2井身结构设计

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1、地层压力理论及预测方法l静液柱压力（Hydrostaticpressure）Ph定义l静液压力是由液柱重力引起的第二章：井身结构设计压力。计算P=0.00981rH(MP)halρ：液体密度,（g/cm3）lH:液柱垂直高度，mPh第二章：井身结构设计地层压力理论及预测方法l第一节：地层压力理论及预测方法l压力梯度(Pressuregradient)Dc指数单位高度（或深度）增加的压力值声波时差PG=h=0.00981rMP/mha地震层速度法Hl第二节：地层破裂压力预测在油田，为方便起见，有时压力梯度单位直接用密

2、度单位。或直接用压力系数的概念。理论计算地破试验l有效密度（当量密度）l第三节：地层坍塌压力预测钻井液在流动过程中有效地作用在井内的压力为有效液柱压力l第四节：井身结构设计通过有效压力换算得到的液体密度称为等效l第五节：生产套管尺寸设计（自学）密度。井身结构地层压力理论及预测方法l定义l上覆岩层压力PO套管层次、套管下入深度以及井眼尺寸（钻头尺寸定义：）与套管尺寸的配合。l某处地层的上覆岩层压力是指覆l主要内容盖在该地层以上的地层基质（岩确定套管的层数石）和孔隙中流体（油气水）的确定各层套管的下深总重力造成的压力。

3、Po确定套管尺寸与井眼尺寸的配合计算l影响因素P=0.00981H[(1-F)r+Fr]0rm地层压力（地层压力、破裂压力、地层坍塌压力）P0：上覆岩层压力；MPa；Φ：无量纲的小数工程参数ρrm:岩石基质密度，g/cm3；ρ:地层空隙中流体密度，g/cm3；地层必封点H：井深，m.1地层压力理论及预测方法地层压力理论及预测方法Pl地层压力(Formationl异常地层压力Pressure)PP正常地层压力一般为盐水液柱压力PW。不在正地层压力是指作用在岩石孔常地层压力范围内的压隙流体（油气水）上的压力力称为异常地

4、层压力。，也叫地层孔隙压力。异常低压Pol骨架应力(matrixpressure)PolPPPwPpsPwP=P+s0pH地层压力理论及预测方法地层压力理论及预测方法l地层破裂压力(fracturepressure)l异常低压产生原因生产层长期开采衰竭在井中，当地层压力达到某一值时会使地层地下水位很低破裂，这个压力称为地层破裂压力。l异常高压产生原因l地层坍塌压力(Cavingpressure)特点当井内液柱压力低于某一值时，地层出现坍l异常高压地层与

5、正常地层之间有一个封闭层塌，我们称这个压力为地层坍塌压力。原因l沉积物的快速沉积在有异常压力段、使岩石的液体释放造成井l渗透作用塌。l构造作用l储集层的机构l油田注水地层压力理论及预测方法地层压力理论及预测方法井底环空压力压实效应海面/地面1、不循环时：P=0.00981r×HPOaD2、钻进时：P=P+PbhfaPs3、起下钻时：PP=P+PsbhgPg为起下钻波动压力2011-10-122011-10-1221.5地层压力理论及预测方法10.5l流体运移y0024681012-0.5-1-1.5log(x)3.

6、532.52d1.510.50051015202530-log(0.0547V/N)2011-10-12地层压力理论及预测方法地层压力理论及预测方法l地层压力预测（监测）方法ldc指数法预测的原理dDc指数法dc指数l原理：机械钻速随压差的减l对钻井液密度变化进行修正少而增加。正常情况下，钻rd=dmN速随井深的增加而减小，Dccldc指数r增加，在异常地层压力地层m，钻速增加而dc减小。lρmN:正常地层压力梯度，g/cm3;l适用范围：岩性为泥岩、页3lρm:实际钻井液密度，g/cm;岩；钻进过程中的地层压力H

7、监测和完钻后区块地层压力统计分析。2011-10-12地层压力理论及预测方法地层压力理论及预测方法d指数dc指数lDc指数法预测的原理D指数l钻速方程：ePdV=Kn()mDblD指数0.0547Vlogd=n0.0684PlogDblV:钻速,m/h;N:转速：r/minlP:钻压,kN;Db:钻头尺寸,mm3地层压力理论及预测方法地层压力理论及预测方法ldc指数监测地层压力的方法l等效深度计算dc按一定深度取点，一般1.5－3m取一点，如果钻速高可以5－10m一个点，重点井段1m一点，同时记HE(G0-GN)=

8、HG0-Pp录每个记录点的钻头尺寸、钻速、钻压、转速、地HE在等效深度处，地层骨层水和钻井液密度。架应力相等计算dc指数Hl地层压力计算步骤通过统计分析的方法建立正常压力趋势线钻井参数录入计算地层压力l钻速、钻压、转速、地层l提示水密度、钻井液密度如有必要，必须对钻头尺寸进行校正；计算dc指数一个构造上的正常压力可以通过多个井得到，以提回归正常趋势线H高预测