一口井套管柱设计

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1、班级：油工101学号：004姓名：王涛课程：完井工程任课教师：孙展利1基本数据1）井号：广斜-1井；2）井别：开发井；3）井型：定向井2设计地层剖面地层时代设计地层/m岩性简述界系组段层井深厚度第四系平原组9090黄色粘土、砸石、流砂层上第三系广华寺组930840杂色粘土岩、砾状砂岩、砂砾岩荆河镇组1760830灰、绿灰色泥岩底部夹汕页岩潜一段2170410膏岩韵律层段及砂泥岩互层段潜二段2570400盐岩、油浸泥岩、石膏质泥岩、泥岩组成的韵律层潜三段3070500灰色泥岩夹粉砂岩、盐岩、油浸泥岩、泥岩41312050灰色泥岩夹粉砂岩nr*生P第潜4丨下

2、316040盐岩、油浸泥岩、泥岩组成的韵律层段界汀4°318020盐岩、油浸泥岩、泥岩组成的韵律层段系组四4o中3330150盐岩、油浸泥岩、泥岩组成的韵律层段上4（》下338050盐岩、油浸泥岩、泥岩组成的韵律层段42341030灰色泥岩夹粉砂岩42下345040盐岩、油浸泥岩、泥岩组成的韵律层段43350050灰色泥岩夹粉砂岩潜4下3525(25)盐岩、油浸泥岩、泥岩组成的韵律层段注：1）井深为垂直井深，井深、厚度单位均为米;3井身结构如图所示4套管柱设计有关数据和要求表层套管：下深150m,外径0339.7mm,—开钻井液密度1.lg/cm3,防喷

3、器额定压力21Mpa,安全系数:抗挤S=l.0,抗拉5>1.6，抗内压0。要求表层套管的抗内压强度接近防喷器的额定压力，套管钢级用J-55,套管性能见下表。油层套管：下深3574m，夕卜径0139.7mm，二开最大钻井液密度1.32g/cm安全系数:抗挤5：=1.125,抗拉5>1.80（考虑浮力），抗内压10。由于地层主要为盐岩、泥岩，易塑性流动和膨胀，外挤载荷要求按上覆岩层压力的当量密度2.3g/cm3来计算，按直井（井斜角小）和单向应力来设计，套管钢级选N-80、P-110。要求要有明确的步骤和四步计算过程（已知条件、计算公式、数据带入、计算结果

4、），最后按下表给出全井设计结果：套管程序井段m范规长度E钢级壁厚mm量重数系全安尺寸mm扣型TN/m段重104N累重104N抗拉抗挤抗内压表套O511一O79.33TCSO51155J92.42-996884.11688•411720.38.3♦油套一OO9O179.3CLTOO91O1127•748.293•7451798.122.2•■.943.1900〜30009.73TCOO11nO1111P79.9•11929O2-387351.5.31.-0407053379.311CTH475O1111P45♦O1175.339629.119629.118

5、77-42•11套管性能表钢级扣型壁厚/mm外径/min名义重量/N/m抗内压强度/MPa抗外挤强度/MPa抗拉强度/KNJ-55STC9.65339.7795.418.8237.7912286.4J-55STC10.92339.7890.221.30510.6182646.7J-55STC12.19339.7992.423.78713.4453002.5N-80LTC7.72139.7248.153.36543.2991548.0N-80LTC9.17139.7291.963.36360.8811903.8N-80LTC10.54139.7335.76

6、8.12076.9452233.0P-110LTC7.72139.7248.173.36051.5731979.5P-110LTC9.17139.7291.987.15076.5322437.6P-110LTC10.54139.7335.790.735100.2502860.2油层套管设计：己知条件：油层套管下深H=3574m，外径①139.7mm，二开最大钻井液密度P,=1.32g/cm3,安全系数:抗挤St.=l.125,抗拉St=1.80（考虑浮力），抗内压S:=l.10。上覆岩层压力的当量密度P。=2.3g/cm按直井（井斜角小）和单向应力来设

7、计，解:根据题0要求，本定向井按照直井（井斜角小）和单向应力来设计，根据题目要求外挤载荷要求按上覆岩层压力的当量密度P。=2.3g/cm3来计算第一段套管设计：1.计算第一段套管应具有的抗挤强度（即第一段套管底端的抗挤强度）1）按抗挤强度设计第一段套管，因为套管底端的外挤压力最大，所以以套管底端的外挤压力作为第一段套管应具有的抗挤强度，按全掏空计算井底外挤压力，Pb=0.00981*pn*H=0.00981*2.3*3574=80.64Mpa2）第一段套管疲具有的抗挤强度应为PCFPh*Sc=80.64*1.125=90.72Mpa2.根据第一段套管应具

8、有的抗挤强度，查套管性能表选用P-110,壁厚10.54mm套管，其抗挤强度为P