第一节井身结构设计 五、套管层次和下深的设计计算方法 2.计算方法及步骤(参考设计举例) (1)计算平衡全井最大地层压力所需钻井液密度 +s max b (2)计算井内最大压力梯度, 000 确定中间套管下入深度初选点D ◆不会发生溢流:Pbmx=Pa+S p(D21)-SD2 D PL 21 ◆可能发生溢流:Pbmx=psDy+S 最大地层压力处 Pbmax=P D2u-S 2> D2l 12141.6 02224 当量帖并液密度(p):(g
五、套管层次和下深的设计计算方法 第一节 井身结构设计 2. 计算方法及步骤（参考设计举例） （1）计算平衡全井最大地层压力所需钻井液密度： d = p max + Sb 最大地层压力处 （2）计算井内最大压力梯度， 确定中间套管下入深度初选点D21： ◆ 不会发生溢流： bmax = d +Sg ◆ 可能发生溢流： k 21 pmax bmax d S D D = + bmax f 21 Sf = (D )− D21 bmax f 21 Sf = (D )− D21 D21
第一节井身结构设计 五、套管层次和下深的设计计算方法 2.计算方法及步骤 (3)较核下套管到D21是否被卡: ◆求下中间套管井段(0D21)内最大钻∞ 井液密度: pama= Ppma+S 2000 ◆求下中间套管井段内的最大静压差 pmx=9.81x10(pdmax-pomind D ◆较核是否卡套管: 最大地层压力处氵 △pmx<△pN,不卡套管,D2=D21 1214161.8202224 当量钻井液密度(p;(gcm5 pmx>ApN,卡套管,求D2=? 981×103×[pn(D2)+S6-pnmn)Dnmn=4→D2
五、套管层次和下深的设计计算方法 第一节 井身结构设计 2. 计算方法及步骤 （3）较核下套管到D21是否被卡： ◆ 求下中间套管井段内的最大静压差 ： ◆ 求下中间套管井段（0~D21）内最大钻 井液密度： dmax = pmax +Sb dmax pmin min 3 Dpmax = 9.8110 ( − )D − ◆ 较核是否卡套管： max N max N p p p p D D D D ,不卡套管，D2 =D21。 ,卡套管，求D2 =？： 2 2 3 9 8110 pper D + Sb − p D = pN D − . [ ( ) min ) min Δ 最大地层压力处 D21 max Dp D2 DpN
第一节井身结构设计 五、套管层次和下深的设计计算方法 2.计算方法及步骤 (4)确定钻井尾管下入深度: 若D2<D21,则需要下钻井尾管 000 根据压力剖面,试算可得尾管的可下 (D3)+S+n×S≤p1(D2)-S 200 深度D31 31 校核是否发生压差卡尾管,方法同3,*最大地居线 若不卡套管,则: 1214161.8202224 当D31≥D21,取:D3=D2 当量钻井液密度(p;(gcm5 当D31<D21,再设计一层尾管。 (5)按上述步骤逐层设计其它中间套管柱和表层套管,直到井口
校核是否发生压差卡尾管，方法同(3)。 若不卡套管，则： 当 ，取： ； 当 ，再设计一层尾管。 D31 D21 D3 = D21 D31 D21 五、套管层次和下深的设计计算方法 第一节 井身结构设计 2. 计算方法及步骤 （4）确定钻井尾管下入深度： 若D2<D21，则需要下钻井尾管。 k f 2 f 2 31 p 31 b S (D ) S D D (D ) +S + − 根据压力剖面，试算可得尾管的可下 深度D31。 （5）按上述步骤逐层设计其它中间套管柱和表层套管，直到井口。 最大地层压力处 D21 N Dp D2 D31
第一节井身结构设计 六、套管与钻头尺寸的配合 1.原则: (1)套管能顺利下入井眼内,并具有一定的环空间隙注水泥。固井质 量 要求最小环空间隙不能小于95mm(3/8in),最好为19mm(3/4in), 且套管直径越大,间隙应越大。 (2)钻头能够顺利通过上一层套管。 2.经验配合关系 ★长期实践形成的经验配合关系(P256,图7-3) ★国内常用的配合关系: (17-)13-3/8-(12-%)9-5/8—(8-%)5-1/2 (36)30—(26)20—(171/2)13-38-(12-14)95/8(8 1/2)7—(6)4-1/2
1. 原则： （1）套管能顺利下入井眼内，并具有一定的环空间隙注水泥。固井质 量 要求最小环空间隙不能小于 9.5 mm（3/8 in），最好为19mm（3/4 in)， 且套管直径越大，间隙应越大。 （2）钻头能够顺利通过上一层套管。 2. 经验配合关系 ★ 长期实践形成的经验配合关系（P 256，图7-3） ★ 国内常用的配合关系： (17-½) 13-3/8——(12-¼) 9-5/8——(8-½) 5-1/2 （36）30 — （26）20 —（17-1/2）13-3/8—（12-1/4）9-5/8—（8- 1/2）7—（6）4-1/2 六、套管与钻头尺寸的配合 第一节 井身结构设计
第二节套管柱强度设计 套管和套管柱 1.尺寸系列(APT标准) 41/2”,5”,51/2”,65/8”,7”,75/8”,85/8”,95/8”, 103/4“,113/4",133/8“,16”,185/8“,2O”;共14种 2.钢级(APT标准) H-40,J-55,K-55,C-75,L-80,N-80,C-90,C-95,P-110,Q-125 数字×1000为套管的最小屈服强度kpsi 3.螺纹类型(AP标准) 短圆(STC)、长圆(LTC)、梯形(BTC)、直连型(XL)
第二节 套管柱强度设计 1. 尺寸系列（API 标准） 4 1/2” ，5” ，5 1/2” ，6 5/8” ，7” ，7 5/8” ，8 5/8” ，9 5/8” ， 10 3/4“ ，11 3/4” ，13 3/8“ ，16” ，18 5/8“ ，20”；共14种 2.钢级（API 标准） H-40，J-55，K-55，C-75，L-80，N-80，C-90，C-95，P-110，Q-125。 数字×1000为套管的最小屈服强度kpsi。 3.螺纹类型（API标准） 短圆（STC）、长圆（LTC）、梯形（BTC）、直连型（XL） 一、套管和套管柱