第二章 井身结构设计与固井-2013

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1、1钻开储集层（生产层）；下套管、注水泥固井，射孔、生产管柱、完井测试、防砂排液；确定完井井底结构，使井眼与产层连通；安装井底和井口装置，投产措施等；完井工程内容:完井是使井眼与油气储集层（产层、生产层）连通的工序，是衔接钻井工程和采油工程而又相对独立的工程，包括从钻开油气层开始，到下生产套管、注水泥固井、射孔、下生产管柱、排液，直至投产的系统工程。完井概念：课程回顾2主要碎屑岩和碳酸岩少量岩浆岩和变质岩，甚至页岩孔隙度、渗透率、孔隙结构、润湿性油、气、水；稠油粘度大于50mps孔隙、裂缝、裂缝孔隙、孔隙裂缝、洞隙块状、层状、断块、透镜体油藏常规油

2、、稠油、高凝油藏二、储层岩性特征：三、储层物性：四、储层流体：五、油气藏分类：六、地应力概念与确定：岩层内部产生反抗变形、并作用在地壳单位面积上的力一、岩石分类：形成原因：沉积岩、变质岩、岩浆岩课程回顾3oilzone中间套管(技术套管)表层套管生产套管(油层套管)主要内容:—井身结构设计—套管柱设计—注水泥技术—套管损坏与防护一开二开三开第二章井身结构设计与固井4井身结构—油井基础，全井骨架固井工程—套管柱设计和注水泥不仅关系全井能否顺利钻进完井，而且关系能否顺利生产和寿命。2006年3月25日，重庆开县罗家2井，套管破损，地下井漏，H2S喷出，

3、12000人紧急疏散，2口井报废。第二章井身结构设计与固井570年代以来，我国油气田套管损坏现象十分严重。1998年底大庆、吉林、中原、胜利、辽河等10多油田套损井达14000多口，若按每口井较低成本150万元计，仅套损直接损失210亿元，还不计油井损坏停产损失。2005年，套损严重油田累计套损井数和占投产井数比例：大庆：8976口，占16%以上；吉林：2861口，占30%以上；胜利：3000多口，占10%以上；中原：占投产井数23.3%；并且各油田套损井数有上升趋势。第二章井身结构设计与固井6第一节井身结构设计内容：套管层次；每层套管下深；套管和井眼

4、尺寸配合。一、套管的分类及作用二、井身结构设计原则三、井身结构设计基础数据四、裸眼井段应满足力学平衡五、井身结构设计方法（举例）六、套管尺寸和井眼尺寸选择第二章井身结构设计与固井71、表层套管—Surfacecasing封隔地表浅水层及浅部疏松和复杂层安装井口、悬挂及支撑后续各层套管下深：根据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—Productioncasing钻达目的层后下入的最后一层套管用以保护生产层，提供油气生产通道下深：由目的层位置及完井方式而定一、套管的分类及作用第二章井身结构设计与固井83、中间套管—Technical

5、Casing表层和生产套管间因技术要求而下，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、喷、塌、卡等复杂地层4、尾管（衬管）—Liner在已下入一层技术套管后采用，只对裸眼井段下套管(注水泥)，而套管柱不延伸至井口。减轻下套管时钻机的负荷和固井后套管头的负荷；节省套管和水泥；一般深井和超深井一、套管的分类及作用第二章井身结构设计与固井9例：克拉2气田井身结构实施方案第二章井身结构设计与固井28″导管26″x300m18-5/8″x300m16″x2600m13-3/8″x2600m12-1/4″x封白云岩10-3/4″x100m+9-7/

6、8″x封白云岩8-1/2″*目的层7″尾管*目的层10第二章井身结构设计与固井11二、井身结构设计原则有效保护油气层，避免储层污染伤害避免漏、喷、塌、卡等井下事故，安全、快速钻井钻下部地层采用重钻井液时产生的井内压力，不至于压裂上层套管鞋处的薄弱地层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，具有压井处理溢流能力下套管顺利，井内钻井液液柱压力和地层压力间的压差不至于压差卡套管第二章井身结构设计与固井12抽吸压力系数Ｓｂ：0.024~0.048g/cm3激动压力系数Ｓｇ：0.024~0.048g/cm3压裂安全系数Ｓｆ：0.03~0.06g/c

7、m3井涌允量　　Ｓｋ：0.05~0.08g/cm3压差允值△P：△PN=15~18MPa△PA=21~23MPa6个设计系数：孔隙压力剖面破裂压力剖面坍塌压力剖面漏失压力剖面•4个剖面：三、井身结构设计基础数据第二章井身结构设计与固井钻井液静液柱压力:钻井液密度,（g/cm3）；H:液柱垂直高度，mPh1.基本压力概念压力梯度/当量密度单位高度（或深度）增加的压力值有时直接用当量密度表示地层压力(FormationPressure)作用在岩石孔隙流体(油气水)上的压力，也叫地层孔隙压力当量钻井液密度：1.基本压力概念地层破裂压力(FractureP

8、ressure)当地层压力达到某一值时会使地层破裂当量钻井液密度：当量钻井液密度