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井身结构

发布日期:2017-02-13 浏览次数:1662
核心提示: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。

介绍


井身结构是影响油气井钻完井安全和油气生产安全的重要因素,井身结构的合理性、安全性是钻完井成败的关键。
对于复杂井,在后两层之间增加一层备用套管。这规范的井身结构对于满足地质、钻井及采油等方面的要求起到了非常积极和重要的作用。

结构


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。

设计


目前常用的井身结构设计方法有自下而上和自上而下两种设计方法,这两种方法设计方法不相同,设计的井身结构也各不相同。
两种设计方法都要依据该区块的地层孔隙压力剖面、地层坍塌压力剖面和地层破裂压力剖面,还要参考该地区的井身结构设计系数,以及邻井的实钻资料来合理的确定井身结构。为钻井施工安全和顺利钻达目的层打下基础。但不同的设计方法需要考虑的因素有所不同,对于的不同地层情况需要采用的设计方法也不一样。
对下部地层的地质情况了解比较清楚的适合采用自下而上的设计方法,自下而上的设计方法根据裸眼井段安全钻进满足的压力平衡、压差卡钻约束条件,自全井大地层孔隙压力处开始,自下而上逐次设计各层套管下入深度的井身结构设计方法;对于下部地层情况了解不准确的可以采用自上而下的设计方法,在设计中有调整的空间,有利于井身结构的动态设计,避免在实钻中出现钻井事故。自上而下的设计方法根据裸眼井段安全钻进应满足压力平衡、压差卡钻约束条件,在已确定了表层套管下入深度的基础下,从表层套管鞋处开始自上而下逐层设计各层套管下入深度的井身结构设计方法。对于己探明区块的开发井或地质环境清楚的井,采用自下而上的设计方法。对于新探区的探井或下部地层地质环境不清楚的井,采用自上而下和自下而上相结合的方法。
但随着科技的发展,钻井工艺技术的提高,钻井进的装备的应用,目前面对多的深井和超深井,并且随之出现的复杂情况也随之发生,仅仅依靠自上而下和自下而上的井身结构设计方法不能满足现场的需要,因此需要考虑井下的复杂情况如易跨塌层、易涌易漏层、盐膏层等,需要在进行井身结构设计时考虑必封点,实现井身结构设计的科学化、合理化。




 
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