套管钻井技术的应用现状和存在的问题
套管钻井技术在批钻井中的应用
前 国内外 常用 的套 管钻井 系 统主要 有 以 Ｔ ｓｏ公 司 ｅｃ
为代表 的可 更换 钻头 系统｛ 和 以 Ｗｅ ｔｅｆｒ ］ ａｈ ｒ ｄ公 司 ｏ 为代 表 的不可 更换 钻头套 管 钻井 系统 。国 内大港 油 田［ 大庆油 田＿ 、 、 吉林 油 田 、 利 油 田 。和 西 安 胜 石油 管材研 究 所 等 就 套 管 钻 井 技 术 进 行 了研 究
作者 简 介 ： 文 华 （ ９ ９ ） 男 ， ９ １ 毕 业 于 石 油 大 学 （ 张 １６ ， １９ 年 华
转套 管驱 动钻 头进 行钻 井作 业 。其 工作原 理 是利 用 机 械机 构卡 紧套 管本 体 内壁 ， 套管 接 箍 螺 纹 与 驱 动
开 驱动 器卡 瓦 ， 出驱动 器 接下一 根 套管 ， 提 然后 下人 驱 动器 卡 紧套管 继续 钻 进 。驱动 器是 类似 于钻 杆 的 空 心 圆柱体 结构 ， 钻进 时其 内部 是 循 环 钻 井 液 的通 道， 驱动 器 下部设 计有 密 封皮 碗 ， 证 在循 环钻 井液 保 时 ， 动器 与套 管连 接处 的有效 密封 ， 驱 同时还要 承受
图 １ 套 管 钻 井 驱 动 器
备 为动 力源 的总 体设计 。 目前 套管 驱动 器 和套管 钻
鞋 均 已在埕 海一 号人 丁井 场表 层套 管批 钻井 （用 一 部 钻机 在 同一 井 区集 中完 成 表 层 套 管 、 术 套 管 或 技 油层套 管 的钻进 方式 ， 语 为 “ ａｃ ｒ ｌ ｇ ） 英 ｂ ｔｈｄ ｉｉ ” 中得 ｌｎ 到应 用并 取得 了 良好 的效果 。
２ ０ ＡＡＯ Ａ１ ７ 部 分 研 究 内容 ０６ ６ ０）
要 由整体 卡瓦 提升 部 分 、 封 部 分 和 导 入 部 分 组成 密 （ 图 １ 示） 如 所 。它 有 起 升 、 递 扭 矩 和 密 封 ３个 功 传
套管钻井
4 套管钻井技术的应用现状
4 套管钻井技术的应用现状
另外四口井位于美国的同一个油田，是用9 5/8″套 管钻12 1/4″的表层井段。将BHA由铣齿领眼钻头+牙 轮管下扩眼器换成铣齿领眼钻头+PDC管下扩眼器， 钻井效率不断提高，最终超过了常规钻井方法，如图 4所示。
4 套管钻井技术的应用现状
（2）锁紧装置。由轴向锁定装置+止动爪+扭矩锁定装置组成。这部分 结构与套管柱最下面一根套管内壁上的啮合面锁定，将套管柱的动力 和部分重量传递到领眼钻头和管下扩眼器上。
1 套管钻井设备
注：
1---回收头 2---密封件 3---旁通孔
4---轴向锁定装置 5---止动爪
6---扭矩锁定装置 7---分隔接箍
4 套管钻井技术的应用现状
美国的其中一口井用7″套管钻至6480英尺（1925米）。 1999年6月，墨西哥北部一家大石油公司使用5
1/2″Hydrill 系列500型521接头连接的N-80套管（线重量17磅/ 英尺=247.9N/m）成功地钻了1633米的以页岩为主的地层，这 段地层自250米开始到1883米结束。这口井中的1883米～2850 米之间的井段是用4 3/4″钻头+2 7/8″N-80套管（线重量为17磅 /英尺=0.248kN/m）钻出的。
2 TESCO公司的套管钻井方案
2 TESCO公司的套管钻井方案
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钻井施工困难情况汇报
钻井施工困难情况汇报钻井施工是石油勘探开发中的重要环节，然而在实际施工过程中，我们也面临着各种困难和挑战。
在此，我将对钻井施工中的困难情况进行汇报，以便及时解决问题，保障施工进度和质量。
首先，钻井地质条件复杂是我们面临的主要困难之一。
在实际施工中，我们经常遇到地层岩性复杂、地层构造变化大等情况，这给钻井施工带来了很大的困难。
例如，遇到了特别坚硬的地层，钻头很容易磨损，导致钻井速度变慢，甚至卡钻现象的出现。
此外，地层中可能存在有毒有害气体，给施工人员的安全带来了威胁。
因此，我们需要采取相应的措施，如选择合适的钻头材料、加强通风换气等，以应对复杂的地质条件。
其次，钻井液循环系统故障也是我们经常面临的困难之一。
钻井液在钻井过程中起着冷却钻头、携带岩屑、维持井壁稳定等重要作用。
然而，由于钻井液循环系统复杂，其中的泵、管道、过滤设备等部件容易出现故障，导致钻井液循环受阻，影响钻井进度。
特别是在复杂地层条件下，这种情况更容易发生。
因此，我们需要加强对钻井液循环系统的维护和管理，及时发现并排除故障，确保钻井液循环畅通。
另外，钻井设备故障也是我们在施工中常常遇到的困难之一。
钻机、钻头、钻杆等钻井设备的故障会直接影响到钻井进度和效率。
例如，钻机的液压系统故障、钻头的断裂损坏等，都会导致施工中断，影响整个作业的进行。
因此，我们需要加强对钻井设备的维护保养，并建立健全的设备故障排除机制，以应对设备故障带来的影响。
综上所述，钻井施工中的困难情况主要集中在地质条件复杂、钻井液循环系统故障、钻井设备故障等方面。
针对这些困难，我们需要加强管理，提高技术水平，确保钻井施工的顺利进行。
希望相关部门和同事们能够共同努力，克服困难，保障钻井施工的顺利进行，为石油勘探开发工作做出更大的贡献。
浅谈水平井套管保护技术
浅谈水平井套管保护技术水平井是一种水平钻井技术，用于在地层中开采油气资源。
在水平井钻探过程中，套管保护技术是非常关键的，它能够保护井筒和井壁免受侵蚀和破坏，确保井筒的完整性和稳定性。
本文将从套管保护技术的原理、影响因素和现状等方面进行浅谈。
水平井套管保护技术的原理主要包括井口套管的设计、材料选择、涂层保护和监测控制等。
井口套管需要根据井筒内的工作环境和井下的压力变化等因素进行合理的设计，确保套管能够承受井下的压力和温度。
材料的选择也非常重要，常见的套管材料有碳钢、合金钢等，选择合适的材料可以增强套管的硬度和抗腐蚀性能。
涂层保护也是一种常用的套管保护技术，可以提高套管的抗腐蚀和防污染能力。
在套管保护过程中，监测控制技术可以帮助工程师实时了解套管的工作状态，及时干预和修复。
水平井套管保护技术的影响因素主要包括地层压力、井筒产生的振动、井壁的稳定性和流体的腐蚀等。
地层压力是指地下深处的岩石对井筒的压力，过高的地层压力容易导致套管的破裂和变形。
井筒产生的振动是指在钻探过程中，钻铤和岩石之间产生的冲击力，它会影响套管的稳定性和完整性。
井壁的稳定性是指地层岩石对井壁的支撑力，如果井壁不稳定，容易发生坍塌和溃流现象。
流体的腐蚀是指在钻井和油气生产过程中，井下流体对套管的腐蚀作用，腐蚀会使套管表面出现裂纹和孔洞，从而导致套管的破坏。
目前，水平井套管保护技术在国内外都有不同程度的应用。
在国外主要应用较早，已经积累了丰富的经验和成果；而在国内，水平井套管保护技术的研究和应用还相对较少，但随着油气资源的不断开发和技术的进步，水平井套管保护技术将得到更广泛的应用。
水平井套管保护技术对于保证井筒的完整性和稳定性是非常重要的。
随着水平井开采技术的发展，套管保护技术将不断完善和创新，以满足日益增长的油气开采需求。
套管钻井技术在钻井现场的应用环节分析
套管钻井技术在钻井现场的应用环节分析摘要：套管钻井技术是一种将传统的下钻技术相结合的新工艺，能有效降低钻井成本，优化钻井工期，减少地下油气层的污染，在钻井中得到了广泛的应用。
通过对其工艺特点、应用范围、现场施工等方面的分析，以期为我国在钻探领域的推广应用提供技术支撑。
关键词：套管钻井技术；钻井成本；污染；技术支撑引言：随着技术和经济的发展，钻井技术也在不断地更新，在勘探、开发、生产等方面都有了新的发展。
它具有先进的套管钻井技术，在国内得到了广泛的应用，使其在现场试验、工期控制、成本控制等方面都得到了稳步的发展，从而使我国的油田开发经济环境得到了稳定。
1.套管钻井工艺技术的特点分析在套管钻探中，必须采用套管设备，并在其顶端设置传动机构，确保其设备的选配，从而促进其工作方式的进一步发展。
它的套筒驱动转动使其套筒末端的刀具组钻能转动，能适应实际钻井作业的要求。
为确保最优的采矿工艺，必须进一步加强钻头的使用，扩大钻头的使用，从而达到对钻机的控制。
在此项技术的实施中，钻头将有关的部分进行固定，并将其固定到特定的位置，利用其工具组的锁紧作用，使钻头与相应的机械装置进行联接。
在使用时，要进行钻头的更换，必须采用锁紧装置，并将其运用到绞车上，以加深套管模式，以推动新的钻头的使用。
在这一阶段，我们将对绞车和套管装置进行应用，使钻头的更换环节得到了优化。
确保钻头的钻进环节的最优，这一工艺发展，也是下套管的开发，在钻头完成后，可以进行固定工作。
在套管钻探中，它所生产的井孔比常规钻孔的直径要小。
扩眼钻头本身的规模大小对它的井径有很大的影响。
要使其固井工作顺利进行，必须对其井眼和套管间隙进行优化，使套管的施工更加完善。
为了避免传统的钻柱，采用高效的替代套管，确保了其钻井工作的平稳进行。
此模型的实施，使钻井作业更便利，保证了钻井作业的质量效益，保证了钻杆采购、检验、运输等环节的优化，从而达到了对人力、财力、物力的有效解决，保证了井下钻的时间。
浅谈套管钻井技术在钻井现场的应用【完整版】
浅谈套管钻井技术在钻井现场的应用【完整版】(文档可以直接使用，也可根据实际需要修订后使用,可编辑放心下载）浅谈套管钻井技术在钻井现场的应用一、套管钻井应用的范围 (1)1.套管钻井适用于油层埋藏深度比拟稳定的油区 (1)2.适用于发育稳定，地层倾角小的区域 (1)二、套管钻井中的准备条件 (1)三、套管钻井施工中需注意几方面问题 (2)1.井斜控制问题 (2)2.套管保护问题 (3)3.钻井参数控制 (4)4.完井工艺过程控制 (4)四、套管钻井技术的应用现状和存在的问题 (4)五、结论与建议 (5)六、套管钻井技术钻上部地层的优点 (6)浅谈套管钻井技术在钻井现场的应用【内容摘要】我国参加“WTO〞后，石油钻采和石油化工设备制造业的市场发生了变化，在市场全球化大背景下，如何融入国际大市场参与世界同行业的竞争，是各企业面临的生死存亡问题。
为提高竞争力，行业中各企业纷纷在产品的技术水平、产品质量、企业结构调整、根本建设、技术改造、采用国际通用标准、开拓国际市场上下功夫，成果十分显著。
自1999年以来，Tesco公司的套管钻井系统已在140口井中使用，进尺达750000ft。
套管钻井技术可用于直井和定向井中，套管层数可达3层，尺寸为4-1/2～13-3/8in。
本文通过对套管钻井应用的范围、准备条件、存在的问题来阐述新型套管钻井技术对石油行业油气开采的影响。
【关键词】套管钻井技术应用随着钻井技术的开展，勘探、开发、采油过程中人们对地下油藏的逐步认识，套管钻井技术在各大油田得到了研究与试验。
通过现场试验，油层钻遇情况、工期控制、本钱控制等到达了预期效果，说明套管钻井技术工艺的设计符合现场试验要求。
套管钻井过程中，着重注意以下几个方面问题：一、套管钻井应用的范围1、套管钻井适用于油层埋藏深度比拟稳定的油区。
由于套管钻井完井后直接固井完井，然后射孔采油，没有测井工艺对储层深度的测量、储层发育情况的评价，故此要求油层发育情况及埋藏深度必须稳定，这样套管钻井的深度设计才有了保证。
套管侧钻井技术0811-60页精选文档
适合套损井和枯竭井的恢复生产和剩余 油挖潜，以及挖掘断块小屋脊、小夹角、小 高点、井间滞留区等小规模剩余油富集区。
套管开窗侧钻方式
•斜向器磨铣开窗侧钻
前言
•地层较硬 •固井质量较好 •开窗点上下无水层
前言
套管开窗侧钻方式
•段铣器段铣开窗侧钻
汇报内容
一、前言 二、国内外侧钻井技术现状 三、胜利油田侧钻井技术 四、侧钻井新技术 五、建议
前言
当前东部大多数油田正处在开发中后期，为了进一 步稳定现有油田产量、降低综合成本，在直井“钻空” 或因地面障碍开采屋脊式油藏和断层油层有困难，或在 油田生产过程中，由于各种原因造成油井不能正常生产 或停产的报废油井，采用套管开窗侧钻技术，使老井恢 复和增加产能，成为各油田的最佳选择。
汇报内容
一、前言 二、国内外侧钻井技术现状 三、胜利油田侧钻井技术 四、侧钻井新技术 五、建议
国国内内外外侧侧钻钻井井技技术术现现状状
（一）国外侧钻井技术发展现状
• 国外开窗侧钻井早在三十年代就开始研究，由于工具不配套、 工艺不成熟、成本高而告失败。
• 50年代以后，又进行了侧钻水平井的研究，但由于原油价 格低、工艺不成熟、成本高等原因，到60年代仅钻了75口 井，且水平段长度一般不超过15米。
俄罗斯撒哈林群岛的Z-12井是目前位移最长的侧钻大位移 井，测量井深11680m，2019年3月完钻。
国国内内外外侧侧钻钻井井技技术术现现状状
（一）国外侧钻井技术发展现状
连续管技术在国外侧钻水平井中应用比较广泛，在普鲁德霍 湾油田150余口连续管侧钻井实践表明，其平均成本只有常 规侧钻井的50%左右。
浅析套管技术在石油钻井中的应用
干净 。 ４结 论与建议 ４ １现在在大庆油 田使 用钻井套管大 约 现场实施 ， 钻油 层遇到 的状 态 、 时 间长短 、 费 压强要掌控在十道三 十千 牛顿。因为钻井利 在七百米 内， 必须地层要稳定 的地 区。 用等都在想要 的范围 内 ， 这代 表钻井 利用套 用套管作业 时 ， 管柱里 面没有钻铤 和扶正设 ４ ２ 因为还有井斜 的问题 ，套管钻井对 管这 项技能适合现场实施 的规范 。 钻井利用 备 ， 增 加压 强的 时候 ， 管 柱会 因 为施加 的压 井 的深度也有所制 约。 怎样增大套管钻井 的
头 中做 出斟酌 。牙轮 的工 作性 质是滚 动进 Байду номын сангаас， 可 以是 扭矩尽 可 能 的小 ， 却需 要很 大 的 钻井压强 ， 会导致 井垂直度不 直 。Ｐ Ｄ Ｃ钻 头 要求的钻压在 二十到六 十千 牛顿 比较小 ， 钻 人的速度也不 慢 ， 对管柱 的垂直度 影响 比较 小， 扭 矩也 小 ， 适合钻井 需要 。 不止要选择适 合的钻头 ， 水 眼也是有要 求的 。如果 水眼太 小， 总泵的压强 大 。管柱 内层侵蚀厉 害长久 下去会破 坏管套 ； 水 眼太大 ， 压强 又跟不上 ， 进度就会减慢 。 ３套管钻井施工 中需注意几方面问题 ３ ． １ 井 斜控 制问题 钻井利用 管套 作业时 ， 首先要 掌控井是 否倾斜 ，钻 眼的笔直 长度 和井斜 直接挂 钩。 这就 表示着 开采 石油 的真 实长 度是 否是所 藏油的真 实深 度 ， 主要 由井斜决 定 。钻井 的
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工 业 技 术
Ｃｈ ｉ ｎａ Ｎｅ ｗ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｉ ｅ ｓ ａ ｎ ｄ Ｐ ｒ ｏ ｄ ｕ ｃ ｔ ｓ
浅析 套管 技术在 石油钻井 中 的应用
2024年石油套管市场分析现状
2024年石油套管市场分析现状石油套管是石油行业中不可或缺的设备之一。
它是用于钻井和油井生产中的管道，用于将石油从井底运输到地面。
石油套管市场在全球范围内都有广阔的发展空间，并且随着石油和天然气需求的不断增长，这个市场还将继续扩大。
市场规模和增长趋势根据市场研究公司的数据，石油套管市场在过去几年中一直保持着稳定的增长态势。
预计到2025年，该市场的规模将达到xxx亿美元，并且年复合增长率预计为x％。
市场增长的主要驱动因素包括全球石油和天然气产量的增加以及新的勘探和钻井活动的增加。
国际能源署预计，到2030年，全球石油需求将达到每天9000万桶，这意味着需要额外的石油开采活动并增加套管需求。
市场竞争和主要参与者石油套管市场高度竞争，主要参与者包括石油设备和服务公司，如哈里伯顿、斯伦贝谢、贝克休斯和沙伯基础科技。
这些公司提供各种类型和规格的石油套管，并通过创新技术和不断改进产品来保持竞争优势。
此外，一些地方性和区域性的套管供应商也在市场上提供产品和服务。
他们通常在特定地区有竞争优势，并与国际公司形成合作或竞争关系。
市场趋势和挑战尽管石油套管市场具有巨大的增长潜力，但也面临一些挑战。
其中之一是环保压力的增加。
随着全球对环境问题的关注度提高，石油钻井和生产活动面临着更严格的监管限制。
这可能对套管市场产生负面影响，因为环保要求可能导致一些钻井项目的取消或推迟。
另一个挑战是新技术的发展。
随着科技的进步，新的钻井和生产技术不断涌现，这可能对传统的石油套管市场造成冲击。
例如，一些新技术可能能够减少套管的使用量，从而降低成本并提高效率。
石油套管供应商需要密切关注这些技术发展，并做好应对措施。
市场前景和机遇尽管面临一些挑战，石油套管市场仍然有很大的前景和机遇。
随着全球能源需求的增长，特别是新兴市场的需求不断增加，石油套管的需求也将继续增加。
此外，随着海底油气勘探和开采活动的增加，石油套管市场还将受益于这一领域的增长。
套管开窗侧钻技术及应用
套管开窗侧钻技术及应用从20世纪90年代初期,我国各油田开始研究、应用侧钻井技术,采用侧钻井技术能够减少调整井施工,节省征地、道路建设、采油及地面工程等费用,具有广阔的应用前景;侧钻井技术主要应用在以下几种井况：井下技术状况差套管变形或损坏、井下落物；采油井不出油或低产井；老井油层互窜或油层高含水；调整井网挖掘剩余油,增加可采储量；老井加深,开发或勘探深层系油藏;一、油田开发的现实需求——套管开窗侧钻技术国内各老区油田经过较长时间的开发生产,由于套管变形或损坏、井下落物事故不易处理,以及井下水锥或气锥等多种原因的影响,陆续有部分油水井已不能维持正常生产,造成原油及天然气产量逐年下降,严重威胁到油田的正常生产;为了降低钻井综合成本,特别是有效的利用现有井眼,发挥老井潜力,国内油田加强了小井眼开窗侧钻技术的研究与应用;经过几年来的不断发展,这一技术已日趋成熟和完善;开窗侧钻技术就是利用老井井眼对油藏进行再开发挖潜,并充分利用老井原有的一些采输设备,使原井的生产潜力得以充分发挥的新技术新工艺,从而延长老井使用寿命,提高原油产量,同时还可利用老井的井眼大幅度降低施工成本,缩短施工周期,提高综合经济效益;因而开窗侧钻二次开发老井的油气资源,在今后数年仍具有广阔的应用前景;二、侧钻井设计、施工的相关原则由于各油田油藏埋深、储层物性、地质特点、套管程序有着诸多不同,如何有效利用套管开窗侧钻技术,提高油藏开发效果,需要做大量的研究工作,这主要包括钻井设备优选配套,井眼轨迹设计、监测和控制,钻井液、完井液选型及现场处理维护,完井固井施工及测井射孔等,以形成一套适合各油田的侧钻井技术;1、窗口位置的优化设计侧钻位置的选择与原井套管完好情况、地层岩性、油水层纵向分布状况、工具造斜能力、开窗方式、地质设计有关;侧钻位置的优选应以尽量利用较长的老井眼、缩短钻井周期、节约钻井成本、保证钻井施工安全、延长油井有效寿命、提高油井产量为总原则;具体可以归纳为以下几点：1侧钻位置要尽可能深；侧钻位置以上套管完好,无变形、破裂和漏失,窗口应选择在固井质量好、井斜小的井段,并避开套管接箍2—3m;2若采用锻铣方式开窗,侧钻位置及以下至少20m之内地层稳定、可钻性要好,以便于造台肩和钻出新井眼,并且不易回到老井眼;3侧钻位置应尽量选择在砂岩或非膨胀泥岩地层,最好能避开膨胀页岩和岩盐井段、避开老井的水淹区；侧钻位置应尽可能避开射孔井段,保证开窗和钻进施工安全;4对于出砂严重、窜漏和射孔后套管破裂而需要开窗侧钻的油井,在开窗窗口的位置选定时,要综合考虑侧钻效果;一般开窗位置选在距射孔井段30m以上;5对比井史与测井资料,窗口位置应满足方位、水平位移、造斜点、井眼曲率等综合参数的要求;2、钻井设备配套套管开窗侧钻的钻井设备配套有两种：一是修井机配套,另一种是钻机配套;选用修井机配套进行套管开窗侧钻,具有转速易控制、钻井消耗低等优点,但也存在动力连接单一、处理复杂事故能力低等缺点；而使用钻机配套具有动力强劲、处理复杂事故能力强的特点,但同时钻井消耗高,设备搬按都十分不方便;一般情况下,套管开窗侧钻小井眼采用修井机配套,大井眼采用钻机配套;3、工程优化设计套管开窗技术有两种：一种是采用锻铣器的锻铣开窗技术,另一种是采用铣锥的磨铣开窗技术;磨铣开窗相对于锻铣开窗具有周期短,对钻井液性能和水泥环质量要求低,且事故少等优点,因此目前主要采用磨铣开窗的方式;井眼轨迹优化设计,根据原井眼轨迹,靶点坐标、完钻垂深、最大水平位移、靶前距、入窗要求、水平段钻进的要求,原井允许的窗口位置和定向造斜工具的造斜能力等 ,合理选择造斜点、剖面类型和井眼曲率,并利用计算机软件优化设计出能满足钻井、完井、测井、井下作业和采油需要的井眼轨迹;实践证明：侧钻定向井采用“增一稳”剖面,有利于钻压和扭矩的传递及井眼轨迹控制;侧钻水平井采用“增一稳一增一稳水平”剖面,这种剖面在施工中井眼轨迹控制有充分的调整井段,可以适时弥补工具实际造斜率的误差;在确定造斜率时,第二个造斜率取得比第一个造斜率低,这样在后期油藏位置发生变化时有利于调整;三、钻井施工1、井眼的准备1使用陀螺测量仪进行原井轨迹复查;2下钻通径,检查套管有无变形和破损,注水泥封住原井欲开窗口的以下井眼,并按要求进行试压15Mpa稳压10min;3根据原井眼的陀螺数据和新井眼的设计方位确定斜向器的方向,并用钻柱送入预定位置,用陀螺仪测量、确定斜向器的方向;2、开窗作业磨铣开窗作业采用的铣锥,主要由镶有硬质合金的铣锥体、排水槽、水眼、接头等部分组成;磨铣过程可分为四段：一段起引导作用、二段是磨铣套管的主要段、三段起稳定铣锥扩大窗口作用、四段起修整窗口作用;铣锥下到预定位置后,钻具在转盘驱动下带动铣锥旋转,在斜向器的作用下,铣锥沿着斜向器斜面方向对套管进行定点磨铣,将斜面所对应的套管部分磨铣掉,形成窗口;现场施工时,一般采用复式铣锥开窗,先开泵循环洗井,开始要轻压慢转,然后中压中速磨铣,待铣锥磨铣出一个均匀接触面后,使铣锥沿套管内壁均匀磨铣,至铣出套管后,轻压高速定点快速铣进,长度等于一个铣锥的长度;完成开窗后,如果发现窗口有挂卡现象,可高速轻压修窗,直至无挂阻现象起钻;整个过程中钻井液上返速度均应大于s,否则磨铣套管过程中铁屑不易携带出来∮的油层套管;完成开窗后,一般要起钻换钻头通井检查窗口质量,并沿窗口钻出20—30米新井眼试钻,一切正常方可起钻进行定向施工;3、井眼轨迹监控井眼轨迹监控采用的主要仪器有：有线随钻测量系统、无线随钻测量系统MWD、EMS电子测量系统、陀螺测量系统;井眼轨迹控制因井段不同而采取不同的钻具、钻进方式等,各井段的钻井参数为：钻压10一50KN,泵压10—16Mpa,排量8一10L／s;(1)造斜、增斜段井眼轨迹控制钻具组合：钻头十单弯动力钻具十定向接头十无磁钻铤十钻杆;钻进方式：滑动钻进;监测方式：为了避免磁干扰,一般采用陀螺测量系统进行定向施工,条件不具备时,也可以采用有线随钻测量系统或MWD进行定向作业和稳斜段的监测;(2)稳斜段井眼轨迹控制钻具组合：钻头十无磁钻铤十加重钻杆+钻杆;钻进方式：转盘旋转钻进;采用上述组合,稳斜段钻进时往往达不到稳斜的效果,若裸眼段长需要多次调整井斜、方位;辽河油田钻井一公司设计、加工的近钻头扶正器稳斜效果很好;国内其他油田如胜利、江苏、中原则多采用上述组合表1、江苏油田套管开窗侧钻井主要技术指标四、钻井液及完井液1、钻井液与完井液的特点由于小井眼钻井环空间隙小,钻井液在环空呈紊流状态,环空阻力大,环空压耗增加,使泵压升高,排量受到限制,因此对钻井液性能要求比较高,一般要求钻井液要具有如下性能：能够在较低的排量下清洗井底,悬浮和携带岩屑；具有较低的滤失量；良好的造壁性、较强的防塌能力；具有良好的润滑性能,较低的摩擦系数,并能防止井漏,很好地保护油气层;因此优化环空流型,调整流变参数,搞好现场维护处理是钻井液与完井液技术的关键,也是开窗侧钻井施工成败的关键;2、主要的应用体系目前,国内油田套管开窗侧钻井主要应用了三种钻井液体系：一是正电胶钻井液体系,在开窗井段采用正电胶聚合物体系提高钻井液动切比和携岩性能,进入储层后采用正电胶乳化原油聚磺体系提高钻井液润滑性能；二是低密度油基钻井液体系,主要应用于小井眼套管开窗侧钻大斜度井欠平衡钻井中；三是最新推出的小井眼聚合醇钻井液体系,在小井眼侧钻水平井中应用,以进一步提高了钻井液的润滑性能;在油层保护方面,坚持使用较为成熟的屏蔽暂堵技术,根据侧钻井的特点,优选暂堵剂类型;五、完井技术套管开窗侧钻井完井方式主要有两种：侧钻定向井采用尾管悬挂完井；侧钻水平井采用尾管悬挂筛管顶部固井完井;1、完井技术发展现状目前常规尾管固井技术已经比较成熟,使尾管固井作业向着安全、技术易掌握、施工方便、可靠性强、固井质量好、成本更加低廉的方向发展;随着开窗侧钻技术的发展,侧钻井也大多采用尾管或尾管内管并注水泥浆完井,但是由于该技术发展时间短、侧钻尾管固井技术的特殊性,还存在许多技术难题,造成开窗侧钻尾管固井质量不高;2、主要技术难题1小井眼开窗侧钻尾管固井工具不配套;2尾管悬挂器在上层套管内座挂难度大;由于上层套管内壁磨损腐蚀严重,都有不同程度的直径变化、挤扁、椭园、或腐蚀有孔洞,给尾挂悬挂器座挂成功带来困难;3下尾管施工和固井注水泥作业困难；环空间隙小,循环阻力大,如果水泥浆量多,环空水泥浆液柱高,易因井漏造成水泥低返;4 环空间隙小,不利于套管扶正器的使用;5 不碰压尾管固井,井下留水泥塞;在小套管内钻水泥塞不仅费时费力,而且还容易出现难以处理的复杂情况,甚至还要破坏原本就很薄弱的水泥环,影响固井质量;6尾管重量轻,地面判断井下困难,尾管串不宜“丢手”;内管柱双向阻流尾管固井技术和碰压式尾管固井技术,实现了在侧钻井固井时尾管内不留水泥塞,提高了侧钻井完井技术水平;3、尾管固井技术的改进1、碰压式尾管完井技术该工艺主要特点有：在下套管过程中,允许中途循环钻井液,采取胶塞碰压座封及脱挂,不使用转盘倒扣,适合深井及大斜度井的完井施工;悬挂器采用储能弹簧,坐封位置可任意选定;2倒扣工艺技术倒扣工艺过程采用先例扣后注水泥的方式,防止注水泥完成后悬挂器脱不开的严重后果;3循环冲洗工艺技术实现全通径不钻水泥塞尾管固井,解决了尾管固井后悬挂器喇叭口留水泥塞的问题;该工艺技术的实施以可靠的碰压作为前提条件,在碰压完成后,对管内实施憋压并高于悬挂位置循环压力3一5Mpa,缓慢上提送入管柱,当上提到管内压力下降时停止上提并立即开泵循环冲洗,此时悬挂器密封装置刚刚脱离,对回接筒以上混浆和水泥浆进行循环冲洗两周以上,从而实现了悬挂器喇叭口的全通径要求;4使用非离子表面活性剂进行清洗,消除在井壁和管壁上形成的油膜,形成水湿性,保证了水泥的胶结质量；5配备应急接头由于尾管较短等原因,施工中有时难以判断尾管是否脱开,而反复拔插中心管易导致中心管堵塞器损坏,不能保证密封;这时可将中心管起出,用应急接头替换堵塞器重新下入,确保施工成功;6中心管冲洗式尾管固井工艺技术中心管冲洗式固井工艺技术的特点是：1采用内管循环冲洗法清除多余水泥浆,避免了风险；2能够达到不留水泥塞的目的；3固井施工不用精确计量替量,降低了固井施工的难度；4降低了固井施工的替浆压力,保证了施工的安全;江苏油田马侧22井、马侧13—1井及扬侧12—2井实施了尾管冲洗式尾管固井工艺技术, 马侧22井是该固井工艺技术在江苏油田应用的第l口井,井深1706m,最大井斜46°,套管下深1698m,水泥浆返高1066m;∮88．9mm管串结构为：引鞋＋套管×1根＋浮箍＋短套十浮箍＋套管×l根＋球座短节十套管＋定位短节十套管串＋∮139．7mm×∮88．9mm中心管冲洗式全通径液压式尾管悬挂器＋∮73mm钻杆;整个固井施工过程顺利,达到了预期的设计要求,实现了全通径不留水泥塞的固井目的;六、套管开窗侧钻技术未来展望侧钻井技术的发展初期,仅限于套管损坏和井下落物等停产井的恢复工作,侧钻位移只有几米；随着技术的发展,大井斜、大位移侧钻技术在现场得到应用,侧钻工具、仪器也得到研制、开发和应用；现在,大部分油田配套和完善了侧钻井技术,实现了利用侧钻井技术整体开发低产、难动用的区块油田;侧钻井技术已由单纯的使关停井复产,发展为挖掘剩余油潜力的重要手段;目前,我局已将这一技术列为今后重点攻关课题,我们相信,随着我们的科研攻关的成功,随着国际、国内的技术交流的进一步的加强,随着中短半径侧钻水平井等技术应用和实践,多底井分支井技术、短半径、超短半径径向水平井技术的不断成熟和发展,套管开窗侧钻技术一定会有良好的应用前景;致谢：在本文的编写的过程中,江汉石油学院程教授、华北石油学校李老师多次给笔者辅导指正;在此深表感谢;同时,笔者也得到函授班同学、单位同事的大力帮助,这里一并表示谢意主要参考数目：1、钻井工艺原理编着：刘希圣石油工业出版社2、钻井手册甲方石油工业出版社3、石油钻采 20002年第2期。
套管钻井
四、套管钻井特点
套 管 钻 井 缺 点
（1）套管螺纹强度差,套管承受的扭矩大，易出问题。 （2）深度受到一定得限制，主要用于浅井。 （3）环空间隙小，可能堵塞和卡钻事故。 （4）井底钻具组合密封失效问题突出。 （5）钻井时加大钻压（一般>30KN）套管易发生屈曲变形 （6）强度较差，交变应力下较套管更易疲劳。 （7）因套管屈曲变形而易产生井斜、套管磨损及横向振动 （8）套管易磨蚀。因旋转使外壁受到磨损，其外防腐层容 易脱落。
成 果 效 益
我国套管钻井技术现状：
• 2002年1月，中国海洋石油与威德福合作在渤海和南海东部成功应 用了套管钻井技术(见实例2）。 • 2003年11月中石油吉林石油责任有限公司开展了陆上表层套管钻井 先导性试验工作，并取得了成功，所用套管为7″×6.91mm的J55套 管，施工井深300mm。
三、套管钻井设备及技术参数
1、套管钻井设备：
套管钻井 动力传递系统 套管扶正器 （Stab Master） 可钻式钻鞋 (DrillShoe)
*
三、套管钻井设备及技术参数
1.1、可钻式钻鞋：
套管钻鞋特点：
（1）薄的碳化钨切削齿。 （2）优化的喷嘴布置。 （3）镶嵌碳化钨块保径。 （4）PDC钻头或牙轮钻头可钻式。 （5）规格： 7” casing x 8-1/2” ； 9-5/8” casing x 12” 或 10-5/8”； 13-3/8” casing x 17”； 20”casing x 24”
◆第二代钻鞋的地层适应性：
第二代钻鞋可用于在软到中等硬度的地层中钻进 （无侧限抗压强度在8000psi以下的岩石中钻进）。
◆第三代钻鞋的地层适应性：
第三代钻鞋具有广泛的适应性，可以在中硬及硬地层 （无侧限抗压强度在15000psi以下的岩石）中使用。在 这一方面其性能可以与PDC钻头相媲美。
套管钻井
成 果 效 益
我国套管钻井技术现状：
• 2002年1月，中国海洋石油与威德福合作在渤海和南海东部成功应 用了套管钻井技术(见实例2）。 • 2003年11月中石油吉林石油责任有限公司开展了陆上表层套管钻井 先导性试验工作，并取得了成功，所用套管为7″×6.91mm的J55套 管，施工井深300mm。
套管钻井设备及技术参数套管钻井设备及技术参数大纲概述概述研究背景研究背景套管钻井特点套管钻井特点1122334455套管钻井应用及发展前景套管钻井应用及发展前景一概述?基本概念套管钻井技术是指在钻井过程中直接利用套管代替钻柱来完成钻井作业即用套管代替钻杆和钻铤来对钻头施加扭矩和钻压做到边钻进边下套管钻完后套管留在井内作完井用的一种钻井技术
Tesco 套管钻井系统
通过钻具组合上部的钻井 锁对钻具和套管井陉机械 连接和液压密封，同时在 套管柱处安装了一个嵌入 和取出的装置（如管下扩 眼器、泥浆马达、取芯工 具或导向系统等
可导向尾管 钻井技术
二、研究背景
• 国内发展现状 ：
◆吉林油田开展了不更换钻头套管钻井技术的研究，建立了适应 转盘钻井驱动方式的浅井开发井套管钻井工具配套系统，解决 了国内陆上油田在现有钻井设备条件下实施套管钻井的难题。 ◆胜利石油管理局研制了满足套管钻井现场应用要求的偏梯形特 殊螺纹套管、可钻式钻鞋、井口套管快速连接器等一系列配套 工具。 ◆大庆油田开展了尾管钻井技术研究和试验。 ◆中国石油勘探开发研究院开发了适合套管钻井方式的套管驱动 器和钻头丢手。
第一部分：钻鞋内胎
第二部分：刀翼和切削齿
Drillable Copper Nozzle （可钻式铜质喷嘴）
第五部分：水眼、喷嘴
第三部分：保径块
Tungsten Carbide Gauge Pad （镶有碳化钨小块的斜列式条 形保径垫）
套管钻井技术在钻井生产的应用
浅析套管钻井技术在钻井生产的应用摘要：近些年我国民经济的飞速发展，带动了各行各业的发展，相继石油产业也有了很快程度的提高和发展，石油生产已经成为我国的国民生产总值的一大来源，我国已经成为石油出口大国，在石油生产发面有了许多的发展和发现，但是由于经济水平与国外相比还是有一定的差距，在石油钻井技术中更是一个薄弱的环节，在市场全球化时代背景下，我国石油在生产上面临着严峻的考验。
为提高竞争力我国石油专业者也研究出了一个钻井新技术就是套管钻井技术，其最大的优势是在钻穿压力变化带时能大幅度提高钻井的效率。
本文讨论了套管钻井技术在钻井生产的应用。
关键词：使用范围生产中注意的问题应用现状和存在问题随着我国石油钻井技术的发展，勘探和开发的不断成熟，在采油的一些列生产环节上有了很高的认识，套管钻井技术得到了实验和研究，通过理论把关和现场实验，都达到了预期的标准，这说明套管钻井技术的工艺设计符合现场生产的规格要求。
一、套管钻井技术应用的范围在我国石油新研发的套管钻井技术中还存有一些没有研究的课题所以在应用上有局部的限制，不能应用到任何的钻井过程中，所以要了解套管钻井技术的应用范围十分重要。
1.套管钻井技术使用于油藏储量比较稳定的储油结构和地理位置这是由于由于套管钻井的工艺设计比较简单，没有测井工艺步骤，不通过测井了解油藏储油层的深度和储层的发育情况，是钻井完毕后直接进行固井完井工序，然后射孔采油。
因此在套管钻井之前必须保证油层的发育情况和油层储油的绝对稳定，才能进行套管钻井。
2.套管钻井适用于油藏底层的倾角较小的地域由于在各种钻井过程中不可避免的存有井斜的现象，井斜直接的影响结果是导致钻井的深度和垂直性存在不符要求的差异，井斜越大，这种差异就会越大。
油藏底层倾角的大小直接决定着井斜的程度。
因此在套管钻井中，在设计计划钻井的区域范围是要特别注意，区域底层的倾角要小，还要裂缝的性质为不发育裂缝，才有利于在套管钻井中对井斜的控制保证钻井质量。
钻井技术现状、特点与发展趋势
钻井工程设计是一口井成败的关键，必须依据钻井工程地质环境条 件进行科学化设计。设计内容主要包括：
井身结构设计、套管柱设计、钻柱设计、钻进参数设计、钻井液设 计、固井完井设计等。
2 、 科学化钻井施工 钻井工程的每一个环节都要采用最优措施，并用必要的手段对钻井
以上技术使钻井速度产生了大的飞跃。 科学化钻井后１０年突出的技术成就有：地层压力检测技术、油气井 压力控制技术、钻井液固相控制技术，在这三大技术成就的基础上发展 了平衡压力钻井技术。平衡压力钻井技术的应用使钻井速度又一次产生 了大的飞跃。
4、自动化钻井阶段 （1968至今） 这个时期主要体现电子信息技术和计算机技术在钻井工程中的
科学化钻井
钻井工程是一项投资大、风险大、技术密集、多学科交叉的系统工 程，钻井工程设计和施工的合理性直接关系到钻井工程的成败或工程的 质量。现代钻井所追求的目标是保护油气层、解放油气层、加快钻井速 度、降低钻井成本、提高钻井的整体经济效益。所谓科学化钻井就是优 化钻井工程设计和施工措施，科学地进行钻井工程施工，达到钻井工程 所追求的最终目标。
2、提高钻速、降低成本
提高机械钻速、降低钻井成本是钻井工作者永恒的主题。目前来看提高机械钻速（特别是深 井超深井）的主要途径有： （1）欠平衡压力钻井 提高欠的平幅衡度压更力大钻。井是提高机械钻速的有效手段，特别是气体钻井，较常规钻井液钻井机械钻速
控制压力钻井 （2）复合钻
动力钻+旋转钻，提高钻头旋转的速度。 （3）超高压钻井
钻井技术现状、特点 和发展趋势
前言
一、对钻井的认识
1、在石油工业中的地位
是石油工业的支柱，是油气勘探和开发取得突破的手段。
套管工作总结
套管工作总结
在石油钻探行业中，套管工作是非常重要的一环。
套管是一种管道，用于在钻井过程中保持井壁的稳定、防止井壁坍塌、防止地层水和油气的混合以及减少地层污染。
因此，套管工作的质量直接影响着整个钻井作业的安全和效率。
首先，套管工作需要精准的计划和设计。
在钻井前，需要对井口周围的地质情况进行详细的分析和评估，然后根据地质情况和钻井目的确定套管的规格、长度和安装位置。
只有合理的设计才能保证套管在钻井过程中的有效作用。
其次，套管工作需要高质量的材料和严格的施工标准。
套管的材料必须具有足够的强度和耐腐蚀性能，以应对地层的高压、高温和强腐蚀性的地下水。
在施工过程中，需要严格按照设计要求进行套管的安装和固定，确保套管与井壁之间的间隙均匀，防止发生漏水和井壁坍塌的情况。
最后，套管工作需要严格的质量控制和安全管理。
在套管施工过程中，需要进行严格的质量检测和监控，确保套管的质量符合设计要求。
同时，需要严格遵守安全操作规程，保障施工人员的人身安全和设备的完好性。
总的来说，套管工作是钻井作业中至关重要的一环，它需要精准的设计、高质量的材料和严格的施工标准。
只有这样，才能保证钻井作业的安全和效率，为石油勘探和开发提供可靠的保障。
地质勘探套管钻进技术
一、套管钻进概况
套管钻进技术起源于石油钻井行业，称为套管 钻井；地质勘探行业称之为套管钻进。
（一）套管钻进的意义
采用套管钻进，通过随钻下套管的方法，使套 管顺利穿过和有效隔离复杂地层，避免孔壁不稳定 因素导致的钻孔垮塌、掉块、漏失等现象，最大限 度减少孔内故障和孔内事故（例如频繁扫孔、卡钻、 埋钻等），钻孔质量，提高钻探效率。
钻具工作原理：
水压副钻头张开，副钻
头将主、副钻具连接，
主
套管带动钻具钻进。
钻
具
回次钻进结束， 打捞主钻具取心， 同时可更换钻头。
套
管
柱
、
副 钻
孔口投主钻具
具
钻进（状态）
打捞
钻具结构：
右图是处于工作状态的 Φ114钻具。其中：主钻具由钻 头架19、张敛轴22、副钻头20 、Φ89单动双管钻具31等40余 个零件组成。副钻具由Φ122扩 孔器10、上外管11、密封环15 和定位端管18等5个零件组成。
除上述外，套管钻进需要泥浆（工艺）辅助。
Φ114套 管钻进技 术组成图
Φ114mm套管 Φ114mm套管取心钻具 配套器具
辅助工艺—泥浆护 壁工艺
Φ114套管夹持器 Φ114套管提引器 绳索打术 Φ114套管（特制套管）
配套钻头 Φ114套管取心钻具
2、Φ114套管取心钻具
（2）套管钻进类型
套管钻进的关键技术是套管取心钻具—不提钻换 钻头取心钻具，所以，套管钻具的类型取决于钻具结 构类型。
钻具主要类型有扩孔张敛式、整体倒转式、钻头 拼装式三种，其中，扩孔张敛式具有良好的实用性。 工艺所的套管钻进属于扩孔张敛式。
不提钻换钻头取心钻具结构类型
扩孔器张敛式
套管阀钻井技术
685000lbf
35
国产（新疆石油管理局钻井院）井下封 井器规格参数表
型
规 最大 最小 工具 外筒 连接
格 外径 内径 总长
号 (mm) (mm) (mm) (mm) 钢级 扣型
FJQ- Φ178 Φ220 Φ152 2700 35 长圆扣
178
CrMo
36
国产（新疆石油管理局钻井院）井下 封井器性能参数表
8.5 in
8.8 ”471b/ft
12.00 in
内径
6.25 in
6.094 in
6.094 in
8.681
长度
120 in
120 in
120 in
165 in
最大内压 5000 psi
5000 psi 10000 psi 5000 psi
最大外压 5000 psi
1
欠平衡钻井分类表
类型 低密度流体钻井
气体钻井 泡沫钻井 充气钻井液钻井
介质 清水、油基钻井液、低密度钻井液 空气、天然气、惰性气体、雾状气体
稳定泡沫、不稳定泡沫 (钻井液中充气) 空气、惰性气体
密度(g/cm3 ) ≥1.0
0～0.04 0.04～0.6 0.7～0.9
2
欠平衡钻井应用现状
欠平衡钻井技术在油气勘探开发中产生了巨大的经济效 益，在北美地区得到广泛应用。目前，在美国和加拿大的气 相欠平衡钻井、完井技术已经商业化，形成了气相欠平衡钻 井技术研究、设备研制、技术服务三位一体的专业化公司。 液相欠平衡钻井也应用的较多。从资料报道统计数据表明， 美国2005年欠平衡钻井达年钻井总数的30%。如下图所示
14
夏202井现场试验
夏202井概况: 夏202井位于准噶尔盆地西 北缘乌夏断裂带下盘斜坡带 夏40井背斜。 钻井目的： 落实夏72井二叠系风城组 油层在背斜东部的展布和发 育情况，以确定油藏控制因 素、油藏类型和规模，为上 交探明储量提供依据
套管钻井技术
谢谢大家！
考题（套管钻井技术）
什么是套管钻井？
（考核目的：正确理解套管钻进的概念）
举出两种常见的套管钻井工具或装备，并简述 它们的用途
（考核目的：对套管钻井工具的了解深度）
简述套管钻井的工艺过程
（考核目的：了解工艺过程，确定监督任务的重点）
基本 概念
钻井技术发展过程
墩钻 旋转钻井
起下快 破岩快 携屑好 起下慢
套管钻井
破岩快 携屑好 起下快
破岩慢
携屑差
1850~1930
1901~现在
1998~将来
基本 概念
与常规钻杆钻井相比 套管钻井具有的优点
1. 节省起下钻时间，提高功效
2. 减少井下事故 3. 改善井控状况
4. 保持起下钻时泥浆的连续循环
尺寸 连接扣型 （in） 9 5 /8 WT— IPC 5 7 /8 WT— IPC 1 5 /2 WT— IPC 5 6 /8 5 NC50 1 3 /2 NC 最优上扣扭矩 （N.m） 13400 6000 3500 45000 26000 10480 最大屈服扭矩 (N.m) 160000 50000 15000 110000 49000 16300
取芯
应用
Texco公司的两口试验井图解
２ ＃试验井
● 表层套管 —9 5/8″53.58kg/m Buttress CNV K-55 —12 1/4″裸眼 至210米井深 ● 技术套管 — 7″34.23kg/m Buttress CNV-SC-K-55 — 8 1/2″井眼至水平883.9米
１＃试验井
发展 前景
前景展望
套管钻井技术从1990年6月钻第一口试验井起，到目前已经完成了 20多口井，井深已达到了2000多米。从技术和经济两方面看，该项技 术具有广阔的发展前景。 将要进行的深入研究开发工作： 1）改进钻头的切削结构 2）对套管螺纹连接方式还需深入研究 3）应大力研究将现有钻井技术中的定向钻井、测井等用于套管传输 的方法 4）研究发生套管卡钻时的对策 5）研究利用套管钻井系统进行空气钻井 套管钻井技术是一革命性的钻井新概念，其对钻井工艺和钻井装 备都提出了富有创造性的改造。它将大幅度地降低钻井成本，提高钻 井速度。我国应尽快组织各方面的力量，协同工作，使该项技术应用 到我国钻井工程中。
套管钻井技术在海洋钻井中的应用
套管钻井技术在海洋钻井中的应用摘要：与传统钻井技术相比，套管钻井技术具有节省钻井时间、缩短钻井周期、减少井下事故、节省钻井费用等诸多优势，满足了海上钻井高效率、低成本的最终目的。
文章不仅介绍了目前国内外套管技术的发展和应用状况，还为我国海洋钻井开发套管技术的发展提出了一些初步意见。
关键词：套管钻井；海洋钻井；工艺；发展前景前言：石油是人类社会和经济发展的一种重要资源，而钻井工程是其开发过程中的一个关键环节。
随着科技的进步，钻井技术也在不断地更新，勘探、开发、开采等方面都有了新的突破。
套管钻井技术可以有效改善钻井工程的经济性、效率性和稳定性，其属于当下石油钻井工程中最广泛应用的技术。
1套管钻井技术特点和前提条件1.1套管钻井技术特点在实践中，套管钻井技术主要使用其方式为上部传动机构提供动力，并合理地选择装配零件，以提高钻井作业的效率。
另外，在驱动套管转动下，也会另套管钻井技术的利用程度大幅度提升，可以使钻头上的钻头转动，达到钻进的目的。
套管钻井技术是指通过将钻头与相应部位的对应部位，通过工具锁紧方式将钻头与相关设备组合起来，形成套管钻井装备。
在执行作业时，要经常更换钻头，并要结合锁具、绞车设备的实际条件进行。
由于采用套管技术生产的井筒往往要小于常规钻井工艺生产的井筒，扩眼钻头的大小对钻孔的直径有很大的影响。
为了实现对井筒尺寸的控制，可以通过调节套管的间隙来保证井的尺寸与实际的要求一致。
套管钻井技术实现了快速的钻井作业，可以对钻眼进行有效控制，进而可以有效地减少底部膨胀，减少发生井壁崩塌的可能性，从而提高钻井作业的安全。
1.2应用套管钻井技术的前提条件在实际应用中，套管钻探技术必须做好前期的准备工作，包括：第一，保证钻头底座的平整度，保证在使用套管钻机的时候，设备可以正常工作，避免在钻孔时发生倾斜钻孔，为竖向钻井提供先决条件。
第二，要使套管的稳定性得到改善，必须谨慎选择套管，一般采用梯形扣套管，其最小抗拉强度很高，一般是常规套管的2倍（环形扣套），可以大大提高钻井作业的安全性。
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套管钻井技术的应用现状和存在的问题日期：2006年07月12日| 来源：石油商报| 作者：套管钻井将建井过程中的钻井和下套管作业结合在一起，大幅度提高了钻进效率。
自1999年以来，Tesco公司的套管钻井系统已在140口井中使用，进尺达750000ft。
套管钻井技术可用于直井和定向井中，套管层数可达3层，尺寸为4-1/2～13-3/8in。
套管钻井最大的优势是在钻穿压力变化带时能大幅度提高钻井效率。
在一些需要下入衬管堵漏的漏失带，采用套管钻井可以继续钻进。
对于低压产层来说，减少钻井的液漏能明显提高油井产量。
套管钻井可以降低钻机的作业费用，减少井下复杂情况的处理时间，并可避免采用一些故障预防措施。
套管钻井可以有效防止漏失和井控事故。
常规钻井作业时，在下套管之前要进行一次短起下钻以防止发生井下事故，而采用套管钻井后就可以不再进行短起下钻作业。
套管钻井系统由井下和井上两部分设备组成，它采用常规套管代替钻杆，从而实现钻井和下套管同时进行。
由顶驱驱动套管旋转。
钻井液从套管进入井下然后从环空中返出。
套管钻井系统能支撑套管的重量，并施加扭矩。
在软地层钻直井段时，可以采用各种不回收的钻进工具。
在硬地层中钻直井段时，在没有达到套管鞋之前可能需要更换钻头或定向控制。
使用可回收的井底钻具组合就可以解决上述问题。
套管钻井的定向钻进过程在很多方面与常规钻井类似，主要的差别在于钻具要能够穿过套管下入到井中。
导向马达和旋转导向工具在套管钻井系统中仍然可以使用。
采用套管钻井技术的造斜率取决于使用的套管尺寸。
造斜率的上限取决于套管的疲劳极限。
造斜一般采用可回收导向马达工具来实现。
套管钻井技术使用的井底钻具组合通常配用带领眼钻头和扩眼器的钻鞋。
领眼钻头的尺寸要能够通过套管，扩眼器将井眼扩大比套管尺寸略大。
起下钻时，井底钻具组合穿过套管，可以避免对井壁的损害，保证了起下钻的安全。
采用套管钻井的另一大优势是起下钻过程中仍然可以循环钻井液，从而可以钻更深的井。
井底钻具组合可以在井斜角高达90度的情况下下入和回收。
钻锁在进行电缆测井之前可以通过投球憋压打开。
常规钻井基础设备的开发已有100多年的历史，而套管钻井技术是一项全新的钻井技术，其辅助设备很少。
辅助设备的缺乏限制了套管钻井技术的发展。
目前，正在开发套管钻井系统使用的整套辅助设备，但实际情况是套管钻井的市场还在开发中，限制了此类设备的开发。
大多数套管接头具有较大的抗扭和抗疲劳能力，但多数小尺寸套管的接头抗扭能力不足。
随着套管钻井技术的推广，一些生产商开始开发套管钻井使用的低成本优质接头。
完钻后，套管必须保持完好才能在完井中起到常规套管的作用。
地面试验表明，除了最底部的几根套管连接处发生磨损外，其他管柱都保持完好。
为了解决这一问题，在接头处安装了碳化钨防磨块。
钻头钻井提供了许多优点2004-03-16 | 访问834次翻译：周凤霞 | 校对：张跃军摘要：膨胀钻头体现了最好钻井方法的相关特点，钻进时需要的钻压比三牙轮钻头小，将占领更大的市场份额。
利用膨胀钻头钻增大井眼直径的能力可以打破套管或管子直径限制，获得更大的经济利益。
本文介绍了膨胀钻头的设计、早期开发、商业开发、样品设计、油田作业、作业反馈和未来开发情况。
主题词：膨胀钻头增大井眼经济井控人们很久以前就已经认识到在钻井业可打破套管或管子的直径限制钻增大直径的井眼，这种钻探能力可以提供很大的优越性。
在这些优越性中，其中之一就是结合新型油井结构技术，即用坚固的管子和/膨胀管钻井以及套管钻井，也就是将套管紧跟钻头下入井中。
将这些新型技术成功地结合起来可以大大改善油井设计，从而获得更大的经济利益和井控利益。
目前钻这种增大井眼直径的钻井技术，比如双中心钻头和套管下扩眼器，使井眼的膨胀能力受到限制，同时损害了存在于地层中的岩屑结构。
其他限制包括有限的划眼和倒划眼能力以及定向曲线不均匀。
这可导致井身结构问题，降低钻井性能。
用套管钻井技术的一种具体设备需要一只可通过现有套管柱回收的钻头。
为了达到这个目的，最大限度地提高钻井性能需要一台设备，具有与标准的PDC 钻头相似地层切削结构，但是通过比所钻井眼更小尺寸的限制，具有取出设备的能力。
这个原理使钻增大井眼直径的方案可行，这可能是由提供基本膨胀能力而仍能提供对地层全切削结构的钻头所致。
背景由于专用的同心钻杆沿井筒依次排成直线，渐进地加固井眼，因此传统井眼结构技术应用了许多年。
在钻井期间，封隔井段的需要取决于各种地质因素，比如异常地层孔隙压力、井眼稳定性和烃或淡水受压层位。
这将导致用作井眼尾管的大量套管结构冗余，以及包括材料和后勤的额外费用。
这种挑战必将推进新的钻井方法的研究，也就是寻找从顶部到底部井眼成直线状的传统目标。
用这种方法预测性更强、更可靠、成本更低、效率更高。
目前的方法永远不允许沿整个井身长度钻单个直径井眼，但是最近已研究出一种重要的新技术，对于钻井过程本身而言，它需要一种基本全新的方法。
这两种技术直接应用和由于使用“膨胀钻头”产生的正面影响，这些都是膨胀套管和用套管钻井的结果。
在没有加工硬化损害的情况下，一定钢级的可塑性允许这种钢产生大量弹性变形。
这样，便于均匀地增加钻杆直径，不会使整个钻杆出现不等厚现象。
研究钻杆接头能调整井眼直径增加，这使钻单井眼井成为现实。
在许多情况下，人们在关心井眼稳定性的同时消除作业中衬管的一些不稳定因素，达到使用同心套管柱钻井时还须减小环空体积之目的。
这种方法也可用于单井钻井中。
然而，用套管钻井也会遇到一整套新的挑战，需要重新考虑传统的钻井方法。
钻单井眼方法是通过使用能钻较大直径井眼的钻井装置，这种装置有通过受限制井眼直径的能力。
同样地，用套管钻井时，一种方法是钻井眼，然后从刚刚下套管的井眼中取出钻井装置。
现有的两种新发明产品即双中心钻头和套管下扩眼器可以达到这个目的，目前这两种工具占有大量的市场份额。
这些产品显然属于具有相对优点和作业标准的独立类别。
由于这些产品也有很大的缺点，所以未来的工程研究在性能和应用中进行较大的改进似乎是不可能的。
显然需要用完全不同的方法来解决这个问题，为了避免过长的和不可预测的开发进程，采用试验过的和测试过的钻井原理和方案。
在考虑了许多方案和改革后，准备设计目前的膨胀钻头。
发现这种膨胀钻头体现了最好钻井方法的有关特点。
由于大量使用了膨胀油井完井技术，人们认识到能钻可变直径井眼的钻头将占更多的市场份额。
设计基础最初的设计前提是利用简单的、耐用的和可靠的作业机理制造一种可变直径的PDC切屑结构的钻头。
以下的评估是人们从许多可供选择方案中选出的，该方案的设计思想是钻头上带有四个移动式刮刀。
这种方案最初可使井眼直径从216mm膨胀到244mm，不过在很早的时候可使井眼直径膨胀到273mm，这可使井眼产生20%的膨胀率。
钻头的刮刀剖面和切屑结构与威德福公司使用的一系列固定牙齿的钻头是完全一样的。
人们可以很好地记录和了解固定牙齿的钻头性能。
人们已经认识到这不仅更容易作出合适的钻井应用选择，而且可通过现在的超尺寸井眼钻井方法更好地改善性能，比如管下扩眼器和双中心钻头等。
这种设计采用最少的刮刀设计选择方案使井眼达到更大的膨胀率，这也是显而易见的。
膨胀机理是由通过钻头流动的流体产生的压差进行整体液压启动来实现的。
装有一个内螺旋弹簧可把刮刀转动到空位。
每当流体流过暂停的钻头时，这种现象都会发生。
用铝制造了半比例功能模型，同时很快制造了塑料模型零件来演示钻头的作业原理。
早期开发在第一种模式建立期间，人们已认识到如果在原始设计变更不大的前提下，可以很容易地实现许多设计改善。
最初的作业机理是四个刮刀围绕外壳的最后端旋转，继续保持这个原理不变，只是现在的刮刀附着在外面的液压筒上，不承受任何的轴向钻井力。
在压差的影响下圆筒向后运动把刮刀牵引到异型面，使刮刀向外打开到膨胀位置。
现在刮刀卡在切削进入钻头顶部的槽中，作为一种传递钻井扭矩的工具。
当钻头转到空位时，卡住了安装在钻头顶部的销子，此销子可销住切削进刮刀的套，从而有效地拉回钻头。
整个钻井重量直接施加到钻头的头部，并作用在装有刮刀的PDC钻头切屑结构。
由于施加在旋轴末端的压缩力的作用，刮刀并不直接承受承受载荷。
这个旋轴只是一种固定刮刀后端的工具。
把钻头从井眼中取出给刮刀施加一种向下的推力，这除了由回位弹簧施加的力外，还可促进关闭作用。
沿着每个刮刀的保径段牙齿数量的增加可使钻头从较小的限制直径到实现完全膨胀有效地钻开裸眼段。
在早期开发阶段，建立了一种改进模式，包括所有识别出的修改。
商业开发为了把膨胀钻头开发成一种工作标准样品，大胆地寻求商业直接用户。
美国加州联合油公司印度尼西亚分公司的早期讨论为在包括其他创新技术的一系列井中提供了使用膨胀钻头的大好机会，在2001年3月期间，经有关部门批准，制造出了井眼直径膨胀范围从311mm到432mm 的工作标准样品。
标准样品设计根据总装配图很快准备出了样品详图。
确定牙齿直径为19mm的PDC钻头的切削结构适合在印度尼西亚的软地层使用。
膨胀钻头最基本的设计原理之一是非常方便在油田使用。
这种钻头所有的机械零件都可延长钻头的作业寿命，对于新的切削结构而言，需要更换刮刀。
这个原理可使钻头实现许多作业优越性。
这些刮刀提供一种独特的切削结构，适合于特殊的钻井参数，而且每套刮刀可在最大的设计直径内达到异常膨胀率。
在最后替换前，刮刀还要根据新的切削结构调整许多次。
在制造与钻井液接触的零部件时，为了提高钻头的可靠性，并延长钻头的使用寿命，选择高强度耐腐蚀合金作为原材料。
为了测试钻头设计自身的钻井能力，第一次下入包括一个刚性的缩紧打开机构，设计了可靠的锁定、开启机构来确保第一口井在规定井眼直径内钻进，事先预防在后来测井时起下钻的需要。
锁紧和开启位置的装置通过使用座放在套内的可拆锁环来实现锁定和开启，而这个套位于外液压缸和钻头接头部分的后部。
现场作业（1）在2001年7月期间，在印度尼西亚的开发平台上，用邻井数据在较好的两口浅油砂层井中进行了初步的现场试验。
使用合适的作业方法在立管段对这些井进行控制钻井。
因此，机械钻速不能用作性能测量参数。
为了达到标准的控制钻速，用所需的钻压来代替。
钻第一口井时很顺利，唯一不期望的主要结果是在控制钻井时膨胀钻头比三牙轮钻头的钻压高（膨胀钻头的钻压平均为2769kg，而三牙轮钻头的平均钻压为1453kg）。
如果钻压比期望的值高会导致钻头泥包。
设计时锁紧装置起作用，整个钻井非常顺利和稳定。
为了在泥浆槽中回收泥浆，第二口井利用在泥浆管线上分离技术。
在这个过程中，当钻头钻入海底碎块时会使牙齿和刮刀遭到非常严重的表面损害。
在偶然中发现碎块钻井对钻头来说却是很好的“破损性测试”。
当牙齿损坏时，操作机理仍然对设计起作用，这是一个惊奇的发现。