井身结构设计与固井.ppt

井身结构设计与固井
第1页，共126页，2022年，5月20日，19点38分，星期日
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主要碎屑岩和碳酸岩
少量岩浆岩和变质岩，甚至页岩
孔隙度、渗透率、孔隙结构、润湿性
油、气、水；稠油粘度大于50mps
孔隙、裂20日，19点38分，星期日
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第二章 井身结构设计与固井
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二、井身结构设计原则
有效保护油气层，避免储层污染伤害
避免漏、喷、塌、卡等井下事故，安全、快速钻井
钻下部地层采用重钻井液时产生的井内压力，不至于压裂上层套管鞋处的薄弱地层
当实际地层压力超过预测值而发生井涌时，在一定压力范围内，具有压井处理溢流能力
下套管顺利，井内钻井液液柱压力和地层压力间的压差不至于压差卡套管
第二章 井身结构设计与固井
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抽吸压力系数Ｓｂ：~ g/cm3
激动压力系数Ｓｇ：~ g/cm3
压裂安全系数Ｓｆ：~ g/cm3
井涌允量　　Ｓｋ：~ g/cm3
压差允值　　△P： △PN = 15~18 MPa
△P A = 21~23 MPa
6 个设计系数：
孔隙压力剖面 破裂压力剖面 坍塌压力剖面 漏失压力剖面
• 4个剖面：
三、井身结构设计基础数据
第二章 井身结构设计与固井
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钻井液静液柱压力
:钻井液密度,（g/cm3）；H:液柱垂直高度，m
Ph

压力梯度/当量密度
单位高度（或深度）增加的压力值
有时直接用当量密度 表示
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地层压力(Formation Pressure)
作用在岩石孔隙流体(油气水)上的压力，也叫地层孔隙压力
当量钻井液密度：

地层破裂压力(Fracture Pressure)
当地层压力达到某一值时会使地层破裂
当量钻井液密度：
当量钻井液密度
井
深
地层孔隙压力
地层破裂压力
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地层坍塌压力(Collapse Pressure)
当井内液柱压力低于某一值时，地层出现坍塌
物理化学耦合作用？

水化
疏松地层井塌
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地层漏失压力(Leakage Pressure)
当钻井液柱压力高于某一临界值时地层发生漏失，可分为自然漏失和压裂漏失。
与钻井液性能、地层孔隙类型等有关。

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钻井液静液柱压力(Hydrostatic Pressure)
压力梯度(Pressure Gradient)
当量密度（Equivalent Circulating Density）
地层孔隙压力( Formation Pressure)
地层破裂压力(Fracture Pressure)
地层坍塌压力(Collapse Pressure)
地层漏失压力(Leakage Pressure)
4个剖面
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当量密度
井
深
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（1）抽吸压力系数 Sb

上提钻柱时，由于抽吸作用使井内液柱压力的降低值，用当量密度表示；Sb =~ g/cm3
裸眼段内使用的最大钻井液密度
防止裸眼井段井涌的钻井液密度
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（2）激动压力系数 Sg
下放钻柱时，由于产生压力激动使井内压力的增加值，当量密度 Sg =~ g/cm3
最大井内压力梯度
井筒内最大压力梯度，当量密度

下钻时井筒压力梯度
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（3）井涌允量 Sk
由于地层压力预测的误差，在钻遇