最新钻井工程课程设计

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表A-1 钻井工程课程设计任务书

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一、地质概况29：

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井别：探井井号：设计井深：3265m 目的层：

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当量密度为：g/cm3

表 A-2设计系数

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石工专业石工（卓越班）1201班学生姓名：木合来提.木哈西8

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图 A-1 地层压力和破裂压力

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一．井身结构设计

1.由于该井位为探井，故中间套管下深按可能发生溢流条件确定必封点深度。

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由图A-1得，钻遇最大地层压力当量密度ρpmax=1.23g/cm³，则设计地层破裂压力当17

量密度为：ρfD=1.23+0.024+3245/H1×0.023+0.026.

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试取H1=1500m，则ρfD=1.23+0.024+2.16×0.023+0.026=1.33 g/cm³,

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ρf1400=1.36 g/cm³ > ρfD 且相近，所以确定中间套管下入深度初选点为H1=1500m。

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验证中间套管下入深度初选点1500m是否有卡钻危险。

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从图A-1知在井深1400m处地层压力梯度为1.12 g/cm³以及320m属正常地层压力，22

该井段内最小地层压力梯度当量密度为1.0 g/cm³。

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ΔPN=0.00981×(1.10+0.024-1.0)×320=0.389<11MPa

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所以中间套管下入井深1500m无卡套管危险。

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水泥返至井深500m。

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2.油层套管下入J层13-30m，即H2=3265m。

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校核油层套管下至井深3265m是否卡套管。

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从图A-1知井深3265m处地层压力梯度为1.23 g/cm³，该井段内的最小地层压力梯度29

为1.12g/cm³，故该井段的最小地层压力的最大深度为2170m。

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Δpa=0.00981×（1.23+0.024-1.12）×2170=2.85Mpa<20 Mpa

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所以油层套管下至井深3265m无卡套管危险。

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水泥返至井深2265m。

3.表层套管下入深度。 33

中间套管下入井深1500处，地层压力梯度当量密度为1.12 g/cm ³，给定溢流数值34

S k =0.023 g/cm ³。由公式ρfD=1.12+0.024+1500/D1×0.023+0.026 35

试取700m 得ρfD =1.22 g/cm ³ 36

由图A-1得ρf 700 =1.23 g/cm ³ 37

ρf 700 –ρfD =1.23-1.22=0.01<(0.024~0.048) g/cm ³ 38

满足要求，即表层套管下深700m 。 39

表层套管水泥返至地面。 40

4.本井采用in 78

598313⨯⨯井身结构。 41 表层套管用444.5mm(in 2117）钻头，钻至井深705m ，339.7mm(in 8

331)套管下至井42 深704m,水泥返至地面。

43 中间套管用311.1mm （in 4112）钻头，钻至井深1505m ，244.5mm(8

59in)套管下至井44 深1502m,水泥返至井深500m 。

45 油层套管用215.9mm （in 218）钻头，钻至井深3265m ，139.7（2

15in ）mm 套管下46 至井深3265m,水泥返至井深2265m 。

47 将井身结构设计数据填入表A-3。

48 表A-3井身结构设计结果 49

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二、固井工程设计

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1.套管强度设计

（1）表层套管下深704m，选用K-55，壁厚9.65mm套管，不必进行强度设计。

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（2）中间套管设计（244.5mm）

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设计数据:

下入深度 1502m

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钻井液密度ρm=1.12+0.024=1.144g/cm³，抗外挤安全系数Sc=1.05, 抗拉安全系数59

St=1.80, 抗内压安全系数Si=1.10

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设计方法:采用等安全系数法

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计算井口最大内压力P

si

H G P ρ-410-1.115bi si e P ⨯= 62

MPa P bi 53.16150512.100981.0=⨯⨯=

63 07.1553.16150555.010115.14==⨯⨯⨯--e

P si Mpa 64 设计内压力 MPa S P P i si iD 577.1610.107.15=⨯== 65

因此，抗内压强度小于16.577Mpa 的套管均不能选用。 66

确定下部第一套管，设计挤压强度为 67

MPa P C 70.1705.11502144.100981.01=⨯⨯⨯= 68

由表查得J-55,壁厚10.03mm 套管： 69

Pc=17.72Mpa , Pi=27.23Mpa 70

PT=2313.1kN , q=583.8N/m 71

di=224.4mm ， 长圆螺纹。 72 051.11502

144.100981.072.1711=⨯⨯==o C c P P S >1.05 73 81.107

.1524.271==i S >1.10 74 第二段选用J-55，壁厚8.94mm 套管。 75

P c =13.93Mpa , P i =24.27Mpa

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