XX井生产套管固井施工设计书.docx

XX井139.7mm生产套管
固井施工设计书

华东石油局固井工程公司

二○一○年X月

（甲方审查意见）

XX井固井施工设计书

设计单位：中国石化集团华东石油局固井工程公司
设计者：XXXXX
审核：XXXXX
审批单位：中国石化股份公司华东分公司

目录

一、设计依据 1
二、基本数据 1
三、套管设计 1
四、水泥量计算 2
五、水泥浆设计 2
六、水泥浆流变学设计 3
七、套管内顶替量计算 4
八、井底静止温度 4
九、水泥浆最高受热温度计算 4
十、施工时间计算 4
十一、施工方案要求 4
十二、固井策划及HSE要求 6
十三、固井材料计划表 7
十四、相关实验及其它资料 8

一、设计依据
1、《XX钻井施工设计书》
2、《中华人民共和国石油天然气行业标准》
3、《煤层气企业标准汇编》
二、基本数据
1、井身结构设计
钻头尺寸mm井深
m套管
层序套管尺寸
mm套管下深
m水泥返深
m311.1XXX表层套管244.5XXXXXX215.9XXX生产套管139.7XXXXXX2、完井方法及套管串结构
完井方法：套管完井
套管串结构（自下而上）：
浮鞋（XXXm）+1根套管+浮箍（预计XXXm）+N-80×7.72mm套管串(+扶正器)+定位短节+套管串(+扶正器)+N-80×7.72mm套管串+联顶节+水泥头
3、下套管前钻井液钻井液类型及性能：XXX
4、井径数据
计算水泥需要量时，封固段取平均井径226.7mm（平均井径扩大率按5%计算）。
5、水泥返高：XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX
6、井底温度，循环温度
TS=15℃+（2.7×井深/100）℃=XX℃
T循=19+0.02×井深=XX℃
三、套管设计
1、套管柱设计条件
套管程序井段m钻井液
密度
g/cm3规范长度
m钢级壁厚mm尺寸mm扣型表层套管0～XXXXXX244.5短圆XXXJ558.94生产套管0-XXXXXXX139.7长圆XXXN807.722、套管柱的校核
套管程序井段
m重量抗外挤抗内压抗拉每米重
kg/m段重t累计重t抗挤强度
MPa安全
系数抗压强度MPa安全
系数抗拉强度kN安全
系数表层套管0-XXXXXXXXXXXX生产套管0～XXXXXXXXXXXXX注：本表为理论计算数据，套管送井时应根据实际重新校核。
四、水泥量计算
1、计算条件与结果
钻头直径mm215.9管内水泥浆LXXX（常规）套管外径mm139.7水泥浆合计LXXX15#煤层顶界m-水泥浆密度g/cm315#煤层底界m-每袋配浆L76-48阻流环位置mXXX水泥计算T低密度XXXX常规XX封固段长度mXXX附加量%10管外水泥浆L低密度XXXXXX附加后
水泥量T低密度XXXX常规XXX常规XX水泥准备量TXt(其中，低密度：Xt；常规：Xt)注：①、生产套管固井水泥浆体系采用双密度-双凝体系，即井底至目的煤层以上50m用1.85g/cm3的常规密度体系，上部封固段用1.45g/cm3的低密度体系。
②、水泥量按实测井径计算。
2、分段水泥浆计算

井段m段长
m井径
mm环空
L/m分段环
L自至XXXXXXXXX226.725.0XXX总容量LXXXX五、水泥浆设计
1、水泥浆实验
1）、旋转粘度计读数值
温度
℃密
度
g/cm3旋转粘度计读数θ600θ300θ200θ100θ6θ3XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX2）、水泥性能测定
水泥品种密
度
g/cm3水
灰
比外加剂加量稠化时间抗压强度流变参数析水率

%初始稠度
BCG304
%G202
%USZ
%G401
%BXZ600S
%CA903S%G60S%温度
℃压力
MPa时间
min24h48hNK
Pa.sn嘉华XXXXXXXXXXXXX<X嘉华XXXXXXXXXXXXXX<X2、前置液设计
名称类型数量m3前置液清水X六、水泥浆流变学计算
1、确定流变模式
B=(φ200-φ100)/(φ300-φ100)=XXX
水泥浆选用幂律流变模式
2、判别流态
n=2.096lg(φ300/φ100)=XX
K=0.511φ300/511n=XXPa.sn
计算临界紊流雷诺数：Re=3470-1370n=XX
3、环空紊流临界流速计算
=XXm/s
4、紊流临界排量计算
QC=πVC(D2-d2)/4=XXl/s
*由于现场设备无法达到此排量，因此尽量用最大排量顶替。
5、顶替终了的最大泵压计算
P压差=P外-P内=XXMPa
P损=0.0015·下深+1.2=XXMPa
P附加=3.0MPa
Pmax=P压差+P损+P附加=xxMPa
七、套管内顶替量计算（现场校核