一口油井设计_毕业论文

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1、克拉玛依职业技术学院毕业设计论文（一口井的设计）系部：石油工程系专业：钻井工程姓名：王星学号：08050059设计题目：一口井的设计起讫日期：2013年3月1日—2013年5月31日设计地点：克拉玛依职业技术学院指导老师：刘鹏摘要一口井的设计包括井身结构的设计，套管柱的设计，钻杆柱的设计。井身结构的设计又是整个钻井设计的基础，也是保证一口井能顺利钻进的前提。合理的井身结构可以保证一口井能顺利钻达预定的井深，能够保证钻进过程的安全，能够防止钻进中的产层污染，并能花费最少的费用。套管柱设计既要考虑到套管柱的受力分析又要考虑到套管的强度，套管柱的受力分析是套管柱强度设计的基

2、础，在设计套管柱是应当根据套管的最危险情况来考虑套管的基本载荷。套管柱的强度设计又是根据套管所受的外载，根据套管的强度建立一个安全的平衡关系：套管强度≥外载×安全系数合理的钻杆柱设计是确保优质、快速、安全钻井的重要条件。尤其是对深井钻井，钻柱在井下的工作条件十分复杂与恶劣，钻杆柱设计在整个过程中就显得更加重要。【关键词】：井身结构;钻具;钻机;套管;固井第一章第一节井身结构设计井身结构主要包括套管层次和每层套管的下深，各层套管外水泥返高，以及套管和井眼尺寸的配合。依据：地层压力和地层破裂压力剖面套管的分类各类型作用1、表层套管主要用途：（1）封隔地表浅水层及浅部疏松和

3、复杂地层；（2）安装井口、悬挂和支撑后续各层套管。下深位置：根据钻井的目的层深度和地表状况而定，一般为上百米甚至上千米。2、生产套管（油层套管）主要用途：用以保护生产层，提供油气生产通道。下深位置：由目的层位置及完井方式而定。3、中间套管（技术套管）在表层套管和生产套管之间由于技术要求下入的套管，可以是一层、两层或更多层。主要用来封隔不同地层压力层系或易漏、易塌、易卡等井下复杂地层。4、尾管（衬管）是在已下入一层技术套管后采用，即在裸眼井段下套管、注水泥，而套管柱不延伸到井口。主要用途：减轻下套管时钻机的负荷和固井后套管头负荷；节省套管和水泥。一般深井和超深井。二、井

4、身结构设计的原则1、有效地保护油气层；2、有效避免漏、喷、塌、卡等井下复杂事故的发生，保证安全、快速钻进；3、钻下部地层采用重钻井液时产生的井内压力，不致压裂上层套管鞋处最薄弱的裸露地层；4、下套管过程中，井内钻井液液柱压力和地层压力间的压差不致于压差卡套管；5、当实际地层压力超过预测值而发生井涌时，在一定压力范围内，具有压井处理溢流的能力。三、井身结构设计的基础数据地层岩性剖面、地层孔隙压力剖面、地层破裂压力剖面、地层坍塌压力剖面。6个设计系数：抽吸压力系数Sb；30.024～0.048g/cm激动压力系数Sg；30.024～0.048g/cm压裂安全系数Sf；30

5、.03～0.06g/cm井涌允量Sk；：30.05～0.08g/cm压差允值Dp；DPN:15～18MPa，DPA：21～23MPa四、裸眼井段应满足的力学平衡条件1、ρdmax≥ρpmax+Sb（防井涌）2、(ρdmax-ρpmin)×Dpmin×0.00981≤△P（防压差卡钻）3、ρdmax+Sg+Sf≤ρfmin（防井漏)4、ρdmax+Sf+Sk×Dpmax/Dc1≤ρfc1（防关井井漏)3其中：ρdmax----裸眼井段内使用的最大钻井液密度，g/cm；ρpmax----裸眼井段钻遇的最大地层压力的当量泥浆密度，3g/cm；Dpmax----最大地层孔隙压

6、力所处的井深，m；3ρpmin----裸眼井段钻遇的最小地层压力的当量泥浆密度，g/cm；Dpmin----最小地层孔隙压力所处的最大井深，m；3ρfmin----裸眼井段最小地层破裂压力的当量泥浆密度，g/cm；Dc1----套管下入深度，m；3ρfc1----套管鞋处地层破裂压力的当量泥浆密度，g/cm；五、井身结构设计方法1、求中间套管下入深度的假定点（1）不考虑发生井涌由ρf=ρpmax+Sb+Sg+Sfρdmax计算出ρf，在破裂压力曲线上查出ρf所在的井深D21，即为中间套管下深假定点。（2）考虑可能发生井涌由ρf=ρpmax+Sb+Sf+Sk×Dpmax

7、/D21用试算法求D21；先试取一个D21，计算ρf；将计算出的ρf与D21处查得的ρf进行比较，若计算值与实际值相差不大且略小于实际值，可以确定D21为中间套管假定点。否则，重新进行试算。一般情况下，在新探区，取以上（1）、（2）两种条件下D21较大的值。2、验证中间套管下到深度D21是否有被卡的危险首先求出裸眼中可能存在的最大静压差：△P=(ρpmax1+Sb-ρpmin)×Dmin×0.00981ρpmax1----钻进至D21遇到的最大地层压力当量密度，g/cm3。Dmin----最小地层孔隙压力所对应的井深，m；（当有多个最小地层压力点时，