一种适用于复杂地层条件的井身结构制造技术

本实用新型专利技术为一种适用于复杂地层条件的井身结构，具有从上至下顺序间隔分布的第一必封点、第二必封点和第三必封点，在第二必封点和第三必封点之间存在上下间隔分布的第一风险点和第二风险点，适用于复杂地层条件的井身结构包括第一开次套管、第二开次套管、第三开次套管、第四开次套管、第五开次套管以及第六开次套管，第一开次套管、第二开次套管、第三开次套管、第四开次套管、第五开次套管以及第六开次套管分别下入至第一必封点、第二必封点、第一风险点、第二风险点、第三必封点以及油气目的层。本实用新型专利技术的井身结构能合理增加套管层次，通过井身结构扩展安全钻达目的层，实现勘探开发目的。勘探开发目的。勘探开发目的。

【技术实现步骤摘要】
一种适用于复杂地层条件的井身结构


[0001]本技术是关于石油钻探开发领域，尤其涉及一种适用于复杂地层条件的井身结构。

技术介绍

[0002]井身结构是影响油气井钻完井安全和油气生产安全的重要因素，井身结构的合理性、安全性是钻完井成败的关键。
[0003]目前常用的井身结构设计方法有自下而上和自上而下两种设计方法，这两种方法设计方法不相同，设计的井身结构也各不相同。两种设计方法都要依据该区块的地层孔隙压力剖面、地层坍塌压力剖面和地层破裂压力剖面，还要参考该地区的井身结构设计系数，以及邻井的实钻资料来合理的确定井身结构，为钻井施工安全和顺利钻达目的层打下基础。但不同的设计方法需要考虑的因素有所不同，对于不同地层情况需要采用的设计方法也不一样。对下部地层的地质情况了解比较清楚的适合采用自下而上的设计方法，自下而上的设计方法根据裸眼井段安全钻进满足的压力平衡、压差卡钻约束条件，自全井最大地层孔隙压力处开始，自下而上逐次设计各层套管下入深度的井身结构设计方法；对于下部地层情况了解不准确的可以采用自上而下的设计方法，在设计中有调整的空间，有利于井身结构的动态设计，避免在实钻中出现钻井事故。自上而下的设计方法根据裸眼井段安全钻进应满足压力平衡、压差卡钻约束条件，在已确定了表层套管下入深度的基础下，从表层套管鞋处开始自上而下逐层设计各层套管下入深度的井身结构设计方法。对于己探明区块的开发井或地质环境清楚的井，采用自下而上的设计方法；对于新探区的探井或下部地层地质环境不清楚的井，采用自上而下和自下而上相结合的方法。
[0004]但随着科技的发展，钻井工艺技术的提高，钻井先进的装备的应用，目前面对更多的深井和超深井，并且随之出现的复杂情况也随之发生，仅仅依靠自上而下和自下而上的井身结构设计方法不能满足现场的需要，因此需要考虑井下的复杂情况如易跨塌层、易涌易漏层、盐膏层等，需要在进行井身结构设计时考虑必封点，实现井身结构设计的科学化、合理化。
[0005]对于常规的石油钻井的井身结构是根据地层情况和地层压力信息，以平衡地层孔隙压力、防止压漏地层为主要目的，在完成地层孔隙压力、坍塌压力及破裂压力的分布规律之后，再确定设计需要的6个基础参数，即抽吸压力允值、激动压力允值、井涌条件允值、正常压力地层黏卡压差临界值、异常压力地层黏卡压差临界值以及地层压裂安全增值，最后按照裸眼段防漏、防喷和防压差卡钻等约束要求，确定可行裸露段的长度和确定必封点，然后根据套管和钻头的尺寸关系进一步划分套管层次，确定套管的合理下深。裸露井眼中满足压力条件的极限长度井段定义为可行裸露段，可行裸露段的长度是由工程和地质条件决定的井深区间，其顶界是上一层套管的必封点，底界为该层套管的必封点深度。
[0006]目前南缘山前深井、超深井井身结构设计面临系列难题，主要表现在以下两个方面：
[0007]一是不确定的地质因素较多，地质设计与实钻差异较大，地层压力和流体性质很难准确预报。由于不能预见的工程地质问题造成的设计与实钻不符和钻井复杂与事故不仅严重危及钻井工程安全和地质目标的实现、也显著降低钻井速度，增加钻井成本，这是南缘深井超深井钻井最突出的难题之一。
[0008]二是多个工程地质问题共存。在同一口井甚至在同一个地层段同时存在多个重要工程地质问题，这给钻井设计和施工作业造成极大的困难。由于常规井身结构有限的套管层次不可能将可能遇见的复杂层段完全封隔开，同一个裸眼井段内同时存在两个或多个相互矛盾对立的工程地质问题的情况也是经常可遇见到的，这就不可避免的常常出现喷、漏、塌、卡等同时发生的严重复杂情况。
[0009]一旦开眼钻进，由于目前的井身结构在实行的过程中都是明确要下入的地层和深度，是固定的。一旦开眼钻井，受套管尺寸等限制，井身结构无法进行调整，当井下遭遇不可遇见风险时无法调整，导致钻井无法安全钻达目的层，无法实现勘探开发目的。实践表明，传统的“Φ339.7mm
×
Φ244.5mm
×
Φ177.8mm
×
Φ127mm”套管程序与相应的井身结构对于复杂地质条件下深井与超深井钻井存在局限性，已不能完全适应南缘勘探的要求。
[0010]由此，本专利技术人凭借多年从事相关行业的经验与实践，提出一种适用于复杂地层条件的井身结构，以克服现有技术的缺陷。

技术实现思路

[0011]本技术的目的在于提供一种适用于复杂地层条件的井身结构，能合理增加套管层次，通过井身结构扩展安全钻达目的层，实现勘探开发目的。
[0012]本技术的目的是这样实现的，一种适用于复杂地层条件的井身结构，具有从上至下顺序间隔分布的第一必封点、第二必封点和第三必封点，在第二必封点和第三必封点之间存在上下间隔分布的第一风险点和第二风险点，适用于复杂地层条件的井身结构包括：
[0013]第一开次套管，第一开次套管下入至第一必封点；
[0014]第二开次套管，第二开次套管下入至第二必封点；
[0015]第三开次套管，第三开次套管下入至第一风险点；
[0016]第四开次套管，第四开次套管下入至第二风险点；
[0017]第五开次套管，第五开次套管下入至第三必封点；
[0018]以及第六开次套管，第六开次套管下入至油气目的层。
[0019]在本技术的一较佳实施方式中，第四开次套管通过第一尾管悬挂器悬挂在第三开次套管的内壁上。
[0020]在本技术的一较佳实施方式中，第一尾管悬挂器的悬挂位置与第三开次套管底端之间的间距大于等于200m。
[0021]在本技术的一较佳实施方式中，第五开次套管悬挂设置。
[0022]在本技术的一较佳实施方式中，第五开次套管通过第二尾管悬挂器悬挂在第三开次套管的内壁上。
[0023]在本技术的一较佳实施方式中，第二尾管悬挂器的悬挂位置与第三开次套管底端之间的间距大于等于300m。
[0024]在本技术的一较佳实施方式中，第六开次套管悬挂设置。
[0025]在本技术的一较佳实施方式中，第六开次套管通过第三尾管悬挂器悬挂在第五开次套管的内壁上。
[0026]在本技术的一较佳实施方式中，第三尾管悬挂器的悬挂位置与第五开次套管底端之间的间距大于等于400m。
[0027]在本技术的一较佳实施方式中，适用于复杂地层条件的井身结构还包括回接套管，回接套管设在第三开次套管内并下入至第五开次套管的顶端。
[0028]由上所述，本技术中的井身结构，针对存在三个必封点，在实钻过程中存在两个风险点的复杂多发地层，通过增加套管层次，采用六开井身结构，并使得第三开次套管、第四开次套管和第五开次套管分别下入至第一风险点、第二风险点和第三必封点的位置，有效避免了在第一风险点和第二风险点钻遇垮塌、漏失层、高压层等复杂地层而造成压力体系难易平衡无法钻达预计地层的风险，保证能安全钻达目的层，实现了勘探开发目的。
附图说明
[0029]以下附本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种适用于复杂地层条件的井身结构，具有从上至下顺序间隔分布的第一必封点、第二必封点和第三必封点，其特征在于，在所述第二必封点和所述第三必封点之间存在上下间隔分布的第一风险点和第二风险点，所述适用于复杂地层条件的井身结构包括：第一开次套管，所述第一开次套管下入至所述第一必封点；第二开次套管，所述第二开次套管下入至所述第二必封点；第三开次套管，所述第三开次套管下入至所述第一风险点；第四开次套管，所述第四开次套管下入至所述第二风险点；第五开次套管，所述第五开次套管下入至所述第三必封点；以及第六开次套管，所述第六开次套管下入至油气目的层。2.如权利要求1所述的适用于复杂地层条件的井身结构，其特征在于，所述第四开次套管通过第一尾管悬挂器悬挂在所述第三开次套管的内壁上。3.如权利要求2所述的适用于复杂地层条件的井身结构，其特征在于，所述第一尾管悬挂器的悬挂位置与所述第三开次套管底端之间的间距大于等于200m。4.如权利要求2所述的适用于复杂地层条件的井身结构，...

【专利技术属性】
技术研发人员：卓鲁斌，邹灵战，汪海阁，刘力，常龙，于璟，惠城，党文辉，钟守明，
申请(专利权)人：中国石油天然气股份有限公司，
类型：新型
国别省市：