井身结构
钻井工程-19-井身结构讲解
Sf
D31 D2
Sk
2.15 0.036 0.03 D31 0.06 3200
试取 D31 =3900m，得 pper 2.01g / cm3
由ρp曲线，p3900 1.94 pper 2.01g / cm3
故确定初选点 D31 = 3900 m.
21
（4）校核是否会卡尾管 计算压差：
钻井工程
井身结构
中国石油大学（北京）
1
oil zone
一开 表层套管
二开 中间套管
(技术套管)
三开 生产套管
(油层套管)
2
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。
3
井身结构设计 内容：套管层次； 每层套管下深； 套管和井眼尺寸配合。
Dpmin ——最小地层孔隙压力所处的井深，m
f min ——裸眼段最小地层破裂压力的当量泥浆密度， g / cm3
fc1 ——套管鞋处地层破裂压力的当量泥浆密度， g / cm3
Dc1 ——套管下入深度，m
11
五、井身结构设计方法
1、求中间套管下入深度初选点 D21 （1）不考虑发生井涌
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
4
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 表层和生产套管间因技术要求下套管 可以是一层、两层或更多层 主要用来分隔井下复杂地层
第二章井身结构设计
第二章井身结构设计井身结构设计是钻井工程的基础设计。
它的主要任务是确定套管的下入层次、下入深度、水泥浆返深、水泥环厚度、生产套管尺寸及钻头尺寸。
基础设计的质量是关系到油气井能否安全、优质、高速和经济钻达目的层及保护储层防止损害的重要措施。
由于地区及钻探目的层的不同，钻井工艺技术水平的高低，国内外各油田井身结构设计变化较大。
选择井身结构的客观依据是地层岩性特征、地层压力、地层破裂压力。
主观条件是钻头、钻井工艺技术水平等。
井身结构设计应满足以下主要原则：1．能有效地保护储集层；2．避免产生井漏、井塌、卡钻等井下复杂情况和事故。
为安全、优质、高速和经济钻井创造条件；3．当实际地层压力超过预测值发生溢流时，在一定范围内，具有处理溢流的能力。
本章着重阐明地下各种压力概念及评价方法，井身结构设计原理、方法、步骤及应用。
第一节地层压力理论及预测方法地层压力理论和评价技术对天然气及石油勘探开发有着重要意义。
钻井工程设计、施工中，地层压力、破裂压力、井眼坍塌压力是合理钻井密度设计；井身结构设计；平衡压力钻井；欠平衡压力钻井及油气井压力控制的基础。
一、几个基本概念1．静液柱压力静液柱压力是由液柱自身重量产生的压力，其大小等于液体的密度乘以重力加速度与液柱垂直深度的乘积，即0.00981h P H r = （2-1） 式中：P h ——静液柱压力，MPa ；ρ——液柱密度，g/cm 3；H ——液柱垂直高度，m 。
静液柱压力的大小取决于液柱垂直高度H 和液体密度ρ，钻井工程中，井愈深，静液柱压力越大。
2．压力梯度指用单位高度（或深度）的液柱压力来表示液柱压力随高度（或深度）的变化。
ρ00981.0==HP G hh （2-2） 式中：G h ——液柱压力梯度，MPa/m ； P h ——液柱压力，MPa ； H ——液柱垂直高度，m 。
石油工程中压力梯度也常采用当量密度来表示，即 HP h00981.0=ρ （2-3）式中：ρ——当量密度梯度，g/cm 3； 3．有效密度钻井流体在流动或被激励过程中有效地作用在井内的总压力为有效液柱压力，其等效（或当量）密度定义为有效密度。
描述一口井井身结构数据信息的句子
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【原创实用版】
目录
1.井身结构概述
2.井身数据信息详细描述
正文
【井身结构概述】
一口井的井身结构通常由井口、井颈、井身、井底等部分组成。
井口是井的最上部，通常为圆形或方形，其大小和形状取决于井的设计和用途。
井颈是井口向下延伸的部分，通常呈锥形或圆柱形，用于支撑井壁和稳定井身。
井身是井的主体部分，通常呈圆柱形或圆锥形，用于容纳井水和支撑井壁。
井底是井的最下部，通常为平底或锥形，用于防止井水外溢和支撑井身。
【井身数据信息详细描述】
井身数据信息主要包括井口直径、井颈直径、井身直径、井底直径、井深等。
井口直径是指井口的宽度，通常以厘米或米为单位。
井颈直径是指井颈的宽度，也通常以厘米或米为单位。
井身直径是指井身的宽度，通常以厘米或米为单位。
井底直径是指井底的宽度，通常以厘米或米为单位。
井深是指井口到井底的垂直距离，通常以米或英尺为单位。
第1页共1页。
第4节 井身结构与钻井工艺.ppt
• 一、井字的发明 • 二、井身结构 • 三、钻井工艺
一、井字的发明
古人傍水而居，河流两岸成为了人类的发源地。当人类需要摆脱江河湖 沼等天然水源的限制，向更广阔的生存空间发展时，水井就应运而生了。 甲骨文中的井字是由井的形状演变而来，井字表示井的主体及井壁的形
状，井字是一口井的俯视图。
• 探井试油气主要是了解地层的真实情况和生产
能力，为勘探的情况和生产能力做出评价。探
井试油气一般采用分层测试，从下到上，试完 一层封闭一层。如果试油气有生产价值，可保 持该油气井，进行临时弃井作业。
4、 完井
• 5.完井试油气
• 一般情况下，对于有自喷能力的油层，通过在井口更换3~4 个不同直径的油嘴进行测试，测试时油嘴直径的更换应该由 小到大。每一油嘴测试的时间为2~3天，直到油井的产量和 井底压力稳定为止。每个油嘴都要测得日产油量、日产气量 、日产水量、含砂量、井底压力。最后还要用一个小直径的 油嘴测试，以便进行深井取样。 • 待这些工作完了之后，还要将压力计下到油层部位关井，测 压力恢复及地层压力。关井时间一般需要3~5天，然后将压 力计取到地面上来，并从压力计中取出压力记录卡片。最后 ，将3~4个不同油嘴取得的各项资料和压力恢复资料，进行 整理分析，从而可以评价油井的产油能力，计算油层渗透率 以及其他油层参数等。
钻井工艺
钻 进 工 程
下表 层 套管 注水 泥 施工 二开施 工
一 开 钻 进
三开施 工
井身结 构
3、 固井 • 套管的种类
• 按使用目的不同分为：
• 表层套管固井起的是“泥浆通路 ，油气门户”的作用。
• 技术套管固井，它起的是“巩固
后方，安全探路”的作用。 • 油层套管起的是“严密封隔，油 气门户”的作用。
第二章井身结构设计
第二章 井身结构设计井身结构设计就是钻井工程得基础设计。
它得主要任务就是确定套管得下入层次、下入深度、水泥浆返深、水泥环厚度、生产套管尺寸及钻头尺寸。
基础设计得质量就是关系到油气井能否安全、优质、高速与经济钻达目得层及保护储层防止损害得重要措施。
由于地区及钻探目得层得不同,钻井工艺技术水平得高低,国内外各油田井身结构设计变化较大。
选择井身结构得客观依据就是地层岩性特征、地层压力、地层破裂压力。
主观条件就是钻头、钻井工艺技术水平等。
井身结构设计应满足以下主要原则:1.能有效地保护储集层;2.避免产生井漏、井塌、卡钻等井下复杂情况与事故。
为安全、优质、高速与经济钻井创造条件;3.当实际地层压力超过预测值发生溢流时,在一定范围内,具有处理溢流得能力。
本章着重阐明地下各种压力概念及评价方法,井身结构设计原理、方法、步骤及应用。
第一节 地层压力理论及预测方法地层压力理论与评价技术对天然气及石油勘探开发有着重要意义。
钻井工程设计、施工中,地层压力、破裂压力、井眼坍塌压力就是合理钻井密度设计;井身结构设计;平衡压力钻井;欠平衡压力钻井及油气井压力控制得基础。
一、几个基本概念1.静液柱压力静液柱压力就是由液柱自身重量产生得压力,其大小等于液体得密度乘以重力加速度与液柱垂直深度得乘积,即0.00981hP H (2-1)式中:P h ——静液柱压力,MPa;r ——液柱密度,g/cm 3; H ——液柱垂直高度,m 。
静液柱压力得大小取决于液柱垂直高度H 与液体密度r ,钻井工程中,井愈深,静液柱压力越大。
2.压力梯度指用单位高度(或深度)得液柱压力来表示液柱压力随高度(或深度)得变化。
ρ00981.0==HP G hh (2-2) 式中:G h ——液柱压力梯度,MPa/m; P h ——液柱压力,MPa; H ——液柱垂直高度,m 。
石油工程中压力梯度也常采用当量密度来表示,即HP h00981.0=ρ (2-3)式中:r ——当量密度梯度,g/cm 3; 3.有效密度钻井流体在流动或被激励过程中有效地作用在井内得总压力为有效液柱压力,其等效(或当量)密度定义为有效密度。
井身结构图绘制
02 井身结构图绘制前准备工 作
收集相关资料和数据
井身结构设计资料
包括井身结构类型、各层 套管尺寸和下入深度等。
地质资料
收集地层岩性、厚度、倾 角等地质信息，以便在图 中准确表示。
工程数据
获取钻井、完井等工程数 据，如井深、井径、井斜 等。
确定绘图比例和尺寸范围
根据实际井深和图纸尺寸，选择合适 的绘图比例，确保图纸清晰易读。
01 确保绘图软件或工具设置正确的比例尺；
02
对比实际井身尺寸与图纸尺寸，调整图形比 例；
03
使用专业的绘图软件或插件，以确保比例准 确；
04
在绘制过程中定期检查比例，避免误差累积 。
关键元素缺失或错误纠正
核对井身结构图所需的关键元素 清单，如井口、井底、套管、油 管等；
对于缺失或错误的元素，及 时进行补充和更正；
优化措施
介绍针对井身结构图绘制过程中存在的问题所采取的优化措施， 如改进数据收集方式、优化图层设置等。
效率提升
分析优化措施实施后绘图效率的提升情况，包括缩短绘图时间、减 少修改次数等。
质量改善
评价优化措施实施后井身结构图的质量改善情况，如提高图面清晰 度、增强图件实用性等。
06 井身结构图绘制总结与展 望
05 井身结构图在实际应用中 案例分析
案例一：某油田勘探项目应用实例
项目背景
介绍该油田的地质特征、勘探目的及井身结构图在其中的应用重要 性。
绘图过程
详细描述井身结构图的绘制流程，包括数据收集、图层设置、符号 标注等关键步骤。
应用效果
分析井身结构图在油田勘探中的实际应用效果，如提高钻井效率、优 化开发方案等。
对照实际井身结构和相关规范， 检查图中元素是否齐全、正确；
固井专题(一) 井身结构
固井专题(一) 井身结构
井身结构的概念
井身结构是指由直径、深度和作用各不相同，且均注水泥封固环形空间而形成的轴心线重合的一组套管与水泥环的组合。
组成及作用
井身结构主要由导管、表层套管、技术套管、油层套管和各层套管外的水泥环等组成。
1.导管：井身结构中下入的第一层套管叫导管。
其作用是保持井口附近的地表层。
2.表层套管：井身结构中第二层套管叫表层套管，一般为几十至几百米。
下入后，用水泥浆固井返至地面。
其作用是封隔上部不稳定的松软地层和水层。
3.技术套管：表层套管与油层套管之间的套管叫技术套管。
是钻井中途遇到高压油气水层、漏失层和坍塌层等复杂地层时为钻至目的地层而下的套管，其层次由复杂层的多少而定。
作用是封隔难以控制的复杂地层，保持钻井工作顺利进行。
4.油层套管：井身结构中最内的一层套管叫油层套管。
油层套管的下入深度取决于油井的完钻深度和完井方法。
一般要求固井水泥返至最上部油气层顶部100~150米。
其作用封隔油气水层，建立一条供长期开采油气的通道。
5.水泥返高：是指固井时，水泥浆沿套管与井壁之间和环形空间上返面到转盘平面之间的距离。
相关术语
1.完钻井深：从转达盘上平面到钻井完成时钻头所钻井的最后位置之间的距离。
2.套管深度：从转盘上平面到套管鞋的深度。
3.人工井底：钻井或试油时，在套管内留下的水泥塞面叫人工井底。
其深度是从转盘上平面到人工井底之间的距离。
第2讲_井身结构设计
测技术得到发展，特别是近平衡钻井的推广和井控技术的掌
握，使井身结构中套管层次和下入深度的设计，逐步总结出 一套较为科学的设计方法。
在“六五”期间，我国开始应用这套方法．首先在中原
油田取得很大效益。如在3500到4700m深井中，使平均事故 时间大幅度下降、建井周期缩短、钻井成本下降。
长江大学石油工程学院钻井工程研究所
5.1、中间套管设计
2.2、发生溢流（井涌）时
f 2
剖面图中最大地层压力梯度点对应的深度（m）
p m ax
Sb S
f
D p m ax D 21
Sk
井涌条件允许值
地层设计破裂压当量密度
激动压力系数
剖面图中最大地层压力对应的当量密度值 破裂压力安全增值 中间套管下入深度的初始假定点深度（m）
长江大学石油工程学院钻井工程研究所
3、井身结构设计中所需要的基础数据
地层破裂安全增值Sf由地区统计资料得到，一般取 0.031 g/cm3； 井涌条件允许值Sk由地区统计资料得到，一般取 0.051-0.10 g/cm3； 最大回压pwh由工艺条件决定，一般取2.0-4.0MPa；
. 钻压差允许值 卡
7、水泥返深设计
对于油层，生产套管的管外水泥返深至少应该在油 层顶部200m以上。对于气层，生产套管的管外水泥 返深至少应该在油层顶部300m以上；
中间套管的管外水泥返深至少应该在复杂或大断层
100m以上； 尾管的管外水泥返深至少在尾管的悬挂器以上；
表层套管的管外水泥返到地面。
长江大学石油工程学院钻井工程研究所
长江大学石油工程学院钻井工程研究所
5.1、中间套管设计
（2）中间套管下入深度 的初始假定点D21 在压力剖面图的横坐标 上，找出前面已经确定的
石油工程技术 井下作业 井身结构及完井方法
井身结构及完井方法1井身结构所谓井身结构，就是在已钻成的裸眼井内下入直径不同、长度不等的几层套管，然后注入水泥浆封固环形空间间隙，最终形成由轴心线重合的一组套管和水泥环的组合。
如图1所示。
图1井身结构示意图1—导管；2—表层套管；3—技术套管；4—油层套管；5—水泥环1.1导管井身结构中靠近裸眼井壁的第一层套管称为导管。
导管的作用是：钻井开始时保护井口附近的地表层不被冲垮，建立起泥浆循环，引导钻具的钻进，保证井眼钻凿的垂直等，对于不同的油田或地层，导管的下入要求也不同。
钻井时是否需要下入导管，要依据地表层的坚硬程度与结构状况来确定。
下入导管的深度一般取决于地表层的深度。
通常导管下入的深度为2～40m。
下导管的方法较简单，是把导管对准井位的中心铅垂直方向下入，导管与井壁中间填满石子，然后用水泥浆封固牢。
1.2表层套管井身结构中的第二层套管叫做表层套管。
表层套管的下入深度一般为300～400m，其管外用水泥浆封固牢，水泥上返至地面。
表层套管的作用是加固上部疏松岩层的井壁，供井口安装封井器用。
1.3技术套管在表层套管里面下入的一层套管(即表层套管和油层套管之间)叫做技术套管。
下入技术套管的目的主要是为了处理钻进过程中遇到的复杂情况，如隔绝上部高压油(气、水)层、漏失层或坍塌层，以保证钻进的顺利进行。
下入技术套管的层次应依据钻遇地层的复杂程度以及钻井队的技术水平来决定。
一般为了加速钻进和节省费用，钻进过程中可以通过采取调整泥浆性能的办法控制复杂层的喷、坍塌和卡钻等，尽可能不下或少下技术套管。
下入技术套管的层次、深度以及水泥上返高度，以能够封住复杂地层为基本原则。
技术套管的技术规范应根据油层套管的规范来确定。
1.4油层套管油井内最后下入的一层套管称为油层套管，也称为完井套管，简称套管，油层套管的作用是封隔住油、气、水层，建立一条封固严密的永久性通道，保证石油井能够进行长时期的生产。
油层套管下入深度必须满足封固住所有油、气、水层。
井身结构
技术术语
1.完钻井深
2.套管深度 3.人工井底
第一章 绪 论
1.1 井身结构 1.2 完井方法
1.3 完井井口装置
油井完成方法依据钻开油、气层和下入油层套管的先 后次序，分为先期完井法和后期完井法两种类型。 先期裸眼完井法 尾管射孔完井法 衬管完井法
先下入油层 套管再钻开 油、气层
先期完井法
完 井 方 法
最后射孔，射孔弹射穿套管、 水泥环并穿至油层某一深度，
层水、底水和气顶，避开夹层
建立起油流通道。
深度要求严格，固井质量要求
高，水泥浆可能损害油气层。
2）尾管射孔完井是 在钻头钻至油层顶界后，
下套管注水泥固井，然后
用小一级的钻头钻穿油层 至设计井深，用钻具将尾 管送下并悬挂在套管上， 再对尾管注水泥固井，然
2、 射孔完井法
1）套管射孔完井是钻至油
层直至设计井深，然后下套 管到油层底部注水泥固井，
优点：既可以选择性地射开不 同压力、不同物性的油层，以 避免层间干扰，还可以避开夹 的坍塌，具备实施分层注、采 和选择性压裂或酸化等分层作 业的条件。 缺点：出油面积小、完善程度
套管射孔完井方式示意图 1-表层套管；2-油层套管；3水泥环；4-射孔孔眼头
几个重要术语： 1.方补心：旋转钻井时，带动井下工具旋转的转盘中间用 来卡住方钻杆的部件。 2.油补距（补心高差）: 是钻井转盘上平面到套管四通上
法兰面之间的距离。
3.套补距:是指钻井转盘上平面到套管短节法兰上平面之 间的距离。 4.联入:是指钻井转盘上平面（方补心）到第一根套管接 箍的距离。
后射孔。
深井
尾管射孔完井示意图 1-表层套管；2-技术套管； 3-尾管；4-射孔孔眼； 5-油层；6-水泥环；7-悬挂器
培训3井身结构
一、井身结构及井口设备
一、井身结构及井口设备
水井管柱示意图
二、油水井管理知识
第一节
一、清蜡与防蜡： 清蜡与防蜡： 蜡在井筒举升过程中析出来会粘结在管壁上， 蜡在井筒举升过程中析出来会粘结在管壁上，缩小油管的流通截面 增加油流阻力，影响油井生产，在集输过程中，会增加回压， 积，增加油流阻力，影响油井生产，在集输过程中，会增加回压，影 响油井产量。 响油井产量。
油井管理
二、油水井管理知识
（二）油井清蜡措施： 油井清蜡措施： 1、机械清蜡： 、机械清蜡： （1）检泵清蜡。 ）检泵清蜡。 （2）刮蜡片清蜡。 ）刮蜡片清蜡。 2、热力清蜡： 、热力清蜡： （1）蒸汽洗井（汽化水洗井）。 ）蒸汽洗井（汽化水洗井）。 （2）热水（热油）洗井。 ）热水（热油）洗井。 （3）混汽洗井。 ）混汽洗井。 热洗的要求：施工中注意洗井液的温度和排量，避免卡泵的发生，清蜡要彻底， 热洗的要求：施工中注意洗井液的温度和排量，避免卡泵的发生，清蜡要彻底， 确保洗后油井能恢复正常生产。 确保洗后油井能恢复正常生产。
第四采油厂地质研究所
目
录
一、井身结构及井口设备 二、油水井管理知识
一、井身结构及井口设备
第一节 井身结构
井身结构是下入井下不同直径的钢管，主要包括：导管、表层套管、 井身结构是下入井下不同直径的钢管，主要包括：导管、表层套管、技术 套管、油层套管、油管。 它是保证油井生产的一个重要组成部分。 套管、油层套管、油管。 它是保证油井生产的一个重要组成部分。
二、油水井管理知识
（三）试注：目的是为了了解地层吸水能力的大小，常用吸水指数表示。长短 试注：目的是为了了解地层吸水能力的大小，常用吸水指数表示。 以注水量稳定为原则，一般要试注 天 以注水量稳定为原则，一般要试注3-5天。 （四）投注：指转入正常注水。 投注：指转入正常注水。 二、注水井的管理要点：总目标是均衡、合理、有效的注水。概括为：“三定、 注水井的管理要点：总目标是均衡、合理、有效的注水。概括为： 三定、
井身结构设计与固井
执行情况回顾
定期对安全保障措施的执行情况进行回顾和总结，分析存在的问题和不足，提出改进措 施和建议。
持续改进方向和目标设定
持续改进方向
根据风险评估和安全保障措施执行情况 ，明确井身结构设计与固井过程中需要 持续改进的方向和重点。
压力监测
实时监测注浆过程中的压力变 化，确保注浆过程平稳、安全 。
异常情况处理
对注浆过程中出现的异常情况 ，如漏失、气窜等，及时采取
有效措施进行处理。
顶替效率提升措施实施
优化顶替流态
通过调整顶替液的性能、流量等参数，优化 顶替流态，提高顶替效率。
增加顶替排量
在保证安全的前提下，适当增加顶替排量， 提高顶替速度和效率。
VS
目标设定
设定明确、可量化的改进目标，包括降低 风险等级、提高安全保障措施的有效性等 ，为持续改进提供明确的方向和动力。
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材料准备
根据设计要求，准备好所需的 水泥、添加剂等材料，并对其
进行质量检验。
施工方案制定
根据井身结构、地质条件等因 素，制定详细的施工方案和应
急预案。
注水泥浆过程监控
水泥浆性能监控
实时监测水泥浆的密度、流动 性、失水量等性能指标，确保
其符合设计要求。
注浆速度控制
根据井深、井径等因素，合理 控制注浆速度，避免出现注浆 不均、堵管等问题。
井身结构的重要性
井身结构设计的合理与否直接影 响到钻井施工安全、速度和成本 ，以及后续油气开采的效率和效 益。
设计原则与规范要求
设计原则
第二章第四节 井身结构设计1
井底压力随作业不同而变化： (1)静止状态，井底压力＝环形空间静液压力； (2)正常循环时，井底压力＝环形空间静液压力+环形空间压力损失； (3)用旋转防喷器循环钻井液时，井底压力＝环形空间静液压力+环形空间压力损
失+旋转防喷器的回压，
(4)循环出气涌时，井底压力＝环形空间静液压力十环形空间压力损失+节流器压 力； (5)起钻时，井底压力＝环空静液压力+抽吸压力； (6)下钻时，井底压力＝环空静液压力+激动压力； (7)空井时，井底压力＝环空静液压力； (8)关井时，井底压力＝环空静液压力+井口回压+气侵附加压力
mE max
H p max Hn
SK
溢流关井
Pd Pa Pd pd Pa pa
Pd+Php=Pp Pa+Pha=Pp
Pp
php
pha
pp
钻遇井涌时压力分析
正常钻井时
m p Sw
钻至Hx遇到井涌关井，套管压力pa，设井涌系数 Sk
pa 0.00981 Sk H x pa Sk 0.00981 Hx
Δ PN(Δ Pa)
Gf Gp
当量泥浆密度
井身结构设计
1、正常作业时（起下钻、钻进）： 起钻： 最大钻井液密度：某一层套管的钻进井段中所用的最大钻井液密 度应不小于和该井段中的最大地层压力梯度当量密度与最大抽吸 压力梯度当量密度之和。
max P max Sw
ρmax:某层套管的钻进井段中所使用的最大钻井液密度，g/cm3； ρpmax该井段的最大地层压力梯度， g/cm3； Sw:考虑到上提钻柱时抽吸作用使井底压力降低，为了平衡地层压力 所加的附加钻井液密度， g/cm3。Sw=0.024-0.048 g/cm3 .
井身结构
缺点：出油面积小，完善程度差
对井深和射孔深度要求严格
对固井质量要求高，水泥浆可能 损害油气层
二、完井方式——类型
（2)射孔完井方式——尾管射孔完井
尾管射孔完井是 在钻头钻至油层顶界 后，下套管注水泥固 井，然后用小一级的 钻头钻穿油层至设计 井深，用钻具将尾管 送下并悬挂在套管上， 再对尾管注水泥固井， 然后射孔
（2）绕丝筛管是由绕丝形成一种连续缝隙，流体通过 筛管时几乎没有压降，且绕丝筛管的断面为梯形，具有一定 的“自洁作用”，轻微的堵塞可被产出流体疏通，其流通面 积比割缝衬管大。
（3）绕丝筛管以不锈钢为原料，其耐腐蚀性强，使用 寿命长，综合经济效益高。
二、完井方式——类型
4、砾石充填完井方式
砾石充填
直接充填砾石 预制充填砾石
无气顶、无底水、无含水夹层及易塌夹层的储层
单一厚储层，或压力、岩性基本一致的多层储层
不准备实施封隔层段及选择性处理的储层
同裸眼完井 复合型完井
有气顶或储层顶届附近有高压水层，但无底水的储层
二、完井方式——类型
（2）射孔完井方式
射孔完井方式分为
套管射孔完井 尾管射孔完井
二、完井方式——类型
（2)射孔完井方式——套管射孔完井
裸眼砾石充填 套管内砾石充填
二、完井方式——类型
4、砾石充填完井方式——裸眼砾石充填
钻头钻至油层顶界以上约3m后， 下生产套管注水泥固井，再用小一级 的钻头钻穿水泥塞，钻开油层至设计 井深，然后更换扩张式钻头将油层部 位的井径扩大到生产套管的1.5-2倍， 以确保充填砾石时有较大的环形空间， 增加防砂层的厚度，提高防砂效果。
套管射孔完井是钻穿 油层直至设计井深，然 后下生产套管至油层底 部注水泥固井，最后射 孔。射孔弹射穿油层套 管，水泥环并穿透油层 至某一深度，建立起油 流的通道。
井身结构的定义
井身结构的定义什么是井身结构？井身结构是钻井工程中的一个重要概念，它是指从地面到井底的整个井筒的建造和组成部分。
井身结构主要包括井壁、井眼、套管等构件。
井身结构在钻井过程中起着关键的作用。
它不仅要保证钻井工作的顺利进行，还要确保井筒的稳定和完整性。
井身结构的设计和施工是钻井工程中的重要环节，直接关系到井的安全和效益。
井壁井壁是井身结构的一部分，它是在地面上打井时用来固定井筒的部分。
井壁可以通过钻井液、固井材料等方式来增强井筒的稳定性。
井壁的设计需要考虑到不同地质条件和井筒的直径以及井深等因素。
井壁的主要作用有以下几个方面： - 确保井筒的稳定性，防止井筒塌陷。
- 控制井筒中的钻井液流动，维持井筒的良好环境。
- 提供支撑和保护井筒，防止井筒破坏。
井眼井眼是井筒内径的一部分，也是井身结构的组成部分。
井眼的大小和形状直接影响井筒中钻具的通行。
井眼一般是通过钻头在地下进行钻探过程中形成的。
井眼的大小对钻井工程的效率和安全性有着重要的影响。
如果井眼太小，可能会导致钻具卡住或者无法正常工作；如果井眼太大，可能会导致井壁不稳定，井筒塌陷的风险增加。
为了保持井眼的稳定和形状的标准，钻井中通常会使用套管进行衬砌。
套管可以提供强度和支撑，保持井眼的形状和稳定性。
套管套管是井身结构中的重要组成部分。
它是通过在井筒中嵌入的一系列管道来加固和保护井眼的。
套管可以固定井眼的形状，并防止井筒失稳和塌陷。
套管一般由一系列管道组成，依次从地面到井底嵌入井筒中。
每根管道都与上下两段管道相连接，形成一个完整的井眼保护体系。
套管的选择和设计要考虑到井深、地质条件、井眼直径等因素。
设计合理的套管可以提供井眼的稳定性和完整性，防止井筒塌陷和泥浆漏失等问题。
井身结构的建造过程井身结构的建造是钻井工程的重要部分，它需要经历以下几个主要步骤：1.打井：首先，需要在地面上选择合适的位置，使用钻机进行钻井作业。
通过钻具和钻头的旋转、冲击等作用，逐渐形成井筒。
井身结构的定义
井身结构的定义一、引言井身结构是指钻井过程中所使用的钻井设备和管柱的组合，它是油气勘探开发中非常重要的一环。
本文将从井身结构的定义、组成、分类、特点等方面进行详细阐述。
二、定义井身结构是指钻井过程中所使用的各种管柱和连接件，包括钻杆、套管、油管等，并且这些管柱和连接件按照一定顺序组成一个整体，从而完成井的钻探和完井作业。
三、组成1. 钻杆：是一种长条形金属杆，用于连接钻头和钻机。
根据不同的工作条件和要求，钻杆可以分为普通钢质钻杆、高强度合金钢质钻杆等。
2. 套管：是一种长条形金属管，用于衬装井孔壁。
根据不同的工作条件和要求，套管可以分为油套管、水套管等。
3. 油管：是一种长条形金属管，用于输送原油或天然气。
根据不同的工作条件和要求，油管可以分为各种规格和型号。
4. 连接件：用于连接不同类型的管柱，包括各种接头、套管夹等。
四、分类1. 按照用途分类：可以分为探井结构、开发井结构、注水井结构等。
2. 按照组成方式分类：可以分为整体式井身结构和组装式井身结构两种。
3. 按照工作条件分类：可以分为陆上井身结构和海洋井身结构两种。
五、特点1. 高强度：由于钻探过程中需要承受大量的压力和拉力，所以井身结构必须具备足够的强度和刚性。
2. 耐腐蚀：由于钻探过程中会遇到各种化学物质和高温高压环境，所以井身结构必须具备良好的耐腐蚀性能。
3. 稳定性好：由于钻探过程中会遇到各种地质条件和工作环境，所以井身结构必须具备良好的稳定性，以确保钻探作业的安全和稳定。
六、总结本文从定义、组成、分类、特点等方面进行了详细阐述。
可以看出，井身结构在油气勘探开发中具有非常重要的作用，它的质量和性能直接影响到钻探作业的效率和安全。
因此，在井身结构的选型和使用过程中，必须严格按照相关标准和规范进行操作，以确保井身结构的质量和稳定性。
第10章_井身结构设计
正文： p 表示压力； G 表示压 力梯度；t表示时间。
下标： f 表示破裂； m 表示泥 浆(钻井液)；p表示孔隙； s 表示坍塌。
二、套管柱类型及井身结构概念
1. 套管作用 2. 套管柱的不同类型 3. 井身结构示例 4. 井身结构定义
二、套管柱类型及井身结构概念
四、井身结构设计中所需要的基础数据
地质方面的数据 工程类数据
四、井身结构设计中所需要的基础数据
4.1 地质方面的数据
（1）岩性剖面及其故障提示； （2）地层孔隙压力剖面； （3）地层破裂压力剖面。
四、井身结构设计中所需要的基础数据
4.2 工程类数据
（1）抽汲压力允许值（Sb）与激动压力允许值（Sg） （2）地层压裂安全增值（Sf） （3）井涌条件（Kick size）允许值（Sk） （4）压差允许值 正常压力地层ΔpN 异常压力地层ΔpＡ
（1）各层套管（油层套管除外）下入深度初选点Hn
的确定； （ 2 ）校核各层套管下到初选点深度 Hni 时是否发生 压差卡套管； （3）当中间套管下入深度浅于初选点（Hn<Hni）时，
则需要下尾管并要确定尾管下入深度Hn+1；
（4）必封点的确定。
五、井身结构设计方法及步骤
5.1 确定各层套管（油层套管除外）下入深度初选点Hn
五、井身结构设计方法及步骤
5.1 确定各层套管（油层套管除外）下入深度初选点 Hn （2）最大钻井液密度ρmmax 由起钻时的压力平衡条件确定 最大钻井液密度
m Sb p
取临界状态
m max p max Sb
钻井液密度 地层孔隙压力梯度 意义：起钻时，井内压力要大于地层压力。
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井身结构
石油和天然气的开采过程中需要在地面和地下油气层之间建立一条油气通道，这条通道就是井。
这条数十米或是几千米的油气通道需要用多层套管和水泥环进行固定、封闭。
井身结构是指由直径、深度和作用各不相同，且均注水泥封固环形空间而形成的轴心线重合的一组套管与水泥环的组合。
主要由导管、表层套管、技术套管、油层套管和各层套管外的水泥环等组成。
是钻井中途遇到高压油气水层、漏失层和坍塌层等复杂地层时为钻至目的地层而下的套管，其层次由复杂层的多少而定。
井身结构主要由导管、表层套管、技术套管、油层套管和各层套管外的水泥环等组成。
1.导管：井身结构中下入的第一层套管叫导管。
其作用是保持井口附近的地表层不被冲垮，建立起泥浆循环，引导钻具的钻进，保证井眼钻凿的垂直等。
技术要求：①下入深度一般取决于地表层的深度，通常导管下入深度为2—40m。
导管直径一般450mm和375mm。
②管外用水泥封牢固。
2.表层套管：井身结构中第二层套管叫表层套管，一般为几十至几百米。
下入后，用水泥浆固井返至地面。
其作用是封隔上部不稳定的松软地层和水层以利于后续钻进、防止后续钻进中井壁垮塌和钻井液对上部淡水层的污染、安装防止井喷用的设备、支撑技术套管和生产套管的重量。
技术要求：①表层套管的下入深度一般取决于上部疏松岩层的位置，下入深度一般为30—150m（或300—400m）。
直径尺寸400mm和324mm。
②管外用水泥浆封固牢，水泥上返至地面。
3.技术套管：表层套管与油层套管之间的套管叫技术套管。
是钻井中途遇到高压油气水层、漏失层和坍塌层等复杂地层时为钻至目的地层而下的套管，其层次由复杂层的多少而定。
作用是封隔难以控制的复杂地层，保持钻井工作顺利进行。
技术要求：下入技术套管的层次、深度以及水泥上返高度，以能够封住复杂的地层为基本原则。
其局限性是增大了钻井成本，故现实中很少采用。
4.油层套管：井身结构中最内的一层套管叫油层套管。
其作用保护和加固井壁，封隔油、气、水层，建立一条供长期开采油气的通道，保证能够长时期生产和增值措施的要求。
技术要求：①油层套管的下入深度取决于目的油层（生产层）和完井方法，必须满足封固住所有油、气、水层，下入深度一般应超过油层地界30m以上，井在最下一个油层底部要有一个足够的沉沙袋。
②管外用水泥浆封固牢，一般要求固井水泥返至最上部油气层顶部100～150米。
5.水泥返高：是指固井时，水泥浆沿套管与井壁之间和环形空间上返面到转盘平面之间的距离。