SY／T 5431-201标准规范下载简介

SY／T 5431-2017 井身结构设计方法简介：

《SY/T 5431-2017 井身结构设计方法》是中国石油工业标准，主要规定了陆上油气井井身结构设计的一般原则、设计程序、设计内容、设计方法和技术要求。井身结构设计是油气井钻井和完井工程的重要组成部分，直接关系到井的施工安全、井的使用寿命和油气的开采效率。

该标准的主要内容包括：

1. 井身结构设计的基本原则：包括安全性、经济性、适应性、可维护性等原则，确保井的设计符合实际需求，同时兼顾成本和效率。

2. 设计程序：包括地质资料收集、设计参数确定、设计方案选择、设计计算、设计审查和设计变更等步骤，确保设计过程的系统性和科学性。

3. 设计内容：包括井眼直径、井身倾角、井段划分、套管程序、水泥浆设计、井口装置设计等，这些都是井身结构设计的重要组成部分。

4. 设计方法：标准提供了具体的计算方法和设计指南，如井身稳定性分析、井眼压力控制计算、套管抗压强度计算等。

5. 技术要求：对井身结构的施工质量、材料选择、施工工艺等提出了具体的技术要求，确保井身结构的可靠性和耐用性。

总的来说，SY/T 5431-2017是指导我国陆上油气井井身结构设计的重要标准，对提高钻井工程的科学性和技术性，保证钻井工程的安全和高效具有重要意义。

SY／T 5431-2017 井身结构设计方法部分内容预览：

本标准按照GB/T1.1一2009《标准化工作导则第1部分：标准的结构和编写》给出的规则 草。 本标准代替SY/T5431—2008《井身结构设计方法》，与SY/T5431—2008相比，主要技术变化 下： 修改了标准的适用范围（见第1章）； 更新了规范性引用文件（见第2章）： 修改了部分术语的定义（见3.1，3.2，3.5，3.6）； 补充了设计依据的内容，删除了与之不相关的内容（见5.1，2008年版的5.3、5.5）； 删除了固井回压值（见2008年版的6.2.6）； 将设计约束条件进行了重新编排（见第7章）： 修改了设计约束条件中部分变量的定义（见7.2.2，7.3）； 增加了必封点应考虑的因素（见7.4.5，7.4.7）； 将章标题“设计方法、步骤”修改为“设计方法”（见第8章）； 增加了对设计步骤的说明和注意事项（见8.2，8.3）； 补充了套管与井眼（钻头尺寸）间隙的选择原则（见9.1.2）； 修改了套管与井眼（钻头尺寸）间隙选择图（见图1）： 将章标题“套管设计要求”修改为“套管柱设计要求”，删除了关于套管柱强度和选材方面 的内容（见第10章，2008年版的10.2至10.6）； 调整了水泥返高设计的条款顺序，修改了油井技术套管、生产套管的管外水泥返高，增加了 注水井水泥返高要求，修改了热采井、气井管外水泥返高要求（见第11章）； 修改了设计结果输出格式要求（见第12章） 将规范性附录修改为资料性附录（见附录A、附录B）； 增加了塌压力曲线、钻井液密度曲线，修改了尾管设计中尾管最大下入深度点的确定原 则、溢流压井条件校核套管下人深度的方法（见A.5，A.7，B.6）。 ，请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别这些专利的责任。 本标准由石油钻井工程专业标准化委员会提出并归口。 本标准起草单位：中石化胜利石油工程有限公司钻井工艺研究院、中石油川庆钻探工程有限公司 占采工程技术研究院、中国石油大学（华东）。 本标准主要起草人：陈明、窦玉玲、曲晓红、王爱国、管志川、张治发、施亚楠、张慧、黄志 远、张璐。 本标准代替了SY/T5431—2008。 SY/T54312008的历次版本发布情况为： SY54311991,SY/T5431—1996。

本标准规定了石油天然气井井身结构设计原则 数取值、 ，方法与步骤、输出格式等方面的 要求。 本标准适用于陆上石油天然气钻井井身结构设计 海上钻井可参照执行

下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文 牛。 凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。 GB/T31033石油天然气钻井井控技术规范 SY/T5333钻井工程设计格式 SYT5724套管柱结构与强度设计

下列术语和定义适用于本文件

正常压力地层压差卡钻临界值criticalvalueofdifferentialpressurestickinginnormalpressure formation AP 裸眼井段中，正常地层压力井段不发生压差卡钻所允许的钻井液液柱压力与地层孔隙压力之间的 最大压差值。 3.2 异常压力地层压差卡钻临界值criticalvalueofdifferentialpressurestickinginabnormalpressure formation △Pa 裸眼井段中JC∕T 540-1994 混凝土制品用冷拔冷轧低碳螺纹钢丝，异常地层压力井段不发生压差卡钻所允许的钻井液液柱压力与地层孔隙压力之间的 最大压差值。 3.3 地层破裂压力当量密度安全允许值allowablesafevalueofequivalentdensityoffracturepressure information S 考虑地层破裂压力当量密度检测的精度，地层破裂压力当量密度允许存在的最大误差值。 3.4 安全地层破裂压力当量密度safeequivalentdensityoffracturepressureinformation 0

4.1符合当地法律、法规，满足健康、安全、环境管理体系的要求。 4.2有利于发现、认识和保护油气层，满足开发要求。 43有利于实现安全、优质、高效钻井。

5.1依据钻井地质设计中（包括但不限于

a）地层孔隙压力、地层破裂压力及压力剖面。 b）地层岩性剖面。 c）完井方式和生产套管尺寸要求。 d）地面环境（地形、地势）。 e）浅层地质情况（浅层气、浅层水流、沙漠地区的流沙层、山体滑坡等）。 f）储层特征（储层物性、流体特征、预计产能等）。 5.2同区块邻井、相邻区块参考井的实钻资料。 5.3井位附近河流河床底部深度、生产生活用水水源的地下水底部深度、附近水源分布情况、地下 矿产采掘区开采层深度、开发调整井的注水（汽）层位深度、回注层位深度。

6.1抽汲压力当量密度S和激动压力当量密度S 股取0.015g/cm~ 0.04Ug/cm 6.2地层破裂压力当量密度安全允许值S一般取0.03g/cm。 6.3溢流压井允许值Sk一般取0.05g/cm~0.10g/cm。 6.4正常压力地层压差卡钻临界值Ap一般取12MPa～15MPa，异常压力地层压差卡钻临 一般取15MPa~20MPa。 6.5钻井液密度附加值△p执行GB/T31033的规定。 6.6以上参数宜根据设计井所在区域的统计数据确定其具体数值。

6.1抽汲压力当量密度S和激动压力当量密度S 股取0.015g/cm： J.04Ug/cm 6.2地层破裂压力当量密度安全允许值S一般取0.03g/cm。 6.3溢流压井允许值Sk一般取0.05g/cm~0.10g/cm。 6.4正常压力地层压差卡钻临界值Apa一般取12MPa～15MPa，异常压力地层压差卡钻临界值Ap 一般取15MPa~20MPa。 6.5钻井液密度附加值△p执行GB/T31033的规定。 6.6以上参数宜根据设计井所在区域的统计数据确定其具体数值。

SY/T 54312012

7.1.1为防止发生井涌，钻井液密度应大于或等于裸眼井段的最大地层孔隙压力当量密度加上钻井液 密度附加值，见公式（1）

7.2防止压裂地层的约束条件

7.2.1防止正常作业压裂地层的约束条件

Pm > Prmn+ Ad

正常作业时最大井内压力当量密度应小于或等于裸眼井段最小安全地层破裂压力当量密度，见公 式（4）至公式（6)：

Pbnmar 正常作业时最大井内压力当量密度，单位为克每立方厘米（g/cm） Pfmin 裸眼井段最小安全地层破裂压力当量密度，单位为克每立方厘米（g/cm）： 裸眼井段最大钻井液密度，单位为克每立方厘米（g/cm）： 激动压力当量密度，单位为克每立方厘米（g/cm）： Pr 安全地层破裂压力当量密度，单位为克每立方厘米（g/cm）

P一—地层破裂压力当量密度，单位为克每立方厘米（g/cm）； S，—一地层破裂压力当量密度安全允许值，单位为克每立方厘米（g/cm）

7.2.2防止溢流关井压裂地层的约束条件

发生溢流关井时，裸眼井段内每一井深处的压力当量密度应小于或等于该井深处的安全地层破裂 压力当量密度，见公式（7）、公式（8）：

7.3防止压差卡钻或卡套管的约束条件

SY/T 54312017

8.1.1对于已探明区块的开发井或地质环境清楚的井，宜采用自下而上设计方法。 8.1.2对于新探区的探井或下部地层地质环境不清楚的井，宜采用自上而下或者自上而下与自下而上 相结合的方法

8.2.1自下而上设计步骤如下

8.22自上而下设计步骤如

套管与井眼（钻头尺寸）间隙的选

9.1.1开发井应满足油、气田开发的要求，生产套管尺寸应根据生产层的产能、油管尺寸、增产措施 以及后期作业的要求确定。 9.1.2探井应满足安全钻达设计目的层的要求，对于复杂地质条件和地质信息存在不确定性的区域 应考虑井眼尺寸留有余量以便施工中能够增加技术套管的层数

9.2.1开发井由下而上、由里而外确定各层套管与井眼间隙。 9.2.2新探区的探井由上而下、由外而里确定各层套管与井眼间隙。 9.2.3套管与井眼间隙设计应满足套管安全下人和固井要求。 9.2.4下一开次的钻头尺寸应小于上层套管的通径。 9.2.5套管与井眼间隙宜按图1选择

9.2.1开发井由下而上、由里而外确定各层套管与井眼间隙。

主1：数据的单位均为毫米（mm）。 注2：实线箭头代表常用配合，虚线箭头表示不常用配合 图1套管与井眼（钻头尺寸）间隙选择图

代表常用配合JC∕T 1048-2007 单晶硅生长用石英坩埚，虚线箭头表示不常用配合。 图1套管与井眼（钻头尺寸）间隙

SY/T54312017

11.1表层套管的管外水泥浆应返至地面。 11.2油井、注水井技术套管、生产套管的管外水泥返高应至少在最浅一层油气层顶部200m以上， 如存在复杂地层应至少返至其相应深度100m以上。 11.3尾管的管外水泥浆应返至悬挂器位置。 11.4热采井、气井及有特殊要求井的技术套管、生产套管的管外水泥浆宜返至地面或返至上层套管 以内200m。

1.1表层套管的管外水泥浆应返至地面。 1.2油井、注水井技术套管、生产套管的管外水泥返高应至少在最浅一层油气层顶部200m以 口存在复杂地层应至少返至其相应深度100m以上。 1.3尾管的管外水泥浆应返至悬挂器位置。 1.4热采井、气井及有特殊要求井的技术套管、生产套管的管外水泥浆宜返至地面或返至上层套 以内200m。

设计结果输出格式执行SY/T5333

JT∕T 530-2004 沥青路面坑槽冷拌修补材料 SBS沥青液附录A （资料性附录） 自下而上设计方法设计步骤示例

图A.1压力当量密度曲线图示例

A.2确定井身结构设计参数。 A.3确定初选的技术套管下入深度D22。在压力当量密度曲线图中查找全井最大钻井液密度Pmmax。 然后用公式（5）确定正常作业时最大井内压力当量密度Pbnmax，依据公式（4），令Prmin=Pbamax，自 图A.2横坐标上找出Pmmin，上引垂线与安全地层破裂压力当量密度曲线相交，交点井深即为初选中 间套管下入深度D