井身结构优化设计方法.PDF

维普资讯 总第 109期 西部探矿工程 2005年第 6期 WES，r—CHINA EXPL0RAT10N ENGINEERING 文章编号：1O04—5716(2005)O6一OO78一O3 中图分类号：TE24 文献标识码：A 井身结构优化设计方法 唐志军 (胜利石油管理局钻井工艺研究院，山东 东营 257017) 摘 要：分析了国内外井身结构系列的特点，讨论了井身结构设计原则和井身结构设计系数。探讨了井身结构设计方 法；提出了井身结构优化方案。为钻井工程设计提供了参考依据，具有一定的实用价值。 关键词：井身结构；套管系列；优化设计；设计系数；原则；方法 1 概述 力系统的地层只能把 目的层套管提前下人，结果是提前下人一 要实现科学、优质、经济、安全地钻井作业，取得预期的钻探 层套管井眼就缩小一级，最后无法钻达设计 目的层。 目的和经济效益，最重要的前提就是要有合理的井身结构。所谓 (2)目的层套管 (7和 5”)与井眼的间隙小，易发生事故。在 合理的井身结构，就是按照地质要求，根据地层孑L隙压力、地层破 81／2(215．9mm)井眼内下 7套管，其接箍间隙为 9．1mm。在 6 裂压力、地层坍塌压力三条曲线，综合考虑当前钻井设备现状、钻 (57,／8”)井眼内下5套管，接箍间隙只有 5．6mm(4．0mm)。由于 井工艺技术水平及施工能力等一系列因素，设计出合理的井身 套管与井眼的间隙小，易发生下套管遇阻或下不到预定深度，且 固井质量难以保证。 结构，以满足地质、钻井及采油等方面的要求。 (3)下部井眼尺寸小 (6或 57／8”)，不利于快速、优质、安全 井身结构设计是钻井工程设计的重要 内容之一。它不仅关 钻井，也不能满足采油工艺和地质加深的要求。 系到钻井施工的安全与顺利，而且还关系到钻井作业的经济效 2．3 国外常用的井身结构系列 益。合理的井身结构设计既能最大限度的避免漏、喷、塌、卡等工 以美国、法国、罗马尼亚、沙特阿拉伯等为代表的西方国家， 程事故的发生，使得各项钻井作业得以安全顺利进行，又能最大 其深井超深井钻井中采用的井身结构系列的种类较多，随地区、 幅度地减少钻井费用，使工程成本达到最低。随着人们对钻井地 井深、钻探 目的及钻井工艺技术水平的不同而不同，套管层次有 质客观规律的深入认识、钻井装备的 日益改善以及钻井工艺技 3层、4层、5层、6层、7层等。有代表性的井身结构系列见表 2。 术的不断发展和提高，以往经验性的井身结构设计模式已不能 适应实际钻井条件和要求，需要改进和完善．以便进行合理的井 表 2 国外常用的井身结构系列 身结构优化设计。 序号 套管尺寸 (in) 2 国内外井身结构系列分析评价 20 133／8x1o3／4x75／8x5 2．1 国内常用井身结构系列 2 3o×2Oxl6×117／8×97／8×73／4×5l／2 3 30、24＼