套管钻井技术进展和前景.pdf

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1、石油机械～l66～CHINAPETROLEUMMACHINERY2011年第39卷第lO期．I专题综述套管钻井技术进展和前景贺涛张宏英罗西超高建平i北京石油机械厂)摘要在简述套管钻井技术的特点以及与常规钻杆钻井相比具有的优势，详细介绍了Tesco公司的可回收式钻具组合套管钻井技术及最新的尾管钻井技术，分析了这2种钻井技术配套装备的结构组成及工作原理。最后简要介绍了我国套管钻井技术的发展，并结合北京石油机械厂的顶驱下套管技术，探讨了套管钻井技术在我国的应用前景和推广价值。关键词套管钻井尾管钻井导向套管钻井顶驱来具有广阔的应用前景。0引言套

2、管钻井技术发展至今，从装备及技术角度划分应该有5个层次，由低到高依次为：用顶驱下套套管钻井用套管来代替钻杆钻井，是一种钻井管装置进行下套管作业；不可回收式井下工具与下套管同时进行的全新的钻井工艺技术¨。常(可钻钻头式)套管钻井；可回收式钻具组合套管规的钻井方法是通过钻柱将扭矩传输至钻头，从而钻井；可回收式尾管钻井技术；泵送可回收式套管切削岩层，实现钻进。当钻至预定井深或者需要更钻井技术(原理样机阶段)。换钻头和井底钻具组合时需要起出井内钻柱。而套可钻钻头式套管钻井技术为Weatherford公司管钻井采用顶驱装置或转盘驱动套管传输扭矩到

3、套的主打技术。这种钻井系统使用一种称为钻鞋管底部的钻头和可膨胀式扩孔器实现钻进，使钻井(drillshoe)的特殊钻头接在最下面的一根套管上，和下套管作业同时进行，完钻后套管留在井内直接旋转套管进行钻进。当钻至设计井深后，可以立即固井。进行固井作业。钻鞋为可钻式，可以在随后被钻目前从事套管钻井技术研究推广的国外公司主掉。该技术通常用1只钻头钻完全部进尺，不在套要有加拿大的Tesco公司以及美国的Weatherford和管内起下工具串，侧重于表层套管的施工，在我国BakerHughes等公司。虽然国内很多油田和单位也的大港油田得到了成功应

4、用]，并收到了良好的在相关领域进行了研究和试验，但尚未推广应用效果。可回收式钻具组合套管钻井技术和可回收式尾1套管钻井技术的优势和发展管钻井技术均为Tesco公司所有。由于要通过钢丝绳下放和回收井底钻具组合，所以需要改变钻机游套管及尾管钻井技术在过去10年间取得了很车结构，使钢丝绳从顶驱顶部接入。另外，Tesco大的进展，逐步走向成熟。与常规钻井相比，套管公司专门设计了套管驱动器，用以夹持套管并钻井主要具有以下优点。：节省起下钻时间；提驱动套管转动。高井身稳定性和井身质量，节省洗井时间；减少井下事故；改善井控状况；有效保护储层，提高单井

5、2Tesco公司的套管钻井技术产能；节省与钻具有关的采购、运输、检验和维护等带来的费用。特别是在易漏失层、松软地层和孔2．1可回收式钻具组合套管钻井技术隙压力变化大的地层，套管钻井具有相当明显的优如图1所示，井下可回收式钻具组合系统由起势。2010年，导向套管尾管钻井被中国石油集团下工具、井下钻具组合和坐底套管3部分组科技发展部评为国际十大石油科技进展之一，在未成。一。2011年第39卷第l0期贺涛等：套管钻井技术进展和前景起下工具包括打捞矛、震击器和加重杆等工2．2尾管钻井技术具。其中打捞矛可以与井下钻具组合连接、锁紧和尾管钻井是套管

6、钻井的一种类型，通常指常规松开，用来将井下钻具组合坐放到井底的坐底套管钻井工艺钻到一定井深后，用钻柱与尾管钻井系统上或者起出井下钻具组合。连接进行钻进，完钻后通过钻杆将尾管内的井下工1具取出，而尾管留在井底固井的工艺。尾管钻井作为套管钻井技术的延伸，为衰竭油气藏和大压差地置蹿嘲躅a起下工具和井下工具组台层的钻井施工提供了一种有效的钻井方法，尤其对910¨l21314存在井壁坍塌等复杂情况的深井，使用尾管钻井技术具有重要意义J。另外，尾管钻井技术也可以a套管钻井总成有效地控制海上钻井的浅层流体、松软表层和不稳图1Tesco公司的井下钻具组

7、合定层。1一起下工具；2一轴向锁定器；3一止销；4一扭矩锁定器；Tesco公司的尾管钻井系统如图2所示，主要5、13E扩眼器；6一钻头；7一接头；8一耐磨环；9一套管；1O一包括钻杆接头、尾管下人工具、可重复悬挂式尾管套管锁定短节(CPN)；11一扶正器；l2一套管鞋；14一钻头。悬挂器和套管锁定短节等结构。在工作中，平台操井下钻具组合包括钻头、扩眼器、钻井锁、稳作人员根据预先计算好的尾管悬挂深度，在井口连定器、液压马达、随钻测量仪器和旋转导向系统接套管柱并通过套管卡瓦悬挂在井口，然后钻柱通等。钻井锁是井下钻具组合的核心部件，由轴向锁过

8、钻杆接头与尾管钻井系统连接并通过钻井锁机构定器、扭矩锁定器和定位止销组成，可以在套管柱锁紧，将尾管钻井系统下入井内并开始钻进。当需与井底钻具组合之间传递扭矩和轴向载荷。要更换钻头或者固井前需要回收井下工具时