套管阀下入深度计算(改)

套管阀下入深度计算
1、
起下钻杆情况
井内钻具全按照常用5“（127mm ）钻杆考虑，套管阀的下入深度取决于井下套压的上顶力与钻杆重量之间的压力平衡点（钻具失重点），另外考虑钻杆的浮力可得出如下等式：
qL=P a s dp +f 浮+A
qL=P a s dp +s dp ’Lγ欠+A 其中：钻杆线重q=29.06Kg/m;内径d 内=108.62mm 。

钻杆横截面积s dp =d 外2π/4=1.266钻杆壁横截面积s dp ’=（d 外2-d 内2代入
②式得： 其中 L ——套管阀下入深度，m ； P a ——允许最大套压值，Mpa ； γ欠——设计欠平衡钻井液密度，A ——安全附加值，t 。

试取A=2t ，γ欠=0.94 g/cm 3，计算不同套压下套管阀下入深度如下：
L=
43.589P a 1-0.1171γ欠 + 34.41A
1-0.1171γ欠
2、 带压下油管情况
同理，井内油管全按照常用31/2“（88.9mm ）钻杆考虑，套管阀的下入深度
取决于套压与油管重量之间的压力平衡点，另外考虑油管的浮力可得出如下等式：
qL=P a s tb +f 浮+A ④
qL=P a s tb +s tb ’Lγ欠+A ⑤
其中：油管线重q=18.92Kg/m;外径d 外=88.9mm ；内径d 内=69.8mm 。

油管横截面积s tb =d 外2π/4=6.2×10-3m 2
油管壁横截面积s tb ’=（d 外2-d 内2）π/4=2.38×10-3m 2
代入⑤式得： ⑥
(6)式为考虑下油管情况下套管阀下入深度的推导公式， 为附加安全深度。

L ——套管阀下入深度，m ； P a ——允许最大套压值，Mpa ； γ欠——设计欠平衡钻井液密度，g/cm 3； A ——安全附加值，t 。

试取A=2t ，γ欠=0.94 g/cm 3，计算不同套压下套管阀下入深度如下：
L= 32.77P a 1-0.1258γ欠
+ 52.85A
1-0.1258γ欠 52.85A
1-0.1258γ欠
3、 结论：
（1）根据起下钻具和下油管2种不同工况下的计算结果，套管阀下入深度的取值原则应保证2种工况都安全施工，既取位置最深的值，套管阀下入越深则安全系数越高。

（2）安全附加值越大则附加深度越大，也越安全。

（3）因没有现场实钻数据做参考，上述推导公式中使用的钻井液密度按欠平衡设计密度取值。

（4）利用公式 计算的结果比用上述推导公式计算结果大很多，
对于施工而言较安全，但经济性较差。

注： 公式参考2003年11月石油工业出版社出“欠平衡钻井技术与应用”。

钻采院钻井完井中心
P 套m γ
欠
H 阀
= Χ100 P 套m γ
欠
H 阀
= Χ100。