谈套管钻井技术在钻井现场的应用本文来自: 全球石油化工网详细出处参考/news/html/201203/68110.html随着钻井技术的发展,勘探、开发、采油过程中人们对地下油藏的逐步认识,套管钻井技术在大庆油田得到了研究与试验。

通过现场试验,油层钻遇情况、工期控制、成本控制等达到了预期效果,说明套管钻井技术工艺的设计符合现场试验要求。

套管钻井过程中,着重注意以下几个方面问题:1 套管钻井应用的范围1.1套管钻井适用于油层埋藏深度比较稳定的油区。

由于套管钻井完井后直接固井完井,然后射孔采油,没有测井工艺对储层深度的测量、储层发育情况的评价,故此要求油层发育情况及埋藏深度必须稳定,这样套管钻井的深度设计才有了保证。

1.2适用于发育稳定,地层倾角小的区域。

由于套管钻井过程中不可避免地存在井斜,井斜影响结果就是导致完钻井深和垂深存在差异,井斜越大,这种差异越大。

而地层倾角的大小、裂缝、断层等的发育情况,对井斜的影响起着重要作用。

因此设计套管钻井区域地层倾角要小,裂缝、断层为不发育或欠发育,才有利于套管钻井中井斜的控制。

2 套管钻井中的准备条件就位钻机基座必须水平,为设备平稳运转及钻井过程中的防斜打直创造良好的条件。

套管钻井中所选择套管必须是梯形扣套管,因其丝扣最小抗拉强度是同规格型号圆形扣套管的2倍左右,能有效增大套管钻井过程中的安全系数;其次梯形扣套管,便于操作过程中上卸扣钻头优选条件必须满足施工中扭矩尽可能小,水马力适中的原则。

根据扭矩的情况,可以考虑选择牙轮钻头和PDC钻头。

因牙轮钻头数滚动钻进,能有效减少转盘及套管扭矩,但其要求钻压较大,不利于套管柱的防斜。

PDC钻头需钻压小,一般(20-60KN),钻进速度较快,套管柱所受弯曲应力小,扭矩小,符合选择要求。

在选择钻头的同时,还要求选好水眼。

水眼过小,总泵压高,对套管内壁冲蚀严重,长时间高压容易损坏套管;水眼过大,钻头处冲击力低,将影响钻井速度。

3 套管钻井施工中需注意几方面问题3.1井斜控制问题套管钻井过程中,井斜控制是首要问题,井斜直接影响到所钻井眼的垂直深度。

也就是说油层的埋藏深度与所钻实际深度能否相稳合,关键取决于井斜。

控制钻压10-30KN合理范围内钻进。

由于套管钻井时,套管柱中没有钻铤和扶正器等,在加压过程中,套管柱受压极易弯曲导致井斜。

因此钻井过成中要严格控制钻压,从这个角度讲,选择PDC钻头更适合于套管钻井。

转盘转速控制为低转速,一般控制在60-120r/min内,低转速钻进过程,有利于套管柱的稳定,有利于井斜的控制。

井架基座安装平直,保证开钻井口垂直,加强中途测斜监控,一方面便于了解控制下部井斜控制情况,另一方面便于计算垂深。

3.2套管保护问题套管钻井完井后,套管柱直接留在井内,因此对套管保护很重要。

要使用套管丝扣胶。

套管依靠丝扣密封,在套管钻井过程中,要使用套管专用胶,保证丝扣部位密封可靠,联接牢固。

套管防腐问题。

套管钻进时,由于旋转,外壁受到磨损,其外防腐层容易脱落。

内壁受到钻井液的冲刷,内防腐层也受到冲蚀。

一是要求用于钻井的套管,做好内外涂层防腐;二是钻井中采用低转速小钻压钻进,有利于减少套管外壁的磨损,三是采用增大钻头水眼尺寸,降低管内泵压,减少钻井液对套管内壁的冲蚀。

3.3钻井参数控制钻压控制在10-30KN。

一是有利于防止套管弯曲引起井斜;二是有利于减少套管扭矩,防止钻进过程中出现套管事故。

转速控制压60-120r/min。

其优点是:①减少套管柱扭矩;②低转速钻进,有利于减轻套管柱外壁与井壁之间的磨损。

总泵压控制在6-7MPa以内。

一是减少钻井液对套管柱内壁冲蚀;二是减少对回压凡尔的冲蚀磨损。

3.4完井工艺过程控制钻头上部、套管柱底部安装回压凡尔,有利于固井施工后能实施敞压侯凝。

完钻后要处理好钻井液的粘切性能,并充分循环洗井,为提高固井质量做好准备。

固井施工采用压塞碰压固井,碰压后试压,并尽可能敞压侯凝。

如果敞不住压,可实施蹩压侯凝,所蹩压力为最大替压三分之一左右,并分别在3小时后放掉50%,8小时后放尽。

4 结论与建议4.1套管钻井在大庆地区目前适用于700米以内,且地层稳定区域。

4.2由于受到井斜的影响,套管钻井井深受到限制。

如何扩大套管钻井深度需要在钻压、转速、钻头选型、施工工艺等各方面进一步优化。

4.3套管防腐与耐冲蚀问题还有待进一步解决。

4.4固井工艺有待进一步与套管钻井工艺进行有机结合,着重解决固井质量问题。

4.5套内测井技术,油、气、水判别技术有待进一步发展,以满足套管钻井技术进一步发展。

套管钻井范围进一步扩大的需求。

本文来自: 全球石油化工网详细出处参考/news/html/201203/68110.html套管钻井技术用于复杂地层钻井本文来自: 全球石油化工网详细出处参考/news/html/200912/38102.html套管钻井技术是指在钻进过程中，直接采用套管（取代传统的钻杆）向下传递机械能量和水力能量，井下钻具组合接在套管柱下面，边钻进边下套管，完钻后作钻柱用的套管留在井内作完井用。

套管钻井技术将钻进和下套管合并成一个作业过程，钻头和井下工具的起下在套管内进行，不再需要常规的起下钻作业。

套管钻井的目的是降低钻井成本，提高钻井效率以及用随时对钻完的井眼下套管完井的方式来把井下复杂问题减小到最低程度。

套管钻井系统采用一种完全不同于常规油气井钻井的方式。

在常规钻井工艺中，使用的是由钻铤和钻杆组成的钻柱来向钻头施加机械能以及为钻井液提供水力通道。

当需要换钻头或下部钻具组合（BHA）以及钻达设计深度时，要把钻杆从井中提出。

而套管钻井系统对常规钻机稍加改造或者使用比常规钻机小得多的车载钻机，使用标准的油井套管把机械和水力能量传递到钻头。

钻进时使用了锁定在套管中的可回收式下部钻具组合或者一个钻头钻到目的层的方式，从而节省钻进时间，并减少了井下复杂情况。

目前国外套管钻井系统主要有Tesco及Weatherford公司两种系统。

Tesco套管钻井系统以常用的油田生产套管作为钻杆同时进行钻井和下套管作业。

钻具组合上部的钻井锁（DLA）把钻具与套管进行机械连接（轴向和扭矩）和液压密封。

可回收式钢丝绳井下钻具组合连接在套管的底端，在下部钻具组合的最下部是外径小于套管的领眼钻头和扩孔器组成，有时也可能包括其它常规钻柱组件，如泥浆马达、取心工具或导向系统等。

在定向井中，井下钻具组合还包括弯外壳井下马达和随钻测量仪，诸如随钻测井或取心设备等其它工具也可以同时下井，进行常规钻井作业的任何作业。

钻到预定井深时用钢丝绳将下部钻具组合收回，然后进行固井作业。

Weatherford套管钻井系统与Tesco套管钻井系统原理及设备基本相同，但Weatherford套管钻井系统更侧重表层（或技套）的施工，立足于一只钻头打完全部进尺，而不在套管内起下工具串。

其所用PDC钻头为特制，胎体由易钻材料制成，通过一个特殊装置（投球丢手）与套管相接。

套管内可预先放置易钻固井浮箍（简易承托环），钻至预定井深后，利用特殊装置将下部钻头胀裂，然后进行固井作业。

下次开钻时可将钻头体方便的钻碎，由钻井液携带到地面排除。

而进行生产层钻井时钻头可直接与套管下部接箍连接，钻至设计井深后和生产套管一起进行固井，不必与套管分离。

国内目前已经能够进行自行设计，具有独立自主知识产权的套管钻井工艺及配套工具、管材，并完成了多口井的套管钻井现场试验、取得了多项国家专利成果。

已经成功解决了如何在国内陆上油田现有钻井装备条件下实施套管钻井的技术难题。

国内开发的套管钻井系统主要特点是采用转盘驱动钻井方式，使用机械式套管夹持头（或套管螺纹承扭保护器）连接在方钻杆下，工作在导管内，无需改变原钻机的液压系统。

本文来自: 全球石油化工网详细出处参考/news/html/200912/38102.html从下套管到确保钻井总深度的发展在过去的10～15年里，石油工业在井建设、避免钻井事故、钻井设备方面有了很大突破。

在完井过程中，最重要的一点就是要确保套管下到预定深度，并且要确保套管间的连接是不漏气连接，而且具有完好的机械屏障。

顶驱下套管装置以及套管钻井技术，对高密封套管下入技术的新近发展起到了很关键的作用。

顶驱下套管工具连接于钻井设备的顶部驱动装置上，将很多常规套管工具组合成一个系统。

它们将钻井设备顶驱的功能从钻杆传至套管，这样就引起套管柱的同步旋转、上下运动以及循环。

在套管柱上安装一个扩眼套管鞋或可钻孔的套管钻头，使它能够在未钻区扩展，在问题区延伸或实现全井段套管杆钻井。

这一附加装置提高了钻进效率，减少了非生产性时间。

技术延伸，顶部驱动装置的应用顶驱下套管系统上世纪90年代首次投入使用。

起初，这些装置主要用于为特定目的制造的套管钻机上。

很快，这一技术成了大家所接受的下套管的方法。

然而，其应用过去一直局限于陆上钻机以及下API螺纹管。

到了2005年，这一技术组合了进一步发展为包含为满足更广泛应用而设计的设备，如海洋钻井设备-套管尺寸达到22英寸，扭矩达到80,000磅力/英尺；高质量连接系统-独立扭矩监控以及有效重力补偿装置；提升能力达750吨的超重套管杆；套管下入与钻杆排放及钻机控制系统的接口；大斜度及超延伸井-套管柱的推动、旋转及漂浮；铬油管完井-最小标志系统以及扭矩控制界面。

在这一时期，用套管钻井装置及套管连接也有了发展，开发了一些可应对不同地层强度和地质条件的可钻多晶金刚石紧密套管钻头以及高扭矩、抗疲劳接头。

今天，这些技术已经在许多现场应用中被证实是可行的，并将很快在全球得以推广和应用。

数以千计的套管柱已经通过顶部驱动装置下入井内，已经成功地在超过2000个问题区及井段实施套管钻井。

鉴于许多成功的现场应用，钻井公司对套管柱在不同情况下的旋转，往复运动以及循环更加有信心。

比如说，在固井施工中应用这一技术以改善水泥充填，增加流量，降低循环压力。

位于里海的一家公司最近将这一技术用于应对泥浆和水泥漏失、水泥充填不完全、以及层间窜通等问题。

已经成功地应用顶驱下套管技术和旋转/提升水泥头，将套管下入指定深度，并将固井过程中从套管下入到注水泥,以及管柱的往复运动之间的过渡时间最小化。

钻井总深度的规划一旦证明了顶驱下套管技术在几乎所有市场的可行性，下套管操作与其它油井施工操作之间的新关联就十分明显。

显然，只将目光放在在旋转钻井上进行连接是不行的。

真正的价值在于扩展视野：从油管的下入到考虑所有紧密联系的过程，这些过程涉及到将设计直径的高紧密度套管柱下到总深度，以及确保在井的整个寿命中井筒的安全。

提高将套管柱下入预定深度的能力的目标引发了专业服务公司和钻井公司在油井设计上的早期合作。

在过去，套管扩眼和钻井通常用于处理钻井过程中出现的问题。