塔里木非常规井身结构及套管程序设计(方案与可行性分析).docx

塔里木油田非常规井身结构及套管程序二O O六年十月1. 塔里木现行井身结构及其缺陷1.1. 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" X 13 3/8〃 X 9 5/8〃 X 7" X 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1.2. 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：（1） 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；⑴ 8 1/2"（井眼）x7"（套管）6"（5 7/8"）（井眼）x5"（套管）环空间隙窄，固井质量差；（1） 套管强度偏低1.2.1. 两层、三层井身结构存在的缺陷目前哈得地区普遍采用两层井身结构，这里以任选的哈得19井为例， 图 1.1 给出了该井的井身结构设计图三层井身结构主要在塔中地区采用，这里以任选的塔中82井为例，图 1.2给出了该井的井身结构设计图井身结构图1.1哈得19井设计井身结构F套管依据1.109-5/8*+1200m12001.104300mL 257"+5298ra53008-1/2*+53OOm12-1/4#*1200m1300m封固目的层*（备用）封固上部松散地层 加固井口<>系E底界 霖度W50上 第1NO3421Bn□垩K 白系8743O1—11±93三蠱 系TnSP□□石炭系□砂顶 号层■ 6&51角岩8253325一雷s_ -SAO O3 ▼5c(g/cai3)1. 05系组4000m封固目的层昭备用)底界 釋度(m)奥陶 系0系5*+(5000-5548)m井身结构if白垩 巒.三疊 系T二養 系P系C图1.2塔中82井井身结构设计图F套管依据1.1S12001.151890237 G29603570413044551. 255000ni535055506 *+ 5550 m封固上部松散貳层 加固井口.7-尾管下至奧陶系 桑格木虽底，封固 上部地层为打开下— 目的层作好推备。

53521?051.205550,.3 9-5/8^120011)12 1/4** 1200m1300 ml厂#5350皿8-1/2^*5352m密康(g/cm3)1.10上面给出的这种两层和三层的井身结构存在的一个突出问题是：8 1/2" 裸眼井段长，一般 4000 米左右，最长达 5200 米，经常发生电测、阻卡、 下套管井漏、开泵不通、开泵不返、固井质量差等问题， 2004 年到现在此 类事故复杂25 起，损失时间166 天，具体统计情况见表1.1表1.1 2004年到现在塔里木探井0 8 1/2 "井眼钻井复杂问题统计序 号井号完钻井深(m)裸眼段 长度(m)复杂(事故)类型损失 时间 (h)备注1轮南635548.604749.60卡钻2次462轮古395682.004460.00卡钻、钻具落井1665. 53轮古8025208.504007.50钻具落井打捞45.34轮南6215643.504147.50卡钻355塔中715015.393811.39下7"套管遇阻，开泵不通6塔中1224634.003429.00电测卡电缆417塔中6214854.003652.80下7"套管井漏失返8轮古3815516.434015.43电测卡电缆749哈德1175200.003997.65电测卡工具-顿钻-侧钻95410塔中70C4754.00原井开窗钻具断打捞14811轮古376310.004311.78两次钻具落井打捞10912轮南6215643.504147.75传输电测仪器信号中断 卡钻701113轮古3763104311.78测井仪器帽落井 电缆磨损312914轮南63157784575.8电测仪器卡，穿心打捞4215轮古39158914686.13连续两次穿心打捞 固井施工井口不返浆7天13 小时16轮南30154964294.78卡钻致使侧钻下套管中途井口不返浆 固井井口不返浆24天钻到井深 5250.34 米卡 钻，在 2835.10 米处 侧钻17轮古7井5143.603946.1套管下到底开泵，井口返浆量由 大变小，逐渐不返，一级固井不 返浆，二级固井返浆18塔中7746803880下套管中途井口返浆，固井施工 井口不返浆19塔中744635.503837.31下套管与固井过程间断漏失20塔中7249184119.72套管下到位，不能建立循环，一、 二级固井井口不返浆21塔中6234719.203916.7套管下到位，不能建立循环，一、 二级固井井口不返浆22塔中26143503150.96两次卡电测仪器，穿心打捞43，6223哈得11852004004.87两次卡电测仪器，穿心打捞 卡钻回填侧钻64，42钻至4559 米，短起钻至 4404.36米卡钻，在1845.52 米处 侧钻24哈得185545.274342.78套管下到底，无法建立循环，一、 二级固井井口不反浆25哈得18C55384335.51电测仪器部件落井套管下到位，无法建立循环，一 级固井井口不返浆，二级固井井 口返未打捞1.2.2. 四层井身结构存在的缺陷目前采用的4层套管程序为：13 3/8"x9 5/8"x7"x5英买力地区的井普遍采用这种井身结构。

这里以任选的英买36井为例，图 1.3 给出了该井的井身结构设计图泥浆密度 井身结构 下套管依据(g/cm3)5350 mf f(4800-5525)皿8-1/2**5527 id(9-5/849-"萨H 5055m12-1/4*+ 5057 m5"*(5350-6098)m6 **6100 mN1-2K 吉迪13-3/8**1500m17-1/2*(16*)+1500 m1700ID封固上部松散地层 力1固井口9-5/8*套管下入原 则：封固下笫三系 的盐膏层，钻穿盐膏 层下套管为降低 密度钻目的层创造 条件巴什基奇克组Klb卡普沙良7'M管下至白垩系 卡普沙良群底，封固 上部地层，为打开下 一目的层作好准备封固目的层备用)图1.3英买36井井身结构设计图这种井身结构存在的问题是：9刀8"套管封盐层，强度不够，若采用103/4"套管环空间隙小，下套管风险大1.2.3.五层井身结构存在的缺陷目前采用的5层套管程序为：20" X 13 3/8〃 X 9 5/8〃 X 7〃 X 5"这种井身结构普遍用于山前预探井和评价井，如却勒6 井、博孜1 井这里给出却勒 6 井的井身结构设计图，见图1.4。

皿)井身结构下套管依据新生界KZ村一组M1-2K吉迪克组阳下第三系E56301.4081/2-X 5550 ir23803700 ni封固下第三系育、盐层 .12 1/■于钻头钻开盐层 底以下地层不得大干 1口米「不能揭开E底眇封固库车组S庚村齟顶 部低压地层口20^X1 OOn~le^xiaooTii1——800 m■ —lOOOlil18001.2595/0X1930^+^7/3%： Q500-2400)bi+9 5/8-!x- 唸Hl?②5皿111 + 9卞8嗔 ：4^0-4&5®m5/0^550-470012 l/4'X4T00m1 •封固吉迪克爼吟土部低 压地层，套管下至相当于 却勤1井乂压实地层顶 (4馆CI-4T9D )米口 2垂^1800-4420米为増 斜井段，垂探44药米井斜 甬达L密水平位移大于■和口 胡厉位:正北，北偏柔或 北偏西;垂诔昶加-4TD盼 总降斜段「垂1^4700米时 井斜角降至巳巧水平位移 犬于计如米「方位:正北.北 偏东或北偏西口封固目的层-5S805^201.5059205^X(5350-5510^ (备用)5 7/8 "X 5920 m图1.4却勒6井井身结构设计图这种井身结构存在的问题是：（1）、由于地层岩性、层位、深度及压力预测不准，难以封隔多套复 杂地层，造成在同一裸眼段应对多种复杂情况，钻井事故复杂时效高，甚 至不能钻达地质目的层；（2）、5 7/8"井眼钻井窄压力窗口，油气水层环空压耗大，井底压力平 衡极难控制，溢漏严重；（3）、环空间隙小，固井质量差。

1.2.4.六层井身结构存在的缺陷目前采用的6 层套管程序为：20" X 13 3/8〃 X 9 5/8〃 X 8 1/8〃 X 6 1/4〃 X 4 1/2"这里给出六层套管设计的羊塔克502井的套管程序设计图，见图1.5 这种井身结构存在的问题是（1） 、9 5/8〃套管内下8 1/8 〃套管环空间隙太小，致使下套管速度慢， 同时井底作用的回压大，极易压漏地层；（2） 、8 1/2〃井眼需长段扩眼至9 1/2 〃，才能下8 1/8〃套管，扩眼难度 大，时间长；（3） 、环空间隙小，无法加工悬挂器，并且回接筒壁薄易变形界系组深度密度1501.□bI1.库车组上第三系1.2o|新生界3245康村组41451So'1.吉迪克组4555下第三丢〔盐顶）51S51.?o|〔盐底）52S52. 33（底砂岩底）53751.002,00中生界白垩亲。