第9讲套管钻井技术ppt课件.ppt

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1、第九讲套管钻井技术CasingDrilling1一、引言套管钻井是指使用套管或尾管作为钻柱进行钻进，在一个钻井过程中同时完成钻井与固井作业。套管钻井技术的最初目的在于处理复杂地层，如易坍塌段、压力异常段、盐膏岩地层等，套管只要钻过该段，封隔住复杂段，即达到目的。与其他技术一样，套管钻井技术也是因需要而产生的，浅层气、盐丘上下的碎石层、薄弱的衰竭产层产生的许多问题可以应用套管钻进技术予以解决。2④套管钻井方式：一、转盘驱动系统，底部带有一个特殊的钻头；二、马达驱动系统，可带扩眼器；三、套管下面使用一次性马达,钻井作业完成后，把它留在井内。⑤套管钻井是降低钻井成本解决钻井问

2、题的有效方法。目前多数套管钻井都集中于钻直井，但定向套管钻井系统也获得发展并已投入商业运营。3套管钻井技术并不是一个新的概念，早在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，并在其后得到快速发展。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φ114.3mm～339.7mm，井深已超过2000m。4套管钻井技术的优势1、缩短了完井周期，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环，5、改善水力参数、环空

3、上返速度和井筒清洗状况。6、可以减小钻机尺寸，简化钻机结构、降低钻机费用。7.节省与钻杆和钻铤有关的采购、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，可降低钻井作业对储层的伤害，有效地保护油气层。5因此，从技术和经济两方面，该项技术已经出现强劲的发展势头，正日益引起国内外石油工程界的关注，具有广阔的发展前景,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。6由于套管钻井没有起下立柱的问题，因此，钻机高度可以降低到20米左右，并且结构也可以简化。二、套管钻井设备

4、1、套管钻机71套管钻机※安装了一个钢丝绳起升系统，能够下入和起升井下工具串。※安装了一个分离的游动滑车、天车、以及顶驱，以有助于通过套管下入钢丝绳。※在顶驱上面安装了一个钢丝绳防喷器和钢丝绳密封装置。※增加了套管夹紧驱动头。82、井下工具串套管钻井钻具的主要构成有套管、扶正器、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，它们构成了套管钻井独特的技术特征。套管扶正器套管锁定短节套管扭矩短节套管鞋下井和回收工具密封器轴向锁定器止销扭矩锁定器泥浆马达扩眼器钻头9三、套管钻井技术1

5、、表层套管钻井技术套管钻鞋介绍钻鞋冠部中心部分由铝合金制成，为各种钻头可钻式。刀翼前缘由热稳定金刚石切削元件和高密度碳化钨组合构成。刀翼外缘镶有PDC切削齿该工具类似PDC钻头，能在低钻压的条件下快速钻进，具有低钻压高扭矩的特性102、技术套管钻井系统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。套管把水力能和机械能传递给悬挂在套管底部接箍上的下部钻具。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。钻具组合的最下部是导向钻头，有时也可能包括其它常规钻柱组件，如管

6、下扩眼器、泥浆马达、取心工具或导向系统等。11套管在套管钻井中，希望套管有足够的抗扭能力，因为整个钻井的旋转机械能量都是由它来传递。一方面要使套管丝扣有较大的承扭能力，另一方面要保证不能因为丝扣的改进，使套管的成本有较大的提高。从表上可以看出，对于尺寸相当的套管和钻杆，其最大屈服扭矩基本相同，因此，用套管代替钻杆连接丝扣强度可以达到工程要求。12套管扶正器套管扶正器主要用来防止套管及套管接箍磨损，同时还可以起到便于注水泥和辅助清除岩屑，减少套管与井壁的接触力和套管的弯曲的作用。13套管与套管扶正器14井下锁定装置井下锁定装置是套管钻井技术中最具特色的技术，它具有的功能是

7、：当钻进时，井下工具串要锁定在套管上，不得有转动和轴向窜动。当起钻头时，锁定器都要解锁，井下工具串从套管内打捞到地面。15套管鞋在套管柱最下端应安装套管鞋。该套管鞋主要用来处理井下工具串卡钻事故。当井下工具串卡在井下时，通过钢丝绳打捞矛使套管与井下工具串脱开，旋转套管柱进行套铣作业。直至使井下工具串卡点被套铣掉，整个工具串才能提出井口。16密封器密封器用来实现井下工具串与套管柱之间的密封。图为密封胶套，它随井下工具串一起下入到井底，并与套管柱贴紧，从而实现对泥浆的密封。17钻头、扩眼器、钻鞋在套管钻井中，要求钻头既能通过套管内径，又要钻出