第七章固井与完井
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固井与完井
固井与完井
1 固井
如 何 形 成 ?
oil zone
1 固井
井身结构的概念
井身结构的内容包括： 下入套管的层次、直径、深 度； 各层套管所对应的钻头尺寸； 各层套管的水泥返高。
合理的井身结构应既能满足钻井 和采油工艺的要求，又要符合节约 钢材和水泥、降低钻井成本的原则。
1 固井
3 试油
常用计量方法有： 计量标定罐 刮板流量计 油井计量 涡轮流量计 孔板流量计 气井计量 涡轮流量计
思考题
1.井身结构的内容? 2.固井的目的与作用? 3.套管串的主的部件? 4.注水泥的工艺过程? 5.注水泥的主要设备? 6.完井的工艺过程有哪些? 7.常用的完井方式有哪几种? 8.试油常用的计量仪器有哪些?
钻表层井眼时将钻井液从地表引导到钻井装置 平面上来形成可控循环。 在坚硬的岩层中一般为10-20m，在沼泽地 区可达上百米。
☆表层套管（表套）
目的： • • 封隔上部松软的复杂地层，防止淡水层污染； 安装套管头和井口装置，并通过套管头悬挂和支 撑后续各层套管。
表层套管为井中最外层套管，下入深度视地层 情况而定，一般为几十～几百米。 注水泥浆时，管外的水泥浆通常要返至地面， 使套管与地表地层牢牢的固结在一起，以达到固结 并封隔地表松软不稳定的地层、防止井中流体污染 表层的目的。
☆油层套管/生产套管（油管）
目的：
• 将不同压力的油气水层与其它地层分开，形成油气通 道，保证油气生产，满足开采或增产措施的要求； • 便于进行分层开采； • 保护井内设备。
油层套管为井中最里层管柱，下入深度取决于目 的层（油气产层）的深度和完井方式。 注水泥浆时，油层套管外的水泥浆返高一般应 达到所封隔油气层以上200m；但对高压气井则将水 泥浆返至地面。
1 固井
如 何 形 成 ?
oil zone
1 固井
井身结构的概念
井身结构的内容包括： 下入套管的层次、直径、深 度； 各层套管所对应的钻头尺寸； 各层套管的水泥返高。
合理的井身结构应既能满足钻井 和采油工艺的要求，又要符合节约 钢材和水泥、降低钻井成本的原则。
1 固井
3 试油
常用计量方法有： 计量标定罐 刮板流量计 油井计量 涡轮流量计 孔板流量计 气井计量 涡轮流量计
思考题
1.井身结构的内容? 2.固井的目的与作用? 3.套管串的主的部件? 4.注水泥的工艺过程? 5.注水泥的主要设备? 6.完井的工艺过程有哪些? 7.常用的完井方式有哪几种? 8.试油常用的计量仪器有哪些?
钻表层井眼时将钻井液从地表引导到钻井装置 平面上来形成可控循环。 在坚硬的岩层中一般为10-20m，在沼泽地 区可达上百米。
☆表层套管（表套）
目的： • • 封隔上部松软的复杂地层，防止淡水层污染； 安装套管头和井口装置，并通过套管头悬挂和支 撑后续各层套管。
表层套管为井中最外层套管，下入深度视地层 情况而定，一般为几十～几百米。 注水泥浆时，管外的水泥浆通常要返至地面， 使套管与地表地层牢牢的固结在一起，以达到固结 并封隔地表松软不稳定的地层、防止井中流体污染 表层的目的。
☆油层套管/生产套管（油管）
目的：
• 将不同压力的油气水层与其它地层分开，形成油气通 道，保证油气生产，满足开采或增产措施的要求； • 便于进行分层开采； • 保护井内设备。
油层套管为井中最里层管柱，下入深度取决于目 的层（油气产层）的深度和完井方式。 注水泥浆时，油层套管外的水泥浆返高一般应 达到所封隔油气层以上200m；但对高压气井则将水 泥浆返至地面。
固井、完井与试油
多学科交叉融合
未来固井、完井与试油技术的发展将更加注重多学科交叉 融合，包括地质学、物理学、化学、材料科学等领域，为 解决技术难题提供更多思路和方法。
谢谢观看
利用数字化技术，实现远程控制和智能化操作，提高试油效率。
环保试油技术
在试油过程中，注重环境保护，减少对地层和周边环境的污染。
04
固井、完井与试油的关 系
三者之间的相互影响
01
固井对完井的影响
固井是完井的基础，固井质量的好坏直接影响到完井的顺利进行。固井
的目的是封隔地层，防止地层流体互相渗透，为完井提供良好的基础。
固井的工艺流程
下套管
将套管下入井眼，并固定在预 定深度。
候凝
等待水泥浆凝固，期间需进行 加压、循环等操作，以确保水 泥浆充分凝固。
钻井准备
在钻达设计深度后，进行通井、 洗井等作业，确保井眼畅通无 阻。
注水泥浆
将水泥浆注入套管和井壁之间 的环形空间，以固定套管并封 隔地层。
起出套管
待水泥浆完全凝固后，将套管 起出井眼。
试油前的准备
包括钻井、测井等 前期工作，确保井 筒干净、无阻。
诱流
通过加压等方式， 使油、气、水层中 的流体流入井筒。
封堵
对已测试的层位进 行封堵，确保其他 层位不受影响。
试油技术的发展趋势
高压、高温、高含硫化氢等复杂油气藏的试油技术
针对复杂油气藏，发展相应的试油技术，提高测试成功率。
数字试油技术
完井技术的发展趋势
智能化完井
环保型完井
利用物联网、大数据等技术手段，实现完 井过程的智能化监测与控制，提高生产效 率和安全性。
注重环境保护，采用低毒、环保的化学剂 和材料，降低对环境的污染和破坏。
未来固井、完井与试油技术的发展将更加注重多学科交叉 融合，包括地质学、物理学、化学、材料科学等领域，为 解决技术难题提供更多思路和方法。
谢谢观看
利用数字化技术，实现远程控制和智能化操作，提高试油效率。
环保试油技术
在试油过程中，注重环境保护，减少对地层和周边环境的污染。
04
固井、完井与试油的关 系
三者之间的相互影响
01
固井对完井的影响
固井是完井的基础，固井质量的好坏直接影响到完井的顺利进行。固井
的目的是封隔地层，防止地层流体互相渗透，为完井提供良好的基础。
固井的工艺流程
下套管
将套管下入井眼，并固定在预 定深度。
候凝
等待水泥浆凝固，期间需进行 加压、循环等操作，以确保水 泥浆充分凝固。
钻井准备
在钻达设计深度后，进行通井、 洗井等作业，确保井眼畅通无 阻。
注水泥浆
将水泥浆注入套管和井壁之间 的环形空间，以固定套管并封 隔地层。
起出套管
待水泥浆完全凝固后，将套管 起出井眼。
试油前的准备
包括钻井、测井等 前期工作，确保井 筒干净、无阻。
诱流
通过加压等方式， 使油、气、水层中 的流体流入井筒。
封堵
对已测试的层位进 行封堵，确保其他 层位不受影响。
试油技术的发展趋势
高压、高温、高含硫化氢等复杂油气藏的试油技术
针对复杂油气藏，发展相应的试油技术，提高测试成功率。
数字试油技术
完井技术的发展趋势
智能化完井
环保型完井
利用物联网、大数据等技术手段，实现完 井过程的智能化监测与控制，提高生产效 率和安全性。
注重环境保护，采用低毒、环保的化学剂 和材料，降低对环境的污染和破坏。
钻井工程理论与技术 第七章 固井与完井
4. 双相应力作用下套管的强度——双向应力椭圆
（2）双向应力椭圆 根据材料力学的第四强度理论，套管在双向应力作用下的 强度破坏条件为：
2 z t2 z t s
z s
z t t 1 2 s s
第二节
一、套管和套管柱
1. API尺寸系列
套管柱强度设计
4 1/2”，5”，5 1/2”，6 5/8”，7”，7 5/8”，8 5/8”，9 5/8”， 10 3/4“，11 3/4”，13 3/8“，16”，18 5/8“，20”；共14种 2. API钢级 H-40，J-55，K-55，C-75，L-80，N-80，C-90，C-95，P-110，Q-125。 数字×1000为套管的最小屈服强度 kpsi。 3. API螺纹类型 短圆（STC）、长圆（LTC）、梯形（BTC）、直连型（XL）
第二节
二、套管柱的受力分析
1. 轴向拉力的计算
Fo Fm
套管柱强度设计
n q i Li i 1
………………………. （7—7）
n q i Li (1 i 1 n K B q i Li i 1 n q m Li i 1
d …………. （7—8） ) s
第七章 固井和完井
本章主要内容：
● 井身结构设计 ● 套管柱强度设计 ● 注水泥工艺技术 ● 钻开生产层技术
● 完井方法及井底结构
第一节 井身结构设计
一、 井身结构设计内容
（1）套管层次和下入深度 （2）套管和井眼尺寸的配合 （3）水泥返高
二、套管柱的类型
1. 表层套管
2. 生产套管（油层套管）
3. 技术套管（中间套管） 4. 尾管（钻井尾管、生产尾管）
《固井与完井》课件
能节约油井的投资、缩短建造周期、减小井外占地。
固井与完井的挑战与解决方案
1
难点
需要在井下完成工作，不同的地层和介质需要不同的技术和工具。
2
解决方案
引入网络、AI和机器学习技术，以改进工效和精度，并开发更好的工具和设备。
3
难点
成本高。
4
解决方案
提高研发水平，简化流程，优化成本。
5
难点
开采难度大。
固井的重要性与目的
确保井下安全
防止井壁塌陷，防止井下物质 泄漏。
维持井型
保持井壁的固定，确保井型和 完井的有效性。
加强流体控制
控制地层油气和水的流动，以 及砂、泥浆和黏土等井下杂质 的管控。
固井的基本步骤
1
配制及注入水泥
准备好所需的混合物，注入沉淀后的水泥。
2
放置套筒
在油井中放置一根管子，以容纳水泥。
钻井
用钻具从地面或海底向下钻井。
套管
钻好一个地层后，套管是为了下次在这里钻井时， 能快速的进入下一块地层。
泵抽
将油从地下抽到地上，分离油和水。
常见的固井与完井技术
口径控制井完井
通过多次剖分管柱，让砂层上的油渗透到管柱中。
开孔完井
通过改变油管中的压力，让油在砂层上形成一条缝隙，这样油可以向上流动。
抽油杆完井
3
打开井口
只有在套管放置到位时才可打开井口，使水泥注入井壁。
完井的定义和作用
1 定义
完井是将油管接到天然气或石油井上以便生 产的过程。
2 作用
完井的目的是使井中石油或天然气充分流动， 直到被攫取；可以隔离不同水平的油气，适 当控制产油和产水。
完井的流程与技术
固井与完井的挑战与解决方案
1
难点
需要在井下完成工作，不同的地层和介质需要不同的技术和工具。
2
解决方案
引入网络、AI和机器学习技术，以改进工效和精度，并开发更好的工具和设备。
3
难点
成本高。
4
解决方案
提高研发水平，简化流程，优化成本。
5
难点
开采难度大。
固井的重要性与目的
确保井下安全
防止井壁塌陷，防止井下物质 泄漏。
维持井型
保持井壁的固定，确保井型和 完井的有效性。
加强流体控制
控制地层油气和水的流动，以 及砂、泥浆和黏土等井下杂质 的管控。
固井的基本步骤
1
配制及注入水泥
准备好所需的混合物，注入沉淀后的水泥。
2
放置套筒
在油井中放置一根管子，以容纳水泥。
钻井
用钻具从地面或海底向下钻井。
套管
钻好一个地层后，套管是为了下次在这里钻井时， 能快速的进入下一块地层。
泵抽
将油从地下抽到地上，分离油和水。
常见的固井与完井技术
口径控制井完井
通过多次剖分管柱，让砂层上的油渗透到管柱中。
开孔完井
通过改变油管中的压力，让油在砂层上形成一条缝隙，这样油可以向上流动。
抽油杆完井
3
打开井口
只有在套管放置到位时才可打开井口，使水泥注入井壁。
完井的定义和作用
1 定义
完井是将油管接到天然气或石油井上以便生 产的过程。
2 作用
完井的目的是使井中石油或天然气充分流动， 直到被攫取；可以隔离不同水平的油气，适 当控制产油和产水。
完井的流程与技术
固井和完井
n----组成套管柱的套管种类（钢级、壁厚）。 ②套管弯曲引起的附加拉力 经验公式： F 0.073 d A kN
bd co
c
在为定向井、水平井以及狗腿度严重的直井中设计套管 柱时，应考虑弯曲引起的附加拉力。
第二节 套管柱设计 ③注水泥引起的附加拉力
Fc
( m d )
4000
第一节 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。
8- 5/8"，9 -5/8"，10- 3/4"，11- 3/4"，13 -3/8"，16"，18 5/8"，20"；共14种。
– 壁厚：5.21～16.13 mm。
– 小直径的套管直径小一些，大直径的套管直径大一些。 – 另外有非标准的钢级和壁厚。
第二节 套管柱设计 •套管的钢级: –API标准：H-40，J-55，K-55，C-75，L-80，N-80，C-90， C-95，P-110，Q-125。（数字×1000为套管的最小屈服强度 kpsi）。 –1kpsi=6.8947MPa –其中， H-40，J-55，K-55，C-75，L-80，C-90是抗硫d 。
五、井身结构设计方法
1、求中间套管下入深度的假定点
第一节 井身结构设计
（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。
bd co
c
在为定向井、水平井以及狗腿度严重的直井中设计套管 柱时，应考虑弯曲引起的附加拉力。
第二节 套管柱设计 ③注水泥引起的附加拉力
Fc
( m d )
4000
第一节 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。
8- 5/8"，9 -5/8"，10- 3/4"，11- 3/4"，13 -3/8"，16"，18 5/8"，20"；共14种。
– 壁厚：5.21～16.13 mm。
– 小直径的套管直径小一些，大直径的套管直径大一些。 – 另外有非标准的钢级和壁厚。
第二节 套管柱设计 •套管的钢级: –API标准：H-40，J-55，K-55，C-75，L-80，N-80，C-90， C-95，P-110，Q-125。（数字×1000为套管的最小屈服强度 kpsi）。 –1kpsi=6.8947MPa –其中， H-40，J-55，K-55，C-75，L-80，C-90是抗硫d 。
五、井身结构设计方法
1、求中间套管下入深度的假定点
第一节 井身结构设计
（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。
第七章 固井与完井
第一节 井身结构设计
二、设计内容、原则及依据
1. 设计内容
（1）套管层次和下入深度 （2）套管和井眼尺寸的配合 （3）水泥返高
2. 设计原则
（1）有效地保护油气层； （2）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）钻下部高压层采用重钻井液所产生的井内压力，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。
第二节 套管柱强度设计
一、套管和套管柱
1. 套 管
（1）结构特点 优质无缝钢管，一端为在管体上车制的公扣，一端为带母扣的套管接箍。 （2）尺寸系列（API 标准） 直径：4 1/2”，5”，5 1/2”，6 5/8”，7”， 7 5/8”，8 5/8”，9 5/8”， 10 3/4"，11 3/4"，13 3/8"，16"，18 5/8"，20"；共14种。 壁厚：5.21～16.13 mm。 （3）钢级（API 标准） H-40，J-55，K-55，C-75，L-80，N-80，C-90，C-95，P-110，Q-125。 数字×1000为套管的最小屈服强度 kpsi。
★ 在定向井、大斜度井、水平井的弯曲井段，要加上弯曲应力引起的附加 拉力。
由（7-2）式或（7-3）式，结合地层破裂压力剖面图可确定技套下入深度 的初选点 D21 。 注意：根据（7-3）式计算初选点时，要采用试算法。
第一节 井身结构设计
三、套管层次和下深的设计计算方法
2. 计算方法及步骤
（2）验算技套下到初选点 D21 时是否卡套管 卡套管的条件是：在下套管的井段内，钻井液液柱压力与最小地层压力的 差（最大压差）大于压差允值，即：
固井与完井
2、套管和井眼尺寸的选择和确定方法
1 ）、确定井身结构尺寸一般由内向外依次进行，首先确定生产 套管尺寸，再确定下入生产套管的井眼尺寸，然后确定中层套管尺 寸等，依此类推，直到表层套管的井眼尺寸，最后确定导管尺寸。
2）、生产套管根据采油方面要求来定。勘探井则按照勘探方面 要求来定。 3）、套管与井眼之间有一定间隙，间隙过大则不经济，过小会 导致下套管困难及注水泥后水泥过早脱水形成水泥桥。间隙值 一般最小在9.5～12.7mm（3/8～1/2in）范围，最好为19mm （3/4in）。
作用下， 上部裸露地层不被压裂所应有的地层破
裂压力梯度，g/cm3； ρpmax——第n层套管以下井段预计最大地层孔隙压力等效
密度，g/cm3。
发生井涌情况时，由（4）、（7）（8）式，有：
fnk pmax Sb Sg
H p max H ni
Sk
(10)
式中 ρfnk——第n层套管以下井段发生井涌时，在井内最大压力 梯度作用下，上部地层不被压裂所应有的地层破裂 压力梯度，g/cm3； Hni——第n层套管下入深度初选点，m。 对比（9）、（10）两式，显然，ρfnk＞ρfnr，所以，一般用ρfnk计算， 在肯定不会发生井涌时，用ρfnr计算。 对中间套管，可用试算法试取Hni值代入式中求ρ fnk，然后由设 计井的地层破裂压力梯度曲线上求得Hni深度时实际的地层破裂压 力梯度。如计算的值ρ fnk与实际相差不多且略小于实际值时，则 Hni即为下入初选点。否则另取一Hni值计算，直到满足要求为止。
三、井身结构确定的原则及依据
1 、能有效的保护油层，使不同压力梯度的油气层不受泥浆 污染损害。 2 、应避免漏、喷、塌、卡等复杂情况产生，为全井顺利钻 进创造条件，使钻井周期最短。 3 、钻下部高压地层是所用的较高密度泥浆产生的液柱压力
07固井与完井
长期的采油生产，使储层内压力下降，砂岩的骨架受 力增加，砂岩会被压碎而造成出砂。
第七章 固井与完井 §7-4 完井技术
3、钻开储集层的方法 ①采用合理的钻井液体系，避免水侵和泥侵的危害； ②采用合理的钻井液密度，采用平衡或欠平衡压力钻 井； ③采用良好的井身结构，减少储集层浸泡时间；
④在其他生产环节中也尽量防止污染
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
–使用低失水、低密度水泥浆；
–减少试油或其他作业中的关井、压井次数。
二、油气井完井井底结构类型
1、对完井的要求
第七章 固井与完井 §7-4 完井技术
（1）最大限度地保护储集层，防止对储集层造成伤害。 （2）减少油气流进入井筒时的流动阻力。 （3）有效地封隔油气水层，防止各层之间的互相干扰。 （4）克服井塌或产层出砂，保障油气井长期稳产，延长井的寿命。
（5）可以实施注水、压裂、酸化等增产措施。
（6）工艺简单、成本低。
2、完井设计
（1）根据储集层特点，提出井底结构的类型；
（2）提出完井段的井眼尺寸，如井径、打开长度、口袋长度等； （3 ）完井管柱设计，如套管直径、下入深度、水泥返高，射孔参数等。
（4）完井液设计，提出完井液类型、性能、使用及调整方法等。
3——油管；
4——套管悬挂器； 5——套管头；
6——油层套管；
7——技术套管； 8——密封圈； 9——套管悬挂器； 10——套管头；
中国石油大学钻井工程第七章+固井与完井张辉
一、套管的分类及作用
1、表层套管—Surface casing 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—Intermediate casing 主要用来分隔井下复杂地层
3、生产套管—Production casing 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
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，套管破损，地下井漏， H2S喷出，12000人紧急疏散，2口井报废。 井身结构设计是钻井工程的基础设计。
第一节 井身结构设计
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、裸眼井段应满足的力学平衡 五、井身结构设计方法（举例） 六、套管尺寸和井眼尺寸选择
Dmin ：最小地层孔隙压力所处的井深，m
• 若 P PN，不卡，D21为中间套管下入深度D2。 • 若 P PN，会卡，中间套管应小于初选点深度，
需根据压差卡钻条件确定中间套管的下深。
（2）求压差 PN 条件下允许
的最大地层压力 pper
pper
PN 0.00981 Dmin
p min
p max ：剖面图中最大地层压力的当量密度
（2）考虑发生井涌
由 f pmax Sb S f Sk Dpmax / D21
试算法求ρf 先试取一个D21 ，计算ρf ， 将计算ρf 与查图ρf′ （ 井深D21 ） 比较，若ρf ≤ ρf ′ ，D21为中间套管初 选点；
否则，重新试算。
4、尾管（衬管） —Liner 作用同中间套管
5
第7章固井、完井与试油
第7章固井、完井主要内容●固井●完井方式●射孔工艺2第一节固井固井定义：在钻出的井眼内下入套管柱，并在套管柱与井壁之间注入水泥浆，使套下套管和注水泥两个过第一节固井一、固井的目的1、安装井口装置，以控制钻进过程中遇到的高压油气水层；2、巩固疏松井段，隔离复杂地层；3、封隔地下油气水层，防止上下串通；4、封隔暂不开采的油气层；5、钻井或作业中出现井喷时，不会因压井而压裂地层；6、为油气生产建立长期稳定的通道。
井身结构(Casing Program)各层套管的作用导管：保护井口附近的表土地层，防止被经常流出的洗井液体冲垮，将钻井液从地下引导到钻井装置平台上来（坚硬岩石中，导管深度仅10-20米，在沼泽地带可能上百米，水泥浆返至地面）。
表层套管：封隔上部松软的易塌、易漏地层，安装防喷器等井口设备，以控制钻开高压层时可能发生的井喷现象（水泥浆通常返至地面）。
技术套管（中间套管）：封隔某些难以控制的复杂地层（易塌、易漏地层等），以便能顺利地钻达预定的生产目的层（水泥浆通常返至要封隔的复杂地层顶部100m以上）。
生产套管（油层套管）：封隔油、气、水层，保证油井的正常生产（水泥浆通常返至要封隔的油气层顶部150m以上）。
1、水泥浆性能水泥浆密度•干水泥密度3.05~3.20•水泥浆密度1.80 ~ 1.90•水灰比：水与干水泥重量之比。
水泥浆的稠化时间水泥浆从配制开始到其稠度达到其规定值所用的时间。
3/cm g 3/cm g3、水泥的外加剂（1）加重剂：重晶石、赤铁粉等，可使水泥浆密度达到2.3 （2）减轻剂：硅藻土、粘土粉、沥青粉、玻璃微珠、火山灰等。
可使水泥浆的密度降到1.45 （3）缓凝剂：丹宁酸钠、酒石酸、硼酸、铁铬木质素磺酸钠、羧甲基羟乙基纤维素等。
（4）促凝剂：氯化钙、硅酸钠、氯化钾等（5）减阻剂：β—奈磺酸甲醛的缩合物、铁铬木质素磺酸钠、木质素磺酸钠等。
（6）降失水剂：羧甲基羟乙基纤维素、丙烯酸胺、粘土等。
第七章固井与完井
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
压差允值p： PN: 15～18 MPa ， PA： 21～23 MPa
四、裸眼井段应满足的力学平衡条件 （1） ρdmax≥ρpmax+ Sb
（2） (ρdmax-ρpmin)×Dpmin×0.00981≤△P
（3） ρdmax+ Sg + Sf ≤ρfmin （4） ρdmax+ Sf + Sk ×Dpmax/ Dc1≤ρfc1
壁厚：5.21～16.13 mm。小直径的套管壁厚小一些，大直径的套管 壁厚大一些。
另外有非标准的钢级和壁厚。
•套管的钢级 –API标准：H-40，J-55，K-55，C-75，L-80，N-80，C-90， C-95，P-110，Q-125。（数字×1000为套管的最小屈服强度 kpsi）。 –1kpsi=6.8947MPa –其中， H-40，J-55，K-55，C-75，L-80，C-90是抗硫的。
pper
f 2 Sb
Sf
S D31
D2
k
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
《固井完井》课件
固井工艺
固井是通过注入固体物质将井筒固定，防止地下水、油气和其他物质泄漏到地表。固井工艺包括 一系列的步骤和操作。
井下准备
准备固井液和固井胶浆，确保固井过程的顺利进行。
固井设计
根据油井的情况和需求，制定合适的固井方案，选择合适的固井材料和方法。
注入固井材料
通过井筒注入固井材料，将井壁固定，确保油气的安全开采。
加强质量控制，规范施 工作业，确保井筒的完 整性和长期稳定性。
井口溢流
固井液泄漏
井口溢流可能会引发油气泄漏和火灾等严重事故， 需要严密监控和应急预警。
固井液泄漏会导致环境污染和施工延误，需要加 强固井工程的质量控制。
实例分析
通过实例分析，我们可以深入了解固井完井的工作流程和影响因素，为今后的工作提供参考和借鉴。
案例一 案例二 案例三
固井设计不合理导致井筒失密 固井液配方错误引发漏水事故 井口装置故障导致固井失败
《固井完井》PPT课件
课程概述 环井技术 固井工艺 完井技术 固井事故及预防 实例分析 结论和回顾
环井技术
环井技术是为了保证油井的安全和可持续生产而进行的一系列操作。包括井下设备安装、钻完钻井完成 之后的一系列处理工作。
钻井设备
通过安装合适的钻井设备，确保钻井进程的顺利 进行。
井场施工
在井场上进行施工作业，保证井筒的完整性和安 全性。
完井技术
完井是指在油气井的钻进和固井之后进行的一系列操作，包括井口设备安装、管柱测井、油藏压力 测试等。
1
井口设备安装
安装井口设备，如生产套管、阀门、油井头等。
2
管柱测井
进行测井作业，获得油井的地层信息，评估油藏的储量和产能。
3
固井完井和试油
它是下在表层套管与油层之间的。 可以下多层，也可以不下，由具体情况条件而定。
浅井：地质条件不复杂，技术套管少或没有
深井：地质条件复杂，技术套管层多。 技术套管保证满足不等式Pf≥Pd≥Pp。
4、油层套管：油井钻完以后下的最后一层套管，直径最 小。 功用以封隔油、气、水层，以及不同物性的油气 层，以利于分层开采，防止底水并形成生产通道，或
(二)、井身结构 定义：是指1）下几层套管，即套管层次、尺寸；2）各层套的 直径是多少及各下多深。3）各层套管的水泥返高多少；4）
套管、钻头直径如何配合，井身结构设计是钻井工程设计的 基础设计，是实施，如图8-1。
钻井液出口 导管 套管 水泥 喇叭口
水泥
(三)、各层套管的功用 1、导管：它不属于井身结构各层套管之内。钻进时需要循环钻 井液，返出的钻井液要经过振动筛、钻井液槽等固控设计流 回，这就需一个高度。这时就是利用导管将钻井液出口抬高。 导管是薄壁管子，下入导管坑中用水泥砂浆固定。 2、表层套管：为了控制溢流、井喷等紧急情况，需要安装井口 防喷装置。这些装置就安装在表层套管上。井喷关井时的巨 大向上载荷就由表层套管承担。它是无缝钢管，是第二次下 入井内的套管，直径最大。 它的功用是：1）安装井口，承担井喷关井时的向上载荷。 2）承担以后几层套管的部分重量。 3）加固地表层松软土层、流砂层，保证钻井
二、下套管
(一)、套管柱的外载 1、轴向载荷：主要是拉力。拉力过大，将引起连接丝扣（圆
扣）被拉坏而断裂。而管体被拉断的情况很少，不允许存在 轴向压力，只在较少场合下出现受拉压力（为什么？防止弯 曲，不居中） 1）浮力：套管在井内钻井液中因管体排开钻井液而受到浮力。 套管受浮力的效果可以认为是套管的线密度因浮力作用而变 小，其影响用浮力系数计算，表示管柱受浮力后剩余重量为 其在空气中重要的百分数。
浅井：地质条件不复杂，技术套管少或没有
深井：地质条件复杂，技术套管层多。 技术套管保证满足不等式Pf≥Pd≥Pp。
4、油层套管：油井钻完以后下的最后一层套管，直径最 小。 功用以封隔油、气、水层，以及不同物性的油气 层，以利于分层开采，防止底水并形成生产通道，或
(二)、井身结构 定义：是指1）下几层套管，即套管层次、尺寸；2）各层套的 直径是多少及各下多深。3）各层套管的水泥返高多少；4）
套管、钻头直径如何配合，井身结构设计是钻井工程设计的 基础设计，是实施，如图8-1。
钻井液出口 导管 套管 水泥 喇叭口
水泥
(三)、各层套管的功用 1、导管：它不属于井身结构各层套管之内。钻进时需要循环钻 井液，返出的钻井液要经过振动筛、钻井液槽等固控设计流 回，这就需一个高度。这时就是利用导管将钻井液出口抬高。 导管是薄壁管子，下入导管坑中用水泥砂浆固定。 2、表层套管：为了控制溢流、井喷等紧急情况，需要安装井口 防喷装置。这些装置就安装在表层套管上。井喷关井时的巨 大向上载荷就由表层套管承担。它是无缝钢管，是第二次下 入井内的套管，直径最大。 它的功用是：1）安装井口，承担井喷关井时的向上载荷。 2）承担以后几层套管的部分重量。 3）加固地表层松软土层、流砂层，保证钻井
二、下套管
(一)、套管柱的外载 1、轴向载荷：主要是拉力。拉力过大，将引起连接丝扣（圆
扣）被拉坏而断裂。而管体被拉断的情况很少，不允许存在 轴向压力，只在较少场合下出现受拉压力（为什么？防止弯 曲，不居中） 1）浮力：套管在井内钻井液中因管体排开钻井液而受到浮力。 套管受浮力的效果可以认为是套管的线密度因浮力作用而变 小，其影响用浮力系数计算，表示管柱受浮力后剩余重量为 其在空气中重要的百分数。
固井和完井
10
六、套管层次和下深的设计方法
2、验证中间套管下到深度D21是否有被卡的危险 、验证中间套管下到深度 由裸眼井段应满足的力学平衡条件
p = ρ d max ρ p min） D p min × 0.00981 ≤ p N ( p A ) × （
若△p < △pN（ 或△pA），则确定 21为中间套管的下入深度 2。 则确定D 为中间套管的下入深度D 若△p >△pN（ 或△pA），则中间套管深度应小于初选点深度。 则中间套管深度应小于初选点深度。 需根据压差卡钻条件确定中间套管下深。 需根据压差卡钻条件确定中间套管下深。
2. 经验配合关系
长期实践形成的经验配合关系（ 256， 长期实践形成的经验配合关系（P 256，图7-3） 国内常用的配合关系： 国内常用的配合关系： (17 ) 13 3/8-(12 ) 9 5/8-(8 ) 5 ) ) ) （26）20-（17 ）13 3/8-（12 ）9 5/8-（8 1/2）726）20） （ 5 7 / 8 ）4 1 / 2 或 5
2 1
= 1.435 + 0.036 + 0.03 + 3200 × 0.06 D1
试取D ，代入上式计算得： 试取 1=850m，代入上式计算得： ρfE=1.737 g/cm3 。 由破裂压力曲线查得ρf850=1.74 g/cm3 ， ρfE < ρf850 ，且相近，故确定 由破裂压力曲线查得 且相近， D1=850m。 。
14
七、设计举例
某井设计井深为 4400 m，地层孔隙压力梯度和地层破裂压力梯度 ， 剖 面 如 图 7-2 。 给 定 设 计 系 数 ： Sb=0.036 ； Sg=0.04 ;Sk=0.06 ； Sf=0.03；△PA =12 MPa；△PN=18 MPa，试进行该井的井身结构设 ； ； ， 计。 解：由图上查得， ρpmax=2.04 g／cm3， Dpmax=4250 m． 由图上查得， ／ ． （1）确定中间套管下深初选点 21 ）确定中间套管下深初选点D 由： ρf =ρpmax+Sb+ Sf + Sk ×Dpmax/ D21 试取D 并代入上式得： 试取 21=3400m并代入上式得： 并代入上式得 ρf =2.04+0.036+0.03+0.06 × 4250/3400=2.181 g/cm3 由破裂压力曲线上查得ρ 且相近。 由破裂压力曲线上查得 f3400=2.19 g/cm3， ρf < ρf3400且相近。故 确定D 确定 21=3400m。 。
六、套管层次和下深的设计方法
2、验证中间套管下到深度D21是否有被卡的危险 、验证中间套管下到深度 由裸眼井段应满足的力学平衡条件
p = ρ d max ρ p min） D p min × 0.00981 ≤ p N ( p A ) × （
若△p < △pN（ 或△pA），则确定 21为中间套管的下入深度 2。 则确定D 为中间套管的下入深度D 若△p >△pN（ 或△pA），则中间套管深度应小于初选点深度。 则中间套管深度应小于初选点深度。 需根据压差卡钻条件确定中间套管下深。 需根据压差卡钻条件确定中间套管下深。
2. 经验配合关系
长期实践形成的经验配合关系（ 256， 长期实践形成的经验配合关系（P 256，图7-3） 国内常用的配合关系： 国内常用的配合关系： (17 ) 13 3/8-(12 ) 9 5/8-(8 ) 5 ) ) ) （26）20-（17 ）13 3/8-（12 ）9 5/8-（8 1/2）726）20） （ 5 7 / 8 ）4 1 / 2 或 5
2 1
= 1.435 + 0.036 + 0.03 + 3200 × 0.06 D1
试取D ，代入上式计算得： 试取 1=850m，代入上式计算得： ρfE=1.737 g/cm3 。 由破裂压力曲线查得ρf850=1.74 g/cm3 ， ρfE < ρf850 ，且相近，故确定 由破裂压力曲线查得 且相近， D1=850m。 。
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七、设计举例
某井设计井深为 4400 m，地层孔隙压力梯度和地层破裂压力梯度 ， 剖 面 如 图 7-2 。 给 定 设 计 系 数 ： Sb=0.036 ； Sg=0.04 ;Sk=0.06 ； Sf=0.03；△PA =12 MPa；△PN=18 MPa，试进行该井的井身结构设 ； ； ， 计。 解：由图上查得， ρpmax=2.04 g／cm3， Dpmax=4250 m． 由图上查得， ／ ． （1）确定中间套管下深初选点 21 ）确定中间套管下深初选点D 由： ρf =ρpmax+Sb+ Sf + Sk ×Dpmax/ D21 试取D 并代入上式得： 试取 21=3400m并代入上式得： 并代入上式得 ρf =2.04+0.036+0.03+0.06 × 4250/3400=2.181 g/cm3 由破裂压力曲线上查得ρ 且相近。 由破裂压力曲线上查得 f3400=2.19 g/cm3， ρf < ρf3400且相近。故 确定D 确定 21=3400m。 。
第7章 固井与完井
7.2 完井工程
3. 防砂完井法 (1) 裸眼砾石充填完井 钻开产层之前下套管固井，钻 开产层并在产层段扩眼，下筛管， 井眼与筛管间环空充填砾石。
砾石和筛管对地层的出砂起阻
挡作用。
7.2 完井工程
(2) 套管砾石充填完井 在套管射孔完井的出砂井段下筛管，
筛管和油层套管之间环空中充填砾石。
砾石直径：6～8 倍砂粒中径 砾层厚度：≥8 倍砾石直径 裸眼砾石充填砾层厚 ≥30mm 套管砾石充填砾层厚 ≥15mm
第7章 固井与完井
7.1 固井工程 7.2 完井工程
7.1 固井工程
在钻出的井眼内下入套管，并在套管柱 与井壁之间注上水泥浆，使套管与井壁
固结在一起的工艺过程。
7.1 固井工程
一、目的
1. 安装井口装置(防喷器)：(表层套管)。 2. 巩固疏松井段：(技术套管)。
3. 保证遇到井漏、井喷而压井时，不会压裂上部地层(井漏、更
(1) 先期裸眼完井
先下套管固井，后打开储集层。一 般结构距产层20m左右。 (2) 后期裸眼完井 先打开储集层，后下套管至产层以
上固井。
ห้องสมุดไป่ตู้
7.2 完井工程
2. 射孔完井法 国内外最为广泛和最重要实用的 一种完井方法。包括套管射孔完井和 尾管射孔完井。
工艺步骤：
钻穿油层至设计井深，下油层套管 至油层底部注水泥固井，射孔，射孔 弹射穿油层套管、水泥环并穿透油层 某一深度，建立起油流的通道。
① 导管(必须有，但不属于井身结构之列)
② 表层套管：安装井口防喷器之用 ③ 技术套管：
按可能使用的最大泥浆密度考虑其深度，保护可能被压 裂的地层。
封隔复杂地层。
④ 油层套管
钻井工程理论与技术 第七章 固井和完井
ρ pper
∆PN = + ρ p min − Sb 0.00981Dmin
在地层压力曲线上找出 的下深 D 。 2
ρpper 所在的深度即为中间套管
3、求钻井尾管下入深度的初选点 D 、 31
根据中间套管鞋处的地层破裂压力当量密度 ρ f 2 ，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： 裸眼井段所允许的最大地层压力当量密度：
五、井身结构设计方法 1、求中间套管下入深度的初选点 、 （1）不考虑发生井涌 ） 由 ρf = ρpm + Sb + Sg + S f ax 计算出 ρf ，在破裂压力曲线上查出 ρf 所在的井 即为中间套管下入井深的初选点。 深 D ，即为中间套管下入井深的初选点。 21 （2）考虑可能发生井涌 ） 由 ρf = ρpm + Sb + S f + Sk * Dpm / D ax ax 21 用试算法求 D ；先试取一个 D ，计算 ρf ， 21 21 比较， 将计算出的 ρf 与 D 所查得的 ρf 比较，若计算值与实 21 际值相差不大且略小于实际值， 际值相差不大且略小于实际值，可以确定 D 为中间套管 21 的初选点，否则，重新进行试算。 的初选点，否则，重新进行试算。 一般情况下，在新探区，取以上（ ）、（ ）、（2） 一般情况下，在新探区，取以上（1）、（ ）两 的较大值。 种条件下的 D 的较大值。 21
：最小地层孔隙压力所处的井深，m （当有多个最小 最小地层孔隙压力所处的井深， 地层压力点时，取最大井深） 地层压力点时，取最大井深） • 若 ∆P < ∆P ，则确定 D 为中间套管的下入深度 D 。 21 2 N • 若 ∆P > ∆P ，则中间套管应小于初选点的深度，需根据压 则中间套管应小于初选点的深度， N 差卡钻条件确定中间套管的下深。 差卡钻条件确定中间套管的下深。 求在压差 ∆P 条件下所允许的最大地层压力为： N 条件下所允许的最大地层压力为：
∆PN = + ρ p min − Sb 0.00981Dmin
在地层压力曲线上找出 的下深 D 。 2
ρpper 所在的深度即为中间套管
3、求钻井尾管下入深度的初选点 D 、 31
根据中间套管鞋处的地层破裂压力当量密度 ρ f 2 ，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： 裸眼井段所允许的最大地层压力当量密度：
五、井身结构设计方法 1、求中间套管下入深度的初选点 、 （1）不考虑发生井涌 ） 由 ρf = ρpm + Sb + Sg + S f ax 计算出 ρf ，在破裂压力曲线上查出 ρf 所在的井 即为中间套管下入井深的初选点。 深 D ，即为中间套管下入井深的初选点。 21 （2）考虑可能发生井涌 ） 由 ρf = ρpm + Sb + S f + Sk * Dpm / D ax ax 21 用试算法求 D ；先试取一个 D ，计算 ρf ， 21 21 比较， 将计算出的 ρf 与 D 所查得的 ρf 比较，若计算值与实 21 际值相差不大且略小于实际值， 际值相差不大且略小于实际值，可以确定 D 为中间套管 21 的初选点，否则，重新进行试算。 的初选点，否则，重新进行试算。 一般情况下，在新探区，取以上（ ）、（ ）、（2） 一般情况下，在新探区，取以上（1）、（ ）两 的较大值。 种条件下的 D 的较大值。 21
：最小地层孔隙压力所处的井深，m （当有多个最小 最小地层孔隙压力所处的井深， 地层压力点时，取最大井深） 地层压力点时，取最大井深） • 若 ∆P < ∆P ，则确定 D 为中间套管的下入深度 D 。 21 2 N • 若 ∆P > ∆P ，则中间套管应小于初选点的深度，需根据压 则中间套管应小于初选点的深度， N 差卡钻条件确定中间套管的下深。 差卡钻条件确定中间套管的下深。 求在压差 ∆P 条件下所允许的最大地层压力为： N 条件下所允许的最大地层压力为：
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fc1
f
第七章固井与完井
8
六、套管层次和下深的设计方法
1、求中间套管下入深度的初选点
（1）不考虑发生井涌 由裸眼井段应满足的力学平衡条件：
dmax pma x Sb f dma x SgSf fmin
计算出ρf ，在破裂压力曲线上查出ρf 所在的井深 D21 ，即为中间套管下深初选点。
MPa
第七章固井与完井
5
四、确定套管层次和下深的基本思路
依据两个压力剖 面，以保证钻进 时井内最大压力 不压裂最薄弱的 裸露地层为原则 ，从全井最大地 层压力梯度处开 始，由下向上确 定套管的层次和 各层套管的下入 深度。
井
深
表套
破裂压力 技套
地层压力
油套
1.0 1.3 1.6 1.8 当量密度，g/cm3
4、尾管（衬管）
第七章固井与完井
2
第七章固井与完井
3
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、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
4
三、井身结构设计的基础数据
第七章固井与完井
13
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密度ρp2 ，计算出若 钻进到深度D2发生井涌关井时，表层套管鞋D1处所承受 的井内压力的当量密度：
fEp2SbSf D D 1 2Sk
用试算法确定D1。试取一个D1，计算ρfE ，计算值与D1 处的地层破裂压力当量密度值比较；若计算值接近且小 于地层破裂压力值，则确定D1为表层套管下深。否则， 重新试取D1进行试算。
➢ 地层岩性剖面、地层孔隙压力剖面、地层破裂压力剖面、 地层坍塌压力剖面。
➢ 6个设计系数：
抽系压力系数Sb；0.024 ～0.048 g/cm3 激动压力系数Sg；0.024 ～0.048 g/cm3 压裂安全系数Sf； 0.03 ～0.06 g/cm3 井涌允量Sk；： 0.05 ～0.08 g/cm3 压差允值p； PN: 15～18 MPa ， PA：21～23
S pN ppe0 r.00D 9 m8 in1 pminb ➢ 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
12
3、求钻井尾管下入深度的初选点D31
根据中间套管鞋D2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：
第七章固井与完井
6
五、裸眼井段应满足的力学平衡条件
d pmaxSb
防井涌
（dm ax pmi） nDpmin0.00981pN(pA) 防压差卡钻
dmaxSg Sf f min
防井漏
dm axSf
Sk
Dpm ax
Dc1
fc1
防关井井漏
第七章固井与完井
7
Dpmin
pmin
D21
p
pmax Dpmax
pp erf2SbSf D D 3 21 Sk
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，则确定为尾管下深初选点；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。
第七章固井与完井
14
七、设计举例
某井设计井深为 4400 m，地层孔隙压力梯度和地层破裂压力梯 度剖面如图7-2。给定设计系数：Sb=0.036 ；Sg=0.04 ;Sk=0.06
；Sf=0.03；△PA =12 MPa；△PN=18 MPa，试进行该井的井身结
构设计。 解：由图上查得， ρpmax=2.04 g／cm3， Dpmax=4250 m． （1）确定中间套管下深初选点D21
第七章固井与完井
15
第七章固井与完井
16
（2）校核中间套管是否会被卡
由地层压力曲线上看出，钻进到深度D21=3400m时，遇到的最大地层 压 力 就 在 3400m 处 。 查 得 ： ρp3400=1.57g/cm3 ， ρpmin=1.07g/cm3 ， Dmin=3050m。
由 △P=(ρpmax1+Sb -ρpmin)×Dmin×0.00981 △P=（1.57+0.036 - 1.07）×3050×0.00981=16.037 MPa 因 △P > △PN =12MPa，故中间套管下深应浅于初选点。
➢ 若△p < △pN （ or△pA ），则确定D21为中间套管的下入
深度D2。
➢ 若△p > △pN （ or△pA ），则中间套管深度应小于初选
点深度。需根据压差卡钻条件确定中间套管下深。
第七章固井与完井
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➢ 求在允许压差△pN（ 0r△pA ） 下所允许的
裸眼井段最大地层压力ρpper ：
第七章固井与完井
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（2）考虑可能发生井涌 由裸眼井段应满足的力学平衡条件：
用试算法计算出D21值即为中间套管下深初选点。 说明：一般情况下，在新探区，取以上两种条件下D21较大
的值。
第七章固井与完井
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2、验证中间套管下到深度D21是否有被卡的危险
由裸眼井段应满足的力学平衡条件：
p （ d m ap x m ） iD n p m 0 i.n 00 p 9 N ( p 8 A )1
一、套管的分类及作用
1、表层套管 ➢ 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。
2、生产套管（油层套管） 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。
3、中间套管（技术套管） 在表层套管和生产套管之间由于技术要求下入的套管，可以 是一层、两层或更多层。主要用来封隔井下复杂地层。
第七章 固井和完井
➢ 固井：下套管、注水泥
➢ 井身结构设计 ➢ 套管柱设计 ➢ 注水泥技术
固井质量的核心问题就是套管柱的强度和环形空间的 密封及胶结质量问题。
➢ 完井
➢ 钻开生产层 ➢ 完井井底结构 ➢ 完井井口装置
第七章固井与完井
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第一节 井身结构设计
主要包括套管层次和每层套管的下深，以及套管和井眼尺寸 的配合。
由： ρf =ρpmax+Sb+ Sf + Sk ×Dpmax/ D21 试取D21=3400m并代入上式得： ρf =2.04+0.036+0.03+0.06 × 4250/3400=2.181 g/cm3 由破裂压力曲线上查得ρf3400=2.19 g/cm3， ρf < ρf3400且相近。故确定 D21=3400m。