【正文】 級(jí) 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 1121 東北石油大學(xué)本科生課程設(shè)計(jì) 8 確定第二段套管的下入深度和第一段套管的使用長度 《鉆井手冊（甲方）》 選擇第二段套管 表 32 第二段套管鋼級(jí)選擇 鋼級(jí) 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 由公式 32 可知 第二段套管下入深度為 ? ? 2 ????D， 取 m20222 ?D 。 3Dd Dn 10g ??? SD ? ? （ 32） 式中 ： D? 為 某段鋼級(jí)套管抗外擠強(qiáng)度， MPa； DS 為 最小抗外擠安全系數(shù)， 取 。 井身 結(jié)構(gòu) 設(shè)計(jì)結(jié)果 查《鉆井手冊 （ 甲方 ） 》，鉆頭與套管 尺寸匹配結(jié)果 如 下表 所示 。 2095m 過程中是否會(huì)發(fā)生壓差卡套管 參考鄰井基本參數(shù)得：在此井 段 3p m ax ?? ， 3p m in ?? ，m500mm ?H 。 東北石油大學(xué)本科生課程設(shè)計(jì) 6 280m 過程中是否會(huì)發(fā)生壓差卡套管 參考鄰井基本參數(shù)得： 在 此 井段 3p m ax ?? ， 3pm in ?? ，m123mm ?H 。 1H 的 確定 試取 m280i1 ?H ， 由 鄰井基本參數(shù)得 ： 3p m ax ?? ， 2100pmax ?H m 。 東北石油大學(xué)本科生課程設(shè)計(jì) 5 井身結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) 套管層次 與深度 的確定 根據(jù)鄰井?dāng)?shù)據(jù) 繪制 地層壓力與破裂壓力剖面圖 ，如 下圖 所示。 發(fā)生井涌情況 時(shí) knipm a xfbpm a xf nk SHHSS ????? ?? （ 22） 式中 ： fnk? 為 第 n 層套管以下井段發(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/cm ； niH 為 第 n 層套管下入深度初選點(diǎn)， m； kS 為 壓井時(shí)井內(nèi)壓力增高值的等效密度 ， 取 3g/cm ； fS 為 地層壓裂安全增值，取 3g/cm 。 目 錄 第 1 章 設(shè)計(jì)資料的收集 ......................................................................................... 1 預(yù)設(shè)計(jì)井基本參數(shù) ........................................................................................... 1 鄰井基本參數(shù) ................................................................................................... 1 第 2 章 井身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) ............................................................................................. 4 鉆井液壓力體系 ............................................................................................... 4 井身結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) ............................................................................................... 5 井身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)結(jié)果 ........................................................................................... 6 第 3 章 套管柱強(qiáng)度設(shè)計(jì) ......................................................................................... 7 油層套管柱設(shè)計(jì) ............................................................................................... 7 表層套管柱設(shè)計(jì) ............................................................................................. 10 套管柱設(shè)計(jì)結(jié)果 ............................................................................................. 11 第 4 章 鉆柱設(shè)計(jì) ................................................................................................... 12 鉆鋌的設(shè)計(jì) ..................................................................................................... 12 鉆鋌及鉆桿長度的計(jì)算 ................................................................................. 12 鉆柱設(shè)計(jì)結(jié)果 ................................................................................................. 17 第 5 章 鉆井液設(shè)計(jì) ............................................................................................... 18 鉆井液的計(jì)算公式 ......................................................................................... 18 鉆井液密度轉(zhuǎn)換 ............................................................................................. 18 鉆井液設(shè)計(jì) ..................................................................................................... 19 鉆井液設(shè)計(jì)結(jié)果 ............................................................................................. 20 第 6 章 鉆井水力參數(shù)的設(shè)計(jì) ............................................................................... 21 泵的選擇 ......................................................................................................... 21 泵的各種參數(shù)計(jì)算 ......................................................................................... 22 泵的設(shè)計(jì)結(jié)果 ................................................................................................. 29 第 7 章 注水泥設(shè)計(jì) ............................................................................................... 30 水泥漿的用量 ................................................................................................. 30 所需干泥灰、清水的用量 ............................................................................. 31 頂替時(shí)間的計(jì)算 ............................................................................................. 33 防凝時(shí)間的計(jì)算 ............................................................................................. 34 注水泥設(shè)計(jì)結(jié)果 ............................................................................................. 35 第 8 章 設(shè)計(jì)結(jié)果 ................................................................................................... 36 參考文獻(xiàn) ..................................................................................................................... 38 東北石油大學(xué)本科生課程設(shè)計(jì) 1 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(hào) SJ0076 井 別 預(yù)探井 坐 標(biāo) 2166912324,5114900 設(shè)計(jì)井深 2100 井口海拔 144 目的層位 P,F,Y 完井層位 泉三段 地理位置 升南、宋芳屯 構(gòu)造位置 松遼盆地三肇凹陷升平向斜 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)?政府有關(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。 設(shè)計(jì)要求： 要求學(xué)生選擇一口井的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，在教師的指導(dǎo)下獨(dú)立地完成設(shè)計(jì)任務(wù)，最終以設(shè)計(jì)報(bào)告的形式完成專題設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)報(bào)告的具體內(nèi)容如下： （ 1） 井身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；（ 2）套管強(qiáng)度設(shè)計(jì)；（ 3）鉆柱設(shè)計(jì)；（ 4）鉆井液設(shè)計(jì)； （ 5） 鉆井水力參數(shù)設(shè)計(jì)；（ 6）注水泥設(shè)計(jì)；（ 7）設(shè)計(jì)結(jié)果；（ 8）參考文獻(xiàn)； 設(shè)計(jì)報(bào)告采用統(tǒng)一格式打印，要求圖表清晰、語言流暢、書寫規(guī)范、論據(jù)充分、說服力強(qiáng)，達(dá)到工程設(shè)計(jì)的基本要求。 東 北 石 油 大 學(xué) 課 程 設(shè) 計(jì) 年 月 日 課 程 題 目 學(xué) 院 專業(yè)班級(jí) 學(xué)生姓名 學(xué)生學(xué)號(hào) 指導(dǎo)教師