QSH 0012-2007 川东北井身结构设计推荐作法

ICS75.020E13中国石油化工集团公司企业标准Q/SHQ/SH0012—2007川东北井身结构设计推荐作法RecommendedpracticeforholestructuredesigninthenortheastofSichuan2007-08-14发布2007-08-20实施中国石油化工集团公司发布Q/SH0012—2007目次前言..................................................................................I1范围................................................................................12规范性引用文件......................................................................13设计原则............................................................................14设计依据............................................................................15套管选择............................................................................16推荐井身结构系列....................................................................27其他................................................................................4Q/SH0012—2007I前言本标准由中国石油化工集团公司油田企业经营管理部提出。本标准由中国石油化工股份有限公司科技开发部归口。本标准起草单位：中国石油化工集团公司胜利石油管理局钻井工艺研究院。本标准主要起草人：边培明、唐志军、周延军、邵长明、陈明。Q/SH0012—20071川东北井身结构设计推荐作法1范围本标准规定了川东北地区钻井工程井身结构设计的原则、依据、内容、推荐系列与应用要求。本标准适用于川东北地区钻井工程设计，南方其它地区可参照执行。2规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的昀新版本。凡是不注日期的引用文件，其昀新版本适用于本标准。SY/T5322套管柱强度设计方法SY/T5431井身结构设计方法SY/T5724套管串结构设计3设计原则3.1符合“安全第一、科学先进、保护环境、实用有效”的原则，满足安全、环境与健康体系的要求。3.2科学有效地保护和发现油气层。3.3尽可能避免喷、漏、塌、卡等复杂情况发生，为全井顺利钻井、试气、采气创造条件。3.4钻头、套管及主要工具易于配套，有利于生产组织运行。3.5钻井成本经济合理。3.6采用先进的钻井工艺、钻井工具，体现井身结构设计的科学性与先进性。3.7满足套管安全下入与合理环空间隙的要求。3.8满足丛式井组直井段防碰的要求。3.9其它原则应符合SY/T5431的规定。4设计依据4.1钻井地质设计。4.1.1地层孔隙压力、地层坍塌压力、地层破裂压力剖面及岩性剖面。4.1.2易坍塌地层、高陡构造地层、严重漏失层、含硫化氢地层、盐膏层等复杂地层预告。4.2邻井实钻资料。4.3钻井工艺、钻井液及固井技术水平。4.4完井要求。5套管选择5.1选择原则5.1.1开发井生产套管尺寸应以满足气田开发的需要为主，根据产能、增产措施、完井管串尺寸以及后期作业要求等确定。5.1.2探井以顺利钻达设计目的层为原则，生产套管尺寸尽可能考虑后期开发要求。5.1.3探井、超深井、复杂井的套管选择应充分考虑不可预测因素，至少留有一层备用套管。5.2套管尺寸Q/SH0012—200725.2.1开发井由下而上、由里而外确定各层套管和钻头的尺寸。5.2.2探井由上而下、由外而里确定各层套管和钻头的尺寸。5.2.3钻头与套管间隙应设计合理，间隙值应大于或等于19mm。无法达到间隙要求时，应采取扩孔措施。5.3套管下深与水泥返深5.3.1表层套管应封过浅层复杂层位，含硫化氢的天然气井，表层套管下深应不少于700m；井口与河流、沟谷水平距离小于1000m的井，表层套管的下深应低于河床、沟谷底部不少于300m，井口与河流、沟谷距离大于1000m的井，表层套管的下深应低于河床、沟谷底部不少于100m。5.3.2技术套管应封过上部易塌、易漏复杂层位及浅层气，并能满足井控关井及压井需要。根据井深和地层埋深不同应以封过中生界侏罗系地层、三叠系须家河组地层、三叠系嘉陵江组三段地层、三叠系飞仙关组四段等层位为原则。5.3.3各层套管固井时水泥浆均应返至地面，未返至地面时，应采取挤水泥等补救措施；尾管固井时水泥浆应返至悬挂器位置。5.4套管及附件性能要求5.4.1套管柱强度设计方法及安全系数应符合SY/T5322的规定。5.4.2高温高压天然气井技术套管与生产套管应使用气密封特殊扣套管；普通天然气井亦可根据实际情况使用气密封特殊扣套管。5.4.3含硫化氢井在可能暴露于硫化氢环境的各层套管且温度低于93℃井段应使用抗硫化氢套管；含二氧化碳井应使用抗二氧化碳的套管；既含硫化氢又含二氧化碳的井在主力产层段应使用双防套管，其他井段使用抗硫化氢套管。高压盐岩层和地应力较大的井应使用厚壁套管、外加厚套管等高强度套管。5.4.4高温高压天然气井的生产套管抗内压设计除满足井口昀大压力外，应同时考虑满足进一步采取增产措施时压力增加值(如压裂等增产措施)及测试要求；抗挤设计时套管内按全掏空计算，对于蠕变的岩膏层、岩盐层、塑性泥岩层的井段管外按上覆岩层压力梯度的平均值0.0231MPa/m计算（当量密度2.31g/cm3）。中间技术套管抗内压强度设计应考虑再次开钻后昀高地层压力。5.4.5套管附件、工具选配应符合SY/T5724的规定，并具有与套管相同的性能指标。6推荐井身结构系列6.1系列1表1井身结构系列1开次井眼直径mm套管直径mm封固层段导管Ф660.4Ф508.0一开Φ406.4Ф339.7侏罗系中上部地层二开Ф311.2Ф244.5三叠系须家河组三开Ф215.9Ф177.8(Ф139.7)注：应用于川东北地区井深浅于4500m、地质情况清楚、压力层系相对简单的开发井。Q/SH0012—200736.2系列2表2井身结构系列2开次井眼直径mm套管直径mm封固层段导管Ф558.8(Ф609.6)Ф508.0一开Ф406.4Ф339.7(Ф346.1)侏罗系中上部地层二开Ф314.1～Ф320.6Ф273.1(小接箍或无接箍)三叠系须家河组三开Ф241.3Ф177.8注：应用于毛坝构造与大湾构造（陆相地层深度浅于3000m）钻探二叠系目的层且井深小于5500m的探井、普光构造与老君山构造（陆相地层深度浅于4500m）钻探二叠系目的层且井深小于6500m的开发井（含定向井），要求采用Ф177.8mm生产套管的井。6.3系列3表3井身结构系列3开次井眼直径mm套管直径mm封固层段导管Ф558.8(Ф609.6)Ф508.0一开Ф406.4Ф339.7(Ф346.1)中生界侏罗系中上部二开Ф314.1～Ф320.6Ф273.1(小接箍或无接箍)侏罗系地层或三叠系须家河组三开Ф241.3Ф193.7三叠系嘉陵江组三段或飞仙关组四段四开Ф165.1Ф146.1无接箍(Ф139.7尾管)注1：应用于河坝构造与黑池梁构造（陆相地层深度浅于4000m）、普光构造与老君山构造（陆相地层深度大于4500m）、双庙构造钻探二叠系目的层且井深小于6500m的探井，普光构造开发水平井。注2：若Ф193.7mm套管不能封过飞仙关组四段地层，可采用Ф118mm钻头钻至目的井深裸眼完井。注3：四开Ф165.1mm井眼应扩孔至Ф185mm。6.4系列4表4井身结构系列4开次井眼直径mm套管直径mm封固层段导管Ф800Ф720一开Ф558.8(Ф609.6)Ф457.2浅层复杂层位二开Ф406.4Ф339.7(Ф346.1)中生界侏罗系中上部三开Ф314.1～Ф320.6Ф273.1(小接箍或无接箍)侏罗系地层或三叠系须家河组四开Ф241.3Ф193.7三叠系嘉陵江组三段或飞仙关组四段五开Ф165.1Ф146.1无接箍(Ф139.7尾管)注1：应用于元坝构造、河坝构造与黑池梁构造钻探二叠系、石炭系以深目的层，且井深大于6000m的探井。注2：Ф457.2mm套管可以使用Ф508.0mm套管代替。注3：若Ф193.7mm套管不能封过飞仙关组四段地层，可采用Ф118mm钻头钻至目的井深裸眼完井。注4：五开Ф165.1mm井眼应扩孔至Ф185mm。Q/SH0012—200747其他7.1川东北地区井身结构推荐系列是在当前钻井技术水平的基础上，结合已钻井实际使用井身结构系列，经过优化后形成的，具体使用过程中可根据实际地质情况进行调整。7.2随着钻井工艺技术水平的提高和膨胀管、扩孔等新技术的不断攻关应用，可进一步优化井身结构系列，更好地满足勘探开发需要。