塔里木非常规井身结构及套管程序设计方案与可行性分析Word下载.docx

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轮古39

5682.00

4460.00

卡钻、钻具落井

1665．5

3

轮古802

5208.50

4007.50

钻具落井打捞

45.3

4

轮南621

5643.50

4147.50

卡钻

35

5

塔中71

5015.39

3811.39

下7"

套管遇阻，开泵不通

6

塔中122

4634.00

3429.00

电测卡电缆

41

7

塔中621

4854.00

3652.80

套管井漏失返

8

轮古381

5516.43

4015.43

74

9

哈德117

5200.00

3997.65

电测卡工具-顿钻-侧钻

954

10

塔中70C

4754.00

原井开窗

钻具断打捞

148

11

轮古37

6310.00

4311.78

两次钻具落井打捞

109

12

4147.75

传输电测仪器信号中断

70

13

6310

测井仪器帽落井

电缆磨损

31

29

14

轮南631

5778

4575.8

电测仪器卡，穿心打捞

42

15

轮古391

5891

4686.13

连续两次穿心打捞

固井施工井口不返浆

7天13小时

16

轮南301

5496

4294.78

卡钻致使侧钻

下套管中途井口不返浆

固井井口不返浆

24天

钻到井深5250.34米卡钻，在2835.10米处侧钻

17

轮古7井

5143.60

3946.1

套管下到底开泵，井口返浆量由大变小，逐渐不返，一级固井不返浆，二级固井返浆

18

塔中77

4680

3880

下套管中途井口返浆，固井施工井口不返浆

19

塔中74

4635.50

3837.31

下套管与固井过程间断漏失

20

塔中72

4918

4119.72

套管下到位，不能建立循环，一、二级固井井口不返浆

21

塔中623

4719.20

3916.7

22

塔中261

4350

3150.96

两次卡电测仪器，穿心打捞

43，62

23

哈得118

5200

4004.87

卡钻回填侧钻

64，42

钻至4559米，短起钻至4404.36米卡钻，在1845.52米处侧钻

24

哈得18

5545.27

4342.78

套管下到底，无法建立循环，一、二级固井井口不反浆

25

哈得18C

5538

4335.51

电测仪器部件落井

套管下到位，无法建立循环，一级固井井口不返浆，二级固井井口返

未打捞

1.2.2.四层井身结构存在的缺陷

目前采用的4层套管程序为：

英买力地区的井普遍采用这种井身结构。

这里以任选的英买36井为例，图1.3给出了该井的井身结构设计图。

图1.3英买36井井身结构设计图

这种井身结构存在的问题是：

97/8"

套管封盐层，强度不够，若采用103/4"

套管环空间隙小，下套管风险大。

1.2.3.五层井身结构存在的缺陷

目前采用的5层套管程序为：

这种井身结构普遍用于山前预探井和评价井，如却勒6井、博孜1井，这里给出却勒6井的井身结构设计图，见图1.4。

（1）、由于地层岩性、层位、深度及压力预测不准，难以封隔多套复杂地层，造成在同一裸眼段应对多种复杂情况，钻井事故复杂时效高，甚至不能钻达地质目的层；

（2）、57/8"

井眼钻井窄压力窗口，油气水层环空压耗大，井底压力平衡极难控制，溢漏严重；

（3）、环空间隙小，固井质量差。

1.2.4.六层井身结构存在的缺陷

目前采用的6层套管程序为：

81/8"

61/4"

41/2"

这里给出六层套管设计的羊塔克502井的套管程序设计图，见图1.5。

这种井身结构存在的问题是

（1）、95/8"

套管内下81/8"

套管环空间隙太小，致使下套管速度慢，同时井底作用的回压大，极易压漏地层；

（2）、81/2"

井眼需长段扩眼至91/2"

，才能下81/8"

套管，扩眼难度大，时间长；

（3）、环空间隙小，无法加工悬挂器，并且回接筒壁薄易变形。

图1.5羊塔克502井井身结构设计图

2.塔里木新型井身结构及套管程序设计

主要针对解决塔里木现有井身结构存在的缺陷，结合塔里木油田地质情况特点，提出了新的井身结构系列。

2.1.两层套管

新的两层套管结构为：

井眼：

121/4"

套管：

51/2"

详细设计数据见表2.1。

2.2.三层套管

新的三层套管结构为：

131/8"

91/2"

61/2"

103/4"

75/8"

×

5"

详细设计数据见表2.2。

2.3.四层套管

新的四层套管结构为：

171/2"

143/8"

详细设计数据见表2.3。

2.4.五层套管

新的五层套管结构为：

26"

131/8"

91/2"

（111/8"

）×

73/4"

详细设计数据见表2.4。

2.5.山前深井、超深井探井井身结构

新的山前深井、超深井探井套管结构为：

井眼：

65/8"

-71/2"

-51/2"

103/4"

8"

61/4"

41/2"

详细设计数据见表2.5。

表2.1两层井身结构及套管程序方案

套管

层次

井眼

（mm）

本层预计

最大深度

套管规格

钢级

ksi

接箍

外径

内径

通径

套管井眼间隙

套管强度

接头

线重（kg/m）

抗挤

（MPa）

内压

屈服

（KN）

扣型

连接

强度

第一层

311.15

（121/4"

）

1200

244.48×

11.99

（95/8"

110

269.88

220.50

216.54

33.34

36.5

63.2

6643

API

偏梯

6674

69.94

第二层

215.9

（81/2"

5900

139.7×

9.17

（51/2"

153.67

121.36

118.19

38.1

76.5

85.2

2852*

2968

29.76

*对于表中所给51/2"

套管，不考虑钻井液浮力时，按照下深5900米计算，套管的抗拉安全系数为1.66。

表2.2三层井身结构及套管程序方案

333.38

（131/8"

273.05×

13.84

（103/4"

298.45

245.36

241.40

30.17

40.5

51.4

8551

8507

90.33

241.3

（91/2"

193.68×

10.92

（75/8"

215.90

171.83

168.66

23.81

54.26

74.88

4756

4863

49.22

第三层

165.1

（6½

"

6500

127.0×

9.19

（5"

141.3

108.61

105.44

19.05

93.0

96.0

2581

长圆

2202

26.79

尾管

*对于表中所给75/8"

套管，不考虑钻井液浮力时，按照下深5900米计算，套管的抗拉安全系数为1.67。

表2.3四层井身结构及套管程序方案

444.5

（171/2"

800

365.13×

13.88

（143/8"

390.50

337.38

333.43

39.69

19.18

50.43

11610

119.47

4900

6600

第四层

6900

*对于表中所给103/4"

套管，不考虑钻井液浮力时，按照下深5000米计算，套管的抗拉安全系数为1.88。

**表中浅绿色底纹对应的套管为非标套管，其强度均按照API公式计算。

表2.4五层井身结构及套管程序方案

线重

（kg/m）

660.4

（26"

300

508×

12.7

（20"

55

533.4

482.60

477.82

76.2

5.3

15.97

7095

7488

158.49

3500

不封盐

5500

13.84*

140

44.06

90.32

11443

11384

封盐

282.58×

18.64

）（下段800m）+

13.84**

301.70

特殊间隙

245.30

241.33

25.4

90.35

111.41

14917

7300.5

120.56

（盐）

6300

196.85×

13.89

（73/4"

219.85

169.07

22.23

105***

119.20

7706.5

7500

62.27

第五层

（61/2"

7000

套管，不考虑钻井液浮力时，按照下深5500米计算，套管的抗拉安全系数为2.35。

如何按照103/4"

套管与111/8"

（下段800米）复合管柱计算，则103/4"

套管的抗拉安全系数为2.23。

**这里之所以采用复合套管柱，是因为111/8"

套管的重量太大，单纯采用此套管时套管柱重量太大。

***此值为API公式计算值，若按照高抗挤套管考虑，其挤毁强度可高于此值。

表2.5山前深井、超深井探井井身结构及套管程序方案

5000

203.2×

15.45

（8"

208

（镦粗）

172.3

168.33

122.42

128.44

8796.3

特殊

6157.4

71.08

168.3+190.5

（65/8＂+71/2＂）

158.75×

（61/4"

无接箍

132.7

129.53

15.85

138

141

5746.7

直连

2873.36

46.41

第六层

127+139.7

（5＂+51/2＂）

114.3×

（41/2"

92.46

89.29

131

127

2696.8

1343.51

27.66

3.新型井身结构及套管程序方案与现行结构的对比

图3.1到图3.3给出了新型井身结构与现行结构的对比。

4.设计总结

　　本次设计的非常用新型井身结构及套管程序与原方案相比，具有以下特点：

（1）套管尺寸与钻头尺寸做到了经济配合；

（2）增加了井眼与套管的环空间隙，提高了下套管可靠性和固井作业效率；

（3）对原先六层井身结构中使用81/8套管的井段避免了扩眼作业，提高了钻井效率；

（4）将原先的无接箍81/8套管改造成了8镦粗接头套管，提高了下套管作业效率。

（5）总体来说，使钻井成本有所下降。