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【摘要】一口井在设计时根据油层和地质结构，来对井身结构进行全方位考虑，经过深思熟虑后制定对应方案，周边的设计补充都围绕井身结构采取对应施工方案。井身结构本身就是一口井的框架，有了基本框架，工程才能开展进行。
【关键词】井身结构；套管程序；钻头适应性
一、套管程序及变化
在渤海湾浅海施工中，2000m左右井常用的套管程序分两种：（1）30＂-10 3/4＂-7＂对应钻头程序为 26＂(带850扩大器)-13 5/8＂-9 1//2＂；（2）30＂-13 3/8＂-9 5/8＂-7＂对应钻头程序：26＂(带850扩大器)-17 1/2＂-12 1//4＂-8 1/2＂，在此基础上延伸出各种变化：（1）隔水管的30＂可以更换为20＂开钻钻头就调整为26＂，不用带扩大器；（2）不下基础套管，用9 1//2＂钻头开钻下7＂套管，表层设计一般为450m左右，技术套管1300m左右。4000m以上钻井中普遍采用的套管结构程序为：20＂-13 3/8＂-9 5/8＂-7＂-5＂，海洋钻井经常把20＂隔水更换为30＂隔水管采用 30＂-20＂-13 3/8＂-9 5/8＂-7＂-5＂的套管程序。
二、套管、钻头系列存在的问题
经过现场施工分析，对现用套管和钻头系列的多项分析评价得出：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，这种单一的套管、钻头系列便显示出局限性。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，不能满足封隔多套复杂地层的要求。目前采用的套管程序中有两层技术套管，在钻达设计目的层前只能封隔两套不同压力系统的地层，遇到更多的不同压力系统的地层只能把目的层套管提前下入，结果是提前下入一层套管井眼就缩小一级，最后无法钻达设计目的层。对于复杂地质条件下的深井和超深探井，需要更多层技术套管的井身结构。
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。7＂套管接箍的外径为194.5mm，5＂套管接箍外径为141.3mm。在8 1/2＂（212.7mm）井眼内下7＂套管，其间隙为9.1mm。在5 7/8＂（149.2mm)井眼内下5＂套管，接箍处间隙只有4.0mm。由于套管与井眼的间隙小，再加上井下复杂（如泥浆固相含量高、高压层、缩径等），常常发生下套管遇阻或下不到预定深度。即使固了井，由于水泥环很薄，也很难保证层间不窜通，固井质量较差。
3．下部井眼尺寸小（6＂），不能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。采油和井下作业等根据现场施工总结出用7＂或5 1/2＂套管完井最为方便。探井要求井身结构要留有余地，以满足地质加深、取芯作业等方面需要。钻井方面也不愿在下部地层钻危险性大的小井眼，希望使用8 1/2＂-9 1/2＂钻头钻井，这样可以使用5＂钻杆，在复杂地层深井钻井中，如果采用5 7/8＂-6＂钻头下5＂尾管完井将采用3 1/2＂钻杆。这种小井眼，不利于开采和井下作业，也不利于进一步加深钻进，更不利于钻井作业。现场施工中曾发生偏磨套管，导致套管破裂的井身事故。
三、现场施工参照的标准及其原则
为了解决上述矛盾，便于现场施工，井身套管设计时应参照以下标准：（1）开眼直径大，导管和表层套管尺寸大。（2）封隔层数多方考虑，尽量少下技术套管。（3）技术套管考虑完井裸眼段的长度，裸眼越长，相对不安全因素增多。（4）采用较小的套管/井眼间隙，缩小上部井眼，增大下部井眼。
套管和井眼尺寸确定后，采用相配应的钻头尺寸，选择通常遵循以下方面的原则：（1）较小井眼尽可能选用大钻头。对于井径等于或小于8 1/2＂的井眼，应尽量选用可以通过最后一层套管的最大尺寸钻头，通用的准则是要让钻头直径等于或稍小于最后下入套管的通径。使用最大钻头钻出最大的井眼，可为成功地下入下一层套管提供更大的安全系数，也使得有可能选择更好的钻头和在下部井眼中有最佳的钻速。现场实践已证明：井眼尺寸过小将减小钻头寿命，降低钻速，增加钻井成本，而钻较大尺寸的井比钻小井眼经济，例如：从6 5/8＂-7 1/2＂钻头中选择，则应选择7 1/2＂钻头，虽然钻井面积大了一些，相应增加更多的岩石量，但钻头（牙轮）轴承也大了，钻头使用寿命增加，导致最终钻井成本减少。甚至使用8 1/2＂钻头还可以降低成本。（2）大尺寸井眼选用较小尺寸钻头。长期的生产实践已证明：8 1/2＂或8 3/6＂直径是最佳的钻头尺寸，9 1/2＂直径也是比较理想的钻头尺寸。对于8 1/2＂-9 1/2＂井眼，可以使用5＂或更大一些的钻杆。因此，在进行井身结构设计时，尽可能有更多的井段用8 1/2＂-9 1/2＂钻头钻进。大井眼用的标准钻头选择范围较窄，而且大尺寸金刚石钻头成本也很高，井眼尺寸过大，使用的泥浆量增加，可能造成井内泥浆与地表泥浆的比例不相适应。总之，大井眼各项工作效率均下降，因此对于大井眼，应尽量选用比较小的标准钻头，最好使用最佳钻头尺寸。
井眼和套管程序在满足井身要求的情况下，应考虑现场施工的安全和便利，同时要兼顾经济效益和社会效益，达到石油开发的最终目的。
参考文献
[1]杨勋尧．四川天然气深井钻井主要工程地质问题及对策[J]．钻采工艺．2004（2）
[2]何金南．国内外深井钻井技术进步与经济评价探析[J]．钻采工艺．2005（6）
【关键词】井身结构；套管程序；钻头适应性
一、套管程序及变化
在渤海湾浅海施工中，2000m左右井常用的套管程序分两种：（1）30＂-10 3/4＂-7＂对应钻头程序为 26＂(带850扩大器)-13 5/8＂-9 1//2＂；（2）30＂-13 3/8＂-9 5/8＂-7＂对应钻头程序：26＂(带850扩大器)-17 1/2＂-12 1//4＂-8 1/2＂，在此基础上延伸出各种变化：（1）隔水管的30＂可以更换为20＂开钻钻头就调整为26＂，不用带扩大器；（2）不下基础套管，用9 1//2＂钻头开钻下7＂套管，表层设计一般为450m左右，技术套管1300m左右。4000m以上钻井中普遍采用的套管结构程序为：20＂-13 3/8＂-9 5/8＂-7＂-5＂，海洋钻井经常把20＂隔水更换为30＂隔水管采用 30＂-20＂-13 3/8＂-9 5/8＂-7＂-5＂的套管程序。
二、套管、钻头系列存在的问题
经过现场施工分析，对现用套管和钻头系列的多项分析评价得出：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，这种单一的套管、钻头系列便显示出局限性。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，不能满足封隔多套复杂地层的要求。目前采用的套管程序中有两层技术套管，在钻达设计目的层前只能封隔两套不同压力系统的地层，遇到更多的不同压力系统的地层只能把目的层套管提前下入，结果是提前下入一层套管井眼就缩小一级，最后无法钻达设计目的层。对于复杂地质条件下的深井和超深探井，需要更多层技术套管的井身结构。
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。7＂套管接箍的外径为194.5mm，5＂套管接箍外径为141.3mm。在8 1/2＂（212.7mm）井眼内下7＂套管，其间隙为9.1mm。在5 7/8＂（149.2mm)井眼内下5＂套管，接箍处间隙只有4.0mm。由于套管与井眼的间隙小，再加上井下复杂（如泥浆固相含量高、高压层、缩径等），常常发生下套管遇阻或下不到预定深度。即使固了井，由于水泥环很薄，也很难保证层间不窜通，固井质量较差。
3．下部井眼尺寸小（6＂），不能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。采油和井下作业等根据现场施工总结出用7＂或5 1/2＂套管完井最为方便。探井要求井身结构要留有余地，以满足地质加深、取芯作业等方面需要。钻井方面也不愿在下部地层钻危险性大的小井眼，希望使用8 1/2＂-9 1/2＂钻头钻井，这样可以使用5＂钻杆，在复杂地层深井钻井中，如果采用5 7/8＂-6＂钻头下5＂尾管完井将采用3 1/2＂钻杆。这种小井眼，不利于开采和井下作业，也不利于进一步加深钻进，更不利于钻井作业。现场施工中曾发生偏磨套管，导致套管破裂的井身事故。
三、现场施工参照的标准及其原则
为了解决上述矛盾，便于现场施工，井身套管设计时应参照以下标准：（1）开眼直径大，导管和表层套管尺寸大。（2）封隔层数多方考虑，尽量少下技术套管。（3）技术套管考虑完井裸眼段的长度，裸眼越长，相对不安全因素增多。（4）采用较小的套管/井眼间隙，缩小上部井眼，增大下部井眼。
套管和井眼尺寸确定后，采用相配应的钻头尺寸，选择通常遵循以下方面的原则：（1）较小井眼尽可能选用大钻头。对于井径等于或小于8 1/2＂的井眼，应尽量选用可以通过最后一层套管的最大尺寸钻头，通用的准则是要让钻头直径等于或稍小于最后下入套管的通径。使用最大钻头钻出最大的井眼，可为成功地下入下一层套管提供更大的安全系数，也使得有可能选择更好的钻头和在下部井眼中有最佳的钻速。现场实践已证明：井眼尺寸过小将减小钻头寿命，降低钻速，增加钻井成本，而钻较大尺寸的井比钻小井眼经济，例如：从6 5/8＂-7 1/2＂钻头中选择，则应选择7 1/2＂钻头，虽然钻井面积大了一些，相应增加更多的岩石量，但钻头（牙轮）轴承也大了，钻头使用寿命增加，导致最终钻井成本减少。甚至使用8 1/2＂钻头还可以降低成本。（2）大尺寸井眼选用较小尺寸钻头。长期的生产实践已证明：8 1/2＂或8 3/6＂直径是最佳的钻头尺寸，9 1/2＂直径也是比较理想的钻头尺寸。对于8 1/2＂-9 1/2＂井眼，可以使用5＂或更大一些的钻杆。因此，在进行井身结构设计时，尽可能有更多的井段用8 1/2＂-9 1/2＂钻头钻进。大井眼用的标准钻头选择范围较窄，而且大尺寸金刚石钻头成本也很高，井眼尺寸过大，使用的泥浆量增加，可能造成井内泥浆与地表泥浆的比例不相适应。总之，大井眼各项工作效率均下降，因此对于大井眼，应尽量选用比较小的标准钻头，最好使用最佳钻头尺寸。
井眼和套管程序在满足井身要求的情况下，应考虑现场施工的安全和便利，同时要兼顾经济效益和社会效益，达到石油开发的最终目的。
参考文献
[1]杨勋尧．四川天然气深井钻井主要工程地质问题及对策[J]．钻采工艺．2004（2）
[2]何金南．国内外深井钻井技术进步与经济评价探析[J]．钻采工艺．2005（6）