东北石油大学钻井工程课程设计

东北石油大学钻井工程课程设计内容摘要：

和第一段套管的使用长度 1. 查《钻井工艺手册上》表 38 选择第二段套管 表 32 第二段套管钢级选择 钢级 外径 （ mm） 壁厚 (mm) 内径 （ mm） 均重 (N/m) 抗拉强度 (kN) 抗挤强 度 （ MPa） 接头拉伸度（ KN） 抗内压强度 （ MPa） J55 第二段套管下入深度为 m1524= 10=10gS= 33Dd 2D2 ρ σD，实际取1400m，则第一段套管使用长度为 m5 3 0=1 4 0 01 9 3 0== 211 DDL。 套管每根按10m计算，则此段需要 53 根套管柱，需要 53 个扶正器。 2. 第一段套管抗拉安全系数校核、第二段套管抗挤安全系数校核 浮 力系数 ： KB= )KN( 0 0=105 3 0 2 6=10= 3311B1cd LqKW 抗拉安全系数为： = ==S 1cd1T1t Wσ 抗拉满足要求。 第二段抗挤安全系数 =101400 =10g=S 332d 22 Dρ σ DD 东北石油大学本科生课程设计 11 满足抗挤要求。 )M P a(=)98 (=)(= gc d1DDc Wσσ =101400 =10g=S 332d DcD Dρ σ 确定第三段套管的下入深度和第二段套管的使用长度 1. 查《钻井工艺手册》表 38 选择第二段套管 表 33 第三段套管钢级选择 钢级 外径 （ mm） 壁厚 (mm) 内径 （ mm） 均重 (N/m) 抗拉强度 (kN) 抗挤强 度 （ MPa） 接头拉伸度（ KN） 抗内压强度 （ MPa） H40 第三段套管下入深度为 m1274= 10=10gS=33Dd 33 ρ σD D，实际取1100m，则第二段套管使用长度为 3 0 0 m=1 1 0 01 4 0 0== 322 DDL。 套管每根按 10m计算，则此段需要 30 根套管柱，需要 30 个扶正器。 2. 第二段套管抗拉安全系数校核、第三段套管抗挤安全系数校核。 )KN(=103 0 0 0 4=10= 3322B2cd LqKW 第二段套管抗拉安全系数： =+ =W+W=S 2cd1cd 2T2t σ 满足抗拉要求。 第三段抗挤安全系数： =101100 =10g=S 333d 33 Dρ σ DD 满足抗挤要求。 )M P a(=)71 51 .48+10 (=)F+(= g 2cdc d1DDc WWσσ东北石油大学本科生课程设计 12 =101100 =10g=S 333d DcD Dρ σ 确定第四段套管的下入深度和第三段套管的使用长度 1. 查《钻井工艺手册》表 38 知外径为 的套管最小钢级是 H40， 则第三段使用长度设计为： L3=D1L1L2=1930530300=1100m 三 段套管抗拉安全系数校核。 )KN(=101100=10= 3333B3cd LqKW 第 三 段套管抗拉安全系数： =++ =++=S 3cd2cd1cd 3T3t WWW σ 不 满足抗拉要求 ，则把 L3分为两段，让其既满足抗拉安全系数校核又经济省钱。 从下往上 L3=800m,使用 H40 钢级， 且 套管每根按 10m计算，则此段需要 80 根套管柱，需要 80 个扶正器； L4=300m，选用同第二段一样的钢级和壁厚，且 套管每根按 10m计算，则此段需要 30 根套管柱，需要 30 个扶正器。 三 段套管抗拉安全系数校核。 )KN( 3 7=108 0 0 0 4=10= 3333B3cd LqKW 第 三 段套管抗拉安全系数： =++ =++=S 3cd2cd1cd 3T3t WWW σ 第三段抗挤安全系数： =10800 =10g=S 333d 33 Dρ σ DD 满足抗挤要求。 )M P a(=)7 1 6 .2 1 3 7 .2 9+5 1 .4 8+1 0 0 .70 .7 (=)F++0 .7 (=g3cd2cdc d1DDcWWWσσ 东北石油大学本科生课程设计 13 =10300 =10g=S 334d DcDρ σD 管体 抗拉安全系数校核。 )KN(=103 0 0 0 4=10= 3344B4cd LqKW 第四段管体抗拉安全系数： =+++ =+++=S 4cd3cd2cd1cd 4T4t WWWW σ M P a4 4 M P =101 9 3 0=10Sg= 33ip Dρσ 满足抗内压要求。 油层套管设计结果 表 34 油层套管设计参数 井号 套管 类型 井段 （ m） 钢级 外径 （ m） 壁厚 （ mm） 长度 （ m） 抗拉安全系数 抗挤安全系数 SJ0067 常规 0300 J55 300 SJ0067 常规 3001100 H40 800 SJ0067 常规 11001400 J55 300 SJ0067 常规 14001930 J55 530 中间 套管柱设计 按抗外挤强度设计由下向上选择第一段套管 由公式 31 可知最大外挤压力为 )M P a(=101 8 0 02 5 =10g= 331d1co Dρp 东北石油大学本科生课程设计 14 )M P a(==S•≥ D1coD pσ 查《钻井工艺手册上》表 38 选择第一段套管 表 35 第一段套管钢级选择 钢级 外径 （ mm） 壁厚 (mm) 内径 （ mm） 均重 (N/m) 抗拉强度 (kN) 抗挤强 度 （ MPa） 接头拉伸度（ KN） 抗内压强度 （ MPa） N80 实际抗 挤安全系数 = ==S 1co 1DD Pσ 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《钻井工艺手册上》表 38 选择第二段套管 表 36 第二段套管钢级选择 钢级 外径 （ mm） 壁厚 (mm) 内径 （ mm） 均重 (N/m) 抗拉强度 (kN) 抗挤强 度 （ MPa） 接头拉伸度（ KN） 抗内压强度 （ MPa） N80 第二段套管下入深度为 m1536= 10=10gS= 33Dd 22 ρ σD D，实际取1500m，则第一段套管使用长度为 m3 0 0=1 4 0 01 8 0 0== 211 DDL。 套管每根按10m计算，则此段需要 30 根套管柱，需要 30 个扶正器。 3. 第一段套管抗拉安全系数校核、第二段套管抗挤安全系数校核 浮力系数 ： KB= )KN( 5 9=103 0 0 3 8=10= 3311B1cd LqKW 抗拉安全系数为： = ==S 1cd 1T1t Wσ 抗拉满足要求。 第二段抗挤安全系数 东北石油大学本科生课程设计 15 =101500 =10g=S 332d 22 Dρ σ DD 满足抗挤要求。 )M P a(=)40 74 .615 (=)(= gc d1DDc Wσσ =101500 =10g=S 332d DcD Dρ σ 确定第三段套管的下入深度和第二段套管的使用长度 1. 查《钻井工艺手册》表 38 选择第二段套管 表 37 第三段套管钢级选择 钢级 外径 （ mm） 壁厚 (mm) 内径 （ mm） 均重 (N/m) 抗拉强度 (kN) 抗挤强 度 （ MPa） 接头抗拉强度（ KN） 抗内压强度 （ MPa） J55 第三段套管下入深度为 m1278=10 =10gS= 33Dd 33 ρ σD D，实际取 1200m，则第二段套管使用长度为 3 0 0 m=1 2 0 01 5 0 0== 322 DDL。 套管每根按 10m计算，则此段需要 30 根套管柱，需要 30 个扶正器。 3. 第二段套管抗拉安全系数校核、第三段套管抗挤安全系数校核。 )KN( 4 7=103 0 0 8 3=10= 3322B2cd LqKW 第二段套管抗拉安全系数： =+ =+=S 2cd1cd 2T2t WW σ 满足抗拉要求。 第三段抗挤安全系数： =101200 =10g=S 333d 33 Dρ σ DD 满足抗挤要 求。 东北石油大学本科生课程设计 16 )M P a(=)2 8 0 2 . 4 4 7+ 5 90 . 7 (=)F+0 . 7 (=g2cdc d 1DDcWWσσ =101200 =10g=S 333d DcD Dρ σ 确定第四段套管的下入深度和第三段套管的使用长度 1. 查《钻井工艺手册》表 38 表 38 第 四 段套管钢级选择 钢级 外径 （ mm） 壁厚 (mm) 内径 （ mm） 均重 (N/m) 抗拉强度 (kN) 抗挤强 度 （ MPa） 接头抗拉强度（ KN） 抗内压强度 （ MPa） J55 2020 第 四 段套管下入深度为 m1004=10 =10gS= 33Dd 44 ρ σD D，实际取 800m，则第 三 段套管使用长度为 L3=D3 –D4=1200800=400m， 套管每根按10m计算，则此段需要 40 根套管柱，需要 40 个扶正器。 2. 第 三 段套管抗拉安全系数校核、第 四 段套管抗挤安全系数校核 )KN( 9 6=104 0 0 8 3=10= 3333B3cd LqKW 第 三 段套管抗拉安全系数： =++ =++=S 3cd2cd1cd 3T3t WWW σ满足抗拉要求。 第 四 段抗挤安全系数： =10800 =10g=S 334d 44 Dρ σ DD 满足抗挤要求。 东北石油大学本科生课程设计 17 ： )M P a(=)2 5 0 8 .8 ++0 .7 (=)F++0 .7 (=g3cd2cdc d 1DDcWWWσσ =10800 =10g=S 334d DcD Dρ σ 确定第四段的使用长度 ，则 第四段使用长度 L4=D1L1L2L3=1800300300400=800m，即取800m。 套管每根按 10m计算，则此段需要 80 根 套管柱 ，需要 80 个扶正器。 2. 第 四 段套管抗拉安全系数校核。 )KN( 5 3=108 0 0 2 5=10= 3344B4cd LqKW 第四段管体抗拉安全系数：=+++ 2020=+++=S 4cd3cd2cd1cd 4T4t WWWW σ 满足抗拉要求。 M P M P =101 8 0 02 2 =10Sg= 33ip Dρσ 满足抗压要求。 中间套管设计结果 表 3—9 中间套管设计参数 井号 套管 类型 井段 （ m） 钢级 外径 （ m） 壁厚 （ mm） 长度 （ m） 抗拉安全系数 抗挤安全 系数 SJ0067 常规 0800 J55 800 SJ0067 常规 8001200 J55 400 SJ0067 常规 12001500 N80 300 东北石油大学本科生课程设计 18 SJ0067 常规 15001930 N80 300 表层套管柱设计 按抗外挤。