93/8"井眼 17426~24388' 73/4" 46.1#P-110 尾管， 17150~22498' 9"井眼 24388~24402' 81/2"井眼 24402~24426' 5" 23.2#P-110 割缝尾管， 22295~24424'
图 1—3 934—29 R 井套管程序
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一、国内深井超深井典型套管程序及分析


（二）对国内现用套管钻头系列的分析评价
国内现有的套管钻头系列在地质条件不太复杂的地区是很适用的， 这已为钻井实践所证明。但在复杂地质条件下，尤其是对深探井钻井来 说，这种单一的套管、钻头系列便显示出局限性。从调研情况看，目前 采用的套管、钻头系列主要存在以下几方面的问题： 1、套管层数少且系列单一，难以满足封隔多套复杂地层的要求。 2、目的层套管（7＂和5＂）与井眼的间隙小，易发生套管阻卡，固 井质量也难以保证。 3、下部井眼尺寸小（6”或5 7/8”），难以满足采油方面和地质加 深的要求，也不利于快速、优质、安全钻井。
完井作业
2009年7月
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目录
第一部分
套管 第二部分 固井 第三部分 完井方式
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二、国外深井超深井典型套管程分析

2. 36〃- 26〃- 20〃- 16〃- 10 3/4〃- 7 3/4〃-5〃
这是美国加利福 尼亚最深井943-29R 井采用的套管程序。 这种设计的主要目的 是使全井都能用5"钻 杆及较大尺寸钻头钻 进，以避免因水敏性 页岩在水基泥浆中浸 泡时间过长引起的井 壁坍塌而造成钻具扭 断和钻杆扭断等井下 事故。


(2) 顶替效率与环隙的关系
在水泥浆流量相同的情况下，小间隙环空更容易达到紊流状态，有利于提高水泥浆的 顶替效率。但间隙较小的情况下，居中度很难达到67%以上。在斜井眼和水平井眼中， 居中度更难以保证。 研究及现场实践证明：在直井段，0.4375”的环空间隙内仍可以获得界面胶结良好的水 泥环。在斜井段或水平井段，最优的环空尺寸为0.75”~1.5”。小于0.75”时，套管居中是 关键。大于1.5”时，环空体积大，需要很大的流量来保持高速。
无接箍套管包括直连型（XL）、平齐式（FJ）和整体连接型（IJ）套管。根据其结构尺寸 可分成两大类：一类是螺纹连接部分和管体内外径完全相同，即完全平齐型；一类是螺纹连接 部分较管体内外径微加厚，即加厚型。这种套管由于不采用接箍连接，从而减小了整个套管柱 的尺寸，增大了套管与井壁的间隙。正是因为这一优点，使其在深井超深井钻井、小间隙固井 等作业中得到广泛的应用。
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套管与井眼的合理间隙
1.


注水泥的合理间隙
(1) 避免形成水泥桥的最小间隙
当套管与井眼的环隙较小时，水泥滤饼填满环形空间的最大允许失水量就比较小， 很容易造成局部先期脱水形成水泥桥。美国的几家固井公司建议套管每边的最小环隙为 0.375”~0.5”，最好为0.75”。是否形成桥堵还取决于水泥浆的失水性能、地层的渗透性、 井内压力与地层压力之差以及注水泥时间。
井 深
表套
破裂压力 技套
地层压力
油套 1.6 1.8
1.0
1.3
当量密度，g/cm3
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(Ⅰ)国内外深井超深井典型套管
程序及分析
一、国内深井超深井典型套管程序


若干壁厚尺寸和接箍类型，组成不同的强度等级和品种供选用。表2-1列出了API套管标准尺寸。

（2）非API套管
表2-2列出了包括在套管规划方案的最新指南中的25种非API套管和接箍尺寸。非API标准 尺寸的套管的生产和应用，为套管程序的优化设计提供了更大的灵活性。





（3）新型无接箍套管
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套管、钻头及井控装置系列


1．套管尺寸系列
（1）API套管
从4.5“ (114.3mm)到20” (508mm)共14个尺寸系列。对于同一外径的套管，API标准规定了
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二、国外深井超深井典型套管程分析


（一）国外深井超深井典型套管程序
对美国、法国、罗马尼亚、奥地利、沙特阿拉伯及阿联酋等国家的深 井超深井钻井资料调研及分析发现，国外在深井超深井钻井中采用的套 管、钻头系列的种类很多，随地区、井深、钻井目的及钻井工艺技术水 平的不同而不同。套管层次有三层、四层、五层、六层、七层等。套管 尺寸最大达到36＂(914.4mm)，最小为3 1/2＂(88.9mm)。井眼尺寸最大 到42＂(1066.8mm)，最小到4 3/4＂(120.7mm)。套管与井眼之间的间隙 为9.5mm～76.2mm。
表 1-4 国外通常采用的套管与井眼小间隙配合关系
套管尺寸 （in） 24 20 16 13-5/8 10-3/4 9-5/8 8-5/8 7-5/8 7 6-5/8 5-1/2 5 钻头尺寸 （in） 26 22 17-1/2~18-1/2 14-3/4 12-1/4 10-5/8 9-1/2 8-1/2 8-3/8 7-1/2~7-7/8 6-1/2 5-7/8 管体—井眼间隙 （mm） 25.4 25.4 19.0~31.7 14.3 19.0 12.7 11.1 11.1 17.5 11.1~12.7 12.7 11.1 外层套管尺寸 （in） 30 24 18-5/8~20 16 13-3/8 11-3/4 10-5/8 9-5/8 9-5/8 8-5/8 7-5/8 6-5/8~7
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二、国外深井超深井套管、钻头系列分析评价 （一）国外深井超深井套管、钻头系列

4. 36〃-30〃-24〃- 18 5/8〃-13 3/8〃-9 5/8〃-7〃-4 1/2〃 阿拉伯美国石 油公司在沙特阿 拉伯钻Khuff地层 时成功地采用了 这种套管程序。 7 8 3 8
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第一节 井身结构设计
三、套管层次和下深的设计计算方法
1. 基本思路
依据两个压力剖面，以保证 钻进套管以下的井段时的最大井 内压力梯度不压裂该套管鞋出最 薄弱的裸露地层为原则，从全井 最大地层压力梯度处开始，由下 向上确定套管的层次（技术套管 和表层套管）和各层套管的下入 深度。
及分析 （一）国内深井超深井典型套管程序


1. 13-3/8—9-5/8—5-1/2 2. 20—13-3/8—9-5/8—7—5 3. 30—20—13-3/8—9-5/8—7—5
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第一部分
套管
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第一节 井身结构设计

一、套管的类型 1. 表层套管 ☆ 用途：1）封隔地表浅水层及浅部疏松和 复杂地层，防止井漏。2）安装井口、悬挂和支 撑后续各层套管。 ☆下深：根据地表状况和地层压力特性确定。 2. 生产套管（油层套管） ☆ 用途：保护生产层，提供油气流动通道。 ☆下深：根据目的层位置及完井方式而定。 3. 技术套管（中间套管） ☆ 用途：封隔复杂地层，确保安全顺利钻井。 ☆下深：根据复杂层位和地层压力特性确定。 4. 尾管（衬管） 悬挂在上一层套管底部的套管，不延伸到井 口，可减小负荷和降低成本。深井超深井常用。
36"/42",封漏层
30"/34",X-42SJ,封漏层
18 5
24"/28",X-42,封水敏性页岩 22 8 ,K-55,封水敏页岩
1 7
13 3
8
,S-95,封水层
95

8
12 ,S-95,封高压层
，L-80，封水敏性页岩
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