套管钻井技术研究与试验

《套管钻井技术研究与试验》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、综合信息"科技成果"市场环境"市场需求'标准专利1钻井软件v钻井专家"非石油钻井"论坛1企事业名录i企业产品i技术服务i工程学会i承包商协会i钻井学苑i图书馆i钻井情结i实验室i质检机构屮国钻井网>>钻井承包商协会>>套管钻井技术研究与实验套管钻井技术研究与试验王力张嵇南步云鹏李小兵（吉林石油集团钻井工艺研究院）摘要套管钻井是近几年新兴的一项钻井技术，由于该项技术具有节省完井时间、减少井下事故、降低钻井成木、保护油气层等优点，目前表现出强劲的发展势头。吉林油田针对套管钻井的特点，立足于工艺及工具设备国产化原则

2、，在吉林油田套保地区进行了一口套管钻井的现场式验，取得了良好效果。证明国产化套管钻井技术经过完善后，可望成为降低钻井成本、提高效益的钻井新技术，具有广阔的发展前景。关键词套管钻井设备配套降低成本保护油气层1概述套管钻井技术是指在钻进过程屮，直接采用套管（取代传统的钻杆）向井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。根据美孚技术公司提出的对套

3、管钻井技术的分类方法，套管钻井技术可分为套管非旋转类和套管旋转类两人类。应该说套管钻井技术并不是一个新的概念，早在20世纪50年代许多陆上钻井公司用油管钻生产井，钻达油气层后对油管进行固井作业，钻头留在井下的方式，可以说是套管钻井技术的开始。而真正利用套管进行钻井作业始于1990年，并在1996-1998年套管钻井技术得到了快速发展，目前仅Tesco公司就已完成20余口井的钻井作业。套管钻井技术可以应用于各种直井、定向井、水平井和开窗侧钻井中，所用套管尺寸①114.3〜339.7mm,目前井深已超过2000m

4、o套管钻井技术与常规钻杆钻井相比具有以下优势：①节省钻进时间；②减少井下事故；③改善井控状况；④保持起下钻时钻井液的连续循坏；⑤改善水力参数、坏空上返速度和清洗井筒状况；⑥可以减小钻机尺寸，简化钻机结构，降低钻机费用；⑦节省与钻杆和钻铤冇关的采购、运输检验、维护和更换等过程有关的大量人力、物力与费用；⑧若在钻穿产层井段使用，由于可直接进行固井作业，大大减少了钻井液对储层的浸泡时间，可降低钻井作业対储层的伤害，有效地保护油气层。因此，从技术和经济两方面，该项技术己经出现强劲的发展势头，正日益引起国内外石油工程界

5、的关注，具冇广阔的发展前景，甚至有国外公司将该技术称为继顿钻、旋转钻井后钻井发展的一个新纪元。2国外套管钻井技术的主要工作原理冃前国外套管钻井系统主要有太丝克及威得福公司两种系统。2.1Tesco套管钻井系统Tesco套管钻井系统以常用的油山牛产套管作为钻杆同时进行钻井和下套管作业。套管把水力能和机械能传递给悬挂在套管底部接箍上的利用钢丝绳可回收的下部钻具。组合钻具上部的钻井锁（DLA）把钻具与套管进行机械连接（轴向和扭矩）和液压密封。同时在套管柱处安装了一个嵌入和取出的机械装置。在钻井锁下部钻具组合的最下部

6、是导向钻头，有时也可能包括其他常规钻柱组件，如管下扩眼器、泥浆马达、取心工具或导向系统等。在大多数套管钻井实践中，要在导向钻头上使用管下扩眼器把钻头孔径扩大到最后的井眼直径。因为导向钻头要能通过套管，而扩眼器要把直径扩大到套管可以通过的尺寸。钻到套管卞入点时用钢丝绳将其收回。在钻达套管下入点之前通知固井服务公司，在收回下部钻具前进行固井准备和设备就位工作然后进行固井作业。冃前试验的井主要为进行表层套管及技术套管的钻进，所以不进行裸眼井段的测井，或者在下部钻具组合上直接接上测井仪器进行随钻测井。套管钻井所用主要

7、设备：（1）地面设备：①钻机：山于套管钻井没有起下立柱的问题，因此，钻机高度可以降低20m左右，并且结构也可以简化；②安装了一个钢丝绳，能够下入和起升井下工具串；③具有一个分离的游动滑车、天车以及顶驱；④在顶驱上面安装了一个钢丝绳防喷器和钢丝绳密封装置；⑤为保护套管丝扣，增加了套管夹紧驱动头。（2）井下工具串（图1）：mi即套管钻井钻具的主要构成有套管、扶止器、轴向承载壳体、承扭壳体、套管鞋、密封器、轴向锁定器、止位环、扭矩锁定器、扩眼器、钻头等，这些工具与常规钻杆钻井工具不同或者技术参数要求不同，它们构成了

8、套管钻井独特的技术特征。该套技术现场应用情况：①套管钻井系统与常规钻井系统的钻井时间大致相同；②在20多口井的作业中，工具串起下的成功率为70%；③在早期的试验中，套管出现磨损；釆用了前文所述的扶正器后，克服了这一问题；④套管钻井与常规钻井系统相比，钻柱工作得更加稳定。2.2威得福套管钻井系统威得福套管钻井系统与Tesco套管钻井系统原理及设备基本相同，但威得福套管钻井系统更侧重表层（或技套）的施工