【钻井工程】井身结构图
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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。
《钻井工程》课程设计乌39井姓名专业班级油工61302学号班级序号18指导教师张俊1 井身结构1.1井身结构示意图2.钻具组合设计 2.1一开钻具组合设计本井一开钻井液密度为ρd=1.15g/cm 3,最大钻压Wmax=100KN ,钻井深度D 1=500m ,井斜角为0°,钢材密度取7.85g/cm3,安全系数取S N =1.2。
一开井眼直径381mm ,钻头尺寸选用直径381.0mm ,根据钻头与钻柱尺寸配合关系,钻铤选用直径为228.6mm 的钻铤,钻杆选用直径为127mm 的钻杆。
2.1.2钻铤长度设计(1)计算浮力系数K b =1-(ρd/ρs )=1-(1.15/7.85)=0.854 (2)计算第一段钻铤长度本井选用NC61-90线密度q c =2.847kN/m ,单根长度为9.1m 的钻铤,根据中心点原则该钻铤需用长度为:L c =S N Wmax/(q c K b )=(1.2×100)/(2.847×0.854×1)=49.356m n=49.356/9.1=5.4根据库存和防斜要求NC61-90钻铤实取6根,上接直径为203.2mm 的钻铤9根,直径为177.8的钻铤12根,组成塔式钻具组合。
(3)钻铤参数计算钻铤总长度为:Lc= L c 1+ L c 2+ L c 3=(6+9+12)×9.1=245.7m 钻铤总浮重为:F mc =K b cos α(L c1q c1+ L c21q c2+ L c31q c3)=0.854×1×(6×2.847+9×2.19+12×1.606)×9.1=435.7kN本井钻杆选用外径127mm,壁厚为9.195mm,D级新钻杆,其线密度=0.284kN/m,最小抗拉挤力Fy =1290.86kN,最小抗挤力为pc=50.96Mpa。