文档介绍：影响井身结构设计的主要因素分析
影响井身结构设计的主要因素分析
摘要:井身结构设计是钻井设计的重要内容之一。合理的井身结构设计能最大限度的避免喷、漏、塌、卡等工程事故的发生,保证钻井作业安全顺利进行,减少钻井费用,降低钻井成本。影响井身结构设计的因素很多,着重分析了钻井工程因素对井身结构设计的影响,并引入了必封点的概念,为合理设计井身结构提供了有效途径。
关键词:井身结构必封点影响因素分析
井身结构设计的主要任务是确定套管的下入层次、下入深度。井身结构设计的合理性在很大程度上依赖于设计者对钻井地质环境(包括岩性、地下压力特性、复杂地层的分布、井壁稳定性、地下流体特性等)的认识程度和钻井装备条件(套管、钻头、井口防喷装置、钻具等)以及钻井工艺技术水平(钻井液工艺、注水泥工艺、井眼轨迹控制技术、操作水平等)的掌握程度。随着钻井装备条件的日益改善以及钻井工艺技术的不断引进和发展,人们对钻井地质客观规律的认识加深,原有的根据地层孔隙压力剖面和破裂压力剖面设计井身结构的模式已不能很好地适应现代钻井条件,需要改进和更新,以获得更加合理的井身结构。
一、井身结构设计原则
,尽量采用较低钻井液密度,减小产层污染;
、漏、塌、卡等井下复杂情况;
,具有压井处理溢流的能力,在井涌压井时不压漏地层;
,井内钻井液液柱压力和地层压力之间的差值不致产生压差卡套管;
、减小成本;
,有利于精确中靶。
通常需要封隔并保护淡水层和非固结地层;封隔块状的蒸发岩(蒸发盐)和易出事故的页岩层段;在钻异常高压层段前先封隔易漏失层位;在钻正常压力层段时先封隔异常高压层;不同压力层系地层或需采用密度相差较大的钻井液来控制的地层不应处于同一裸眼段;避免过长的裸眼。
二、影响井身结构设计的主要因素

应广泛收集同一地区和邻近地区、邻井的钻井资料,包括漏失试验数据、重复地层测试数据、上覆岩层压力;钻进中井眼情况,尤其是井漏、井塌、缩径、卡钻等;钻井总结报告;地层岩石物性(渗透率、孔隙度、胶结情况);产层开发情况等。

建立地层孔隙压力剖面、地层破裂压力剖面和地层坍塌压力剖面,它们是确定套管层次及下深的最基础数据。

井身结构设计与钻井工艺水平有着密切的关系。工艺水平高有可能减少套管的层次和套管下深,还有可能减小套管与井眼的间隙,从而缩短建井周期、降低钻井成本。与钻井工程有关的井身结构设计参数主要有:

石油钻井过程中,起下钻或下套管作业时将在井眼内产生波动压力,即下放管柱产生激动压力(surge pressure),上提管柱产生抽吸压力(swab pressure)。抽吸压力发生在起钻时,其结果是降低有效井底压力,激动压力产生于下钻及下套管时,其结果是增大有效井底压力。抽吸压力和激动压力的大小受下列因素控制:⑴管柱的起下速度;⑵钻井液粘度;⑶钻井液静切力;⑷井眼与管柱间的环空间隙;⑸钻井液密度;⑹环形节流(如钻头泥包)。
地层破裂压力安全增值是考虑地层破裂压力预测可能产