发生井涌情况
=
+
+S+
(2-2)
—— 第n层套管以下井段发生井涌时，在井内最大压力梯度作用下，上部地层不被
压裂所应有的地层破裂压力梯度，
；
—— 第n层套管下入深度初选点，m；
—— 压井时井内压力增高值的等效密度, 取0.06 ；
—— 地层压裂安全增值，取0.03
。
校核各层套管下到初选点时是否会发生压差卡套
(2-3)
—— 第n层套管钻进井段内实际的井内最大静止压差，MPa；—— 该井段内最小地层孔隙压力梯度等效密度，；
P—— 避免发生压差卡套的许用压差，取12 MPa； —— 该井段内最小地层孔隙压力梯度的最大深度，m 。
套管层次的确定 1.确定油层套管下入深度H
因为井深H=3601m,所以油层套管下入深度H=3601m 。
2.确定第技术套管下入深度H (1) 初选点H
试取 H=310 m 参考临井基本参数, =1.60g/cm,
=1.12 g/cm
由公式3-2
=1.12+0.036+0.03+
=1.883 (g/cm) 因为
<
且相近，则初选点下入深度H=310 m 。
(2) 校核H=310 m
在此井段 , =1.12 g/cm,
=0.85g/cm , H
=163 m 。由公式 3-3
P=9.81163×(1.12+0.036-0.85)10 P=0.17126(MPa)
因为P< P,所以不会产生压差卡套, 则确定此级套管的下入深度310m 。 3.确定第表层套管下入深度H (1) 试取H=80 m
参考临井基本参数，
=0.85 g/cm,
=1.50g/cm
。
参考邻井资料的钻井液性能指标的数据：在0-163m的井段上钻井液的密度范围为1.1-1.2g/cm,在这里我们试取钻井液密度为1.15g/cm
由公式 3-2和3-1
=1.15+0.03+=1.4125(g/cm) 因为
<
且相近，则初选点下入深度H=40m 。
(2) 校核H=80m
在此井段 ,由公式 3-3
=9.8180(1.2-0.85)10 =0.27468(MPa) 因为
=0.85 g/cm, =0.85 g/cm,H =80 m 。 套管尺寸与井眼尺寸的选择与配合 1 .查《钻井手册(甲方)》，选择以下钻头与套管如下： 表2-1 钻头与套管的选择 井号 SJ0089 SJ0089 SJ0089 项目 表层 技术 油层 钻头尺寸 (mm) 444.5 215.9 215.9 下深 (m) 80 310 2000 套管外径 (mm) 339.7 244.5 139.7 3 套管柱强度设计 3.1 油层套管柱设计 3.1.1 按抗外挤强度设计由下向上选择第一段套管 =p=25.515 =1.1569.81200010 查《钻井手册（甲方）》，选择第一段套管 表3-1 第一段套管钢级选择 钢级 外径（mm） J-55 139.7 3.1.2 确定第二段套管的下入深度和第一段套管的使用长度 1.查《钻井手册（甲方）》，选择第二段套管 表3-2 第二段套管钢级选择 钢级 外径（mm） J-55 139.7 m D=1618.17(m) 实际取D=1618(m) 第一段套管使用长度 L= D-D=2000-1618 L=382 (m) 圆整进到390 m 2.双轴应力校核 23.07 =12.998KN 查《钻井手册（甲方）》 故 =1103.2KN 0.01178 =20.54KN 6.2 壁厚（mm） 均重(kg/m) 20.83 抗拉强度(t) 85.7 抗挤强度（） 内径 (mm) 127.36.99 壁厚（mm） 均重(kg/m) 23.07 抗拉强度(t) 100.7 抗挤强度（） 内径 (mm)125.7 27.855 21.512 故 满足双轴应力校核 3.抗拉强度校核 <987.5 满足抗拉强度要求。 3.1.3 确定第二段使用长度和第三段可下入深度 表3-3 第三段套管钢级选择 钢级 外径壁厚均重抗拉强度(t) 59 抗挤强度（） 内径 （mm） 127.3（mm） （mm） (kg/m) H-40 139.7 6.2 20.83 1414m 实际取D=1414(m) 18.064 第二段使用长度 L= D- D=1618-1414=204(m)， 取第二段套管的长度200m； 2.双轴应力校核 +12.998 查《钻井手册（甲方）》故 =987.5KN 故 满足双轴应力校核 3.抗拉强度校核 满足抗拉强度要求。 3.1.4 确定第三段使用长度和第四段可下入深度 表3-3 第三段套管钢级选择 钢级 外径壁厚均重抗拉强度(t) 108.4 m 抗挤强度（） 内径 （mm） 127.3 （mm） （mm） (kg/m) K=55 按计算L3=D4-D3=393m 在这里我们取L3=400m 1.抗拉强度校核 由公式 +47.729 2.抗拉强度校核 139.7 6.2 20.83 21.512 满足抗拉强度要求。 所以第四段套管的长度为:L=3 校核第四段套管 第四段套管主要所受最大的拉应力 抗拉强度校核： +118.52 =1010 =293.91<578.3KN . 井口内压校核： 满足井口内压校核，所以满足要求 +118.52 2000-390-200-400=1010 3.2 技术套管柱的设计 技术套管段的最大钻井液密度为1.15 g/cm p=1.1569.83101.125 p=3.95 查《钻井手册（甲方）》，选择第一段套管 井深（m） 钢级 单位重量(kg/m) 120-310 H-40 47.62壁厚 内径（mm）抗拉强度（mm） 7.72 228.6(t) 115.2抗挤强度(kg/cm) 96.3
中国石油大学在线考试期末考试《-钻井工程》答案
