石油工程钻井工程设计(最新整理by阿拉蕾)

石油工程钻井工程设计(最新整理by阿拉蕾)内容摘要：

破裂压力 地层压力与 地层 破裂压力 剖面图 最大钻井液密度 m ax pm ax bS???? (21) 式中 : max? 为 某层套管钻进井段中所用最大泥浆密度， 3g/cm ； pmax? 为 该井段中所用地层孔隙压力 梯度等效密度， 3g/cm ； bS 为 抽吸压力允许值的当量密度，取 3g/cm。 发生井涌情况 p m a xm a xf b f kniDS S SD??? ? ? ? ? （ 22）式中： f? 为发生井涌时，在井内最大压力梯度作用下，上部地层不被压裂所应 东北石油大学本科生课程设计 7 有的地层破裂压力梯度 ， 3gcm ； pmax? 为某井段钻进井段中所用的最大 泥浆密度 ， 3g/cm ； bS 为抽吸压力允许值的当量密度 ， 取 ； fS 为地层压裂安全系数 ， ； kS 为 发生井涌时的井涌允量 ，取 3g/cm。 校核各层套管下到初选点时是否会发生压差卡套 0 . 0 0 9 8 1 ( )p m a xp m i n b p m i nP D S??? ? ? ? ? (23) 式中： p? 为 第 n层套管钻进井段内实际的井内最大静止压差， MPa ； minp? 为 该井段内最小地层孔隙压力梯度等效密度， 3g/cm ； Np? 为 避免发生压差卡套的 许用压差，取 12 MPa ；pminD为 该井段内最小地层孔隙压力梯度的最大深度 ， m。 井身结构的设计 套管层次的确定 （ 1） 中间套管下入深度初选点 21D 取初选点 21 1600mD ? p m a xp m a xf b f k21DS S SD??? ? ? ? ? 22020 .6 0 .0 2 4 0 .0 3 0 .0 51600? ? ? ? ? ? （ 3gcm ） 由图查得 3f1600 cm? ? ， f f1600??? 且相近，因此取 21 1600mD ? ， 又 套管底 部需留有 5m 的口袋，因此中间套管下入深度初选点为 21 1595mD ?。 （ 2） 表层套管的下入深度初选点 1D 取初选点 1 1200mD? 东北石油大学本科生课程设计 8 2p2f E b f k1DS S SD??? ? ? ? ? 15951 .5 0 .0 2 4 0 .0 3 0 .0 51200? ? ? ? ? ? （ 3gcm ） 由图查得 3f1200 cm? ? ， fE f1200??? 且相近，因此取 1 1200mD? ，因套管底 部需留有 5m的口袋，因此取 1 1195mD ?。 （ 3） 油层套管下入深度 3D 2200 5 21953D ? ? ? （ m ） （ 4） 校核 中间套管下入到初选点 21 1595mD ? 过程中是否会发生压差卡套管 由图查得， 3p1600 g cm? ?， 3pmin g cm? ?， pmin 1200mD ?。 ? ?1 p m a x b p m i n p m i n0 . 0 0 9 8 1p S D??? ? ? ? ? ?0 .0 0 9 8 1 1 .5 0 .0 2 4 0 .9 7 1 1 9 5? ? ? ? ?? （ MPa ） 1Npp? ?? ，所以取 2 1595mD ?。 （ 5） 验证表层套管下到 1 1195mD ? 处是否会发生压差卡套管 ? ?2 p m a x b p m i n p m i n0 . 0 0 9 8 1p S D??? ? ? ? ? ?0 .0 0 9 8 1 0 .9 7 0 .0 2 4 0 .8 1 0 3? ? ? ? ? ? （ MPa ） 2Npp? ?? ，所以取 1 1195mD ?。 （ 6） 验证油层套管 下到 3 2195mD ? 处是否会发生压差卡套管 ? ?3 p m a x b p m i n p m i n0 . 0 0 9 8 1p S D??? ? ? ? ? ?0 .0 0 9 8 1 1 .6 0 .0 2 4 1 .5 1 5 9 5? ? ? ? ? ? （ MPa ） 3Npp? ?? ，所以取 3 2195mD ?。 东北石油大学本科生课程设计 9 设计结果 井身结构 设计表 项目 表层套管 中间套管 油层套管 下深 ??m 1195 1595 2195 东北石油大学本科生课程设计 10 第 3 章 套管校核 计算的相关公式 某井段的最大外挤压力 310c dp gD? ??? (31)式中： d? 为 该井段所用泥浆的最大密度， g/cm3 ； D 为 某段钢级的下入深度， m ； 某段钢级套管的最大下入深度 n 310DD gS Dd ??? ?? (32) 式中： D? 为 某段钢级套管抗外挤强度 ， MPa ； SD 为 最小抗外挤安全系数，取 ； 套管浮力系数 d1B spK p?? （ 33） 式中： s? 为 某段所用钢材的密度，取 g/cm3 ； 安全系数 抗挤安全系数 c ? ，抗拉安全系数 t ?。 套管设计与校核 油层套管 （ 1） 最大外挤载荷 c1 d 3 D S?? 0 .0 0 9 8 1 1 .9 1 .1 2 5 2 1 9 5? ? ? ? ? （ MPa ） 东北石油大学本科生课程设计 11 表 31 油层套管参数表 项目 钢级 外径 ? ?mm 内径 ? ?mm 均重 ? ?Nm 抗挤强度 ? ?MPa 抗拉强度 ? ?kN 屈服强度 ? ?kN 第一段 T95 2135 2095 第二段 J55 1463 1214 c22dc33 .9 16 16 .6 81. 9 0. 00 98 1 1. 12 5pD gS?? ? ???（ m ） 12 2 1 9 5 1 6 1 6 .6 8 5 7 8 .3 2D L D? ? ? ? ?（ m ） 1 ??,取 1 64N? 根 ，则 1 64 ? ? ? （ m ） 所以 2 2 1 9 5 5 8 2 .4 1 6 1 2 .6D ? ? ?（ m ） 2 ??（根） ，取 2 177N? （ 根 ）。 （ 2） 校核 第一段 3z1 1. 924 8. 14 58 2. 4 1 10 1. 8 19 7. 17 kN7. 85? ???? ? ? ? ? ? ????? t 1 .9 0 .0 0 9 8 1 1 6 1 2 .6 3 0 .0 6 M Pa? ? ? ? ? ? ?6t3s223 0 . 0 6 1 0 4 . 6 %2 0 9 5 1 03 . 1 4 0 . 1 3 9 7 0 . 1 2 4 34??????? 查双向应力椭圆得zs 96%?? ? 抗拉强度变为：zs 21 35 0. 96 20 49 .6 kN 1 97 .1 7k N?? ?? ? ? ?，符合要求。 第二段 3z2 1 .92 4 8 .1 4 2 1 9 5。