井身结构设计与固井课件.ppt

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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（WellCompletion），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：前次课内容回顾：1前次课内容回顾：第一章完井的工程地质基础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、

2、气、水孔隙、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、稠油、高凝油藏一、储层岩性特征：二、储层物性：三、储层流体：四、油气藏分类：五、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2oilzone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3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

3、破损，地下井漏，H2S喷出，12000人紧急疏散，2口井报废。470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。5第一节井身结构设计内容：套管层次；每层套管下深；套管

4、和井眼尺寸配合。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61、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2、中间套管—Intermediatecasing表层和生产套管间因技术要求下套管可以是一层、两层或更多层主要用来分隔井下复杂地层3、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4、尾管（衬管）—Li

5、ner一、套管的分类及作用7例：克拉2气田井身结构实施方案28″导管26″x300m18-5/8″x300m16″x2600m13-3/8″x2600m12-1/4″x封白云岩10-3/4″x100m+9-7/8″x封白云岩8-1/2″*目的层7″尾管*目的层89二、井身结构设计原则1、有效保护油气层2、有效避免漏、喷、塌、卡等井下复杂事故，安全、快速钻井3、井涌时，有压井处理溢流能力4、下套管顺利，不压差卡套管10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

6、Ｓｆ：0.03~0.06g/cm3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11四、裸眼井段应满足的力学平衡（1）防井涌（2）防压差卡井（3）防井漏（4）防关井井漏12其中：——钻井液密度，——裸眼段内使用的最大钻井液密度，——裸眼段钻遇最大地层压力的当量泥浆密度，——最大地层孔隙压力所处的井深，m——裸眼段钻遇最小地层压力的当量泥浆密度，——最小地层孔隙压力所

7、处的井深，m——裸眼段最小地层破裂压力的当量泥浆密度，——套管鞋处地层破裂压力的当量泥浆密度，——套管下入深度，m13五、井身结构设计方法生产套管下深取决于油气层位置和完井方法。1、求中间套管下入深度初选点D21依据：钻下部井段预计Pmax≤Pf2（1）不考虑发生井涌由计算出ρf，在破裂压力曲线查出ρf所在的井深D21，即为中间套管下入井深初选点。14（2）考虑可能发生井涌由试算法求ρf先试取一个D21，计算ρf，将计算ρf与查图ρf’比较，ρf≤ρf’，D21为中间套管初选点否则，重新试算。一般情况下，在新探区，取以上两种

8、条件下较大值。152、验证中间套管下到深度D21是否被卡（1）首先求裸眼可能存在的最大静压差：ρpmax：钻进至D21遇到的最大地层压力当量泥浆密度。Dmin：最小地层孔隙压力所处的井深，m•若，不卡，D21为中间套管下入深度D2。•若，会卡，中间套管应小于初选