石油钻探套管钻井技术
控压套管钻井的固井技术
47大庆长垣油田是一个多层系非均质的陆相油气田，在纵向上各油层的渗透性和孔隙度存在较大的差别，经过多年的注水开发，形成了多压力体系，不同储层间形成较大的层间压差。
套管控压固井就是在完井后，使用原特殊钻井管柱直接固井，不进行其它任何操作的固井作业，要求应用控压套管钻完井技术，减少对钻井区块产量的影响，固井质量满足油田开发要求，保证油田整体开采效果。
1 设计依据注采井不钻关，会带来诸多风险：一是地层压力显著升高；二是不停注时最高压力可能超过大多数井的最低破裂压力，造成负钻井液密度窗口；三是钻井过程中一旦发生水浸，将在注水井和新井之间迅速形成孔道，引发复杂事故；四是固井和侯凝期间，不但要解决高压层防窜问题，还要考虑地层流体冲刷的影响。
1.1 地层数据统计所钻井井区450m范围内施工时破裂压力数值，共5口井存在实测地层破裂压力，平均破裂压力为2.53，最低破裂压力梯度为G223-S31井GⅡ14-GⅡ16小层1.92 MPa/100m。
该区萨、葡、高油层均已注水注聚开发，设计井位于套损区，且钻井时不停注降压，地层压力严重偏高。
统计该地区36口邻井实测地层破裂压力，萨尔图油层地层破裂压力16.0~34.0MPa，地层破裂压力梯度在1.64~3.29MPa/100m之间；葡萄花油层地层破裂压力18.0~32.0MPa，地层破裂压力梯度在1.62~2.92MPa/100m之间；高台子油层地层破裂压力21.0~34.0MPa，破裂压力梯度1.78~2.85MPa/100m。
1.2 管串结构PDC钻头（四刀翼）+直螺杆+钻具止回阀+ 加压防斜工具+转换接头+钻井型套管+旁通阀+胶塞座+钻井型套管+钻井型套管+井口工具。
1.3 井底温度及循环温度计算井底静止温度53℃，循环温度45℃。
2 技术措施固井难点主要在于如何保障全过程压稳，为此应用高密度防窜水泥浆（领浆使用超缓凝）、高效加重冲洗隔离液、全控制压力固井等技术措施。
套管钻井技术(课件)
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（一）单行程套管钻井技术
单行程套管钻井技术，就是指采用一只钻头钻完设计进 尺，中途不进行起下钻和更换钻头作业的套管钻井技术，该技
年， Tesco 公司利用套管
钻 井 技 术 共 钻 井 300 多 口，其中定向井12口。
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（一）可更换钻头套管钻井系统
3、现场试验及应用效果 套管钻井试验说明，在无事故井中用套管钻井可节约钻井
成本10～15％，而对钻速较快的陆地井可降低钻井成本30％。
3000米井套管钻井与常规钻井用时对比
21
钻复杂井段
钻定向井
取心
4
一、概述
墩钻
破岩慢 携屑差 起下快 破岩快
旋转钻井
携屑好 起下慢
套管钻井
破岩快 携屑好 起下快
1850～1930
1901～现在
1998～将来
5
一、概述
早 在 50 年 代 就
有很多陆上钻井公 司用油管钻生产 井，钻达油气层后 对油管进行固井作
业，而钻头则留在
井下。
6
一、概述
肇东油田套管钻井机械钻速统计
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（三）尾管钻井系统
Baker Hughes 公司的尾管钻井是将钻杆柱 与尾管钻井系统连接，并通过该系统进行钻
进，尾管钻井过程中尾管是钻柱的一部分，钻
进和下尾管在同一个作业过程中完成。
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（三）尾管钻井系统
1、主要设备—尾管悬挂器 尾管悬挂器主要由锥套、本体、液缸等组成。
套管钻井技术应用范围及应注意的问题
套管钻井技术应用范围及应注意的问题作者：吴晗来源：《科学与技术》2018年第15期摘要：套管钻井技术可以有效降低石油钻机的作业费用，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，能为企业带来很大的经济效益，同时套管钻井可以有效防止漏失和井控事故的发生。
尤其是通过勘探开发的结合，人们对地下油藏认识进一步加深，从钻井成本、工期、地下油气层的污染角度，套管钻井技术有着较广泛的发展前景。
关键词：套管；钻井技术；现场应用前言：套管钻井技术等新的钻井技术不断出现，让更多的地下油藏知识在勘探、开发、采油过程中逐步被人们所认识。
套管钻井技术首先在大庆油田进行了研究与试验，取得了一手现场试验数据，油层钻遇情况、工期控制、成本控制等均达到了预期效果，说明套管钻井技术工艺的设计符合现场试验要求，尤其是在钻穿压力变化带时能大幅度提高钻井的效率[1]。
一、套管钻井技术应用的范围1.1套管钻井适用于油层埋藏深度比较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[2]。
1.2 适用于发育稳定，地层倾角小的区域由于套管钻井过程中不可避免地存在井斜，井斜影响结果就是导致完钻井深和垂深存在差异，井斜越大，这种差异越大。
而地层倾角的大小、裂缝、断层等的发育情况，对井斜的影响起着重要作用。
因此设计套管钻井区域地层倾角要小，裂缝、断层为不发育或欠发育，才有利于套管钻井中井斜的控制[3]。
二、套管钻井中的准备条件2.1 就位钻机基座必须水平，为设备平稳运转及钻井过程中的防斜打直创造良好的条件。
2.2 套管钻井中所选择套管必须是梯形扣套管，因其丝扣最小抗拉强度是同规格型号圆形扣套管的2倍左右，能有效增大套管钻井过程中的安全系数；其次梯形扣套管，便于操作过程中上卸扣。
2.3 钻头优选条件必须满足施工中扭矩尽可能小，水马力适中的原则。
石油钻探技术解析
石油钻探技术解析石油是现代社会发展不可或缺的能源之一，而石油钻探技术则是获取这一宝贵资源的关键。
本文将从石油钻探的基本原理、钻井工艺流程、常用工具设备和技术改进方面，对石油钻探技术进行深入解析。
一、石油钻探的基本原理石油钻探是通过钻井设备将钻头运送到地下，利用旋转钻进方法探测地下的油层，最终获得可采油气资源。
其基本原理包括钻柱传递旋转力矩、钻头负责钻井和钻井液起到冷却清洗的作用。
二、钻井工艺流程1. 方案设计：在进行钻井前，需要制定详细的钻井方案，包括确定钻井目标、选取井位、选择钻探工艺和设计井眼轨迹等。
2. 井位准备：根据方案确定的井位，进行地表的勘查、平整和固定，确保安全的钻井操作。
3. 钻井装备安装：安装钻井设备，如钻井平台、钻机、钻杆、钻头等。
4. 钻井作业：根据方案逐步进行钻井，包括钻进、取心、下套管、完井等环节。
5. 完井作业：在探明石油资源后，进行完井作业，包括固井、套管、测试等，确保油井的稳定生产。
三、常用工具设备1. 钻井平台：用于支撑钻机和钻井设备的基础结构，分为陆上钻井平台和海上钻井平台两大类。
2. 钻机：提供旋转力和推进力，用于将钻头运送到目标地层。
3. 钻杆和钻头：负责连接钻机和钻头，传递旋转力矩和钻进力，实现钻井作业。
4. 钻井液：冷却钻头，悬浮钻屑，维护井壁稳定，是钻井过程中的重要介质。
5. 测井工具：用于测量井内各种参数，如地层电阻率、自然电位和渗流能力等，为油层评价和储量估算提供依据。
四、技术改进方面1. 钻头材料改进：采用更坚硬、耐磨的金刚石钻头，提高钻井效率和寿命。
2. 钻井液技术改进：研发新型钻井液，降低粘度，提高清洗效果，减少环境污染。
3. 钻井压裂技术：通过注入高压流体，使油层裂缝扩大，提高产量。
4. 成像测井技术：通过电子测井仪器，实时采集地层信息，帮助判断油气储量和控制钻井作业。
5. 智能井控技术：借助传感器和数据分析技术，实现对油井的远程监控和智能控制，提高生产效率和安全性。
套管钻井技术
2）Weatherford套管钻井系统
• 钻头直接接在套管上，钻头不可更换，要 立足于一只钻头打完全部进尺。所使用的 PDC钻头为特制，胚体由易钻材料制成， 通过一个特殊装置与套管相连。套管内预 先放置易钻的固井浮箍，钻至设计井深， 利用特殊装置将下部钻头胀裂落于井底， 进行固井。下次开钻时可将钻头体方便的 钻碎。Weatherford套管钻井系统应用比较 广泛，国内外已经应用300多口井，取得较 好的效果。
第25页，共27页。
• 庄海8井于2003年8月12日6：00自135m开 始采用套管钻进，钻至井深544m。套管钻 井井段135-544m进尺409m，总时间 19h30m，纯钻井时间9.5h，平均机械钻速 43.05m/h。与采用相同设备所钻邻井张海4 井相比（常规钻井），节约钻井周期5天
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• 10）坐放套管卡瓦，上安全卡瓦； • 11）下放套管矛处于悬空状态，左传1/4圈，提出套管矛； • 12）重复4-11的步骤，下入第三根套管；
• 13）缓慢下放套管通过泥线标记处； • 14）在套管鞋距泥线之上0.5-0.7米处开泵，转顶驱，通过套管矛
旋转套管；
• 15）开始套管钻进。缓慢增加钻压和转速，推荐的参数为：钻 压2-6吨，转速20-60，排量2.5-3.2方/分；
• 4）将第二根套管从滑道吊至大门坡道； • 5）用套管扶正装置夹住套管，用液压大钳上扣； • 6）套管钻井矛插入套管，必要时用套管扶正装置扶正居中；右转1/4圈
使与套管密封连接； • 7）提起管柱，取出卡瓦，打开卡盘前要确保套管矛与套管已经连接可靠； • 8）摘除安全卡瓦；
• 9）缓慢下放套管；
• 10）坐放套管卡瓦，上安全卡瓦；
石油钻井工程中顶驱旋转下套管技术研究
石油钻井工程中顶驱旋转下套管技术研究发布时间：2022-06-22T08:39:52.654Z 来源：《科技新时代》2022年6期作者：李巍[导读] 顶驱下套管技术有效利用顶驱优势，在钻井过程中能够根据实际钻井情况，实现旋转和钻井液的循环同时进行，保证钻井的效率。
本文主要对顶驱旋转下套管技术的应用操作进行介绍，通过技术分析和实际效果介绍，可以看出此技术应用具有较大的优势，尤其对复杂地层中的钻井过程，既能保证下套管的质量，还能提升效率。
李巍中国石油集团长城钻探工程有限公司顶驱技术分公司北京 100101摘要：顶驱下套管技术有效利用顶驱优势，在钻井过程中能够根据实际钻井情况，实现旋转和钻井液的循环同时进行，保证钻井的效率。
本文主要对顶驱旋转下套管技术的应用操作进行介绍，通过技术分析和实际效果介绍，可以看出此技术应用具有较大的优势，尤其对复杂地层中的钻井过程，既能保证下套管的质量，还能提升效率。
关键词：企业市场开发；信息化转型；数字化提升1引言传统的下套管方式是借助动力套管钳旋转套管上扣，在下套管的过程中不能进行钻井液的循环，此方式不仅需要人力多，还会存在极大的操作风险。
在钻井过程中，如果出现复杂地层情况，如缩径和全角度变化率大的井段，很容易出现套管与井壁的长时间接触摩擦，发生粘卡情况。
在下放套管过程中遇阻无法正常下放时，一般需要将套管全部提起，重新组合钻具进行通井，极大地降低了工作效率。
据相关数据统计，接近一半的井下破坏和质量问题是因下套管方式不合理导致，因此可以看出下套管的合理性和有效性能够直接保障钻井的质量。
顶驱下套管技术是一种新型技术，集机械和液压控制于一体，能够充分发挥顶驱的应用优势，同时钻井过程中可以有效对钻井液进行循环，可以有效保持井眼的清洁性和尺寸，确保下套管作业能够安全稳定的运行。
顶驱套管技术促进了我国钻井设备自动化和机械化控制的发展，具有良好的推广应用价值。
2顶驱旋转下套管技术简介及优势在油气田开发过程中，如果油气井的套管一旦存在一定程度的损害，则会导致整口井面临不可挽救的后果，造成巨大的经济损失。
胜科1井φ339.7mm套管双级固井技术
科学探 索井 ，设计 井深 ７０ ０ｍ，是 目前我 国东 部地 ０ 区设 计最深 的一 口井 。该 井位 于渤海 湾盆 地济 阳坳 陷 东营 凹陷 ，中央 隆起带 西部 ，主探沙 ４段 盐膏层 及 沙 ４ 以下 构造含 油气 情况 及 孔二 烃 源岩 发 育 情况 。该 段
井存在 多套 压 力 层 系 和 异 常 高 压 层 ，沙 ４段 为 盐 膏
第 １ 水泥 浆 ：２０ ０ ２６ ０ｍ 井段选 用 漂珠增 级 ０ ０ 强 型低 密度 水泥 浆 ，密度 １ ３ ～１ ４ ｇ Ｌ ． ５ ． ０ｋ ／ ，水 泥浆
量 ４ ． Ｉ；２６ ０ ２９ ０ ｍ 井段 选 用低 失水 微 膨胀 ８ ８１。 ０ ３ Ｔ
成水 泥量 大 ，顶 替效 率低 ，易 窜槽 、 昆浆 ，固井 质量
功解决 了漏失与封 固段 长等技 术难题 ，保 证 了水泥浆返 至地面 ，为后 续钻进和处理井下复杂情 况奠 定 了基础 。
关键 词 ：固井 ；注 水 泥 分 配 器 ；水 泥 浆 ｝胜 科 １井
中图分类号 ：ＴＥ ５ ２６
文献标识码 ：Ｂ
文章编号 ：１ ０ －８ ０ （０ ６ ２０ ６—３ ０ １０ ９ ２０ ）０ —０ ９０
ｋ ／ 出现 了 Ｈ Ｓ气体 。固井 过 程 中要 求不 能 出现 ｇ Ｉ时 漏失 。 ４ ）井 浆量 大 ，循环 周期 长 。
３ 技 术 措 施
３ １ 固井 工 艺 选 择 ．
鉴 于该 井存 在 的 固井技 术难 点 ，选 择 采用 双级 固 井工艺 ，分 级注 水 泥器选 用 德州 大陆 架油 气高 科技 有 限公 司设计 生产 的 ＹＦ — 型 ９ ３ ． 分 级 注水 泥 ＺＡ ３ ９ ７ｍｍ
难 以保证 。更严 重 的是 钻 井 液返 速 低 ，携 岩 能 力 差 ，
套管钻井技术介绍
（10）提出捞矛，重复以下步骤：接套管单根，接捞矛，钻进。
（11）钻至表层完钻井深，循环清洁井眼。
（12）卸开捞矛，接旋转水泥头，固井，固井期间旋转套管。
（13）套管坐底，在井口平台固定套管，割套管，装井口。
2019/12/4
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4、表层作业关键点：
（1）表层套管钻进至预定深度 否则：起套管，下钻头钻进，再下套管。
（1）套管钻井套管柱屈曲和弯曲行为研究 （2）套管钻井套管柱摩阻和扭矩计算 （3）套管钻井用特殊螺纹连接研制 （4）套管钻井下部钻具运动学研究及减振装置设计 （5）套管与地层岩石间磨损试验研究及剩余强度分析 （6）套管钻井用套管疲劳试验及疲劳寿命预测 （7）提出了一套管用于套管钻井工艺参数优化选择的实用方法 （8）开发出了套管钻井用减磨减阻润滑剂 （9）开发出了套管钻井专用螺纹脂。 （10）套管钻井专用套管及接锚（特殊螺纹）和配套工具的研发试制。
—— 钻进时间15.5h（缩短0.5d±） —— 平均机械钻速32.77m/h —— 最大扭矩4.5KN·m —— 平台作业时间减少2d，平台相关费用少10万元±
（平台日费20万元） —— 单井平台作业费节约50+万元 —— 省去隔水导管节约10万元 —— 钻井液用量少，维护费小，可节约5+万元 —— 间接经济效益很明显
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表层套管作业介绍
基本操作程序：
（7）等平潮。
（8）打通循环，逐渐提高排量和转速，开始钻进，前几根需特别 注意。 对于13-3/8“ 套管，最高排量约3300 l/min，转速50-80RPM，钻压 1-5 T。如有必要，进行倒划眼。
（9）一单根打完，坐卡瓦，下放顶驱，确认止动环坐在套管接箍 上，倒转(左转)约1/4圈，释放捞矛。
石油钻井安全技术
石油钻井安全技术
第一节钻井工程简介
为了查找油气贮存，除了采纳地球物理勘探方法进行勘探外，还必需钻各种探井，为制定开发方案供应具体的资料。
为了开采石油和自然气，要根据油气田的开发方案钻一批生产井和注水井。
在油田的生产过程中，还要钻一些观看井和加密井。
钻井工程是指在初步探明油、气、水贮存状况后，通过钻具(钻头、钻杆、钻铤等)对地层钻孔，然后用套管联接并向下延长到油、气、水层的过程。
钻井根据施工目的的不同，分为探井和开发井。
探井包括地质井、参数井、预探井、评价井等；开发井包括采油井、采气井、注水(气)井以及调整井、检查讨论井、扩边井等。
- 1 -。
钻井队通井、下套管技术措施.docx
钻井队通井、下套管技术措施一、通井技术措施1、钻具结构以8寸井眼为例：应用215.9mm钻头+扶正器+钻铤+加重钻杆+钻杆的钻具结构通井（扶正器大小和加放位置根据现场井下实际情况定），下钻中途，避开造斜井段和薄弱易漏地层打通循环钻井液。
2、在斜井段要严格控制下钻速度，遇阻严禁硬压强下，开泵循环划眼通过，以上提下放为主，避免划出新井眼。
3、下钻到井底后，先小排量平稳开泵，待井下情况正常后再逐渐增大至正常钻进排量充分循环钻井液，循环清洗井眼时间不少于2周，震动筛处无明显岩屑；循环过程中，严密监视钻井液性能变化，起钻前，要循环观察有无油气侵，并停泵观察有无溢流，确认井下无溢流后方可起钻。
起钻前在斜井段打入加润滑剂的钻井液封闭斜井段。
4、起钻前搞好短起下作业，达到不阻不卡，确保井眼畅通;起钻过程中，在油层井段严禁使用高速档，防止抽汲诱发溢流或井喷。
5、对于油气活跃的井，必须在压稳后再进行下套管作业。
6、对于漏失井，必须进行堵漏作业，井下正常后方可进行下套管作业。
7、钻井液性能须满足下套管固井作业要求。
8、下套管前口袋应符合规定要求。
二、下套管前检查验收1、资料准备钻井队应及时收集齐油层顶界、油层底界、短套管位置、阻流环位置、套管下深、水泥返高、分级箍位置（双级固井）、井斜、井径和井温、油气层数据。
2、套管检查a) 钻井队检查三证两单，“三证”即产品质量证明书，商品检验证（石油专用管材检验报告），生产检验证（石油专用管材检验证明书）。
“两单”即送井套管清单，套管送井验收单;b) 井场套管由钻井工程师、录井工程师负责组织检查和丈量，对套管进行通径、丝扣检查与清洗，并分别并对长度进行复核;c) 送井套管应符合设计要求;d) 必须使用专用工具、车辆装卸套管;e) 送井套管卸车前要带内外螺纹护丝;f) 井场套管要整齐平放在管架上，管架台高离地面30厘米以上；g) 严格按套管柱设计排列下井顺序并编号，填写下井套管记录。
塔河油田深层侧钻水平井膨胀套管钻井完井技术
石 油 钻 探 技 术 Ｐ ＥＴＲＯＬＥ ＵＭ ＤＲＩ Ｌ ＬＩ ＮＧ ＴＥＣＨＮＩ ＱＵＥＳ
Ｖｏ １ ． ４ｌ Ｎｏ ． ５
Ｓｅ ｐ．， ２ ０１ ３
钻 井完 井 Biblioteka ｄ ｏ ｉ ： １ ０ ． ３ ９ ６ ９ ／ ｊ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ ０ ０ １ — ０ ８ ９ ０ ． ２ ０ １ ３ ． ０ ５ ． ０ １ ２
ｉ ｃ ｅ Ｃ ｏ ｒ ｐ ｏ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ， Ｄｏ ｎ ｇ ｙ ｉ ｎ ｇ， Ｓ ｈ ａ ｎ ｄ ｏ ｎ ｇ， ２ ５ ７ ０ １ ７， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）
一
ｍｑ ｉ ， Ｘ ｎ ｊ ｉ ａ ｎ ｇ， ８ ３ ０ ０ １ １ ， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ； ２ ． Ｄｒ ｉ ｌ ｌ ｉ ｎ ｇ Ｔｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ Ｒｅ ｓ ｅ ａ ｒ ｃ ｈ Ｉ ｎ ｓ ｔ ｉ ｔ ｕ ｔ ｅ， Ｓ ｉ ｎ ｏ ｐ ｅ ｃ Ｓ ｈ ｅ ｎ ｇ ｌ ｉ（ Ｚ ｅ ｌ ｄ Ｓ ｅ ｒ ｖ
东营 ２ ５ ７ ０ １ ７ ）
摘 要： 塔河油田奥陶 系储层侧钻 水平 井受老 井井身结构 、 地层及地质避水要 求等的限制 ， 需要提 高造斜 点至 上鄙石 炭 系泥岩段地层 ， 而该地层 与奥 陶 系储层 为 ２套不 同的压力 系统 ， 因此如何有 效封堵石炭 系易塌地 层 ， 是 高 效开发该地 区奥 陶系剩余 油的关键 。采用膨胀套管充 当技 术套 管封堵钻 井复杂地层 ， 通过优化 井身结构及后 续的 钻 井工艺， 为 解 决 塔 河 油 田 深层 侧 钻 水 平 井钻 井 、 完 井 难 点 提 供 了一 套 全 新 的 方 案 。针 对 塔 河 油 田 ４ １ ７ ７ ． ８ ｍｍ 套 管深层 开窗侧钻 井的钻井 、 完井难 点， 通过深入 分析研 究膨胀套 管管材和膨胀螺 纹等 关键 问题 ， 完善 了深 井膨胀套 管 的施 工 工 艺和 实施 程 序 ， 探 索 出一套 塔 河 油 田深 层 侧 钻 水 平 井 膨 胀 套 管钻 井 完 井技 术 。该 技 术在 塔 河 油 田现 场 试 验 ３口井 ， 开 窗层 位 均位 于石 炭 系地 层 ， 开窗点深于 ５ １ ０ ０ ｍ， 侧 钻 后 在 斜 井段 成 功 封 堵 裸 眼 复 杂 地 层 ， 实现 了 国
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
深井钻探施工工艺
深井钻探施工工艺深井钻探是一项在地下深层进行的工程活动，通常用于石油、天然气、水源等资源的勘探和开采。
深井钻探的施工工艺十分复杂，需要严谨的操作和先进的设备。
本文将从深井钻探的准备工作、地层分析、钻井过程、套管完井等方面详细介绍深井钻探的施工工艺。
一、准备工作进行深井钻探之前，需要进行充分的准备工作。
首先是选址工作，需要根据勘探资料确定钻探井的坐标，并对钻井区域进行勘测。
然后是搭建井场，确定井口位置，并进行现场平整、排水处理等工作。
接下来是准备钻探设备和工程人员，确保设备完好、人员技术过硬。
最后是制定施工方案和安全措施，保障施工顺利进行。
二、地层分析在开始钻探之前，需要进行地层分析，了解地下情况。
通过地质勘探和实验室分析，确定目标地层的性质、厚度、岩性等参数。
这些信息对后续的钻探过程至关重要，可以提前预防潜在的风险，并指导钻井设计和井筒结构。
三、钻井过程钻井是深井钻探的核心环节，包括钻进、取心和安装套管等过程。
首先是钻进过程，通过旋转钻头和循环泥浆将地层岩石磨碎并冲出井口。
取心过程是为了获取地层岩芯样品，通过对岩芯的分析可以判断地层性质和含矿量。
最后是安装套管，用于加固井壁、防止塌陷及减小地层水压。
四、套管完井套管完井是深井钻探的最后一个环节，也是保证井筒完整性和安全性的关键步骤。
套管完井包括封隔层的设计、注浆固井和封井等工作。
通过正确的封隔层设计和高质量的注浆固井，可以有效防止地下水和油气的扩散，保障井下设备的正常运行。
综上所述，深井钻探的施工工艺是一项复杂而精细的工程活动，需要各个环节的配合和协调。
只有严格按照规定的程序和要求进行施工，才能确保深井钻探工程的顺利进行，取得预期的效果。
希望本文可以为从事深井钻探工作的同行提供一些参考和借鉴，共同推动深井钻探行业的发展和进步。
钻探新技术与新工艺介绍
钻探新技术与新⼯艺介绍钻探新技术、新⼯艺介绍⼀、⾦刚⽯取⼼跟管钻进技术⼆、不提钻换钻头技术三、潜孔锤取⼼跟管钻进技术四、喷反钻具取⼼技术⼀、⾦刚⽯取⼼跟管钻进技术项⽬提出的背景：覆盖层钻探是主要的技术难题，特别是孔壁的坍塌问题。
“九五”国家科技攻关项⽬：⾼坝⼯程快速勘测“钻探新技术开发和应⽤”。
专题：“冲击式⾦刚⽯取⼼跟管钻进技术研究”。
（国电三等奖）（⼀）概述1、作⽤：实现在钻进过程中跟进套管，即：不提钻下套管2、适应地层：该套钻具适⽤于河床砂卵砾⽯层、冰积、滑坡等堆积层、第四系覆盖层和断层破碎带等钻进困难的复杂地层。
能够有效地预防孔壁坍塌、掉块、冲洗液漏失等孔内事故。
（⼆）复杂地层分类:1、坍塌掉块的地层:砂卵砾⽯层、堆积体、松散⼟层、缩径的地层等。
2、冲洗液漏失的地层:裂隙发育的地层,有洞、孔、地下暗河等的地层。
（三）造成复杂钻孔的因素1、地质因素: 岩⽯的性质、地质构造运动、风化作⽤、地下⽔作⽤等。
2、技术因素(外界因素): 过快的起下钻、过⼤的钻进压⼒、冲洗液的性能调节不好、钻孔结构不合理等。
孔内事故造成坍塌、埋钻、断钻等。
（四）下套管⽅法1、常规下套管法2、放炮下套管法3、管鞋钻头下套管法4、潜孔锤下套管法5、绳索取⼼下套管法6、双回转器下套管法等下套管的⽅法传统下套管⽅式：钻进⾄预定孔深后，将孔内钻杆钻具提⾄地表，⽅可向孔内下⼊套管。
问题：①钻进过程中，钻孔是裸露的，没有套管护壁。
②下套管困难或根本⽆法下⼊孔内，因为孔壁裸露太久，已坍塌。
跟管钻进法：边钻进，边下套管；套管随着钻进⽽跟进。
①同步连续跟进：套管跟进与钻进完全同步。
现今空⽓潜孔锤跟管钻进就是属于这⼀类。
②间隙跟进：每钻进数⽶后，停⽌钻进，然后将套管延伸数⽶。
冲击式⾦刚⽯跟管钻进技术属于这种。
同径跟管钻进（简称跟管钻进）：它是通过采⽤跟管钻具在套管下部钻进，钻孔直径略⼤于套管，套管靠其重⼒作⽤⾃动向孔底延伸。
它可以实现长孔段跟管，适⽤范围也⼴，是研究得最多的⼀种跟管钻进⽅法。
套管钻井工艺技术
套管钻井工艺技术聂 上 振(大港油田集团公司钻采工艺研究院,天津大港 300280) 套管钻井作为一种十分新颖并富有创造性的新技术,已经引起国际上各大石油公司的重视。
套管钻井工艺技术改变了常规钻井的做法,具有常规钻井所无法比拟的优点,专家预计此项技术具有良好的发展前景。
一、套管钻井工艺技术的优点套管钻井工艺是取消常规钻杆,以套管代替钻杆,由此给钻井作业带来以下优点:1.整个钻井过程不再使用钻杆,从而可节省与钻杆采购、检验、存放、运输、修复等过程有关的大量人力物力与费用;2.减少了起下钻时间。
在钻井过程中不再有传统的起下钻过程,只利用专用绞车通过纲丝绳起下钻头,十分迅速,比传统的钻杆起下钻大约快5～10倍,大大节约了钻井时间和费用;3.减少了钻井事故和复杂情况的发生。
由于套管钻井的井眼自始至终由套管伴随到井底,大大减少了常见的地层膨胀。
避免了井壁坍塌、冲刷井壁、井筒内形成键槽或台阶的现象。
4.因为井筒内始终有套管,起下钻时不会造成井筒内抽吸作用,使井控状况得到改善。
5.起下钻时能保持钻井液连续循环,可防止钻屑聚集,减少了卡钻事故的发生。
6.改善了水力参数、环空上返速度和清洗井筒的状况。
向套管内泵入钻井液时因其内径比钻杆大,大大降低了管内压耗,从而可以减少钻机钻井泵的配备功率。
又由于套管与井壁之间的环空面积大大减小,显著提高了环空内的钻井液上返速度,改善了钻屑的携出状况。
7.可以减小钻机尺寸、简化钻机结构、降低钻机费用。
(1)水力参数的改善降低了钻机钻井泵功率的需求;(2)可以取消二层平台和钻杆排放区域;(3)套管钻井是基于单根套管进行的,不再需要采用类似的双根或三根钻杆构成的立根钻井方式,因此井架高度可以减小,底座的重量可以减轻。
这对于钩载巨大的深井钻机而言,建造一台基于单根钻井的钻机,其井架和底座需要的结构和重量比基于立根钻井的钻机简单得多。
8.钻机更加轻便,易于搬迁和操作。
人工劳动量及费用都将减少。
《石油钻探固井技术》PPT课件精选全文
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载荷状态 拉伸－内压 压缩－内压 压缩－外挤 拉伸－外挤
影响 z，t z，t z，t z，t
42
3.2 轴向拉力作用下套管抗挤强度的计算 a. 计算公式
z
10Tb A
s
10Ts A
t
Pccdc 2t
s
Pcd c 2t
Pcc
Ps
Pc
1
3 4
Tb Ts
2
1 2
Tb Ts
补救作业费用与基本注水泥作业费的比值为:
表层套管固井：55％
技术套管固井：15％
尾 管 固 井 ：120％ 产 层 固 井 ：84％
(3) 材料用量大，成本高。 一般为钻井总成本的1530％。
9
第一节 井身结构设计
一.井身结构设计的内容
套管的层次； 各层套管的尺寸与下入深度； 井眼尺寸(钻头尺寸)与深度； 水泥返高。
6
概述
5.固井工艺流程
(1) 井眼准备；钻井至预定井深后测井、通井并清洗井眼(循 环钻井液12周)起钻、下套管、安装水泥头及注水泥地面管 汇再循环钻井液12周；
(2) 打隔离液或前置液(一般用量为环空高度100m左右)； (3) 释放下胶塞注水泥(领浆、中浆、尾浆)； (4) 释放上胶塞替钻井液; (5) 碰压(上胶塞下行至套管承托环,泵压突然升高,通常 5.0
在钻井液中
Tb
在空气中
27
1.2 弯曲附加拉力
如果井眼存在较大的井斜变化 或狗腿度时，由于套管弯曲效应 的影响将增大套管的拉力负荷， 特别是在靠近丝扣啮合处，易形 成 裂 缝 损 坏 ， 由 于 API 套 管 的 连 接强度没有考虑弯曲应力，所以 设计时应从套管的连接强度中扣 除弯曲效应的影响，其计算公式 见有关资料。
石油钻探技术
石油钻探技术石油钻探技术是石油工业中至关重要的组成部分，它涉及到地质勘探、钻井、油井完井及油井生产等方面。
石油是世界能源的重要来源之一，而石油钻探技术是从地下深处开采石油的关键方法之一。
本文将介绍石油钻探技术的工作原理、方法和对环境的影响。
石油钻探技术的工作原理主要是通过钻井设备将钻头送入地下，钻探地层，寻找并开采石油。
首先，石油勘探师需要进行地质勘探，通过地质学和地球物理学的知识，确定潜在的石油储层位置和性质。
然后，钻井设备被安装在井口附近，开始进行钻井作业。
钻井过程中，首先需要将钻头附加到钻杆上，然后钻杆被放置在井口，逐渐向下推进。
钻头通过旋转和冲击的方式，钻入地下岩石层。
当钻头磨损时，需要进行钻头的更换，同时使用泥浆冲洗井眼，降低钻井时的摩擦。
钻井过程中，钻探师根据地质的变化，选择不同的钻头和钻速，以获得准确的地质信息。
当钻井达到预定深度后，需要进行油井完井工作。
这个过程包括固井、套管、设备安装等工作。
固井是将水泥浆注入井眼，固定套管并使其与岩石紧密接触，防止地下水和石油混合。
套管是一种防止地下岩石坍塌的管道结构，它可以有效保护油井的完整性。
设备安装包括安装抽油机、油管和其他生产设备，以实现石油的提取。
石油钻探技术对环境有一定的影响。
首先，钻井过程会产生大量的废水和废弃物，包括钻井泥浆、固井液和废弃钻具等。
这些废物需要进行合理的处理，以防止对地下水和土壤造成污染。
其次，石油开采会导致地下水位下降和地震的发生。
这些问题需要通过科学的方法来解决，以减少对环境的不良影响。
总的来说，石油钻探技术是石油工业中的基础技术之一。
通过钻井设备，地下的石油储层可以被发现和开采。
但是，石油钻探技术的应用需要考虑对环境的影响，并采取相应的措施来减少环境污染。
未来，石油工业将继续致力于技术创新，以提高石油开采的效率和环境可持续性。
石油套管
、石油套管1）定义：石油套管是用于支撑油、气井井壁的钢管，以保证钻井过程进行和（1完井后整个油井的正常运行。
每一口井根据不同的钻井深度和地质情况，要使用几层套管。
套管下井后要采用水泥固井，它与油管、钻杆不同，不可以重复使用，属以上。
套管按使用情70%于一次性消耗材料。
所以，套管的消耗量占全部油井管的况可分为：导管、表层套管、技术套管和油层套管。
保护表层石油套管 - （2）分类：在石油开采过程中使用的不同类型的套管：钻井，使其避免受浅水层及浅气层污染，支撑井口设备并保持套管的其他层重量。
以- 分隔不同层面的压力，以便钻液额度正常流通并保护生产套管，技术石油套管将石油层石油套管（生产套管） - 便在钻井内安装反爆裂装置、防漏装置及尾管。
油和天然气从地表下的储藏层里导出，用于保护钻井，将钻探泥浆分层。
石油套管毫米。
生产时，外径通常为毫米到508导套：主要用于海洋、沙漠中钻井，用以隔开海水和砂子，保证钻井顺利①进行，这层套管的主要规格为：?762mm(30in ) ×、?762mm(30in) ×。
表层套管：主要用于第一次开钻，钻开地表松软地层到基岩，为了封隔这②：要主规格固封。
表层套管的管用坍地部分层不致塌，需表层套进行等。
下管深度取决于(9-5/8in)、、(16in)(13-3/8in)、(10-3/4in)、508mm(20in)K5580~1500m。
其承受的外压和内压都不大，一般多采用松软地层的深度，一般为N80钢级。
钢级或③技术套管：用在复杂地层的钻进过程中，当遇到坍塌层、油层、气层、水层、漏失层、盐膏层等复杂部位时，都需要技术套管封固，否则钻井就无法进行。
有的井地层深而复杂，而且下井深度达数千米，这种深井需要下好几层技术套管，其力N80学性能和密封性能要求都很高，采用的钢级也较高，除K55以外，更多是采用。
技术套管的主钢级，有些深井还采用P110Q125甚至更高的非API钢级如V150和(7in)、、(8-5/8in)、(7-?5/8in)?(10-3/4in)要规格有：(13-3/8in)、、(9-5/8in)等，需用油层套管将油气层(含油、气的层位)?④?油层套管：当钻井钻到目的层及上部裸露地层全部封住，油层套管内部是油管。
浅谈套管钻井工艺技术
浅谈套管钻井工艺技术作者：慕熙荣来源：《中国科技博览》2012年第12期[摘要]：随着油田进一步开发，勘探与钻井技术进一步发展，套管钻井技术逐步提到议事日程。
尤其是通过勘探开发的结合，人们对地下油藏认识进一步加深，从钻井成本、工期、地下油气层的污染角度，套管钻井技术有着较广泛的发展前景。
本文通过浅探油层钻遇情况、工期控制、成本控制等达到了预期效果，说明套管钻井技术工艺技术的实用意义。
[关键词]：套管钻井技术现场应用中图分类号：U674.38+1 文献标识码：U 文章编号：1009-914X（2012）12- 0021–01随着钻井技术的发展，勘探、开发、采油过程中人们对地下油藏的逐步认识，套管钻井技术在各个油田得到了研究与试验。
套管钻井技术是一项新的钻井工艺技术，其主要特点是利用普通套管代替钻杆作为钻柱和水力通道进行钻井。
在钻井的同时下入套管，完钻后，套管留在井筒内，进行固井。
通过现场试验，油层钻遇情况、工期控制、成本控制等达到了预期效果，说明套管钻井技术工艺的设计符合现场试验要求。
一、套管钻井工艺技术1套管钻井工艺应用的范围1.1 套管钻井适用于油层埋藏深度比较稳定的油区。
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。
1.2 适用于发育稳定，地层倾角小的区域。
由于套管钻井过程中不可避免地存在井斜，井斜影响结果就是导致完钻井深和垂深存在差异，井斜越大，这种差异越大。
而地层倾角的大小、裂缝、断层等的发育情况，对井斜的影响起着重要作用。
因此设计套管钻井区域地层倾角要小，裂缝、断层为不发育或欠发育，才有利于套管钻井中井斜的控制。
2 套管钻井中的准备条件就位钻机基座必须水平，为设备平稳运转及钻井过程中的防斜打直创造良好的条件。
根据扭矩的情况，可以考虑选择牙轮钻头和PDC钻头。
因牙轮钻头数滚动钻进，能有效减少转盘及套管扭矩，但其要求钻压较大，不利于套管柱的防斜。