流体力学在煤层气多分支井身结构设计中的应用研究 鲜保安 王宪花 高颖（中国石油勘探开发研究院廊坊分院煤层气项目经理部 河北廊坊 065007）作者简介：鲜保安，1966年生，男，陕西户县人，博士学位，1991年毕业于石油大学（华东）开发系钻井工程专业，长期从事石油、天然气、煤层气钻井完井技术研究工作。通讯地址：河北省廊坊市44信箱，邮编：065007，Email：xbalffy 69@Petrochina.com.cn摘要 煤层气是一种以吸附态储集在煤层中的天然气资源，煤层裂缝系统由众多不同类型的裂纹组成，原始裂纹与应力变化产生的新裂纹形成网状结构，煤层气多分支井增产机理在于实现了广域面的效应，可以大范围沟通煤层裂隙系统，扩大煤层降压范围，降低煤层水排出时的摩阻，大幅度提高单井产量和采收率。根据流体串联和并联管路设计原理，推导出多分支井身结构协调方程，并依此设计出2类紊流型和5类层流型的多分支井身结构。关键词 煤层气 多分支井 井身结构 设计模型Application Study of Hydrodynamics in Well Bore Structure Design of Multi-Lateral Wells of CBMXian Bao'an，Wang Yaohua，Gao Ying（Langfang Branch of PetroChina Research Institute of Petroleum Exploration＆DeveloPment，Langfang 065007）。
国内超深井井身结构的调研分析 我国超深井主要采用的井身结构为：Φ660.4 mm（Φ508mm）、Φ444.5 mm（Φ339.7mm）、Φ311.15 mm（Φ244.5mm）、Φ215.9 mm（Φ177.8mm）、Φ149.2mm（Φ127mm）。该套管结构包括5层套管：导管、表层套管、两层技术套管和一层目的层尾管。钻井实践证明，在地质条件不复杂的地区该井身结构是适用的，但在复杂地质条件下，该井身结构及套管序列存在一定的局限性，不能完全满足复杂地层超深井钻井、完井要求。不足之处包括：1）套管层次的限制。超深井地质条件复杂，井下存在多套压力系统、高温、高压、井漏等复杂情况及其他不确定因素。而我国目前钻井施工过程中普遍采用的套管程序中只具有两层技术套管，可以封隔两套不同压力系统的地层，在遇到上述更多不同压力系统的地层或复杂情况时，不得不提前下入套管，这不但给后期施工带来较大风险，不能钻达目的层，而且还会影响后期的完井和采油作业。如西部新区的董 1 井、庄 1 井和中石油施工的盆 2 井，都是因为出现上述情况被迫提前完钻。2）完井套管尺寸及环空间隙小。目前，我国超深井进行井身结构设计，普遍采用在Φ149.2mm的井眼内下入Φ127mm的套管，接箍处间隙小，只有 4.0mm。套管与井眼的间隙小，再加上井下。
完井工程大作业一：一口井井身结构设计 看迷糊了
井身结构设计困难 超深井地质构造、地层压力体系复杂，地层层序和压力预测精度差，同时随着井深的增加，井下复杂情况多，不可预见因素多，给井身结构设计带来极大的难度。尤其是山前高陡构造带超深井钻井，几乎集中了所有的超深井钻井技术难点，地层层序预测误差大，复杂地层井段难于确定，导致井身结构设计不能完全符合施工要求和应对预想不到的复杂情况，钻井施工难度及风险加大。而在实施科学超深井的地方，往往没有钻过深井或超深井，对较深部位的地层条件缺乏了解，进一步加大了井身结构设计和施工的风险。
钻井有关，画井身结构示意图，请教用什么样的软件，能画出这样的示意图？其他的非钻井相关软件也可以。
什么是井身结构设计？ 圆柱体的形式
国外超深井井身结构的调研分析 国外在施工超深井时，在设计井身结构与套管程序时，通常留有足够的余地，其超深井井身结构设计具有以下特点。（1）导管和表层套管尺寸大国外超深井钻井常采用较大直径钻头开孔，下入大尺寸导管和表层套管。大多数都采用较大尺寸的导管来封隔疏松表层，常用的导管尺寸范围 Φ508mm～Φ1219.2mm。上部井眼采用大尺寸套管结构的优点：1）可以使用多层技术套管封隔多套不同压力体系的复杂地层，确保安全钻井。2）给下部井段钻头及套管的选择留有充分的余地，在钻遇井下复杂情况时有调整的空间。3）下部井眼可采用较大尺寸钻头钻进，有利于优化钻井、打捞落鱼、下套管固井施工及取心作业等。采用大尺寸导管和表层套管的缺点是套管费用和钻头费用相对比较高。但国外钻井实践证明，在下入较大尺寸的导管和表层套管时，通常不会明显增加综合成本，这些费用在以后，特别是在较深部井眼的作业中能得到补偿并受益若干倍。（2）最终井眼尺寸较大国外超深井完井常采用较大井眼尺寸。如得克萨斯 Magoun 1 井等最终井眼尺寸都为 Φ215.9mm，下入 Φ177.8mm 套管或尾管完井。完井时采用较大井眼尺寸（Φ215.9mm 或更大）具有以下几个显著的优点：1）全井均可使用 Φ127mm 或更大。
