文档介绍：第一章:绪论
一-井的类型;
地质基准井(参考井) :为了了解地层的沉积年代、岩性、厚度、生储盖层组合,并为地球物理勘探提供各种参数所钻的井。
预探井:主要上为探明油田面积,油水边界线,为油田计算可靠工业储量提供资料。
详探井:在证实有工业开采价值的油田上,为确定油层参数,查明油田地质特性,为油田开发做好准备的井,这种井在油层部位要求全取心。
生产(或开发)井:在探明储量,有开采工业价值的油田构造上钻产油产气井。
注水(气)井:为了提高采收率,达到稳产所钻的井。注水注气的主要目的是为了给地层提供生产油气所必须的能量。
二、钻井与完井工程的主要内容(3项即钻进、固井和完井)
钻进(指用钻头破碎岩石,使井眼不断加深的过程。)
固井(即将套管下入井中,并在环形空间内注入水泥浆,以固定套管,封固地层实现对井眼加固)
完井(包括钻开生产层、确定井底完成方法、安装井底及井口装置等。)
第二章:井身结构设计
一、井身结构的定义: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。
二、井内压力系统:
静液柱压力(由液柱自身重力产生的压力,Ph=ρgh)、环空循环压力
波动压力(抽汲压力、激动压力)
井内有效液柱压力(PmE钻井流体在流动或者被激励过程中有效地作用在井内的总压力)
地层孔隙压力(又称地层压力指岩石孔隙中流体的压力。)
地层坍塌压力(当井内液柱压力低于某一压力值时地层出现坍塌或者缩径,该压力即称为坍塌压力Pc)
地层破裂压力(Pf井内液柱压力达到某一值时,地层破裂。)
上覆岩层压力(Po上覆地层岩石基质和孔隙中流体的总重量所产生的压力。)
骨架应力(σ又称有效上覆地层压力或颗粒压力指由岩石颗粒之间相互接触来支撑的那部分上覆地层压力)、地层压力(又称地层孔隙压力指岩石孔隙中流体的压力Pp)
压力梯度(Gh=ph/H)
三、异常高压的形成原因
1、特点:异常高压地层与正常地层之间有一个封闭层
2、形成原因
沉积物的快速沉积,压实不均匀。
渗透作用
构造作用
储集层的机构
水增热作用
油田注水
四、地层压力的预测/监测方法及其适用的条件:
1、DC指数法—利用泥页岩压实规律和压差理论对机械钻速的影响规律来检测地层压力的一种方法。
原理:机械钻速随压差的减少而增加。正常情下,钻速随井深的增加而减小,Dc增加,在异常地层压力地层,钻速增加而dc减小。
适用范围:岩性为泥岩、页岩; 钻进过程中的地层压力监测和完钻后区块地层压力统计分析。
2、声波时差法
原理:声波在地层中的传播速度与岩石的密度、结构、孔隙度及埋藏深度有关。当岩性一定时,声波的速度随岩石孔隙度的增大而减小,对于沉积压实作用形成的泥岩、页岩,在正常地层压力井段,随着井深增加,岩石孔隙度减少,声波速度增加,声波时差减小;在异常压力井段,岩石空隙度增加,声波速度减少,声波时差增大。因此,可以通过声波时差偏离正常趋势线的大小预测地层压力。
适用范围:岩性为泥岩、页岩;完钻进行地层压力评价。
五、地层破裂压力的现场实测方法
1 循环调节泥浆性能,保证泥浆性能稳定,上提钻头至套管鞋内,关闭防喷器。
2 用较小排量(~)向井内泵入泥浆,并记录各个时间的注入量及立管压力。
3 作立管压力与泵入量(累\计)的关系曲线图,如右图所示。
4 从图上确定各个压力值,漏失压力P ,即开始偏离直线.
六、井身结构设计(包括设计下入套管层数;各层套管的下入深度;选择合适的套管尺寸与钻头尺寸组合)
1、地层--井内压力系统:必须满足P p£ PmE £ Pf 且PmE ³ Pp能同时满足上述不等式的同一井段,则该井段截面间不需要套管封隔(可行裸露段)。
2、必封点深度——可行裸露段的长度是由工程和地质条件决定的井深区间,其顶界是上一层套管的必封点,底界为该层套管的必封点深度。
3、油层套管下深:目的层是裸露段的底界,油层套管的下深根据完井方式不同而定。对于地质复杂层(如坍塌层、盐膏层、漏失层等)、水层、非目的油气层,以及目前钻井工艺技术难于解决的其他层段,只要裸露段中出现了这一类必封点,则这些井段是应考虑的必封井段的顶界。
4、井身结构设计的基础参数:
地质方面的数据:岩性剖面及故障提示;岩性剖面及故障提示;地
层破裂压力梯度剖面。
工程数据:(抽汲压力系数Sw;激动压力系数Sg;地层压裂安全增
值Sf;溢流条件Sk;压差允值ΔPN)
5、井身结构设计的方法和步骤;
设计前必须有设计地区的地层压力和地层破裂压力梯度剖面
图(简称压力剖面图)。图纵坐标表示井深(m),横坐标表示地层压力和地层破裂压力梯度,以当量钻井液密度表示(g/cm )。最好在图左侧再画