1)井身结构设计(szl)

1)不减小井径，有利于构建直筒式
井身结构； 2)经济性好，有长期效益； 3)与提高钻井液工艺技术水平法一 起，为首先考虑的处理复杂地层和 优化井身结构的方法。
3
下套管并注水泥固井法
3.1发展概况和工艺简介
是钻井最早使用且用得最多的加固 复杂地层的方法。 3.2套管的类型和作用 根据套管的功用可将其分为导管；表层 套管；中间套管(尾管)，亦称技术套管； 生产套管(尾管)，亦称油层套管(图7-1)。
第二节 钻井处理复杂地层和 优化井身结构的方法
1
提高钻井液工艺技术水平法 1.1 概述 1.2 措施 1)优选钻井液体系； 2)改善钻井液性能，提高钻井液的携岩 和悬岩能力，提高其护壁能力以形成薄 而致密的滤饼等； 3)加强钻井液的固控和管理等。
1.3
方法特点 (注：与下套管注水泥固井法相比) 1)工艺简单； 2)不减小井径，有利于构建直筒式井身 结构； 3)经济性好，有长期效益； 4)可靠性需要实践检验； 5)为首先考虑的处理复杂地层和优化井 身结构的方法。
1)导管及其作用：是最早下入井内的 一层临时性管子。导管的作用是在 钻表层井眼时将钻井液从地表引导 到钻井装置平面上来，这一层管柱 其长度变化较大，在坚硬的岩层中 仅用10～20m，而在沼泽地区则可能 上百米。
2
提高钻井工艺技术水平法
2.1
概述 2.2 措施 1)提高人员素质，严格、规范管理； 2)建立钻井时间观念，在保证安全和质 量的前提下，加快钻速； 3)采用合适的钻井方法, 如改转盘钻为 井下动力钻或顶驱钻、复合钻，改钻杆 钻为套管钻等(举例展开)。
2.3方法特点
(注：与下套管注水泥固井法相比)
完井工程
2011
开课必做
课程介绍：名称/性质/学时/周学时/结课时间。 成绩评定方法：平时20%，结课考试80%。 平时成绩评定方法：1)考勤和课堂纪律；2) 课堂提问；3)作业。 结课考试：时间/题型/题量/分值/考后要求。 答疑：时间和地点。

绪论
完井工程定义：指从钻开油气层到
6井身结构设计应考虑的因素
1)油气藏特性；
2)采油工艺技术水平及要求；
上述2方面决定了油气层与井眼连 通方式－完井方法。
3)4)钻井液工艺技术水平及要求； 5)钻井工艺技术水平及要求； 6)固井工艺技术水平及要求。 上述4方面决定了钻井处理复杂 地层的方法－非目的层段的井身结 构形式。
面面构成一个系统，再根据系统工程的 原理及方法，由压力平衡关系(钻井液压 力、地层孔隙压力、地层破裂压力和盐 岩蠕变压力)、工程约束条件(垮塌井段、 漏失井段和套管挤毁井段)、事故发生概 率等相关因素，采用风险决策技术和优 化技术，进行合理井身结构设计。
对比：常规井身结构设计是一种系统局
部优化方法，而解决复杂地质情况的井 身结构设计方法则是系统全面优化方法。 现状：由于复杂地质情况在不同的构造、 井别将有不同的表现，针对实际情况影 响因素将有不同的取舍，因此，很难找 到一种统一的、适应面极广的井身结构 设计方法，这也是国内外同类研究工作 至今未能成果的主要原因。
完钻交井的工艺和技术。是联系钻 井与采油生产的一个关键环节。 完井工程的基本工艺过程：确定完 井的井底结构－完井方法、确定井 身结构、钻开生产层、保护油气层、 完井电测、固井、使井眼与产层连 通、试油、安装井底和井口。
完井工程的主要内容：1)以油气层
的地质结构、岩石力学性质和物性 为基础，研究储集层与井眼的最佳 连通方式，为油气井的稳产、高产 创造最优的条件；2)保护油气层。 课程内容：介绍井身结构设计方法、 固井和完井等的工艺技术。
1)提出了以满足工程必封点为主要条件
的井身结构设计思想； 2)确定了三段式(表层套管\技术套管\生 产套管)的井身结构基本形式； 3)确定了由API制定的尺寸(钻头尺寸、 套管尺寸、油管尺寸)配合规范，统一了 管材、工具配套标准； 意义：使得井身结构设计从无序到有序、 从杂乱到标淮，开创了一个基本良性循 环的局面。
取得的成果：
1)提出了以满足防止套管鞋处地层压裂
和避免压差卡钻为量化依据，满足必封 点约束条件的设计思想； 2)确定了以两条压力剖面为根据，从下 而上(先生产套管，后技术套管，再表层 套管)用图解或解析的数量化方法确定下 人深度，再由必封点约束条件进行调节 的设计方法。
意义：这一阶段发展的数量化设计
第一章 井身结构设计
大作业一：一口井井身结构设计 1基本数据
1)井号:广斜-1井； 2)井别:开发井; 3)井型:定向井； 4)设计井深:3525米; 5)完井方法:射孔完井; 6)完钻原则:钻穿潜43油组留足口袋完钻.
2设计地层剖面
地层时代 界 系 组 段 层 第四系平原组 上第三系广华寺组 荆河镇组 潜一段 潜二段 潜三段 41 新 生 界 下 第 潜 三 江 系 组 41下 40 潜 四 上 40中 40下 42 42下 43 潜4下
3)对一个油田或区块而言，井身结
构设计常常不能一次完成。随着对 地层情况的更多了解，钻井、钻井 液和固井工艺技术水平的提高，井 身结构应逐步简化和优化。
9
井身结构设计的发展
9.1经验积累阶段(1900～1960)
特点：井不深(3000m左右)，地层情况还
不太复杂，井身结构设计靠实践中积累 的经验来做。 任务：为适应工业化大生产的需要，有 关井身结构设计的研究工作主要面临规 范化、标准化问题。 取得的主要成果有：
7现代井身结构设计内容
(注：与传统的不同) 1)油气层与井眼连通方式选择－目 的层段井身结构形式； 2)钻井必封段确定和封固/处理方法 优选－非目的层段井身结构形式； 3)整个井筒的总体结构尺寸选配。
实例－王西7斜井： 1)选用射孔法完井； 2)用扩眼法和下套管注水泥的方法处理
设计地层/m 深度 90 930 1760 2170 2570 3070 3120 3160 3180 3330 3380 3410 3450 3500 3525 厚度 90 840 830 410 400 500 50 40 20 150 50 30 40 50 (25)
岩性简述 黄色粘土\砾石\流砂层 杂色粘土岩\砾状砂岩\砂砾岩 灰、绿灰色泥岩底部夹油页岩 膏岩韵律层段及砂泥岩互层段 盐岩、油浸泥岩、石膏质泥岩、泥岩组成的韵律层 灰色泥岩夹粉砂岩\盐岩\油浸泥岩\泥岩 灰色泥岩夹粉砂岩 盐岩、油浸泥岩、泥岩组成的韵律层段 盐岩、油浸泥岩、泥岩组成的韵律层段 盐岩、油浸泥岩、泥岩组成的韵律层段 盐岩、油浸泥岩、泥岩组成的韵律层段 灰色泥岩夹粉砂岩 盐岩、油浸泥岩、泥岩组成的韵律层段 灰色泥岩夹粉砂岩 盐岩、油浸泥岩、泥岩组成的韵律层段
4
井身结构设计意义
是整个钻井设计的基础，关系到钻井工
程的整体效益，直接影响油井的质量和 寿命。
5
井身结构设计原则 在满足设计目的的前提条件下，井 身结构越简单越好，总体尺寸越小 越好，全井的建井成本越低越好。
小结：合理的井身结构应能保证一
口井顺利钻达预定的井深，保证钻 进过程的安全；有利于防止钻进中 的产层污染；有利于采油工程长期 安全、顺利地生产。并能花费最少 的费用。
的钻井液正常钻进时产生的井内压力不 致压裂上层套管鞋处及以下最薄弱的裸 露地层； 2)钻井起下钻和下套管过程中，井内钻 井液柱的压力和地层压力之间的压力差， 不致产生压差卡钻杆和套管的现象等。
3.2满足完井工程的要求
有利于保护油气层。
3.3满足采油工程的要求
有利于长期安全、有效、顺利地生产。
广斜－1井井身结构示意图
一开： 井眼外径：Φ……㎜ 钻达井深：……m 套管外径：Φ……㎜ 套管下深：……m 水泥返深： 地面
扩眼段:Φ…mm×…m
二开： 井眼外径：Φ……㎜ 钻达井深：……m 套管外径：Φ……㎜ 套管下深：……m 水泥返深： ……m
作业要求：
1)用小4号宋体字写，A4纸输出； 2)讲完本章时完成，先课上交流，再 上交。
Φ244.5×800m
二开 井眼外径：Φ215.9㎜ 钻达井深：3320m 套管外径：Φ139.7㎜ 套管下深：3215m 水泥返深： 2500m
8井身结构设计特点
1)影响因素多，且难以完全量化，
设计方法在较大程度上还需要现场 经验； 2)一口井在开钻之前，必须在现有 工艺技术水平条件下完成井身结构 设计。
方法，不但使井身结构设计与相关 领域的研究成果紧密联系，同时也 为今后钻井工程设计的程序化、智 能化提供了一个良好的开端。
9.3系统工程阶段(198O～)
问题的提出：1980年以来，随着世界围
内常规油气藏探明储量的锐减，非常规 油气藏(恶劣地面环境，复杂地质情况， 低压、低渗、稠油等)的勘探开发开始。 这给钻井工程出了不少难题，特别是对 于复杂地质情况，由井身结构诱发的钻 井事故屡见不鲜，这就要求其设计要有 新的发展。
注:1)井深为垂深，井深、厚度单位为米; 2)平原组、广华寺组、荆河镇组防垮、 防缩径，潜江组防垮、防卡。 3井身结构设计说明 1)该区块无高压地层，无地层压裂问题； 2)表层套管应封过疏松且含地下水的第四 系平原组；
3)上第三系广华寺组易缩径，根据经验， 可采用扩眼方法处理，扩眼段钻头直径 应至少比二开钻头直径大1～2级； 4)油层套管甲方要求外径139.7mm，下深 3574m； 5)造斜点井深2900m； 6)要求详细阐述设计过程，并给出如下设 计结果图：
2井身结构概念
全井井筒的总体结构和框架结构。
3井身结构设计目的
满足钻井工程、完井工程和采油工程的
要求。
3.1满足钻井工程的要求
应避免较严重的漏、喷、塌、卡、裂等
井下复杂情况的发生，为安全、优质、 快速和低成本钻井创造条件。