【正文】 井深， m 。 3 39。 1 0 2 4 8 . 1 1 8 3 0 1 0 4 5 4 . 0 2 3 (K N )W q L ??? ? ? ? ? ? 第三段套管抗拉安全系數(shù)： 33 1 2 39。 3 2 8 0 1 1 5 0 3 0 0 1 8 3 0 ( m )L ? ? ? ? 第三段套管重量： 333 39。2 8 . 7 7 5 1 . 2 2 5 1 . 1 2 50 . 0 0 9 8 1 0 . 0 0 9 8 1 1 . 3 1 1 8 3 0DDdS D? ?? ? ? ???3 因此抗擠符合要求。 38 5 % 0 .8 5 3 3 .8 5 3 2 8 .7 7 5 ( M p a )DD??? ? ? ? ?， 第三段套管抗擠安全系數(shù) 339。 39。39。39。39。39。 4 0 . 2 6 8 1 . 3 7 1 . 1 2 50 . 0 0 9 8 1 0 . 0 0 9 8 1 1 . 3 1 2 2 8 0DD dS D? ?? ? ? ???水 泥 面 水 泥 面 所以水泥面處滿足抗擠強(qiáng)度。 7 2 . 8 0 . 8 3 2 2 4 8 . 1 7 0 0 1 0 2 1 7 . 3 ( K N )ccWW ?? ? ? ? ? ? ? 2 1 7 .3 1 2 .3 %1 7 6 5 .9ZS?? ??， 查《石油工程》圖 96? 雙向應(yīng)力橢圓可知， 93%s??? ? ，因此，套管受拉后抗擠強(qiáng)度降 低為： 2 39。假設(shè)第二段套管長度增加 500m。 3 0 . 4 6 8 1 . 0 4 1 . 1 2 50 . 0 0 9 8 1 0 . 0 0 9 8 1 1 . 3 1 2 2 8 0DD dS D? ?? ? ? ???水 泥 面 水 泥 面 所以水泥面處不滿足抗擠強(qiáng)度。 2. 水泥面處抗擠及抗拉校核 東北石油大學(xué)本科生課程設(shè)計(jì) 13 水泥面以下第三段套管長 50m,其重量為： 333 3 3 1 0 2 4 8 . 1 5 0 1 0 1 2 . 4 0 5 ( K N )W q L ??? ? ? ? ? ? 333 3 3 1 0 0 . 8 3 2 2 4 8 . 1 5 0 1 0 1 0 . 3 2 1 ( K N )cBW K q L ??? ? ? ? ? ? ? 水泥面處受到拉伸載荷： 1 2 3 7 2 . 8 1 3 4 . 1 7 1 0 . 3 2 1 2 1 7 . 2 9 1 ( K N )c c cW W W? ? ? ? ? ? 由32 1 7 .2 9 1 18%1 2 1 4 .4ZS?? ??， 查《石油工程》圖 96? 雙向應(yīng)力橢圓可知， 90%s??? ? ，因此，套管受拉后抗擠強(qiáng)度降低為： 3 39。 確定第四段套管的下入深度和第三段套管的使用長度 1. 查《鉆井工藝手冊》表 38 選擇第四段套管 表 34 第四段套管鋼級選擇 鋼級 外徑 （ mm） 壁厚 （ mm） 均 重 （ N/m） 抗拉強(qiáng)度 （ kN） 抗擠強(qiáng)度 （ MPa） 內(nèi)徑 （ mm） ?s （ kN） J55 第四段套管下入深度為44d2 7 .8 5 5 1 9 3 2 ( m )1 .3 1 0 .0 0 9 8 1 1 .1 2 5DDD gS??? ? ???，實(shí)際取 1930m。 332 2 2 1 0 2 4 8 . 1 6 5 0 1 0 1 6 1 . 1 3 5 (K N )W q L ??? ? ? ? ? ? 332 2 2 1 0 0 . 8 3 2 2 4 8 . 1 6 5 0 1 0 1 3 4 . 1 7 ( K N )cBW K q L ??? ? ? ? ? ? ? 第二段套管抗拉安全系數(shù)： 22121548 6 . 2 3 1 . 38 7 . 4 9 1 6 1 . 1 3 5TT FS WW? ? ? ??? 滿足抗拉要求。 東北石油大學(xué)本科生課程設(shè)計(jì) 12 確定第三段套管的下入深度和第二段套管的使用長度 1. 查《鉆井工藝手冊》表 38 選擇第二段套管 表 33 第三段套管鋼級選擇 鋼級 外徑 （ mm） 壁厚 （ mm） 均重 （ N/m） 抗拉強(qiáng)度 （ kN） 抗擠強(qiáng)度 （ MPa） 內(nèi)徑 （ mm） ?s （ kN） J55 第三段套管下入深度為33d3 3 . 8 5 3 2 3 4 7 ( m )1 . 3 1 0 . 0 0 9 8 1 1 . 1 2 5DDD gS??? ? ???，實(shí)際取 2330m，則第二段套管使用長度為 23 2 9 8 0 2 3 3 0 6 5 0 ( m )L D D? ? ? ? ?。 2. 第一段套管抗拉安全系數(shù)校核、第二段套管抗擠安全系數(shù)校核 浮力系數(shù) ： ? 331 1 1 1 0 2 9 1 . 9 3 0 0 1 0 8 7 . 4 9 ( K N )W q L ??? ? ? ? ? ? 331 1 1 1 0 0 . 8 3 2 2 9 1 . 9 3 0 0 1 0 7 2 . 8 ( K N )cBW K q L ??? ? ? ? ? ? ? 抗拉安全系數(shù)為： 1111 9 0 3 .8 2 1 .7 6 1 .38 7 .4 9TT FS W? ? ? ? 抗拉滿足要求。 3. 套管浮力系數(shù) sdB 1 ????K （ 33） 式中：s?為某段所用鋼材的密度，取 3g/cm。 （ 4）油層套管下入深度 3 3280m3D? 設(shè)計(jì)結(jié)果 表 21 井身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)表 項(xiàng)目 表層套管 中間套管 油層套管 下深（ m） 200 1800 3280 東北石油大學(xué)本科生課程設(shè)計(jì) 10 第 3 章 套管柱強(qiáng)度設(shè)計(jì) 套管柱設(shè)計(jì)計(jì)算的相關(guān)公式 1. 某井段的最大外擠壓力 310co d wp gD? ??? （ 31） 式中： cop 為套管柱所受外擠壓力， Mpa； d?為該井段所用泥漿的最大密度， 3g/cm ； wD 計(jì)算點(diǎn)井深， m。 1500 1800m? 井段 ? ? 6m 1 8 0 0 p m a x b p 1 8 0 010p D S g?? ?? ? ? ? ? ? ? 618 00 5 6 5 10? ? ? ? ? ? (Mpa)? mN 1 2 M p app? ? ? ? ，所以不會發(fā)生壓差卡鉆，滿足設(shè)計(jì)要求。 400 1000m? 井段 ? ? 6m 1 0 0 0 p m a x b p 1 0 0 010p D S g?? ?? ? ? ? ? ? ? 610 00 1. 15 0. 06 1 9. 8 10? ? ? ? ? ? (Mpa)? mN 1 2 M p app? ? ? ? ，所以不會發(fā)生壓差卡鉆，滿足設(shè)計(jì)要求。 井身結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) 套管層次的確定 （ 1）中間套管下入深度初選點(diǎn) 21D 取初選點(diǎn) 21 1800mD ? p m a xp m a xf b f k21DS S SD??? ? ? ? ? 32801 .2 2 0 .0 6 0 .0 3 0 .0 31800? ? ? ? ? 647(g/cm )? 查地層破裂壓力梯度表得 3f1800 g cm? ? ， f f1800??? 且相近，因此取21 1800mD ? ， （ 2）校核中間套管下入到初選點(diǎn) 21 1800mD ? 過程中是否會發(fā)生壓差卡套管 由地層壓力梯度表查得 3pD21 ? ? , 3pmin ? ? ， min 400mD ? 。 校核各層套管下到初選點(diǎn)時(shí)是否會發(fā)生壓差卡套 ? ? 6r n m m p D 2 1 b p m i n 10p D S g?? ?? ? ? ? ? N? (23) 式中： rnp? 為實(shí)際井 內(nèi)最大靜止壓差，MPa；inp?為該井段內(nèi)最小地層孔隙壓力梯度等效密度，3g/c；pmin為該井段內(nèi)最小地層孔隙壓力所對應(yīng)的井 深， 。 地層壓裂安全系數(shù) ，用當(dāng)量鉆 井液密度表示，取 ； kS為 發(fā)生井涌時(shí) 的井涌允量，取 。 發(fā)生井涌情況 p m a xp m a xf b f k21DS S SD??? ? ? ? ? （ 22） 式中： f?為發(fā)生井涌時(shí)，在井內(nèi)最大壓力梯度作用下，上部地層不被壓裂所應(yīng) 有的地層破裂壓力梯度 ，3g c；pmax?為某井段鉆進(jìn)井段中所用的最大 泥漿密度 ，3g/c； bS為抽吸壓力允許值的當(dāng)量密度 ，取 ； f為 地層壓裂安全系數(shù) ，用當(dāng)量鉆 井液密度表示，取 30. 03 g/c m ； kS為發(fā)生井涌時(shí) 的井涌允量，取 30. 03 g/c m 。 東北石油大學(xué)本科生課程設(shè)計(jì) 2 第 1 章 設(shè)計(jì)資料的收集 預(yù)設(shè)計(jì)井基本參數(shù) 井 號 SJ0081 井 別 參數(shù)井 坐 標(biāo) 22668246,5067467 設(shè)計(jì)井深 3280 井口海拔 16 目的層位 侏羅系 完井層位 基巖 地理位置 延吉 構(gòu)造位置 勃利盆地中部坳陷 設(shè)計(jì)依據(jù) 1. 設(shè)計(jì)依據(jù) （ 1）大慶石油管理局勘探部 1992 年第 73 期《 勘探方案審定紀(jì)要》 （ 2）本區(qū)標(biāo)準(zhǔn)層構(gòu)造圖。 本設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容包括： 井身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及井身質(zhì)量要求：原則是能有效地保護(hù)油氣層，使不同地層壓力梯度的油氣層不受鉆井液污染損壞；應(yīng)避免漏、噴、塌、卡等復(fù)雜情況發(fā)生，為全井順利鉆進(jìn)創(chuàng)造條件，使鉆井周期最短；鉆下部高壓地層時(shí)所用的較高密度鉆井液產(chǎn)生的液柱壓力，不致壓裂上一層管鞋處薄弱的裸露地層；下套管過程中，井內(nèi)鉆井液柱壓力之間的壓差不致產(chǎn)生壓差卡套管等嚴(yán)重事故以及強(qiáng)度的校核。 設(shè)計(jì)應(yīng)在充分分析有關(guān)地質(zhì)和工程資料的基礎(chǔ)上，遵循國家及當(dāng)?shù)卣嘘P(guān)法律、法規(guī)和要求，按照安全、快速、優(yōu)質(zhì)和高效的原則進(jìn)行，并且必須以保證實(shí)施地質(zhì)任務(wù)為前提。鉆井設(shè)計(jì)的科學(xué)性、先進(jìn)性關(guān)系到一口井作業(yè)的成敗和效益。鉆井工程質(zhì)量的優(yōu)劣和鉆井速度的快慢，直接關(guān)系到鉆井成本的高低、油田勘探開發(fā)的綜合 經(jīng)濟(jì)利益以及石油發(fā)展速度。 水力參數(shù)計(jì)算 ...................................................................錯(cuò)誤 !未定義書簽。 第 5 章 鉆井水力參數(shù)的設(shè)計(jì) ......................................................錯(cuò)誤 !未定義書簽。 油層套管柱設(shè)計(jì) ..............................................................錯(cuò)誤 !未定義書簽。 第 2 章 井身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) .................................................................................................. 6 鉆井液壓力體系 .............................................................................................. 6 井身結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) .............................................................................................. 7 井身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)結(jié)果 .......................................................................................... 9 第 3 章 套管柱強(qiáng)度設(shè)計(jì) ............................................................................................ 10 套管柱設(shè)計(jì)計(jì)算的相關(guān)公式 ..........................................................