套管鉆井技術(shù)用于復(fù)雜地層鉆井
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[時間:2009-12-07 中國鉆井網(wǎng) 關(guān)注度:0]
摘要: 套管鉆井技術(shù)是指在鉆進(jìn)過程中，直接采用套管（取代傳統(tǒng)的鉆桿）向下傳遞機(jī)械能量和水力能量，井下鉆具組合接在套管柱下面，邊鉆進(jìn)邊下套管，完鉆后作鉆柱用的套管留在井內(nèi)作完井用。套管鉆井技術(shù)將鉆進(jìn)和下套管合并成一個作業(yè)過程，鉆頭和井下工具的起下...
套管鉆井技術(shù)是指在鉆進(jìn)過程中，直接采用套管（取代傳統(tǒng)的鉆桿）向下傳遞機(jī)械能量和水力能量，井下鉆具組合接在套管柱下面，邊鉆進(jìn)邊下套管，完鉆后作鉆柱用的套管留在井內(nèi)作完井用。套管鉆井技術(shù)將鉆進(jìn)和下套管合并成一個作業(yè)過程，鉆頭和井下工具的起下在套管內(nèi)進(jìn)行，不再需要常規(guī)的起下鉆作業(yè)。
套管鉆井的目的是降低鉆井成本，提高鉆井效率以及用隨時對鉆完的井眼下套管完井的方式來把井下復(fù)雜問題減小到最低程度。套管鉆井系統(tǒng)采用一種完全不同于常規(guī)油氣井鉆井的方式。在常規(guī)鉆井工藝中，使用的是由鉆鋌和鉆桿組成的鉆柱來向鉆頭施加機(jī)械能以及為鉆井液提供水力通道。當(dāng)需要換鉆頭或下部鉆具組合（BHA）以及鉆達(dá)設(shè)計深度時，要把鉆桿從井中提出。而套管鉆井系統(tǒng)對常規(guī)鉆機(jī)稍加改造或者使用比常規(guī)鉆機(jī)小得多的車載鉆機(jī)，使用標(biāo)準(zhǔn)的油井套管把機(jī)械和水力能量傳遞到鉆頭。鉆進(jìn)時使用了鎖定在套管中的可回收式下部鉆具組合或者一個鉆頭鉆到目的層的方式，從而節(jié)省鉆進(jìn)時間，并減少了井下復(fù)雜情況。
目前國外套管鉆井系統(tǒng)主要有Tesco及Weatherford公司兩種系統(tǒng)。
Tesco套管鉆井系統(tǒng)以常用的油田生產(chǎn)套管作為鉆桿同時進(jìn)行鉆井和下套管作業(yè)。鉆具組合上部的鉆井鎖（DLA）把鉆具與套管進(jìn)行機(jī)械連接（軸向和扭矩）和液壓密封�？苫厥帐戒摻z繩井下鉆具組合連接在套管的底端，在下部鉆具組合的最下部是外徑小于套管的領(lǐng)眼鉆頭和擴(kuò)孔器組成，有時也可能包括其它常規(guī)鉆柱組件，如泥漿馬達(dá)、取心工具或?qū)蛳到y(tǒng)等。在定向井中，井下鉆具組合還包括彎外殼井下馬達(dá)和隨鉆測量儀，諸如隨鉆測井或取心設(shè)備等其它工具也可以同時下井，進(jìn)行常規(guī)鉆井作業(yè)的任何作業(yè)。鉆到預(yù)定井深時用鋼絲繩將下部鉆具組合收回，然后進(jìn)行固井作業(yè)。
Weatherford套管鉆井系統(tǒng)與Tesco套管鉆井系統(tǒng)原理及設(shè)備基本相同，但Weatherford套管鉆井系統(tǒng)更側(cè)重表層（或技套）的施工，立足于一只鉆頭打完全部進(jìn)尺，而不在套管內(nèi)起下工具串。其所用PDC鉆頭為特制，胎體由易鉆材料制成，通過一個特殊裝置（投球丟手）與套管相接。套管內(nèi)可預(yù)先放置易鉆固井浮箍（簡易承托環(huán)），鉆至預(yù)定井深后，利用特殊裝置將下部鉆頭脹裂，然后進(jìn)行固井作業(yè)。下次開鉆時可將鉆頭體方便的鉆碎，由鉆井液攜帶到地面排除。而進(jìn)行生產(chǎn)層鉆井時鉆頭可直接與套管下部接箍連接，鉆至設(shè)計井深后和生產(chǎn)套管一起進(jìn)行固井，不必與套管分離。
國內(nèi)目前已經(jīng)能夠進(jìn)行自行設(shè)計，具有獨(dú)立自主知識產(chǎn)權(quán)的套管鉆井工藝及配套工具、管材，并完成了多口井的套管鉆井現(xiàn)場試驗(yàn)、取得了多項國家專利成果。已經(jīng)成功解決了如何在國內(nèi)陸上油田現(xiàn)有鉆井裝備條件下實(shí)施套管鉆井的技術(shù)難題。國內(nèi)開發(fā)的套管鉆井系統(tǒng)主要特點(diǎn)是采用轉(zhuǎn)盤驅(qū)動鉆井方式，使用機(jī)械式套管夾持頭（或套管螺紋承扭保護(hù)器）連接在方鉆桿下，工作在導(dǎo)管內(nèi)，無需改變原鉆機(jī)的液壓系統(tǒng)。
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