分析套管鉆井技術(shù)在定向井上的應(yīng)用

李鑫

摘 要：套管鉆井技術(shù)是21世紀(jì)全新的鉆井技術(shù)之一，它能夠大大的節(jié)約鉆井時(shí)間，有效降低井下事故發(fā)生頻率，是一項(xiàng)前沿技術(shù)。套管鉆井技術(shù)與傳統(tǒng)技術(shù)不同，它是將以前的鉆管改成套管，這一改版的優(yōu)點(diǎn)是，在鉆井過(guò)程中，地層開(kāi)孔后一直有套管在井眼中對(duì)已形成的井壁進(jìn)行機(jī)械強(qiáng)化，這一變化使得套管鉆井技術(shù)較傳統(tǒng)的技術(shù)相比有著明顯的優(yōu)勢(shì)。本篇文章主要針對(duì)套管鉆井技術(shù)在定向井的應(yīng)用上展開(kāi)探究。

關(guān)鍵詞：套管鉆井技術(shù)；石油；定向井

套管鉆井技術(shù)指的是，在鉆井的過(guò)程中，取代傳統(tǒng)的鉆管技術(shù)，直接采用套管技術(shù)，向井下傳遞能量和水壓，在套管柱的下面與井下鉆具組合結(jié)合在一起，采取邊鉆井邊下套管的方式，鉆井完成后，鉆柱留在井內(nèi)[1]。這項(xiàng)技術(shù)把鉆井還有下鉆管兩者合而為一，完美結(jié)合，能夠一氣呵成完成作業(yè)，不再需要傳統(tǒng)的井下鉆作業(yè)，節(jié)約了鉆井時(shí)間。據(jù)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，套管鉆井技術(shù)較傳統(tǒng)的技術(shù)相比，能夠節(jié)約百分之三十的時(shí)間，而且套管鉆井更能避免安全事故的發(fā)生。文章主要研究套管鉆井技術(shù)在定向井中的應(yīng)用，希望能給套管鉆井技術(shù)提供幫助。

一、套管鉆井技術(shù)的過(guò)程和優(yōu)勢(shì)

套管鉆井較傳統(tǒng)技術(shù)相比，有著更多的優(yōu)勢(shì)。首先，套管鉆井更高效更安全。將套管代替鉆柱進(jìn)行井下作業(yè)，通過(guò)套管的作用向井下傳遞機(jī)械能和水能，達(dá)到更好的鉆井效果。應(yīng)用套管機(jī)鉆井技術(shù)時(shí)，鉆具組合是必不可少的一部分，安裝在套管柱的下面，鉆具組合在鉆井過(guò)程中可以回收。在進(jìn)行完成一個(gè)階段之后，鉆井鉆頭進(jìn)入井下，此時(shí)將套頭留在井里，底部的鉆具組合取下，使用鋼繩從井底取出，套管仍然留在井內(nèi)，留下來(lái)做固井作業(yè)[2]。應(yīng)用套管鉆井技術(shù)時(shí)，無(wú)須按照傳統(tǒng)的作業(yè)方式進(jìn)行。傳統(tǒng)的鉆井作業(yè)過(guò)程能夠中的下套管和氣鉆等過(guò)程都可以省略，這一做法不經(jīng)省去了鉆機(jī)的費(fèi)用，還節(jié)約了鉆井的時(shí)間，大大降低了鉆井的成本。大量的實(shí)踐表明，較傳統(tǒng)的技術(shù)相比，套管鉆井技術(shù)可以節(jié)約大約30%的時(shí)間。在應(yīng)用套管鉆井的技術(shù)中，套管始終會(huì)留在井眼中，這一措施，大大增加了井內(nèi)的流體流動(dòng)速度，避免了空氣膨脹等因素，大大提升鉆井過(guò)程的安全性。不經(jīng)如此，套管鉆井作業(yè)技術(shù)還能夠大大降低鉆井過(guò)程中井壁坍塌的可能性，井少鉆井作業(yè)的事故發(fā)生次數(shù)[3]。

二、套管鉆井技術(shù)在定向井鉆井中的應(yīng)用

套管鉆井技術(shù)中所需要的的鉆井管柱是由普通的的套管代替的，能夠在鉆井的時(shí)候一起隨套管儀器下入井底。在套管鉆井時(shí)，由于不同的套管鉆井工具和實(shí)用技術(shù)方法不一樣，一般分為以下三種：尾管鉆井技術(shù)、鉆具組合可回收的鉆井技術(shù)、鉆頭可破碎的鉆井技術(shù)。套管鉆井技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)在于，鉆井液的水利參數(shù)能夠得到明顯改善，對(duì)于井內(nèi)的凈化和鉆井過(guò)程中產(chǎn)生的鉆井液的密度問(wèn)題能夠給與解決。套管鉆井技術(shù)較傳統(tǒng)的鉆井技術(shù)相比較，能夠簡(jiǎn)化鉆井流程，優(yōu)化鉆井結(jié)構(gòu)，這些舉措都能夠大大降低鉆井的風(fēng)險(xiǎn)性，減少事故發(fā)生，有效提高鉆井效益，大大節(jié)約了成本。有一個(gè)非常好的優(yōu)勢(shì)是，套管鉆井作業(yè)完成之后是需要將套管留在井內(nèi)，所以套管的質(zhì)量和完整性是我們必須要考慮的因素之一[4]。

第一，可回收鉆具組合套管鉆井技術(shù)在定向井鉆井中的應(yīng)用。使用可回收鉆井鉆頭是常常使用的方法是通過(guò)套管，對(duì)下方的鉆頭施加壓力，一般為扭壓和鉆壓，在鉆井的過(guò)程中也是不斷的給鉆井下套，等到鉆井作業(yè)完成之后，設(shè)備會(huì)將套管留在鉆井里面，但是套管底部的鉆具組合按照要求是需要重復(fù)利用。套管組合中包括的工具主要有以下幾個(gè)，穩(wěn)定器、定向馬達(dá)、扶正器、鎖緊組成等。穩(wěn)定器是有著防止鉆具組合在套管內(nèi)作業(yè)時(shí)來(lái)回?cái)[動(dòng)的功能，穩(wěn)定器是用來(lái)穩(wěn)定套管的。扶正器的作用是使套管和井眼對(duì)準(zhǔn)好，降低鉆頭的磨損時(shí)間和次數(shù)。但是可回收鉆井技術(shù)有著一個(gè)缺陷，一個(gè)是套掛本身具有彎曲載荷，另外一個(gè)是套管長(zhǎng)時(shí)間作業(yè)的疲勞受損[5]。

第二，尾管鉆井在定向井鉆井中的應(yīng)用。尾管鉆井主要由以下幾個(gè)部分組成，外螺紋、推注器、馬達(dá)、輔助鉆頭。尾管鉆井的工作原理是在鉆井的過(guò)程中使用鉆桿鉆井，套管是由鉆井鉆桿遞送至井底的，套管被鉆桿送入井底部之后，鉆井工作完成之后，會(huì)使用特別工具將在井內(nèi)的組合工具取出來(lái)，套管會(huì)直接留在井里。這樣做的目的是保護(hù)井底不會(huì)出現(xiàn)坍塌現(xiàn)象，并且這種方法放尾管比較準(zhǔn)確，可以將井內(nèi)縫隙之間的壓力進(jìn)行分割，由于這項(xiàng)技術(shù)的這個(gè)特點(diǎn)，我們可以在壓力變化比較大的區(qū)域使用，例如能夠合理控制海上鉆井的淺層流體運(yùn)動(dòng)，例如能夠在松軟表層和不穩(wěn)定表層中使用。

第三，定向井鉆井中可鉆鉆頭套管鉆井技術(shù)的應(yīng)用。這項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用主要就是說(shuō)，在鉆井的過(guò)程中，當(dāng)鉆到一定的深度之后就不再進(jìn)行下一步的作業(yè)，不也在將鉆頭提出地表面，而是直接固定鉆頭，完成之后，再進(jìn)行下一階段的鉆井作業(yè)，當(dāng)進(jìn)行下階段時(shí)，只要將鉆井鉆頭直接打入井內(nèi)并破壞上一級(jí)鉆頭即可正常作業(yè)，進(jìn)項(xiàng)下一階段的鉆井。這一技術(shù)是用于鉆軟土層，不過(guò)也經(jīng)常用于硬土層的鉆井作業(yè)。社會(huì)科學(xué)的快速進(jìn)步，在實(shí)際的鉆井作業(yè)中遇到的一些問(wèn)題，我們會(huì)發(fā)明一些配套的工具，讓組鉆井作業(yè)更加完善，趨于完美[6]。

綜上所述，套管鉆井技術(shù)是新興起的一項(xiàng)鉆井技術(shù)，其適用范圍不斷擴(kuò)大，產(chǎn)品不斷升級(jí)，套管技術(shù)的使用不僅僅可以節(jié)省工程的成本，還能大大降低鉆井作業(yè)的安全事故，大大提高鉆井速度，節(jié)約時(shí)間。目前很多的石油企業(yè)已經(jīng)使用了套管鉆井技術(shù)，并且效果非常好。至今為止，套管鉆井技術(shù)已經(jīng)得到了快速的發(fā)展，水平比較高，但是仍然有局限性，需要時(shí)間來(lái)彌補(bǔ)和不斷的優(yōu)化。所以，希望各位研究工作者能夠?qū)μ足@井技術(shù)能夠進(jìn)一步的開(kāi)發(fā)和研究，讓鉆井技術(shù)更加成熟。

參考文獻(xiàn)：

[1]吳曉亮， 徐小峰， 馮京海. 套管鉆井技術(shù)在定向井上的應(yīng)用[J]. 石油鉆采工藝， 2007， 29（s1）：21-24.

[2]李栓. 套管鉆井技術(shù)在定向井上的應(yīng)用[J]. 工程技術(shù)：文摘版， 2016（8）：00005-00005.

[3]劉濤. 套管鉆井技術(shù)在定向井上的應(yīng)用[J]. 城市建設(shè)理論研究：電子版， 2014（28）.

[4]袁超， 楊波. 套管鉆井技術(shù)在定向井上的應(yīng)用[J]. 化工管理， 2014（15）：123-123.

[5]張桂洋. 定向井鉆井中的套管鉆井技術(shù)分析[J]. 工程技術(shù)：全文版：00249-00249.

[6]王錫明. 套管鉆井以及其在定向井中的應(yīng)用[J]. 工程技術(shù)：文摘版， 2016（3）：00263-00263.