井身结构设计.ppt

第二章:井身结构设计第二章:井身结构设计第二章:井身结构设计第二章:井身结构设计??第一节:地层压力理论及预测方法第一节:地层压力理论及预测方法?? Dc Dc 指数指数??声波时差声波时差??地震层速度法地震层速度法??第二节:地层破裂压力预测第二节:地层破裂压力预测??理论计算理论计算??地破试验地破试验??第三节:地层坍塌压力预测第三节:地层坍塌压力预测??第四节:井身结构设计第四节:井身结构设计??第五节:生产套管尺寸设计(自学) 第五节:生产套管尺寸设计(自学) 井身结构井身结构??定义定义??套管层次、套管下入深度以及井眼尺寸(钻头尺寸套管层次、套管下入深度以及井眼尺寸(钻头尺寸)与套管尺寸的配合。)与套管尺寸的配合。??主要内容主要内容??确定套管的层数确定套管的层数??确定各层套管的下深确定各层套管的下深??确定套管尺寸与井眼尺寸的配合确定套管尺寸与井眼尺寸的配合??影响因素影响因素??地层压力(地层压力、破裂压力、地层坍塌压力) 地层压力(地层压力、破裂压力、地层坍塌压力) ??工程参数工程参数??地层必封点地层必封点地层压力理论及预测方法地层压力理论及预测方法??静液柱压力( 静液柱压力( Hydrostatic Hydrostatic pressure pressure ) ) P P h h?定义?静液压力是由液柱重力引起的压力。?计算?ρ:液体密度,(g/cm 3) ?H:液柱垂直高度, mP h )(00981 .0 a h MP H P??地层压力理论及预测方法地层压力理论及预测方法??压力梯度压力梯度( ( Pressure gradient) Pressure gradient) ??单位高度(或深度)增加的压力值单位高度(或深度)增加的压力值??在油田,为方便起见,有时压力梯度单位直在油田,为方便起见,有时压力梯度单位直接用密度单位。或直接用压力系数的概念。接用密度单位。或直接用压力系数的概念。??有效密度(当量密度) 有效密度(当量密度) ??钻井液在流动过程中有效地作用在井内的压钻井液在流动过程中有效地作用在井内的压力为有效液柱压力力为有效液柱压力??通过有效压力换算得到的液体密度称为等效通过有效压力换算得到的液体密度称为等效密度。密度。 m MP H PG a hh/00981 .0???地层压力理论及预测方法地层压力理论及预测方法??上覆岩层压力上覆岩层压力 PO PO ?定义: ??某处地层的上覆岩层压力是指覆某处地层的上覆岩层压力是指覆盖在该地层以上的地层基质(岩盖在该地层以上的地层基质(岩石)和孔隙中流体(油气水)的石)和孔隙中流体(油气水)的总重力造成的压力总重力造成的压力。。?计算??????????? rmH P1 00981 .0 0P0:上覆岩层压力; MPa ;Φ:无量纲的小数ρrm:岩石基质密度, g/cm3 ; ρ:地层空隙中流体密度, g/cm3 ; H:井深, m. P P o o地层压力理论及预测方法地层压力理论及预测方法??地层压力地层压力( ( Formation Formation Pressure) P Pressure) P P P??地层压力是指作用在岩石孔地层压力是指作用在岩石孔隙流体(油气水)上的压力隙流体(油气水)上的压力,也叫地层孔隙压力。,也叫地层孔隙压力。??骨架应力骨架应力( (matrix pressure) matrix pressure) ??由岩石颗粒之间来支撑的那由岩石颗粒之间来支撑的那部分上覆岩层压力。部分上覆岩层压力。??? pPP 0 Po P p?地层压力理论及预测方法地层压力理论及预测方法??地层破裂压力地层破裂压力( (fracture pressure) fracture pressure) ??在井中,当地层压力达到某一值时会使地层在井中,当地层压力达到某一值时会使地层破裂,这个压力称为地层破裂压力。破裂,这个压力称为地层破裂压力。?地层坍塌压力(Caving pressure) ??当井内液柱压力低于某一值时,地层出现坍当井内液柱压力低于某一值时,地层出现坍塌,我们称这个压力为地层坍塌压力。塌,我们称这个压力为地层坍塌压力。??在有异常压力段、使岩石的液体释放造成井在有异常压力段、使岩石的液体释放造成井塌。塌。 2017-2-3 井底环空压力 1 1、不循环时: 、不循环时: 2 2、钻进时: 、钻进时: 3 3、起下钻时: 、起下钻时: Pg Pg为起下钻波动压力为起下钻波动压力 H P a??? 00981 .0 fa hbPPP?? ghbPPP??地层压力理论及预测方法地层压力理论及预测方法地层压力理论及预测方法地层压力理论及预测方法??异常地层压力异常地层压力??正常地层压力一般为