套管钻井工艺技术论文

浅谈套管钻井工艺技术

[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。pdc钻头需钻压小，一般（20-60kn），钻进速度较快，套管柱所受弯曲应力小，扭矩小，符合选择要求。在选择钻头的同时，还要求选好水眼。水眼过小，总泵压高，对套管内壁冲蚀严重，长时间高压容易损坏套管；水眼过大，钻头处冲击力低，将影响钻井速度。

3 套管钻井施工中需注意几方面问题

3.1 井斜控制问题

套管钻井过程中，井斜控制是首要问题，井斜直接影响到所钻井眼的垂直深度。也就是说油层的埋藏深度与所钻实际深度能否相稳合，关键取决于井斜。控制钻压10-30kn合理范围内钻进。由于套管钻井时，套管柱中没有钻铤和扶正器等，在加压过程中，套管

柱受压极易弯曲导致井斜。因此钻井过成中要严格控制钻压，从这个角度讲，选择pdc钻头更适合于套管钻井。

3.2 套管保护问题

要使用套管丝扣胶。套管依靠丝扣密封，在套管钻井过程中，要使用套管专用胶，保证丝扣部位密封可靠，联接牢固。套管防腐问题一是要求用于钻井的套管，做好内外涂层防腐；二是钻井中采用低转速小钻压钻进，有利于减少套管外壁的磨损，三是采用增大钻头水眼尺寸，降低管内泵压，减少钻井液对套管内壁的冲蚀。

3.3 钻井参数控制

钻压控制在10-30kn。一是有利于防止套管弯曲引起井斜；二是有利于减少套管扭矩，防止钻进过程中出现套管事故。

转速控制压60-120r/min。其优点是：①减少套管柱扭矩；②低转速钻进，有利于减轻套管柱外壁与井壁之间的磨损。

总泵压控制在6-7mpa以内。一是减少钻井液对套管柱内壁冲蚀；二是减少对回压凡尔的冲蚀磨损。

3.4 完井工艺过程控制

钻头上部、套管柱底部安装回压凡尔，有利于固井施工后能实施敞压侯凝。完钻后要处理好钻井液的粘切性能，并充分循环洗井，为提高固井质量做好准备。固井施工采用压塞碰压固井，碰压后试压，并尽可能敞压侯凝。

二、下套管过程中的危险因素及其防范措施

下技术套管或油层套管是一项紧张而又需要多工种相互协作配

合的复杂作业，持续时间长，工作人员多，劳动强度大。在下套管过程中，有可能遇到在下钻过程中可能遇到的各种井下复杂情况，危险因素较多。

下套管前要做好各项准备工作。

一是套管准备，如对照送井套管清单清点井场套管根数、短节数；查对套管钢级；逐根丈量套管长度；用通径规逐根通径；清洗套管公母螺纹；计算套管总长并确定下入深度；编写下井序号；按设计准备好套管下部结构等。

二是准备好下套管工具及附件，检查验收送井的吊卡、联顶节、循环接头、钻井液管线、单流阀、引鞋、环形钢板、套管头、扶正器等是否齐全、完好、符合安全技术要求。准备好套管密封脂。准备用于吊套管钢丝绳套（直径不小于9.5mm）。准备好套管钳或上扣旋绳。接好向井内灌钻井液的管线。深井下套管时，可提前接好部分套管立柱或双根，以提高下套管速度。

三是做好井眼准备：下套管前要进行通井，对起、下钻遇阻、遇卡井段或电测井径小于钻头直径的井眼要进行划眼；通井到底后要充分调整循环好钻井液，保证井眼畅通、无沉砂；通井时如遇井漏、溢流等情况时，处理好后才能组织下套管；深井下套管时，如果井架负荷太大，可在通井起钻时，甩掉部分钻具。

四是做好设备准备：下套管前，要对井场所有设备进行全面检查，保证设备运转正常、指重表灵敏、刹车系统良好，各种安全防护设施齐全、完好，井架安全可靠，大绳符合标准；下套管前应更

换与套管尺寸不相符合的防喷器闸板。

三、套管钻井技术的经济效益

套管钻井技术目前主要用于进行表层套管及技术套管的钻进。相对于常规钻井，采用套管钻井技术钻上部地层有如下优点：减少起下钻的时间。tesco套管钻井系统用钢丝绳起下钻要比传统的用钻杆起下钻大约快5倍～10倍。威德福套管钻井系统则只有接单根的时间，没有起钻下钻的时间。

减少井下复杂的发生。由于套管钻井的井眼自始至终有套管伴随到井底，大大减少了常见的缩径、井壁坍塌、冲刷井壁、键槽或台阶等钻井复杂情况。因为井筒内始终有套管，也不再有起下钻杆时向井筒内的抽汲作用和压力激动，使井控状况得到改善。

改善水力参数、环空上返速度和清洗井筒的状况。向套管内泵入泥浆时因其内径比钻杆大，减少了水力损失，从而可以减少钻机泥浆泵的配备功率。减小了发生砂桥卡钻、粘附卡钻的风险。

钻井成本将大大下降。套管钻井节省与钻杆和钻铤有关的采购、运输、检验、维护和更换的费用。由于不采用钻杆钻进，就不存在施工中常见的钻杆乱扣、粘扣、接箍刺漏等事故的发生，提高了钻井效率，节约了钻井时间，人工劳动量及钻井费用都将减少。

四、结束语

套管钻井的优点是钻井和下套管同时进行，避免了起下钻作业，可提高钻井作业效率和安全性，降低作业成本和人工成本，同时大大降低了井下复杂情况的发生。