钻井与完井7固井new

1、12345 图图7-1 7-1 单根套管示意图单根套管示意图11接箍接箍 22套管本体套管本体678（a a） （b b） （c c） （d d） （e e）图图7-2 7-2 注水泥工艺流程示意图注水泥工艺流程示意图（a a）循环钻井液）循环钻井液 （b b）注隔离液和水泥浆）注隔离液和水泥浆 （c c）替浆）替浆 （d d）替浆）替浆 （e e）碰压）碰压11压力表压力表 22上胶塞上胶塞 33下胶塞下胶塞 44钻井液钻井液 55浮箍浮箍 66引鞋引鞋77水泥浆水泥浆 88隔离液隔离液 99钻井液钻井液1011121314151617181920212223ibooePPP2425ZPmo

2、0098. 02627)1 (nswnLHH钻井液盐盐水水HnHLswnnLnHHH)( n钻钻井井液液套套管管280ibP)(0098. 0LnibHHP（0HHL） （HLHHB） 29（0HHL） （HLHHB） HPmoe0098. 0HPmoe0098. 0)(0098. 0HHPmnLnoe钻井液钻钻井井液液 mHnHL n钻钻井井液液套套管管HB30（a a）全掏空）全掏空 （b b）非全掏空）非全掏空图图7-3 7-3 有效外挤压力对比示意图有效外挤压力对比示意图11外压力外压力 22支撑内压力支撑内压力 33有效外压力有效外压力31323334HPPnsi0098. 0Ps：

3、井口内压力：井口内压力obiiePPPPie:有效内压力，有效内压力，MPaPi：内压力，：内压力，MPaPob：支撑外压力：支撑外压力,MPa35BnfsHP)(0098. 0套套管管HB钻井液密密度度为为 n的的钻钻井井液液36HHPPoBopi0098. 0)0098. 0(HBHBopHP0098. 0适合：油层套管、油井适合：油层套管、油井37)(10115.14/HHpiBePP38HPswob0098. 039HPPswnsie)(0098. 0HHPPoswBopie)(0098. 0)0098. 0(HePPswHHpiB0098. 0/)(10115. 1440 有效内压力

4、对比示意图有效内压力对比示意图11内压力内压力 22支撑外压力支撑外压力 33有效内压力有效内压力swnswosw曲线曲线表层或技术套管表层或技术套管油井油层套管油井油层套管气井油层套管气井油层套管HPPswnsie)(0098. 0HHPPoswBopie)(0098. 0)0098. 0(HePPswHHpiB0098. 0/)(10115. 14pspiesw,0pspieswn,4142W43kiikLqT1kibikLqT1FbqBq smFB144fTqLTHT浮力系数法浮力系数法台阶力法台阶力法45图图7-5 7-5 套管轴向拉力沿井深分布示意图套管轴向拉力沿井深分布示意图 1-

5、1-不考虑浮力不考虑浮力 2-2-考虑浮力考虑浮力46ATEDKbdmaxmax2Z(+) Z(-)maxK:井眼曲率，井眼曲率，rad/mE：弹性模量：弹性模量,PaA：套管截面积：套管截面积,m2Tba:弯曲附加拉力弯曲附加拉力,N474849505152535455565758szrrttzc2222122222szrrttz59122ststszsz60122ststszsz12341234I ：在轴向拉力作用下，套管抗内压强度增加，偏安全：在轴向拉力作用下，套管抗内压强度增加，偏安全II：在轴向压缩力作用下，套管抗内压降低，影响小：在轴向压缩力作用下，套管抗内压降低，影响小 ：在轴向

6、压缩力作用下，套管抗挤强度增加：在轴向压缩力作用下，套管抗挤强度增加：在轴向拉力作用下，套管抗挤强度降低，危险：在轴向拉力作用下，套管抗挤强度降低，危险10010010010062ATzATsssszTT63tDPccct2PccDc64DctPctDPsccst22PccDc65ATzATsstdPccct2tdPccs21)()()(22cccccssPPPTTTTsszTTcccstPP122ststszsz66csscccPKTTTTPP2143121)()()(22cccccssPPPTTTT67套管类型套管类型抗挤设计安全系数抗挤设计安全系数Sc抗内压设计安全系抗内压设计安全系数数

7、Sb抗拉设计安全系数抗拉设计安全系数St表层套管表层套管 1.01.1 1.11.2 1.61.8技术套管技术套管 1.01.125 1.11.33 1.62.0生产套管生产套管 1.01.2 1.11.4 1.61.96869 （a a） （b b） （c c）图图7-8 7-8 套管柱强度设计示意图套管柱强度设计示意图 （a a）抗挤设计）抗挤设计 （b b）抗拉设计）抗拉设计 （c c）复合套管柱）复合套管柱11外载外载 22设计外载设计外载 33套管强度套管强度707172coeodSPP)1 (nswnLZZoeP有效外挤压力有效外挤压力73odccPP 74 图图7-9 7-9 套

8、管柱抗挤设计图（技术套管）套管柱抗挤设计图（技术套管）7576tdTST dtTT 77787980)(3374125. 1*30. 1*0098. 035.492mH3500m3300m813500m3300m823500m3300m水泥面2800m83222221431sscccTTTTPP水泥面水泥面水泥面MPa75.47306625921306625943135.492)(311. 12800*30. 1*0098. 075.47安全水泥面Sc3500m3300m水泥面2800m843500m3300m水泥面2800m2300m853500m3300m水泥面2800m2300m8635

9、00m3300m水泥面2800m2300m)(2019)5 .43124.95(8 . 123543869. 01111mTSPqLinnTjiii2000m873500m3300m水泥面2800m2300m300m88899091929394级别级别类类 型型备注备注普通型普通型中抗硫酸盐型中抗硫酸盐型高抗硫酸盐型高抗硫酸盐型A普通水泥普通水泥B抗硫水泥抗硫水泥C具有高早期强度具有高早期强度D适于中温条件适于中温条件E适于高温条件适于高温条件F适于超高温条件适于超高温条件G基本油井水泥基本油井水泥H基本油井水泥基本油井水泥96979899100101102103mmcwwc)1 (10410

10、5稠度时间106107108109110111112113114115116一次性注水泥一次性注水泥117118119120121双级注水泥双级注水泥122123尾管注水泥尾管注水泥124125126127128dDLP0412904LP在水泥浆顶替钻井液的过程中，水泥浆在宽间隙处顶替钻井在水泥浆顶替钻井液的过程中，水泥浆在宽间隙处顶替钻井液的速度快一些，而在窄间隙处的顶替速度则较慢，导致宽液的速度快一些，而在窄间隙处的顶替速度则较慢，导致宽窄间隙水泥浆返高不一致。若套管偏心严重，则可能出现窄窄间隙水泥浆返高不一致。若套管偏心严重，则可能出现窄间隙的钻井液根本不能被顶走而滞留在原处的窜槽现象。

11、间隙的钻井液根本不能被顶走而滞留在原处的窜槽现象。 因此要尽量降低套管在井眼中的偏心程度。目前所采取的因此要尽量降低套管在井眼中的偏心程度。目前所采取的措施是在套管上安装套管扶正器。措施是在套管上安装套管扶正器。 130结论：一般认为旋转效果较好；上下活动套管可能在上提套管结论：一般认为旋转效果较好；上下活动套管可能在上提套管后发生卡套管从而使套管不能下放到设计放置，给安装井口造后发生卡套管从而使套管不能下放到设计放置，给安装井口造成困难。成困难。 （a a） （b b） （c c）图图7-16 7-16 旋转套管提高顶替效率示意图旋转套管提高顶替效率示意图（a a）套管不动）套管不动 （b

12、b）套管开始转动）套管开始转动 （c c）钻井液将被替完）钻井液将被替完11井眼井眼 22套管套管 33流动的水泥浆流动的水泥浆 44钻井液钻井液1234132133 （a a） （b b） （c c）图图7-17 7-17 不同流态时流速分布示意图不同流态时流速分布示意图（a a）塞流）塞流 （b b）层流）层流 （c c）紊流）紊流134层流塞流紊流135结论：只要井下条件许可（不会压漏地层），人们首选紊流顶结论：只要井下条件许可（不会压漏地层），人们首选紊流顶替。替。 136137138139140141142143144145146147148149slpslaslVVVnichisl

13、aHDDV122)(4100001ppslpHDV2140000管内：管内： Vslp环空：环空： Vsla150slccslslcVmVmW11cwmWWm:水灰比水灰比151kipiydLDKV12410000152153100300lg096. 2nnK511511. 0300154nnnchnnnKDDVN3121200)(101223Re155nNc13703470RennchncDDnnKnV221)(482 . 1)13703470(01. 0cchcVDDQ)(2000322156157158159160环空浆柱结构与静压压力分布图环空浆柱结构与静压压力分布图161注水泥过程井底压力变化注水泥过程井底压力变化注水泥过程特殊点压力变化注水泥过程特殊点压力变化162163164165166167168井温测井示意图图井温测井示意图图169170171172井段井段B B的相对声幅大于的相对声幅大于30%30%，为不，为不合格井