層； ?3)用擴眼法處理復雜地層以避免地層卡鉆的可靠性要靠實踐來檢驗； ?4)與下套管并注水泥固井法對比是否更經(jīng)濟，要作具體分析； ?5)用擴眼法處理復雜地層 － 避免易縮徑地層卡鉆的工藝簡單易行，也節(jié)省了固井和候凝時間，節(jié)省了鋼材、水泥和固井工程費用，這是可以降低成本的方面。 ?6)擴眼法可形成 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，擴眼后的鉆進，為兼顧寬間隙處有效攜巖，可能得適當提高鉆井液排量，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 (注：與下套管并注水泥固井法對比 ) ?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； ?4)可靠性要靠實踐來檢驗； ?5)適應的地層范圍較窄； ?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比 ) 1)用擴眼 +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； 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)簡單擴眼法； ?5)擴眼 +下膨脹管注水泥固井法 ?6)下膨脹管注水泥固井法； ?7)擴眼 +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)設計方法 ?油氣層段： 根據(jù)油藏特性和采油工程的技術(shù)水平及要求設計油氣層段的井身結(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： 如果設計井上部井段有相對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)設計來合理和及時處理 \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)設計條件： 需要首先建立設計井所在地區(qū)的地層壓力和地層破裂壓力剖面，如圖 72所示。圖中縱坐標表示井深，橫坐標表示地層壓力和地層破裂壓力的當量密度。 ?3)設計步驟： 由于油層套管的下深取決于油氣層的位置和完井方法，所以設計步驟從中間套管開始。 可依圖按 由下向上，由內(nèi)向外的順序逐層設計 (以圖 72為例詳細說明 )。 圖 72 井身結(jié)構(gòu)設計圖 ? 設計原理 ?1)正常作業(yè)工況的必封點深度 (注：正常作業(yè)工況指起下鉆、鉆進 ) ?在滿足近平衡壓力鉆井條件下，某一層套管井段鉆進中所用最大鉆井液密度 ?m應大于或等于該井段最大地層壓力梯度當量密度 ?pmax與該井段鉆進中可能產(chǎn)生的最大抽汲壓力梯度當量密度 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)生一定的激動壓力 Sg 考慮地層破裂壓力檢測誤差，給予一個安全系數(shù) Sf。則該層套管可行裸露段底界(或該層套管必封點深度 ) ?2)出現(xiàn)溢流約束條件下的必封點深度 ?正常鉆井時，按近平衡壓力鉆井設計鉆井液密度為： ?鉆至某一井深 Dx時，發(fā)生一個大小為 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深度 ?下套管中，鉆井液密度為 (?pmax+Sg)，當套管柱進入低地層壓力井段會有壓差粘附卡套管的可能，故應限制壓差值。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)設計中，由前述兩條件之一設計出該層套管必封點深度后，一般用上式來校核是否能
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