塔里木非常规井身结构及套管程序设计可行性

塔里木油田非常规井身结构及套管程序二〇〇六年十月塔里木现行井身结构及其缺陷塔里木现行井身结构塔里木油田目前主要采用的井眼套管程序为：20"×133/8"×95/8"×7"×5"这套井身结构在塔里木油田应用17年，能够满足台盆区的钻井生产需要。这套结构具有套管规格标准、供货渠道通畅、工具及井口配备成熟、使用方便等优点。塔里木现行井身结构存在的缺陷总体来说，塔里木现行井身结构存在以下一些缺陷：不利于应对复杂地层深井、超深井地质变化引发的复杂钻井工程问题；81/2"（井眼）×7"（套管）、6"（57/8"）（井眼）×5"（套管）环空间隙窄，固井质量差；套管强度偏低。两层、三层井身结构存在的缺陷舰目前哈得地干区普遍采用阳两层井身致结构，这里醒以任选的哈望得19井为席例，图1.席1给出了该概井的井身结美构设计图。萄三层井身结燥构主要在塔吊中地区采用娘，这里以任扯选的塔中8秃2井为例，载图1.2给为出了该井的哀井身结构设唐计图。图1.1哈得19井设计井身结构图1.1哈得19井设计井身结构图1.2塔中82井井身结构设计图图1.2塔中82井井身结构设计图累上面竞给出的这种泽两层和三层愿的井身结构碎存在的一个投突出问题是攻：81/梨2笋"裸眼井段邀长，一般授4000挂米左右，最督长达串5200迫米莲，经常发生唉电测、阻卡掠、下套管井土漏、开泵不食通、开泵不聋返、固井质裳量差等问题悼，赖2004驾年到现在乡此类事故复混杂帖25鱼起眯，损失时间塌166具天，具体统声计情况见表脖1.1苦。糕表1.1荒2004年极到现在塔里档木探井少φ棋81/2辛"井眼钻井离复杂问题统喊计谷序号绍井号蓝完钻井深挥(m)政裸眼段粉长度(m)伯复杂（事故举）类型滚损失坚时间拼（h）胶备注厉1认轮南63闹5548.散60摸4749.扣60疾卡钻２次铁46塔2解轮古39秃5682.踏00身4460.腊00甩卡钻、钻具降落井境1665．蛙5凳3船轮古802窑5208.恒50胞4007.气50祝钻具落井打香捞余45.3鞭4侨轮南621讯5643.虹50巾4147.训50疲卡钻踩35灾5忽塔中71饼5015.茂39测3811.低39贵下7凭"咱套管遇阻，猫开泵不通哨6舰塔中122投4634.庄00要3429.指00赢电测卡电缆诊41盘7他塔中621飞4854.担00嫁3652.妥80杏下7料"核套管井漏失哲返沈8棵轮古381员5516.登43忍4015.并43有电测卡电缆匙74点9废哈德117字5200.捷00免3997.锈65腥电测卡工具牙-顿钻-侧朗钻颗954付10煮塔中70C也4754.膀00扛原井开窗稍钻具断打捞闷148祝11疾轮古37执6310.饭00寨4311.届78舅两次钻具落通井打捞顺109唇1访2脆轮南621城5643.贤50四4147.督75鞭传输电测仪剪器信号中断夏卡钻透70洞11灶13分轮古37旺6310卫4311.辰78俩测井仪器帽消落井暗电缆磨损际31免29朗14手轮南631膝5778谁4575.脊8荷电测仪器卡勤，穿心打捞从42查15小轮古391陆5891石4686.帅1驳3津连续两次穿单心打捞孝固井施工井骂口不返浆兴7天13小授时木16炼轮南301导5496低4294.惕78弊卡钻致使侧础钻河下套管中途签井口不返浆刘固井井口不泛返浆夕24天赌钻到井深5股250.3唇4米卡钻，箩在2835颗.10米处迅侧钻羽17严轮古7井撒5143.伤60铃3946.百1况套管下到底朵开泵，井口思返浆量由大湾变小，逐渐这不返，一级潮固井不返浆蹄，二级固井劳返浆安18发塔中77呀4680匠3880北下套管中途侨井口返浆，址固井施工井遍口不返浆熄19梢塔中74爷4635.疼50宏3837.痛31同下套管与固伟井过程间断圣漏失稀20帆塔中72绣4918药4119.卫72亲套管下到位根，不能建立夜循环，一、旦二级固井井不口不返浆沃21射塔中623丹4719.唐20对3916.僚7辈套管下到位能，不能建立目循环，一、艇二级固井井滔口不返浆情22旨塔中261扬4姐350残3150.究96辜两次卡电测僵仪器，穿心忍打捞漂43，62墓23筐哈得118存5200其4004.元87康两次卡电测佣仪器，穿心种打捞行卡钻回填侧生钻盖64，42崇钻至455畜9米，短起识钻至440故4.36米禾卡钻，在1萍845.5我2米处侧钻为24僚哈得18贝5545.竖27味4342.品78绘套管下到底仿，腹无法建立循吩环，一、二赞级固井井口玉不反浆裁25驶哈得18C锁5538姐4335.档51逃电测仪器部剩件落井蹦套管下到位叹，无法建立疼循环，一级臭固井井口不紧返浆，二级太固井井口返脉未打捞越四层井身结期构存在的缺尽陷沸目前采用的突4层套管程赢序为：坛133/惜8"×9督5/8"×在7"×5"美英买力地区曲的井普遍采能用这种井身丘结构。这里跪以任选的英谈买36井为惠例，图1.搞3给出了该申井的井身结武构设计图。图1.3英买36井井身结构设计图图1.3英买36井井身结构设计图咬这种井身结抚构存在的问静题是：吴9愈7喇/8"光套管封盐层壤，强度不够赶，若采用1誉0停碎3滚/扰4让"荒套管环空间脉隙小，下套年管风险大。川五层井身结鸦构存在的缺裙陷害目前采用的拥5层套管程培序为：20痛"僚×四133/嫌8撕"群×敌95/8塌"察×翁7拨"亏×迫5跟"穿这种井身结颜构普遍用于判山前预探井创和评价井，怪如却勒6井颠、博孜1井叫，这里给出拜却勒6井的锦井身结构设潮计图，见图需1.4。图1.4却勒6井井身结构设计图图1.4却勒6井井身结构设计图峰这种井身结袜构存在的问绪题是：户（1）、由付于地层岩性舱、层位、深魔度及压力预记测不准，难广以封隔多套黎复杂地层，株造成在同一敬裸眼段应对草多种复杂情压况，钻井事饮故复杂时效奖高，甚至不继能钻达地质港目的层；悲（2）、5庭7/8桃"井眼钻井歇窄压力窗口绞，油气水层陡环空压耗大核，井底压力盈平衡极难控双制，溢漏严雾重；厕（3）、环乒空间隙小，根固井质量差沫。缘六层井身结纷构存在的缺嘴陷平目前采用的或6层套管程来序为：名20霞"福×怪133/边8拦"轰×四95/8径"雹×乞81/8析"错×睛61/4姨"除×沸4沿1/2"脚这里给出六咳层套管设计嚼的羊塔克5丛02井的套蝶管程序设计币图，见图1发.5。连这种井身结健构存在的问楼题是剥（1）、9犁5/8工"套管内下脉81/8柏"套管烤环空间隙太之小，致使下灿套管速度慢隐，同时井底何作用的回压虚大，极易压霞漏地层；世（2）、8膊1/2币"井眼需长佣段扩眼至尺91/2眯"，才能下夹81/8笨"套管，扩碑眼难度大，芽时间长；怕（3）、环环空矛间隙小，无词法加工悬挂扫器，并且回难接筒壁薄易抱变形。体图1.5山羊塔克5就02井井身甘结构设计图扣塔里木新型杀井身结构及夫套管程序设句计筝主要针对解拾决塔里木现树有井身结构缴存在的缺陷夜，结合塔里踢木油田地质殃情况特点，纷提出了新的书井身结构系拨列。两层套管莲新的两层套哭管结构为：冤葡井眼：12蓝1/4"征×81/白2"桂套管：9迫5/8"×榜51/2驳"茎详细设计数慈据见表螺2.1恋。三层套管也新的三层套误管结构为：谣过井眼：泽131/晚8"×9多1/2"×城61/2反"贡套管：10卧3/4"陷×75/融8"换蔬×瓣依5"姻详细设计数旗据见表木2.哗2堵。四层套管平新的四层套营管结构为：恢雅井眼：宁171/惠2"×13继1/8"沫×91/伍2"×6忧1/2"窑套管：14智3/8"题×103截/4"×7有5/8"怕×5"窗详细设计数曾据见表邮2.培3互。五层套管厕新的五层套麻管结构改为：子井眼：岂26"×1缸71/2废"睡叙×霉制131/见8"吴枪×下涉91/2陶"×61卷/2"烤套管：砖20"×1洪43/8偶"×10允3/4"挺（洲111/弊8"掉）虾×73敢/4"×着5"催详细设计数银据见表头2.董4喷。娘山前深井、寇超深井探井炭井身结构杂新的山前深密井、超深井禁探井套管结挪构为：良井眼：乎2患6"×17妖1/2"塞须×阁言131/骄8"对寄×偶帜91/灭2"胜枣×即茧65/8辉"-71赌/2"居康×宫栽5"-5粘1/2"馆套管：20杀"×14非3/8"友肚×荣轮103/及4"(11望1/8"蔑)病跃×蹲虎8"嫩努×土路61意/4"丑既×洒位41/2联"串详细设计数述据见表朵2.边5准。或表2.1虽两层井身结种构及套管程乌序方案碍套管猫层次半井眼踪（mm）括本层预计岗最大深度疤（m）旋套管规格礼（mm）躺钢级材ksi公接箍锋外径盟（mm）思内径川（mm）滔通径蛋（mm）踢套管井眼间满隙晃（mm）器套管强度惕接头钱套管罩线重傅(kg/苦m）号备注躬抗挤裤(MPa)筋内压俯(MPa)租屈服丧（KN）毯扣型悄连接蜜强度伤（KN）被第一层往3降11.15狐（121泼/4赴"坑）筒1200怪244.4而8朝×析11.99垦（95/阻8查"畜）奉110凝269.8腹8爱220.5段0供216.5拿4挂33.34发36.5皂63.2吸6643敌API奏偏梯战6674末69.94御第二层扑215.9壶（81/盼2仪"盖）爬5900贡139.7述×洞9.17撞（51/务2虽"弯）戒110明153.6阴7刊121.3现6酷118.1五9继38.1洗76.挣5仁85.2寨2852为*写API庄偏梯位2968葱29.76和*县对于表中肾所给51稻/2董"苗套管，不考脾虑钻井液浮皆力时，按照搏下深590缠0米计算，较套管的抗拉舒安全系数为壤1.66展。鸡表2.2变三层井身结类构及套管程捎序方案爬套管笛层碗次玩井眼顷（mm）谨本层预计钓最大深度港（m）燕套管规格辣（mm）昂钢级资ksi冷接箍辽外径团（mm）犹内径矩（mm）辟通径巧（mm）社套管井眼间雅隙侍（mm）挡套管强度虫接头师套管驰线重(k倍g/m）匀备注衬抗挤脊(MPa)角内压味(MPa)东屈服珍（KN）夺扣型租连接乳强度饿（KN）蒸第一层臂3良33.38绕（131仪/8斥"咬）手1200棒273.0痰5录×似13.84盼（103出/4妇"革）咬110承298.4千5杂245.3赶6爽241.4领0责30.17怜40.5茎51.4宾8551土API泰偏梯谢8507默90.33活第二层躲241.3蛙（91/援2父"塘）筐5900汇193.6格8些×库10.92席（75/乓8椒"药）汤110里215.9厉0醉171.8恩3汤168.6朽6筑23.81歪54.26页74.88轿4756通API世偏梯隐4863参49.22怠第三层眨165.1解（6咐½挣"顶）套6500屑127.0枕×竹9.19石（5猜"恳）鞠110扔141.3暮108.6肠1葛105.4伍4团19.05配93.0隐96.0箱2581腰API絮长圆垄2202轧26.79享尾管便*振对于表中陈所给75薯/8仅"受套管，不考没虑钻驶井液浮力时召，按照下深借5900米裂计算，套管旅的抗拉安全宽系数为永1.67挪。着表2.3全四层井身结投构及套管程璃序方案墙套管庆层次扫井眼淋（mm）疫本层预计嗽最大深度犬（m）胶套管规格百（mm）枪钢级喊ksi淋接箍轿外径歌（mm）谨内径疑（mm）冶通径盲（mm）童套管井眼间皮隙饲（mm）榆套管强度球接头亮套管租线重(k宋g/m）寒备注跌抗挤独(MPa)组内压紧(MPa)亡屈服堡（KN）收扣型呆连接价强度说（KN）鼻第一层违444.5死（171毒/2踩"刚）壶800剧365.眉13中×鸣13.88甚（14铃3/8牙"塌）材110亏390.5邮0保337.3凶8荒333.4钳3嫁39.69电19.18严50.43扛11610虚API着偏梯棍11610底119.4稳7陵第二层采3淋33.38龄（131篇/8宅"旺）踢4900秃273.0传5市×领13.84蚂（103慧/4合"允）禽110辜298.4屿5孙245.3载6宰241.4收0赛30.17昨40.5改51.4古8551象API抹偏梯奏8507愧90.33挽第三层讯241.3烘（91/司2魔"舌）钉6600介193.6依8岔×伸10.92异（75/巷8底"拐）疏110判215.9摘0嗓171.8离3寸168.6辱6昆23.81妇54.26星74.88甲4756赴API蜂偏梯催4863解49.22尘尾管疲第四层完165.1辟（6吊½荷"位）爷6900栽127.0曾×渴9.19访（5独"愈）则110跟141.3看108.6役1药105.4疗4传19.05拴93.0预96.0贺2581吵API捉长圆窑2202瞒26.79阀尾管圣*牵对于表饼中所给10含3/4征"旷套管，不考扑虑钻井液浮脱力时，按照虾下深500啊0米计算，孕套管的抗拉醉安全系数为阀1.88庄。哗**级表中浅绿色巡底纹对应的太套管为非标理套管，其强和度均按照A介PI公式计淹算。朝表2.4央五层井身结泰构及套管程胃序方案匹套管寿层次佩井眼供（mm）的本层预计李最大深度浅（m）友套管规格存（mm）输钢级氏ksi寨接箍添外径荐（mm）短内径驳（mm）雪通径适（mm）月套管井眼间华隙监（mm）答套管强度樱接头眠套管织线重票(kg/m章）箭备注痕抗挤尸(MPa)山内压饲(MPa)橡屈服料（KN）黑扣型舰连接设强度亮（KN）而第一层镇660.4压（26絮"淡）候300性508饼×苏12.7吨（20碗"攀）诱55叶533.4殿482.6夏0抄477.8锻2我76.2欺5.3离15.9漏7染7095挡API初偏梯式7488流158.4楚9繁第二层乐444.5闯（171纠/2并"瓶）易3500掉365.惧13改×观13.88拥（143榨/8刮"茂）睁110钢390.5用0僚337.3轻8今333.4幅3假39.69配19.18和50.43房11610壶API秋偏梯屈11610除119.4阿7亡第三层蛋不封盐迷3逝33.38机（131推/8轮"抹）败5500浇273.0多5啊×服13.84得*拢（103天/4沾"蜘）道140锈298.4转5端245.3涝6谱241.4摸0侧30.17计44.06筛90.32袭11443峰API楼偏梯葡11384籍90.33收封盐昆28万2兔.掌58捆×谅18.64祝（111赵/8怜"约）（兰下段800典m沸）+冲273.0娇5勺×挣13.84心**逐140渐301.7瞎0呢特殊间隙衔245.3禽0翠241.3桥3穷25.4雹90.35婚111.4驾1鹊14917氧API圆偏梯楚7300.篮5秧120.5肯6狸第四层纹（盐）昨241.3猎（91/退2甚"熔）封6300牧196.8蠢5痛×俗13.89汗（73/探4风"黄）仍140驱219.8荡5可169.0惧7销165.1幻22.23宣105幻***码119.2膊0黑7706.垄5滋API振偏梯甩750那0底62.27蜘尾管概第五层纠165.1斥（61/筐2初"飞）闷7000证127.0发×兄9.19累（5着"泉）肌110屈141.3差108.6绞1鸭105.4姨4宫19.05猴93.0员96.0治2581庙API疯长圆驰2202受26.79恋尾管凶*检对于派表中所给1稿03/4农"苏套管，不考耳虑钻井液浮养力时，按照绕下深550搬0米计算，恐套管的抗拉雷安全系数为马2.35方。如何按照碌103/屋4劝"向套管与计111/蹲8竿"棍（下段80攻0米）复合厨管柱计算，炉则岁103/茎4搞"兔套管的抗拉冒安全系数为鸣2.23。源**继这里之所以司采用复合套式管柱，是因介为胁111/能8针"套管的重母量太大，单脾纯采用此套牙管时套管柱肥重量太大。秩***浴此值为A早PI公式计楚算值，若按息照高抗挤套佩管考虑，其既挤毁强度可镇高于此值。蔽表2.5须山前深井、买超深井探井贡井身结构及扁套管程序方届案案套管体层次黑井眼犹（mm）灾本层预计共最大深度释（m）去套管规格扎（mm）乓钢级段ksi涌接箍厨外径偏（mm）撞内径堤（mm）长通径安（mm）争套管井眼间桨隙径（mm）条套管强度父接头离套管复线重外(kg/m摆）笔备注睁抗挤臭(MPa)欺内压贿(MPa)累屈服烟（KN）建扣型搞连接拜强度挣（K严N）框第一层斩660.4制（26恒"昆）巴300头508谋×翠12.7昌（20旅"局）其55捎533.4钉482.6进0找477.8昏2伪76.2葬5.3挂15.97历7095麦API岭偏梯单7488微158.4金9撤第二层死444.5剩（171疗/2白"尾）渠3500庸365.扎13蛮×凤13.88饥（143孩/8晋"继）攀110允390.5玩0拼337.3彻8皇333.4冈3夜39.69牙19.18部50.43拦11610草API山偏梯姥11610鞭119.4至7夺第三层鞠不封盐蹲3众33.38败（131运/8赌"借）祖5000芦27金3.05疯×桃13.84报（103框/4派"浮）构140酱298.4日5达245.3陆6塌241.4竭0挖30.17兽44.06邻90.32挪11443霉API固偏梯竟11384顺90.33培封盐咬28勇2泼.菠58眠×瓦18.64动（111弯/8献"偷）（梳下段800头m安）+添273.0必5依×后13.84劫140疯301.7谈0邮特殊间隙蠢245.3掘0责241.3丹3诱25.4暗90.35续111.4派1泥14917江API嫂偏梯梢7300.夫5订120.5孙6窝第四层创（盐）谁241.3钳（91/殖2谣"鼓）宜6300换203.2坡×杰15.右45抚（8画"解）有140扑208衡（镦粗）封172.3鸭168.3奇3竞19.05勺122.4乐2润