首先求出裸眼中可能存在的最大静压差：
△P=(ρpmax1+Sb -ρpmin)×Dmin×0.00981
ρpmax1：钻进至D21遇到的最大地层压力当量密度，g/cm3。 Dmin ：最小地层孔隙压力所对应的井深，m；（当有多个最小 地层压力点时，取最大井深。）
➢若△P <△PN ，则确定D21为中间套管的下入深度D2。
1、求中间套管下入深度的初选点
（1）不考虑发生井涌
由 ρf =ρpmax+ Sb + Sg + Sf
计算出ρf ，在破裂压力曲线上查出ρf 所在的井深D21 ，即为 中间套管下深初选点。
（2）考虑可能发生井涌
由 ρf =ρpmax+Sb+ Sf + Sk ×Dpmax/ D21
用试算法求 D21；先试取一个D21，计算ρf ；将计算出的ρf
第七章 固井和完井
1.本章重点： （1）井身结构的概念及设计方法； （2）套管柱强度设计； （3）常用的固井方法； （4）提高固井质量的技术措施。 2.难点： （1）井身结构设计方法； （2）套管柱强度设计。
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第七章固井和完井
第一节 井身结构设计
主要包括套管层次和每层套管的下深，以及套管和井眼尺寸 的配合。
Sk=0.06 ；Sf=0.03；△PA =12 MPa；△PN=18 MPa，试进
行该井的井身结构设计。
解：由图上查得，ρpmax=2.04 g／cm3，Dpmax=4250 m．
（1）确定中间套管下深初选点D21
由：ρf =ρpmax+Sb+ Sf + Sk ×Dpmax/ D21
试取 D21=3400m 并代入上式得：
➢若△P >△PN ，则中间套管深度应小于初选点深度。需根据压
差卡钻条件确定中间套管下深。
求在压差△PN 下所允许的最大地层压力：
S p N
ppe0 r .00D 9 m8 in1
pminb No
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在地层压力曲线上找出ρppe第r 七所章在固井的和完深井度即为中间套管下深D2。
3、求钻井尾管下入深度的初选点D31 根据中间套管鞋处的地层破裂压力当量密度ρf2 ，求出继续向
与D21处查得的ρf 进行比较，若计算值与实际值相差不大且略
小于实际值，可以确定D21为中间套管初选点。否则，重新进行
试算。
No
一般情况下，在新探区，取以上（1）、（2）两种条件Im下age
D21较大的值。
第七章固井和完井
f1
D1
f
p
f2
D2
D3
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第七章固井和完井
2、验证中间套管下到深度D21是否有被卡的危险
Dpmin —最小地层孔隙压力所处的井深，m；
No
ρfmin—裸眼井段最小地层破裂压力的当量泥浆密度，g/cmIm3ag；e
Dc1—套管下入深度，m；第七章固井和完井
Dpmin
pmin
fc1
Dc1
p
f
pmax
Dpmax
No
第七章固井和完井
I井
五、井身结构设计方法
校核方法与中间套管的校核方法相同。只是将压差允值△PN
变为△PA 。
No
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第七章固井和完井
5、计算表层套管下入深度D1 根据中间套管鞋处的地层压力当量密度ρp2 ，计算出若钻
进到深度D2发生井涌关井时，表层套管鞋D1处所承受的井内压 力的当量密度：
fE p2S bSf D D 1 2S k
ρf =2.04+0.036+0.03+0.06 × 4250/3400=2.181 No
下钻进时裸眼井段所允许的最大地层压力当量密度：
pp erf2 S b S f D D 3 21 S k
用试算法求D31。试取一个D31，计算出ρpper ，与D31处的实 际地层压力当量密度比较，若计算值与实际值接近，且略大于
实际值，则确定为尾管下深初选点；否则，另取D31进行试算 。
4、校核尾管下入到D31是否有被卡的危险
No
4、尾管（衬管）
第七章固井和完井
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第七章固井和完井
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第七章固井和完井
二、井身结构设计的原则
1、有效地保护油气层；
2、有效避免漏、喷、塌、卡等井下复杂事故的发生，保证安 全、快速钻进;
3、当实际地层压力超过预测值而发生井涌时，在一定压力范 围内，具有压井处理溢流的 能力。
一、套管的分类及作用
1、表层套管
封隔地表浅水层及浅部疏松和复杂地层；
安装井口、悬挂和支撑后续各层套管。
2、生产套管（油层套管）
钻达目的层后下入的最后一层套管，用以保护生产层，提供油 气生产通道。
3、中间套管（技术套管）
在表层套管和生产套管之间由于技术要求下入的套管，可以是
一层、两层或更多层。主要用来封隔井下复杂地层。
防关井井漏
其中：
ρd —钻井液密度， g/cm3； ρdmax—裸眼井段内使用的最大钻井液密度，g/cm3； ρpmax—裸眼井段钻遇的最大地层压力的当量泥浆密，g/cm3； Dpmax —最大地层孔隙压力所处的井深，m； ρpmin — 裸 眼 井 段 钻 遇 的 最 小 地 层 压 力 的 当 量 泥 浆 密 度 ， g/cm3
根据上式，用试算法确定D1。 试取一个D1，计算ρfE ，计算值与D1处的地层破裂压力当量 密度值比较；若计算值接近且小于地层破裂压力值，则确定D1 为表层套管下深。否则，重新试取D1进行试算。
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第七章固井和完井
五、设计举例
某井设计井深为 4400 m，地层孔隙压力梯度和地层破裂压
力梯度剖面如图7-2。给定设计系数： Sb=0.036 ；Sg=0.04 ；
三、井身结构设计的基础数据
地层岩性剖面、地层孔隙压力剖面、地层破裂压力剖面、地 层坍塌压力剖面。
6个设计系数：
抽系压力系数 Sb：0.024～0.048 g/cm3
激动压力系数 Sg：0.024～0.048 g/cm3
压裂安全系数 Sf：0.03～0.06 g/cm3
No
井涌允量 Sk：0.05～0.08 g/cm3
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压差允值 p：PN:15～第七1章8固井M和P完井a ，PA：21～23 MPa
四、裸眼井段应满足的力学平衡条件
1、ρd≥ρpmax+Sb
防井涌
2、(ρdmax-ρpmin)×Dpmin×0.00981≤△P 防压差卡钻
3、ρdmax+ Sg + Sf ≤ρfmin
防井漏
4、ρdmax+ Sf + Sk ×Dpmax/ Dc1≤ρfc1