7 固井及完井.ppt

§7-1 井身结构设计 第七章 固井与完井§7-1 井身结构设计 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。 一、套管的分类作用 1、表层套管 主要用途： 封隔地表浅水层及浅部疏松和复杂地层； 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 第七章 固井与完井§7-1 井身结构设计 二、井身结构设计的原则 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。 第七章 固井与完井§7-1 井身结构设计 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 其中： ρdmax----裸眼井段内使用的最大钻井液密度，g/cm3； ρpmax----裸眼井段钻遇的最大地层压力的当量泥浆密度，g/cm3； Dpmax----最大地层孔隙压力所处的井深，m； ρpmin----裸眼井段钻遇的最小地层压力的当量泥浆密度，g/cm3； Dpmin----最小地层孔隙压力所处的最大井深，m； ρfmin----裸眼井段最小地层破裂压力的当量泥浆密度，g/cm3； Dc1----套管下入深度，m； ρfc1----套管鞋处地层破裂压力的当量泥浆密度， g/cm3； 第七章 固井与完井§7-1 井身结构设计 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 + Sf ρdmax 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/ 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。 第七章 固井与完井§7-1 井身结构设计 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×0.00981 ρpmax1----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，取最大井深。） 若△P △PN ，则确定D21为中间套管的下入深度D2。 若△P △PN ，则中间套管深度应小于假定点深度。需根据压差卡钻条件确定中间套管下深。 求在压差△PN 下所允许的最大地层压力： 在地层压力曲线上找出ρpper 所在的深度即为中间套管下深D2。 第七章 固井与完井§7-1 井身结构设计 3、求钻井尾管下入深度的假定点D31 根据中间套管鞋处的地层破裂压力当量密度ρf2 ，求出继续向下钻进时裸眼井段所允许的最大地层压力当量密度： 用试算法求D31。试取一个D31，计算出ρpper ，与D31处的实际地层压力当量密度比较，若计算值与实际值接近，且略大于实际值，则确定为尾管下深假定点；否则，另取D31进行试算 。 4、校核尾管下入到D31是否有被卡的危险 校核方法与中间套管的校核方法相同。只是将压差允值△PN 变为△PA 。 第七章 固井与完井§7-1 井身结构设计 5、计算表层套管下入深度D1 根据中间套管鞋处的地层压力当量