套管钻井技术

1、套管钻井技术套管钻井技术第1页2022/9/42套管钻井技术一、套管钻井发展概况、套管钻井系统介绍 、套管钻井工艺技术、套管钻井实例五、套管钻井未来发展趋势套管钻井技术第2页2022/9/43一、套管钻井发展概况1.套管钻井概念2. 套管钻井技术优势3.套管钻井历史溯源4. 套管钻井我国外应用情况套管钻井技术第3页2022/9/44 套管钻井把钻进和下套管合并为一个过程，在钻进过程中，直接采取套管取代钻杆，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，井下钻具组合在套管内起下，不再需要常规起下钻作业，完钻后套管就留在井内作完井用。 套管钻井技术能够应用于各种直井、定

2、向井、水平井和开窗侧钻井中，还能够进行取心作业。1.套管钻井概念 套管钻井技术第4页2022/9/45接入套管套管钻井技术第5页2022/9/46钻 进套管钻井技术第6页2022/9/472.套管钻井技术优势 (1)可降低钻井成本 套管钻井采取油田常见普通套管取代钻杆钻井，在施工中节约了与钻杆和钻铤相关采购、运输、检验、维护和更换费用，同时套管钻井钻机愈加轻便，易于搬迁和操作，人工劳动量和费用都将降低，所以能够显著降低钻井成本。比如，据Tesco企业预计，打一口深为3048m（10000ft）井，和传统钻井相比，可节约费用30%以上。套管钻井技术第7页2022/9/48 (2)降低了与起下钻相

3、关问题 套管钻井技术采取钢丝绳在套管内起下井底钻具组合，速度比常规钻井快510倍。因为套管钻井井眼自始至终有套管伴随到井底，所以，套管钻井在起下钻具时还可进行钻井液循环和套管旋转，这么就消除了常规钻井施工中因为地层膨胀，井壁坍塌、冲刷井壁、键槽卡钻和台阶卡钻等意外事故而造成起下钻困难问题发生。2.套管钻井技术优势套管钻井技术第8页2022/9/49套管钻井大大提升钻井速度套管钻井技术第9页2022/9/410 (3)改进了井控情况 在常规钻井起下钻过程中，井筒内抽吸作用和压力波动经常会造成井涌或井喷，稍有不慎就有可能造成钻井事故发生。而套管钻井消除了因起下钻而带来抽吸作用和压力波动，而且起下钻

4、时能保持泥浆连续循环，可预防钻屑聚集，也降低了井涌发生，从而改进了井控情况，为安全施工提供了有力保障。2.套管钻井技术优势套管钻井技术第10页2022/9/411 (4)改进了水力参数、环空上返速度和清洗井筒情况 向套管内泵入泥浆时，因其内径比钻杆大，故降低了水力损失，从而能够降低钻机泥浆泵配置功率。泥浆从套管和井壁之间环形空间返回时，因为环空面积减小，提升了上返速度，改进了钻屑携出情况。2.套管钻井技术优势套管钻井技术第11页2022/9/412 (5)能够减小钻机尺寸、简化钻机结构、降低钻机费用 水力参数改进降低了对钻机泥浆泵功率需求； 能够取消二层平台和钻杆排放区域； 套管钻井是基于单根

5、套管进行，不再需要采取类似双根或三根钻杆组成立根钻井方式，所以井架高度能够减小，底座重量能够减轻。 2、套管钻井技术优势套管钻井技术第12页2022/9/413 早在50年代就有很多陆上钻井企业用油管钻生产井，钻达油气层后对油管进行固井作业，钻头留在井下。70年代史密斯企业曾在墨西哥湾应用过套管钻井技术，但当初钻深都非常浅。 3、套管钻井历史溯源套管钻井技术第13页2022/9/414 80年代末期，在采矿业中，小井眼绳索连续取心钻井技术曾一度引发大家极大兴趣。该技术使用钢丝绳回收取心筒，钻达目标层后将钻柱用作套管固井，同时取心钻头留在井底。需要继续钻进时，可采取更小尺寸钻柱，从而降低了钻井成

6、本，节约了钻井时间。所以，这种采矿业用小井眼钻井系统能够认为是套管钻井系统先驱。3、套管钻井历史溯源套管钻井技术第14页2022/9/415 同一时期，在一些稠油油藏开发中，大家还利用割缝生产尾管钻达目标层，然后用砾石进行充填完井，这种技术在尾管底端连接了一次性钻头和扩眼器。在此期间，有钻井企业还借助套管鞋扩眼器完成下套管作业。 套管钻井专利最早出现在60年代。1989年到1995年期间是当代套管钻井技术酝酿和形成阶段，陆续出现了一些与套管钻井相关钻井工具、钻井装备和钻井工艺专利。 3、套管钻井历史溯源套管钻井技术第15页2022/9/4164.1 国外应用情况 1996年到1998年是套管钻

7、井技术快速发展阶段，这一期间也正值油价连续下滑。在这种背景下，降低钻井成本成为钻井行业迫切任务，也成为套管钻井技术发展直接驱动力，许多企业对其进行了研究和开发。 4、我国外应用情况 套管钻井技术第16页2022/9/417 4.1 国外应用情况 加拿大Tesco企业自1995年起开始对套管钻井技术进行研究，1998年6月中旬，Tesco企业在其研究开发中心(Tesco R&D Center)院内钻了第一口套管钻进试验井，耗资4百万美元。以后又在该井中钻了1个定向井眼和1个侧钻井眼，总进尺达2774m，证实了套管钻井可行性。Tesco企业已基础形成了一套颇具特色配套设备和套管钻井工艺技术，并进入

8、工业应用阶段。 4、我国外应用情况 套管钻井技术第17页2022/9/418 4.1 国外应用情况 美国Tri2Max Industries企业自1996年开始进行套管钻井技术研究和开发， 其目标就是在表层套管尺寸一定情况下，最大程度地增加生产套管尺寸，从而提升深水油气井经济效益。该企业设计生产了一个可伸缩随钻扩眼器进行钻井作业， 1997年首次进行现场试验，以后陆续在墨西哥湾和地中海海域投入了工业应用。 4、我国外应用情况 套管钻井技术第18页2022/9/4194.2 我国应用情况 我国大港滩海企业于年采取Weatherford企业套管钻井技术进行了23口井表层套管钻井；大庆于年也完成了一

9、口表层套管钻井；渤海石油企业和南海西部企业于年在海洋石油钻井中应用套管钻井来简化海上表层套管作业程序，提升了作业效率，但仅局限于表层套管应用，还未包括全井套管钻井技术。 对于陆上全井套管钻井技术能够说我国当前还处于空白。当前只有吉林油田进行过三口井过油层套管钻井试验。4、我国外应用情况套管钻井技术第19页2022/9/420 要成功采取套管钻井技术，选取所需配套设备至关主要，当前我国外普遍采取套管钻井系统有Tesco套管钻井系统和Weatherford套管钻井系统。二、套管钻井系统介绍套管钻井技术第20页2022/9/4211、Tesco套管钻井系统： Tesco套管钻井系统以常见油田生产套管

10、作为钻杆同时进行钻进和下套管作业。套管把水力能和机械能传递给悬挂在套管底部接箍上井下钻具，该井下钻具可经过钢丝绳回收，组合钻具上部钻井锁(DLA)把钻具与套管进行机械连接和液压密封。同时在套管柱处安装了一个可嵌入和取出机械装置。在钻井锁下部钻具组合最下端是导向钻头，有时也可能包含其它常规钻柱组件，如管下扩眼器、泥浆马达、取心工具和导向系统等。二、套管钻井系统介绍套管钻井技术第21页2022/9/422Tesco套管钻井钻机套管钻井技术第22页2022/9/423二、套管钻井系统介绍 1、Tesco套管钻井系统： 在大多数套管钻井实践中，要在导向钻头上使用套管下扩眼器把钻头孔径扩充到最终井眼直径

11、。因为导向钻头要能经过套管，而扩眼器要把直径扩充到套管能够经过尺寸，钻到套管下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企业，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。当前试验井主要进行表层套管及技术套管钻进，所以不进行裸眼井段测井，或者在下部钻具组合上直接接上测井仪器进行随钻测井。套管钻井技术第23页2022/9/424(1)套管钻井钻机 钻机系统组成将一个双伸缩式井架、绞车与顶部驱动装置并入其中，包含一台功率为589千瓦三缸钻井泵、一台井架出油管清洁器和一座装有高514in悬吊底座模块式建筑。设计液力驱动钻井设备采取PLC(可编程序逻辑控制器)来进行控制，

12、并用司钻控制中心(DCC)经过PLC结合来控制。DCC安装在控制室里。控制室位于钻台旁模块式建筑房内。整套系统占地少，易于搬迁。二、套管钻井系统介绍套管钻井技术第24页2022/9/425二、套管钻井系统介绍(1)套管钻井钻机 另外，为了进行套管钻井作业，对现有普通钻机进行改装，改装后钻机也可适应于套管钻井： 1)加装一个钢丝绳绞车，用于起下和操作井下钻具组合，为此钢丝绳内应植入一根电缆，用来操作井下工具。 2)为了使钢丝绳能够处于套管中心位置，需要将天车和游车都改成份体式，左右分置。 套管钻井技术第25页2022/9/426二、套管钻井系统介绍(1)套管钻井钻机 3)在顶部驱动装置上部，加装

13、一个钢丝绳防喷器和密封装置，对钢丝绳进行密封。 4)取消钻机二层平台和立根存放区，原来用于操作钻杆工具均应该成对应操作套管工具。套管钻井技术第26页2022/9/427二、套管钻井系统介绍(2)绞车系统 绞车系统结构很紧凑，其高扭矩、多方位位移叶片式液力马达直接耦合到装有钻井钢丝绳滚筒轴上，这么就取消了一些辅助部件，如齿轮箱、链条组、皮带、离合器链轮及链条护罩等。这意味着绳车滚筒永不需要摘开，而且能在两个方向上以极佳控制速度，平滑驱动。这种设计能使绞车与井架结构一体化，钻机在移运时也不用拆卸，另外，绞车还能使井架延伸与收缩。 套管钻井技术第27页2022/9/428绞车套管钻井技术第28页20

14、22/9/429二、套管钻井系统介绍（2）绞车系统 当钻井系统钻进时，绞车刹车系统为液压驱动。在钻井单元，没有水力刹车或者涡流刹车。刹车制动是经过液压和气压来实现。假如气动制动失败，则液压会发生制动。假如液压制动失败，则气体会发生制动。这套绞车系统最大特点是： 1)可编程序逻辑控制系统 绞车水力驱动系统是经过带有PLC控制能经过编程序自动司钻系统(DCC)进行控制。自从机械制动出现后，司钻能够经过自动司钻系统(DCC)远离绞车进行控制。 套管钻井技术第29页2022/9/430二、套管钻井系统介绍(2)绞车系统 自动司钻系统能在维持钻头上稳定压力下经过PLC控制在可设定参数最大钻速下对绞车提供

15、无人操作连续钻井，自动司钻控制系统能自动控制钻柱并在顶部驱动失调时“重新开启”钻柱。 2)安全系统 绞车上安全系统包含一个钻台与天车安全保护装置，这是为了限制游车/顶部驱动总成、预防碰撞而装。减速是为了经过程序进行优化，不像传统钻机上天车那样起下钻时受到扰动。除此之外，一个联锁程序允许绞车在钻台和天车之间以指定速度运转。 套管钻井技术第30页2022/9/431(2)绞车系统 绞车还有别一些安全联锁装置以确保维护人员和设备不至于因错误操作而造成事故发生。比如，在有足够液压下，当前挂钩上所承载重物是可用刹车减缓。当然，气压也是主要原因。 移动绞车能得到较大速度范围，但它仅允许经过PLC到达安全载

16、限，如在一个很快或是很突然速度操作下，挂钩重物将增加到其承载极限，但绞车速度依然会自动稳定下降到安全水平。二、套管钻井系统介绍套管钻井技术第31页2022/9/432二、套管钻井系统介绍（3）顶部驱动及其它部件 轻型液压顶部驱动装在钻机上在其作业范围含有良好控制扭矩速度，它能够独立安排钻柱上扣和滑动钻具入井钻井扭矩/伺服控制能力。比如司钻能够用摇动钻柱方法降低滑动摩擦。多功效管子装卸及自动化结构，即动力吊卡、双向连杆摆动、鼠洞延伸结构、遥控卡爪、双球钻井液护罩、安全阀等降低了连接时间，增加了钻台安全。为了降低钻机装卸时间，顶部驱动与2/3扭矩轨道都是固定性地安装在井架上，在钻机搬迁时，可取消拆

17、卸顶部驱动及大个别扭矩轨道，与常规井架安装顶部驱动相比，节约5个小时。套管钻井技术第32页2022/9/433顶驱套管钻井技术第33页2022/9/434液力大钳套管钻井技术第34页2022/9/435(4)套管钻井井下系统 套管钻井井下系统主要由三个别组成：一是下井回收工具；二是底部钻具组合；三是连接在套管柱末端坐底套管。 用钢丝绳起下底部钻具组合普通由锁定和密封总成、分隔箍、钻井浮箍、扩眼器和领眼钻头等部件组成，依据需要还能够增加井下钻井液电动机(直电动机或弯壳电动机)、随钻测量(MWD)和随钻测井(LWD)工具，也能够接取心工具或取心钻头进行取心作业。二、套管钻井系统介绍套管钻井技术第3

18、5页2022/9/436底部钻具及下部套管柱组合 套管钻井钻具主要组成如上图：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、扩孔器、钻头等。这些工具与常规钻井工具不一样或者技术参数要求不一样，它们组成了套管钻井独特技术特征。二、套管钻井系统介绍套管钻井技术第36页2022/9/437套管钻井技术第37页2022/9/438二、套管钻井系统介绍 (4)套管钻井井下系统 起下钻时，井底钻具组合穿过套管，能够防止对井壁损害，确保了起下钻安全。为了防止套管柱弯曲可在底部钻具组合下端串接12根钻铤以增加钻压。套管钻井定向钻进过程在很多方面与常规钻井类似，主要差异

19、在于导向马达和旋转导向工具要能够穿过套管下入到井中，并能够回收。造斜率普通取决于使用套管尺寸，造斜率上限取决于套管疲劳极限。套管钻井技术第38页2022/9/439下入井下钻具组合套管钻井技术第39页2022/9/440钻 鞋 钻鞋作用与传统钻头极为相同，唯一不一样是钻达完钻井深后不用起钻，直接固井，钻鞋又被第二级钻头或钻鞋钻掉。套管钻井技术第40页2022/9/441可张开式钻头套管钻井技术第41页2022/9/442钻 头套管钻井技术第42页2022/9/443(5)套管 就套管本身而言，大多数套管接头含有较大抗扭和抗疲劳能力，但多数小尺寸套管接头抗扭能力不足。伴随套管钻井技术推广，一些生

20、产商开始开发套管钻井使用低成本优质接头。完钻后，套管必须保持完好才能在完井中起到常规套管作用。地面试验表明，除了最底部几根套管连接处发生磨损外，其它管柱都保持完好。为了处理这一问题，需要在接头处安装防磨扶正器。二、套管钻井系统介绍套管钻井技术第43页2022/9/444二、套管钻井系统介绍(6) 转盘 一台150吨444mm转盘支承着卡瓦载荷，并在非钻井时间内慢慢旋转着钻柱，即在顶部驱动出问题时作紧急备用及接单杆。转盘是最轻量级，并在其壳体内安装了一个液压驱动系统，这么就不需要一台外用马达、链条箱或驱动轴了。转盘是由开口回路液压系统驱动。套管钻井技术第44页2022/9/445二、套管钻井系统

21、介绍(7)电路系统 两台UPS电源装置把钻机发电机电能(120VAC 单相60Hz)转化成24VDC电能，并给全部控制系统和仪表电路供电，而且在发电机电力中止时可供给电能达17分钟之久。这种安全装置能够 使司钻提升钻具以防卡钻；有时间使备用发电机或钻井液循环系统运转等。套管钻井技术第45页2022/9/446三、套管钻井工艺介绍1、套管钻井工艺2、套管钻井设计3、套管钻井注意事项套管钻井技术第46页2022/9/447 Tesco企业套管钻井技术: 套管由顶部驱动装置带动旋转，由套管传动扭矩，带动安装在套管底部工具组上钻头旋转钻进。因为钻头直径小于套管内径，不能钻出直径大于套管外径井眼，故在钻

22、头上方工具组中另安装两个能够张开或缩进扩孔钻头，钻进过程中，先令两个扩孔钻头张开，即可将井眼扩充。钻井液自套管内进入, 从套管与井眼之间环形空间返出。 1、套管钻井工艺套管钻井技术第47页2022/9/448扩眼器套管钻井技术第48页2022/9/4491、套管钻井工艺 Tesco企业套管钻井技术: 钻头固定在一个专门设计工具组前端，工具组锁定在套管底部，并经过钢丝绳与一部专门用于起下钻头绞车相连接。当需要更换钻头时，将锁定装置松开，利用绞车将工具组经套管中起出。换上新钻头后，再用绞车将工具组经套管中下入，锁定在套管底部。这么一来更换钻头就变得十分快捷。 套管钻井技术第49页2022/9/45

23、0工具组及锁紧装置结构示意图套管钻井技术第50页2022/9/451 Tesco企业套管钻井技术: 钻头钻进过程也就是下套管过程。套管一根根打下去不再提起，完钻后即可进行固井作业。套管钻井所形成井眼比对应常规钻井井眼普通要小(如采取直径127mm套管钻井形成井眼尺寸为152.4190.5mm )，其大小程度取决于扩眼钻头尺寸，但要满足固井中对套管与井眼之间间隙要求。 1、套管钻井工艺套管钻井技术第51页2022/9/4521、套管钻井工艺 Tesco企业套管钻井技术: 因为扭矩需要经过套管螺纹传递，当前套管螺纹达不到施工标准，所以需要研制、加工一个特殊螺纹来满足传递扭矩要求。如采取双级扣或其它

24、特殊扣螺纹，同时套管接箍也改用加强型。Tesco企业在套管钻井试验中就选取了一个加强型螺纹。套管钻井技术第52页2022/9/453 Tesco企业套管钻井技术: 从以上套管钻井基础做法中能够看出，套管钻井技术关键在于套管螺纹和钻头拆装两个关键步骤。所以，套管螺纹能否满足传递扭矩要求，钻头拆装系统能否有效、可靠地工作，是决定套管钻井成功是否技术关键。 1、套管钻井工艺套管钻井技术第53页2022/9/454 套管钻井设计在多方面与普通钻井设计相同，如井壁稳定、井控、套管下入深度、定向设计和钻头选取等都与普通钻井十分相同。一个显著差异就是套管钻进时套管柱要承受附加应力。 套管钻井大个别原因都可按

25、普通钻井工程技术来处理，但对弯曲、疲劳和洗井三个问题应尤其给予说明。 2、套管钻井设计套管钻井技术第54页2022/9/455(1)弯曲 钻进套管在井眼内只能承受较小压缩载荷，当压缩载荷过大时，套管可能发生弯曲，当它弯曲(失稳)之后，在无横向支持下它不能承受压缩载荷，但这并不意味着就会出现结构性破坏。套管周围井壁要起横向支持作用，以限制深入横向屈曲。套管发生弯曲时并不一定会破坏，但弯曲可能造成两种不良影响。 2、套管钻井设计套管钻井技术第55页2022/9/4562、套管钻井设计(1)弯曲 首先，钻进套管与井壁之间横向接触力可使套管磨损及增加套管转动所需扭矩。 其次，弯曲使套管在井内呈曲线形状

26、，这将增大套管内应力及增加出现横向振动可能性。 套管钻井技术第56页2022/9/4572、套管钻井设计(2)疲劳 因为常规钻井方式中套管没有处于可产生疲劳破坏环境中，所以相关套管和接箍疲劳失效方面案例和资料极少。不过套管钻井技术出现，使套管柱取代了钻杆柱向井底钻头传递机械能量和水力能量，套管及其接箍被置于一个复杂动载作用工况下，它们抗疲劳失效能力高低将直接影响到套管钻井成败。怎样有效提升套管柱抗疲劳失效能力和降低套管疲劳事故发生，成为套管钻井技术得以普及一个前提。套管钻井技术第57页2022/9/4582、套管钻井设计(2)疲劳 1)套管钻井中套管疲劳影响原因 套管钻井中，套管受力比常规钻井

27、愈加复杂，工作环境愈加恶劣，套管不但要承受轴向力、外挤力、内压力，还要承受扭矩、弯曲和冲击振动等载荷作用。当套管开始在套管钻井中服役时，疲劳破坏在循环载荷不停作用下以小幅度开始增加，这种破坏是逐步积累形成，而且是不可恢复，影响套管疲劳原因主要是交变应力。套管钻井技术第58页2022/9/4592、套管钻井设计(2)疲劳 1)套管钻井中套管疲劳影响原因 套管钻井作业过程中引发交变应力原因很多，主要有钻头钻进时引发套管柱纵向、横向和扭转振动；弯曲套管和方钻杆引发弯曲交变应力；在弯曲井眼钻进时引发周期性弯曲应力；井眼狗腿度严重；天车转盘和井口不对中；海洋钻井中钻井船随波浪起伏摇摆造成套管柱弯曲；套管

28、柱在井眼中偏心度；钻井液周期性波动等。套管钻井技术第59页2022/9/4602、套管钻井设计(2)疲劳 2)套管疲劳设计与检测 套管钻机作业中套管工作环境愈加恶劣，套管设计好与坏将直接影响到套管柱耐疲劳度高低。这方面主要包括到原因有：套管选材(高钢级抗疲劳性能优于低钢级，平接式套管抗疲劳性能优于其它形式)；套管和接箍椭圆度检测；套管抗弯性能校核；套管无损探伤检测；套管螺纹连接选择(偏梯形牙型优于圆螺纹和楔型螺纹)；套管及接箍热处理情况检测等。套管钻井技术第60页2022/9/4612、套管钻井设计(2)疲劳 3)套管上卸扣操作 套管及接箍损伤将增大套管疲劳失效概率，上卸扣操作规范是否也会影响

29、到套管抗疲劳性能，与此相关原因主要有：套管上紧扭矩控制(工厂端和现场端区分对待)；套管钳留在套管上牙痕；卡瓦伤痕；地层和井内金属碎块对套管表面切割伤痕，套管运输和装卸过程中造成伤痕等。套管钻井技术第61页2022/9/4622、套管钻井设计(2)疲劳 4)钻井液腐蚀 因为腐蚀缘故使套管截面积降低或者形成腐蚀小坑造成应力集中点，都将会使套管疲劳强度大为降低。影响套管产生腐蚀原因有：套管表面存在冶炼缺点和机械损伤；钻井液中存在氧气、二氧化碳和各种酸类；钢材内含有电位差区域；不一样钢级套管等。套管钻井技术第62页2022/9/463(3)洗井 套管钻井与普通钻井循环通路几何尺寸不一样是二者另一差异。

30、从套管内向下流道大且均匀，所以套管内压力降普通很小。 套管钻井环空流道普通较小，所以该处压力降也小。即使环空流道较小，但它较为均匀，所以从套管鞋至井口环空流速几乎是不变。这在较低流速下就能够保持井眼净化，但必须调整好泥浆性能并提供足够水力能量以清洗钻头和扩眼器。 2、套管钻井设计套管钻井技术第63页2022/9/464(1)更换钻头和下部钻具组合 套管钻井不需要钻柱(钻杆和钻铤)支持，不需要进行常规起下钻作业，但钻头和下部钻具组合在经过一定时间使用后应能顺利起下，方便更换。绳索式回收钻具组合处理了这一难题，利用绳索将下部钻具组合和钻头从套管中取出来，降低了起下钻时间，防止了因常规起下钻而引发抽

31、吸、垮塌等井下复杂情况。 3、套管钻井注意事项套管钻井技术第64页2022/9/465(2)套管接箍 在常规钻井中，钻杆和钻铤专门设计用来承受很大扭矩和压缩载荷。而套管相对于钻杆和钻铤来说，承受扭矩和压缩载荷较小。所以在套管钻井中，要使用相对较低旋转扭矩和钻压，并使套管在直径较小井眼中保持最小径向弯曲，以免造成钻井中套管先期损坏。 3、套管钻井注意事项套管钻井技术第65页2022/9/4663、套管钻井注意事项(3)钻头切削机构改进 为了使钻头能经过绳索起下，又能钻出足够大井眼以使套管经过，要求切削机构既要小于套管内径，又能够钻出比套管外径更大井眼。所以，在小直径领眼钻头上方接一个套管下扩眼器

32、。套管钻井技术第66页2022/9/467(4)地层评价 利用套管钻井技术钻井时，边钻进边下套管，故不能用常规电测工具进行裸眼测井，除非将套管上提至待测井段以上。处理方法是采取随钻测井仪或者将测井仪下至套管以下，对目标层进行测井。其它地层评价工具等也要改造成绳索式。 3、套管钻井注意事项套管钻井技术第67页2022/9/4683、套管钻井注意事项(5) 完钻后套管钻井技术中固井方法 在套管钻井完钻后，对于套管钻井固井方法有两种模式，一个是Sperry-sun企业固井模式，另一个是Tesco企业固井模式Sperry-sun企业为了在套管钻井作业完成后能够使用常规固井工艺固井，使用了一个固井塞，这

33、种塞座放时成套爪状，这么，固井塞可座于座放接箍内，下入锁定后将会与套管成为一体。套管钻井技术第68页2022/9/4693、套管钻井注意事项(5) 完钻后套管钻井技术中固井方法 注水泥过程中因为固井塞存在而不需要单向阀，它可封堵住水泥浆返压，无须在套管中使用顶替液来保持回压，固井塞是可钻，需要继续套管钻进时，下入较小直径套管钻井系统，钻掉固井塞和水泥环后即可继续钻进。套管钻井技术第69页2022/9/4703、套管钻井注意事项(5) 完钻后套管钻井技术中固井方法 Tesco企业在最早固井作业中使用了一个柔性刮塞和一个顶替塞，顶替塞由铝和橡胶制成，含有很好可钻性。固井时先向套管内泵入一个能刮去管

34、壁滤饼刮塞，经过加压，刮塞可被很轻易地剪断并从套管鞋泵出。套管钻井技术第70页2022/9/4713、套管钻井注意事项(5) 完钻后套管钻井技术中固井方法 注完固井水泥后接着用顶替液泵入一个顶替塞，顶替塞坐放并锁定在轴向锁定接箍上做浮箍使用，顶替塞可把水泥上返压力密封在顶替塞之下。需要继续钻进时，可在水泥凝固后，用较小直径套管钻井系统下入到井底，将刮塞、固井浮箍和水泥环钻掉后继续钻进。套管钻井技术第71页2022/9/4723、套管钻井注意事项(5) 完钻后套管钻井技术中固井方法 因为实际应用中难以确定顶替塞是否坐放并锁定于坐底套管，当套管尺寸较小时难以控制顶替液过量，同时顶替塞难以确保密封住

35、水泥返压，钻掉也极难，所以用了泵送浮箍固井工艺。套管钻井技术第72页2022/9/473(5) 完钻后套管钻井技术中固井方法 在注水泥之前先将浮箍泵送到位并锁定在坐底套管锁定短节上，到位锁定情况可依据返回钻井液压力信号判断，浮箍到位后即可采取常规方法进行注水泥作业。当前使用浮箍已经实现了与套管可靠锁定，同时也能可靠密封住固井水泥回压。3、套管钻井注意事项套管钻井技术第73页2022/9/474 四、套管钻井实例 咱们用胜利油田垦东341井套管钻井过程，来介绍套管钻井详细应用。1、地质概况 KD341井位于KD34井48.76、方位1206.69m处结构位置位于济阳坳陷垦东潜山披覆结构带垦东34

36、断鼻结构，本井井型为直井，井别为评价井，本井钻探目标是为了解垦东34东北低部位第三系含油气情况，该井设计井深为2350m，完钻标准为进中生界无油气显示完钻。套管钻井技术第74页2022/9/475四、套管钻井实例2、工程概况 该井设计井身结构为：914.4钻头85m+850.0隔水导管85m；410.0钻鞋460m+339.7表层套管460 m；241.3钻头2350 m+177.8油层套管2347m。为缩短钻井时间，降低钻井成本，一开由常规钻井技术改为套管钻井技术，这也是中石化第一口采取套管钻进井，尤其使用自行设计制造套管钻头，实现了套管钻井国产化。套管钻井技术第75页2022/9/4763

37、、施工工艺 垦东341井一开表层套管钻进管串组合为：410.0钻鞋1.07m+339.7浮箍0.64m+339.7套管+配合接头(用于套管与顶驱连接传输扭矩)。 钻鞋是套管钻井技术关键工具，为胜利石油管理局钻井工艺研究院特制，可钻式PDC钻头，本体为铜制，喷嘴水眼为229；钻井使用套管钢级J55s，壁厚9.65 mm，扣型为STC。四、套管钻井实例套管钻井技术第76页2022/9/477四、套管钻井实例1)准备工作 利用隔水导管候凝时间，把339.7表层套管按照标准用套管液压大钳将丝扣上到要求扭矩，连接成立柱立在钻台上，套管柱长为28m，本井是特制了1根长8m左右短套管。将套管钻鞋与浮箍在平台

38、甲板上接到套管上，要求前3根套管丝扣涂抹锁固脂。套管钻井技术第77页2022/9/478四、套管钻井实例1)准备工作 当套管下到预计深度后，首先将配合接头连接到顶驱上，然后上提游车、顶驱到二层台，拉一柱套管，将顶驱上配合接头连接到套管上，上提顶驱，套管提起，打开转盘上套管吊卡、开泵、转动顶驱进行钻井作业。套管钻井技术第78页2022/9/479四、套管钻井实例 2)正常钻进 钻井参数：钻压1050 KN，转速3050rmin，排量5560Ls，泵压23MPa，扭矩4.855.82KNm；钻井液为海水聚合物钻井液。 钻进过程中： 司钻送钻要均匀，加压要适当， 注意扭矩、泵压、钻时改变，扭矩增大时应上提，最大不应超出套管上扣扭矩。若有蹩跳现象应及时调整参数，严格控制钻压和扭矩 ，预防顿溜钻造成井下复杂事故。套管钻井技术第79页2022/9/480四、套管钻井实例2)正常钻进 钻进时要用海水聚合物钻进，这么有适当粘