《固井與完井》ppt課件

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1、第七章固井和完井固井：下套管、注水泥井身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)套管柱設(shè)計(jì)注水泥技術(shù)固井質(zhì)量的核心問(wèn)題就是套管柱的強(qiáng)度和環(huán)形空間的密封及水泥環(huán)的膠結(jié)質(zhì)量問(wèn)題。完井鉆開(kāi)生產(chǎn)層完井井底結(jié)構(gòu)完井井口裝置試油第一節(jié)井身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)主要包括套管下入層次和每層套管的下深，以及套管和井眼尺寸的配合。一、套管的分類(lèi)作用1、表層套管主要用途：封隔地表淺水層及淺部疏松和復(fù)雜地層；安裝井口、懸掛和支撐后續(xù)各層套管。下深位置：根據(jù)鉆井的目的層深度和地表狀況而定，一般為上百米甚至上千米。2、生產(chǎn)套管（油層套管）主要用途：用以保護(hù)生產(chǎn)層，提供油氣生產(chǎn)通道。下深位

2、置：由目的層位置及完井方式而定。3、中間套管（技術(shù)套管）在表層套管和生產(chǎn)套管之間由于技術(shù)要求下入的套管，可以是一層、兩層或更多層。主要用來(lái)封隔不同地層壓力層系或易漏、易塌、易卡等井下復(fù)雜地層。4、尾管（襯管）是在已下入一層技術(shù)套管后采用，即在裸眼井段下套管、注水泥，而套管柱不延伸到井口。減輕下套管時(shí)鉆機(jī)的負(fù)荷和固井后套管頭負(fù)荷；節(jié)省套管和水泥。一般深井和超深井中用。二、井身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的原則1、有效地保護(hù)油氣層；2、有效避免漏、噴、塌、卡等井下復(fù)雜事故的發(fā)生，保證安全、快速鉆進(jìn)；3、鉆下部地層采用重鉆井液時(shí)產(chǎn)生的井內(nèi)壓

3、力，不致壓裂上層套管鞋處最薄弱的裸露地層；4、下套管過(guò)程中，井內(nèi)鉆井液液柱壓力和地層壓力間的壓差不致于壓差卡套管；5、當(dāng)實(shí)際地層壓力超過(guò)預(yù)測(cè)值而發(fā)生井涌時(shí)，在一定壓力范圍內(nèi)，具有壓井處理溢流的能力。三、井身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)地層巖性剖面、地層孔隙壓力剖面、地層破裂壓力剖面、地層坍塌壓力剖面。6個(gè)設(shè)計(jì)系數(shù)：抽吸壓力系數(shù)Sb；0.024～0.048g/cm3激動(dòng)壓力系數(shù)Sg；0.024～0.048g/cm3壓裂安全系數(shù)Sf；0.03～0.06g/cm3井涌允量Sk；：0.05～0.08g/cm3壓差允值?p：?PN:1

4、5～18MPa，?PA：21～23MPa四、裸眼井段應(yīng)滿足的力學(xué)平衡條件（1）ρdmax≥ρpmax+Sb防井涌（2）(ρdmax-ρpmin)×Dpmin×0.00981≤△P防壓差卡鉆（3）ρdmax+Sg+Sf≤ρfmin防井漏（4）ρdmax+Sf+Sk×Dpmax/Dc1≤ρfc1防關(guān)井井漏其中：ρdmax--裸眼井段內(nèi)使用的最大鉆井液密度，g/cm3；ρpmax--裸眼井段鉆遇的最大地層壓力的當(dāng)量泥漿密度，g/cm3；Dpmax--最大地層孔隙壓力所處的井深，m；ρpmin--裸眼井段鉆遇的最小地層壓力

5、的當(dāng)量泥漿密度，g/cm3；Dpmin--最小地層孔隙壓力所處的井深，m；ρfmin--裸眼井段最小地層破裂壓力的當(dāng)量泥漿密度，g/cm3；Dc1--套管下入深度，m；ρfc1--套管鞋處地層破裂壓力的當(dāng)量泥漿密度，g/cm3；五、井身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法1、求中間套管下入深度的假定點(diǎn)（1）不考慮發(fā)生井涌由ρf=ρpmax+Sb+Sg+Sfρdmax計(jì)算出ρf，在破裂壓力曲線上查出ρf所在的井深D21，即為中間套管下深假定點(diǎn)。（2）考慮可能發(fā)生井涌由ρf=ρpmax+Sb+Sf+Sk×Dpmax/D21用試算法求D21；先

6、試取一個(gè)D21，計(jì)算ρf；將計(jì)算出的ρf與D21處查得的ρf進(jìn)行比較，若計(jì)算值與實(shí)際值相差不大且略小于實(shí)際值，可以確定D21為中間套管假定點(diǎn)。否則，重新進(jìn)行試算。一般情況下，在新探區(qū)，取以上（1）、（2）兩種條件下D21較大的值。2、驗(yàn)證中間套管下到深度D21是否有被卡的危險(xiǎn)首先求出裸眼中可能存在的最大靜壓差：△P=(ρpmax1+Sb-ρpmin)×Dmin×0.00981ρpmax1--鉆進(jìn)至D21遇到的最大地層壓力當(dāng)量密度，g/cm3。Dmin--最小地層孔隙壓力所對(duì)應(yīng)的井深，m；（當(dāng)有多個(gè)最小地層壓力點(diǎn)時(shí)，

7、取最大井深。）若△P<△PN，則確定D21為中間套管的下入深度D2。若△P>△PN，則中間套管深度應(yīng)小于假定點(diǎn)深度。需根據(jù)壓差卡鉆條件確定中間套管下深。求在壓差△PN下所允許的最大地層壓力：在地層壓力曲線上找出ρpper所在的深度即為中間套管下深D2。3、求鉆井尾管下入深度的假定點(diǎn)D31根據(jù)中間套管鞋處的地層破裂壓力當(dāng)量密度ρf2，求出繼續(xù)向下鉆進(jìn)時(shí)裸眼井段所允許的最大地層壓力當(dāng)量密度：用試算法求D31。試取一個(gè)D31，計(jì)算出ρpper，與D31處的實(shí)際地層壓力當(dāng)量密度比較，若計(jì)算值與實(shí)際值接近，且略大于實(shí)際值，則

8、確定為尾管下深假定點(diǎn)；否則，另取D31進(jìn)行試算。4、校核尾管下入到D31是否有被卡的危險(xiǎn)校核方法與中間套管的校核方法相同。只是將壓差允值△PN變?yōu)椤鱌A。5、計(jì)算表層套管下入深度D1根據(jù)中間套管鞋處的地層壓力當(dāng)量密度ρp2，計(jì)算出若鉆進(jìn)到深度D2發(fā)生井涌關(guān)井時(shí)，表層套管鞋D1處所承受的井內(nèi)壓力的當(dāng)量密度：根據(jù)上式，用試算法確定D1。試取一個(gè)D1，計(jì)算ρfE，