井身結構設計例題

設計舉例：某井設計井深為4400m，地層孔隙壓力梯度和地層破裂壓力梯度剖面如圖。給定設計系數(shù):S=0.036g/cm3；S=0.04g/cm3；S=0.06g/cm3；S=0.03g/cm3；Ap=12MPa；Ap=18MPa，試進亍該井的井身結構設計。 ' 村5000 5000 L-i—— 1,2L41.61.$X02.22.4當量帖―度WW餌51。解由圖上查得最大地層孔隙壓力梯度為2.04g/cm3，位于4250m處。1.1.確定中間套管下入深度初選點Df21P=p+S+S+—kSfnkpmaxwfDK4250Pf=2.04+0.036+0.030+ x0.0621試拭取D=3400m，將3400m代入上式得:21P=2.04+0.036+0.030+4250x0.06=2.181g/cm3

f 3400由上圖查得3400m處當Pf3400=2.19g/cm3，因為Pf<Pf340°且相近，所以確定中間套管下入深度初選點為D21=3400m。校核中間套管下入到初選點3400m過程中是否會發(fā)生壓差卡套管Ap=0.00981由上圖查得，3400m處P3400=1.57g/cm3,P =1.07g/cm3,D.=3050m,Ap=0.00981pmaxwQpminmaxpmin△p=0.00981x3050x(1.57+0.036-1.07)=16.037(MPa)因為Ap>%，所以中間套管下深應淺于初選點。在Ap=12MPa下所允許的最大地層壓力梯度可由公式:

△pP= —N Fp—S△ppminpper0.00981Dpminb

pminp= 12 +1.07-0.036=1.435(g/cm3)pper0.00981x3050由圖中地層壓力梯度上查出與 ppp^=1.435gCm對應的井深為3200m，則中間套管下入深度D2=3200m。因D2<D21'所以還必須下入尾管。確定尾管下入深度確定尾管下入深度初選點為D31'由剖面圖查得中間套管下入深度3200m處地層破裂壓力pf3200=2.15g/cm3,由公式p=(p+S+S)+DxS p =2.15-0.036-0.030-~D^x0.60fEp2bfDk pper 32001試取D31=3900m,代入上式得：p=2.011(g/cm3)。由剖面圖上查得3900m處的地層壓力梯度pp3900=1.940g/cm3，因為p^。<p，且相差不大，所以確定尾管下入深度初選點為D31=3900m。校核尾管下入到初選點3900m過程中能否發(fā)生壓差卡套△p=崩098&「.微+『。mmbaxpmin△p=0.00981x3200(1.94+0.036-1.435)=16.98(MPa)因為△p<ApA，所以尾管下入深度D=D31=3900m，滿足設計要求。確定表層套管下入深度D1p=(p+S+S)+D2xSp=1.435+0.036+0.030+3200x0.0060

fEp2bfDk fE D試取D=850m，代入上式得p=1.435+0.036+0.030+3200x0.060=1.737(g/cm3)

fE 850由剖面圖查井深850m處pf850=1.740g/cm3。因p<pf