淺析套管技術(shù)在石油鉆井中的應(yīng)用

錢(qián)繼亮

（大慶油田有限責(zé)任公司鉆探工程公司鉆井二公司，黑龍江 大慶 163000）

是由德士古單位開(kāi)發(fā)的套管鉆井方法，開(kāi)發(fā)這項(xiàng)技術(shù)的目的主要是減少鉆井費(fèi)用，提升鉆井工作效率和使用臨時(shí)套管把井眼問(wèn)題掌握在最低程度。套管鉆井辦法就是利用套管替換之前的鉆桿給鉆頭供水合機(jī)械能，給鉆頭增加扭矩和壓力，完成鉆頭的盤(pán)旋和前進(jìn)。全部工程不會(huì)再利用鉆桿，鉆頭采用鋼絲繩撈取，再套管里面就可以完成鉆頭的上下，可以不再把鉆撈起更替鉆頭。這項(xiàng)技術(shù)降低了起不來(lái)鉆、井噴和卡住鉆頭等井下事故的發(fā)生，提升了施工的安全性，減少了施工費(fèi)用，還是一項(xiàng)可循環(huán)式和再次往井內(nèi)投放鋼絲繩下井進(jìn)行工作。升起下鉆可以不用升起套管。井下的鉆井設(shè)備是由可以透過(guò)套管的鉆頭領(lǐng)眼和擴(kuò)孔器合成，工作時(shí)先是領(lǐng)眼鉆頭透過(guò)領(lǐng)眼，然后張合式擴(kuò)眼設(shè)備張開(kāi)領(lǐng)眼和套管形成有縫隙的井眼。當(dāng)鉆對(duì)準(zhǔn)井時(shí)，井下設(shè)備由彎外殼井下發(fā)動(dòng)機(jī)和跟鉆下去的測(cè)量設(shè)備的定向鉆井一起合成，同時(shí)測(cè)量?jī)x和取心設(shè)備也能一起下井。

鉆研開(kāi)發(fā)鉆井利用套管作業(yè)是技術(shù)改革的前進(jìn)，這項(xiàng)技術(shù)在實(shí)施中成本降低使利潤(rùn)更客觀。鉆井的技能在日益進(jìn)步中，勘察、開(kāi)辟、采油作業(yè)中，我們對(duì)地下藏油情況也在進(jìn)一步的了解中，我們把鉆井利用套管完成的技術(shù)在大慶油田做了鉆研和實(shí)驗(yàn)。經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施，鉆油層遇到的狀態(tài)、時(shí)間長(zhǎng)短、費(fèi)用等都在想要的范圍內(nèi)，這代表鉆井利用套管這項(xiàng)技能適合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施的規(guī)范。鉆井利用套管作業(yè)中，要重視下面的幾個(gè)問(wèn)題:

1 套管鉆井應(yīng)用的范圍

1.1 套管鉆井適用于油層埋藏深度比較穩(wěn)定的油區(qū)

因?yàn)樘坠茔@井結(jié)束后立即封井，隨即穿孔提取油，這里沒(méi)有對(duì)油層的儲(chǔ)存量和油層發(fā)育程度測(cè)量的設(shè)備，所以需要油層的發(fā)育程度和藏油深度都要穩(wěn)定，套管鉆井的策劃建造才能有依據(jù)。

1.2 適用于發(fā)育穩(wěn)定，地層傾角小的區(qū)域

因?yàn)樘坠茔@井工作中肯定存在井斜，井斜就會(huì)致使鉆井的深度和垂直度存在不同，井斜程度越大，導(dǎo)致的差異越大。對(duì)井斜起著主要影響的是地層的環(huán)境因素，如地層縫隙、大小、斷層等。所以策劃管套鉆進(jìn)范圍的地層傾斜度要小，縫隙、裂層不是是發(fā)育好的，這樣才能有效的對(duì)管套鉆井引發(fā)的井斜掌控住。

2 套管鉆井中的準(zhǔn)備條件

就位鉆機(jī)基座必須水平，為設(shè)備平穩(wěn)運(yùn)轉(zhuǎn)及鉆井過(guò)程中的防斜打直創(chuàng)造良好的條件。

鉆井利用管套作業(yè)時(shí)對(duì)管套的要求是要選用梯形扣形狀的，因?yàn)檫@種形狀的管套絲扣和一種型號(hào)的圓形管套相比，其抗拉性比圓形的好兩倍，增加了鉆井作業(yè)的安全性；再有梯形扣形狀的管套，在實(shí)際作業(yè)時(shí)，滿足了扭矩小的、水下發(fā)動(dòng)機(jī)適中的要求。基于扭矩的問(wèn)題，可以再牙輪鉆頭和PDC鉆頭中做出斟酌。牙輪的工作性質(zhì)是滾動(dòng)進(jìn)入，可以是扭矩盡可能的小，卻需要很大的鉆井壓強(qiáng)，會(huì)導(dǎo)致井垂直度不直。PDC鉆頭要求的鉆壓在二十到六十千牛頓比較小，鉆入的速度也不慢，對(duì)管柱的垂直度影響比較小，扭矩也小，適合鉆井需要。不止要選擇適合的鉆頭，水眼也是有要求的。如果水眼太小，總泵的壓強(qiáng)大。管柱內(nèi)層侵蝕厲害長(zhǎng)久下去會(huì)破壞管套；水眼太大，壓強(qiáng)又跟不上，進(jìn)度就會(huì)減慢。

3 套管鉆井施工中需注意幾方面問(wèn)題

3.1 井斜控制問(wèn)題

鉆井利用管套作業(yè)時(shí)，首先要掌控井是否傾斜，鉆眼的筆直長(zhǎng)度和井斜直接掛鉤。這就表示著開(kāi)采石油的真實(shí)長(zhǎng)度是否是所藏油的真實(shí)深度，主要由井斜決定。鉆井的壓強(qiáng)要掌控在十道三十千牛頓。因?yàn)殂@井利用套管作業(yè)時(shí)，管柱里面沒(méi)有鉆鋌和扶正設(shè)備，增加壓強(qiáng)的時(shí)候，管柱會(huì)因?yàn)槭┘拥膲簭?qiáng)曲折，造成井不直。所以在鉆井作業(yè)時(shí)鉆壓的程度要求苛刻，在這方面看，PDC的鉆頭強(qiáng)于其他的鉆頭在管柱內(nèi)作業(yè)。轉(zhuǎn)盤(pán)盤(pán)旋的速度要掌控在六十到一百二圈每秒的低速上，鉆井是轉(zhuǎn)盤(pán)的速度低，產(chǎn)生的壓強(qiáng)不會(huì)猛烈，有效的減輕井斜程度。井架底座要求垂直平放，確保井口也是豎直的，再增強(qiáng)作業(yè)中途對(duì)井的垂直度觀測(cè)，即有利于掌控下面井的傾斜程度，也有利于清楚井長(zhǎng)。

3.2 套管保護(hù)問(wèn)題

管套鉆井完成后，管套柱就已經(jīng)留存在井里面，所以這對(duì)管套的愛(ài)護(hù)很主要。就要利用管套絲扣膠。套管利用絲扣封閉，在管套鉆井作業(yè)時(shí)，必須利用管套獨(dú)用膠，確保絲扣地方是封閉能用的，銜接堅(jiān)固。管套鉆井中，因?yàn)楸P(pán)旋，套管外層會(huì)有損傷，它的外部防腐部位會(huì)輕易的掉落。管套的里層會(huì)因?yàn)殂@井液的沖擊，內(nèi)部的防腐層也會(huì)糜爛。所以有三點(diǎn)要求:第一管套的內(nèi)外層要使用防腐劑；第二作業(yè)時(shí)用低速的小鉆壓前進(jìn)，可以有效的降低管套外層的損傷；第三增大水眼的大小，減少套管里面的壓強(qiáng)，降低套管內(nèi)層較少的受到鉆井液的糜爛。

3.3 鉆井參數(shù)控制

鉆壓保持在10-30KN。優(yōu)點(diǎn)是:避免了套管彎曲使得井傾斜；降低了套管彎曲，避免了鉆入時(shí)發(fā)生的套管事件。

轉(zhuǎn)速保持在60-120r/min。。好處是:降低了套管的扭曲；轉(zhuǎn)入使速度慢，目的是減少了套管在鉆入時(shí)的摩擦。

總泵壓不超過(guò)6-7MPa。目的是:使降低鉆進(jìn)液對(duì)套管的腐蝕；降低了對(duì)回壓凡爾的腐蝕與磨損。

3.4 完井工藝過(guò)程控制

鉆頭的頂部管套柱底端裝配回壓配置，有效的鞏固鉆井作業(yè)后能夠施行開(kāi)放式 凝結(jié)。鉆井完成后對(duì)于鉆井液的黏貼功能辦理完善，同時(shí)可以往復(fù)的清洗井內(nèi) ，對(duì)提升鞏固井的品質(zhì)做好充足的準(zhǔn)備。固井施工采用壓塞碰壓固井，碰壓后 試壓，并盡可能敞壓侯凝。假如開(kāi)放不了壓力，可以實(shí)行蹩壓侯凝，最大壓力 應(yīng)該在所蹩的三倍左右，而且要在三小時(shí)后放掉百分之五十。八小時(shí)后放干凈。

4 結(jié)論與建議

4.1 現(xiàn)在在大慶油田使用鉆井套管大約在七百米內(nèi)，必須地層要穩(wěn)定的地區(qū)。

4.2 因?yàn)檫€有井斜的問(wèn)題，套管鉆井對(duì)井的深度也有所制約。怎樣增大套管鉆井的長(zhǎng)度必須要在鉆井的壓強(qiáng)、旋轉(zhuǎn)速度、鉆頭的型號(hào)和建造技術(shù)這些方面要有進(jìn)一步改善。

4.3 套管的腐蝕性和耐沖擊性也都要處理。

4.4 鞏固鉆井技術(shù)還要有所提高和套管鉆井技能相綜合，主要處理鞏固鉆井品質(zhì)的問(wèn)題。

4.5 管套內(nèi)測(cè)試井內(nèi)環(huán)境的技能，氣、水、油判斷技能也必須要有所進(jìn)步，輔助管套鉆井技能的前進(jìn)、輔助管套鉆井規(guī)模的擴(kuò)張。

[1]套管鉆井管柱優(yōu)化設(shè)計(jì)與壽命評(píng)估[D].中國(guó)石油集團(tuán)石油管工程技術(shù)研究院;吉林石油集團(tuán)有限責(zé)任公司，2009.

[2]唐明，寧學(xué)濤，吳柳根，馬建忠.膨脹套管技術(shù)在側(cè)鉆井完井工程的應(yīng)用研究[J].石油礦場(chǎng)機(jī)械，20095.