【正文】 明此井段在優(yōu)選段，故確定排量為： ⑥、鉆頭分到的壓力降：Pt⑦、計算AO在設(shè)計中取雙圓弧進口噴嘴，流量系數(shù)C=AO=⑧、組合噴嘴： 選擇三個噴嘴：噴嘴組合：又 即滿足條件。⑨、 計算其他水力參數(shù) 鉆頭壓降： 射流水力功率：射流沖擊力：射流速度：鉆頭水功率：四、水力參數(shù)列表表10:水力參數(shù)井段 （m）缸套直徑mm排量L/s噴嘴直徑mm水力參數(shù)m/sKNKWMPaKW477~877Φ170ΦΦ1Φ11877~1305Φ170ΦΦΦ131305~1705Φ140ΦΦΦ121705~2105Φ140ΦΦΦ102105~2505Φ140ΦΦΦ122505~2893Φ140ΦΦΦ132893~3263Φ140ΦΦΦ12第七章 固井及注水泥設(shè)計一、固井設(shè)計固井的目的A、封隔復雜地層。B、安裝井口，控制油氣流。C、形成油氣流通道。D、封隔油氣水層，防止互串。設(shè)計遵循的原則 固井工藝設(shè)計原則是能滿足地質(zhì)的目的，并符合質(zhì)量標準且經(jīng)濟效果好，固井設(shè)計是要從全井出發(fā)，考慮地層條件，搞好生產(chǎn)保護，使地質(zhì)，鉆井及有關(guān)要求均在固井設(shè)計中得到體現(xiàn)。固井質(zhì)量將表現(xiàn)在完井后的長期生產(chǎn)過程中，它的優(yōu)劣會長期影響生產(chǎn)，因此，固井質(zhì)量非常重要。固井設(shè)計還應(yīng)遵守政府頒布的有關(guān)規(guī)定和條例，包括井下和地面的環(huán)境保護。二、要求及基本數(shù)據(jù)選取根據(jù)設(shè)計任務(wù)書的要求，只進行7″套管的固井及注水泥設(shè)計，7″套管下入深度3400米，泥漿密度為 安全設(shè)計（不計浮力）：抗拉安全系數(shù)nj=抗擠安全系數(shù)nc=抗內(nèi)壓安全系數(shù)ni=三、設(shè)計步驟選第一段套管①、井底外擠力②、選第一段套管：N80，q1=，pc1=③、第一段抗擠安全系數(shù)：nc1=pc1/p01=選第二段定第一段①、選第二段套管：N80，q2=，pc2=，ps2=，pj2=②、第二段可下深：③、第一段長度：④、第一段重：選第三段定第二段①、選第三段套管：N80，q3=，pc3=，ps3=，pj3=②、第三段可下深：③、第二段長度：④、第二段重：⑤、第一，二段累重選第四段定第三段①、選第四段套管：J55，q4=，pc4=，pj4=②、第四段可下深：③、第三段長度：④、第三段重：⑤、前三段累重因為，故以下轉(zhuǎn)入抗拉設(shè)計轉(zhuǎn)入抗拉設(shè)計①、第四段長度：②、差多少到井口：③、第四段重： ④、前四段累重：選五定五N80，q5=，pc5=，ps4=，pj4=①、 第五段長度：②、 第五段重量：③、 井口下30米全管柱壁最厚的N80，的套管 進行抗內(nèi)壓校核：①、作圖有關(guān)計算a)、內(nèi)壓力：井口處：套管鞋處：b)、外平衡壓力（認為時間長泥漿會沉淀，）井口處套管鞋處：c)、有效內(nèi)壓力及其梯度井口處：套管鞋處：有效內(nèi)壓力梯度：d)、查出各段套管內(nèi)壓強度，計算許用內(nèi)壓強度， ； ；； ；。 ②、作圖30002000由圖可知，抗內(nèi)壓校核強度不夠，需要調(diào)整① 第四段抗內(nèi)壓最小允許井深（段頂井深） ② 第四段長 ③ 計算重力 確定第五段①選第五段套管N80，q5=，pc5=，ps4=，pj4=②內(nèi)壓安全系數(shù) （滿足）④ 計算重力 計算第四段套管剩余拉力 套管設(shè)計列表表11:套管設(shè)計數(shù)據(jù)編號井段m段長m套管段重N累計重力N安全系數(shù)剩余拉力KN鋼級壁厚mm扣型抗擠抗拉60~3030N80長圓扣1305347530~15001470N80557368129434741500~1737237J5589861733979 63831737~2174437N8016569464411822174~2822648N8027402047842412822~3260438N80204404204404二、注水泥設(shè)計注水泥①、注水泥是一項比較復雜而又重要的工作。施工前要進行必要的計算，試驗和措施的研究。做到組織嚴密，分工明確②、注水泥工序下完套管裝上水泥頭，應(yīng)充分循環(huán)泥漿，帶出砂子，同時作好注水泥的準備工作。施工工序如下：a)、打隔離液，頂膠塞b)、注水泥漿c)、開擋銷頂膠塞d)、替泥漿e)、碰壓，關(guān)井候凝③、注水泥地面設(shè)備注水泥地面設(shè)備主要有水泥車，水泥儲灰罐，混合漏斗，混合罐，壓風機車，流量計車。另外有水泥漿，水，壓縮空氣管線等。注水泥質(zhì)量標準①. 水泥塞高度和水泥返高都要達到設(shè)計的要求，②. 注水泥的井段環(huán)空充滿泥漿，該井段環(huán)空內(nèi)泥漿盡可能的頂替干凈③. 水泥漿凝固的過程中，地層流體不侵入井內(nèi)④. 水泥漿凝固后，水泥石與井壁和套管壁有良好的膠結(jié)強度，使油氣不竄至地面或者各層之間互竄，滿足高壓擠注水泥的要求。⑤. 水泥石能抵抗地層水的腐蝕。提高注水泥質(zhì)量的主要途徑①. 采用雙凝注水泥或者多級注水泥的方法。②. 壓穩(wěn)油氣層，防止天然氣竄至環(huán)空③. 提高泥漿與井壁和套管的膠結(jié)強度④. 采用適當?shù)墓艽Y(jié)構(gòu)，提高水泥漿頂替效率注水泥管串結(jié)構(gòu)引些+套管鞋+旋流短節(jié)+幾根套管+回壓凡爾+一根套管+承托環(huán)+套管串+聯(lián)頂節(jié)+水泥頭注水泥計算（固7’’套管的注水泥計算）①. 水泥漿用量公式:其中：V1管外裸眼段水泥漿量V2套管與套管環(huán)空間隙水泥漿量V3管內(nèi)水泥塞體積（水泥塞取50米）環(huán)空附加系數(shù)K取 K==++=②. 水泥用量（地面損失系數(shù)K2=~，）查API水泥漿性能表，取A級水泥漿，水灰比m=，水泥每袋重G=每袋水泥用水量Qcm=，每袋水泥配漿量q=所用水泥袋數(shù)Qc=V/q=103/=1184袋所以實際用水泥袋數(shù)Q實=Qc=1184=1232袋干水泥用量W=Q實G=1232103=③. 配漿用水量Vc=QcmQ實=1232=④. 計算替泥漿量（壓縮系數(shù)K3=）公式：其中：Vu替泥漿總量，L1…Ln不同壁厚套管長度m，d1…dn不同壁厚套管內(nèi)徑m⑤. 最高泵壓計算其中：P1克服管內(nèi)流動阻力所需泵壓，MpaP2克服環(huán)空流動阻力所需的泵壓，MpaP3碰壓突增壓 3~5Mpa，取4Mpa H為生鐵圈以上管柱長度⑥. 注水泥時間：　 公式：T=T1+T2+T3其中： T1配注時間T2開檔銷，頂膠塞時間（1~3分鐘）T3替泥漿時間選用AC—400B型水泥車3臺，每臺車平均每分鐘注水泥20袋則：T1= T2取3min T3=T=T1+T2+T3=+3+=第八章 井控工藝設(shè)計在鉆井作業(yè)中，堅持平衡鉆井，做好井控工作，即可以減少對油氣層的損害，及時發(fā)現(xiàn)和保護油氣層，又可以防止井噴失控，實現(xiàn)安全鉆井。一、溢流的發(fā)現(xiàn)①、鉆進時發(fā)生溢流，表現(xiàn)有a)增大，放空。b)泥漿出口流量增大。c)泵壓下降。d)泥漿池液面上升。e)泥漿性能發(fā)生變化（）。f)泥漿中有油花氣泡；②、起下鉆時：表現(xiàn)有a)灌不進去泥漿。b)出口管外溢。c)靜止時出口管外溢。③、起下鉆鋌時：表現(xiàn)同起下鉆時④、空井時，表現(xiàn)出口管外溢二、壓井方法及要求方法一旦發(fā)現(xiàn)溢流首先選擇關(guān)井方式：“軟關(guān)井”或是“硬關(guān)井”，并實施“四七動作”關(guān)井程序：①、發(fā)信號，停泵，停轉(zhuǎn)盤；②、上提方鉆桿；③、適當打開節(jié)流閥；④、關(guān)防噴器（先關(guān)環(huán)行，再關(guān)閘板）；⑤、關(guān)節(jié)流閥，試關(guān)井；⑥、迅速向隊長和技術(shù)員報告；因為溢流是井噴的預兆，發(fā)現(xiàn)溢流后，應(yīng)立即停止作業(yè)，迅速控制井口，防止形成井噴。這樣可以使井處于主動，有利于實現(xiàn)安全壓井，并制止地層流體繼續(xù)進入井內(nèi)。同時，可保持井內(nèi)有較多的泥漿減小關(guān)井時套管壓力值，以及準確地確定地層壓力和壓井泥漿密度。要求①、壓井時的井底壓力必須等于或稍大于地層壓力，并保持井底壓力不變，使地層流體在壓井過程中和壓井結(jié)束后不能再進入井內(nèi)。②、在壓井過程中，不應(yīng)發(fā)生溢流失控造成井噴。③、在壓井時不能使井筒受壓過大，要保持不壓漏地層，避免出現(xiàn)井下復雜情況或地下井噴。④、保護好油氣層，防止損害油、氣層的生產(chǎn)能力。三、壓井設(shè)計（采用司鉆法壓井）當鉆至地層P133時（6’’井眼段），并發(fā)現(xiàn)井內(nèi)出現(xiàn)溢流2m3，此時=地層壓力關(guān)井立壓關(guān)井套壓公式：w——氣柱在井底的高度 ①、 裸眼段7” ，所以=②、 計算出上面一段套管內(nèi)的鉆鋌處的溢流量高度：剩余的 ，所以=③、 總的氣柱高度 泥漿密度其中為泥漿附加密度0~，這里取0定壓井排量Q1壓井排量Q1正常鉆進排量Q Q1=（~）Q Q=所以 ：Q1==初始循環(huán)立管總壓力 和終了循環(huán)立管總壓力排量為Q時的循環(huán)壓降 Pc=19Mpa排量為Q1時的循環(huán)壓降 容積和壓井時間計算①、容積的計算a)、環(huán)空容積b)、鉆桿內(nèi)容積②、壓井用時間計算a)、管內(nèi)循環(huán)時間 b)、環(huán)空循環(huán)時間 作圖的一些計算令經(jīng)過一段時間后，氣柱長（高）度為，壓力為，氣柱下面的液柱的高度為，Ax為氣柱所在區(qū)域的環(huán)空截面積；利用以下三個方程公式計算出①②③按每十分鐘時間來計算一次①、計算循環(huán)10分鐘后的Pa此10分鐘循環(huán)泥漿體積 ：， 可計算出=a) =b) c) =②、計算循環(huán)20分鐘后的Pa此10分鐘循環(huán)泥漿體積 ：， 可計算出=a) =b) c) =③、計算循環(huán)30分鐘后的Pa此10分鐘循環(huán)泥漿體積 ：， 可計算出=a) =b) c) =④、計算溢流到井口時的最大的Pa此時： Pa=0681012141620304050兆帕（Mpa）分鐘（min）60708018立壓和套壓變化曲線圖司鉆法壓井操作步驟和具體方法：二步法：第一步： 第一循環(huán)周用循環(huán)排除溢流；第二步： 第二循環(huán)周用壓井；①、第一循環(huán)周a)、緩慢啟動泵并打開節(jié)流閥，使套壓保持管井套壓。b)、當排量達到選定的壓井排量時，保持排量不變循環(huán)，調(diào)節(jié)節(jié)流閥使立管壓力等于初始循環(huán)立管總壓力，并在整個循環(huán)周內(nèi)保持不變，如立管壓力超過時，應(yīng)適當開大節(jié)流閥，反之則關(guān)小節(jié)流閥。c)、環(huán)空受侵污的泥漿排完后，應(yīng)停泵，關(guān)節(jié)流閥，此時管井套壓等于管井立管壓力，同時配壓井重泥漿，準備壓井。②、二循環(huán)周a)、緩慢啟動泵，并打開節(jié)流閥控制套壓等于第一步結(jié)束后的關(guān)井套壓。b)、當排量在到選定的排量時保持排量不變，重漿由井口到達鉆頭的這段時間內(nèi)，要通過調(diào)節(jié)節(jié)流閥控制套壓等于關(guān)井立壓不變，立管壓力由初始循環(huán)立管總壓力降到終了循環(huán)立管總壓力，也可按立管壓力控制表控制。c)、繼續(xù)循環(huán)，重漿在環(huán)空上返，調(diào)節(jié)節(jié)流閥，控制立管壓力等于終了循環(huán)立管總壓力不變，直到重漿返出地面，停泵，關(guān)節(jié)流閥，檢查立管壓力和套管壓力是否為零，如果為零，說明井內(nèi)建立了新的平衡點，壓井成功。井控中的注意事項 井控技術(shù)是科學化鉆井的一個重要內(nèi)容，當前科學化鉆井的重要內(nèi)容之一是實現(xiàn)平衡鉆井，提高鉆井速度，保護好油、氣層。而井控技術(shù)則是實現(xiàn)平衡鉆井的必要條件。 井控技術(shù)是指對油、氣井壓力的控制技術(shù)。在鉆井過程中，對油、氣井壓力的控制分為初次控制二次控制和三次控制三個階段。 初次控制，是指在鉆井過程中防止地層流