淺析套管技術在石油鉆井中的應用

錢繼亮

（大慶油田有限責任公司鉆探工程公司鉆井二公司，黑龍江 大慶 163000）

是由德士古單位開發的套管鉆井方法，開發這項技術的目的主要是減少鉆井費用，提升鉆井工作效率和使用臨時套管把井眼問題掌握在最低程度。套管鉆井辦法就是利用套管替換之前的鉆桿給鉆頭供水合機械能，給鉆頭增加扭矩和壓力，完成鉆頭的盤旋和前進。全部工程不會再利用鉆桿，鉆頭采用鋼絲繩撈取，再套管里面就可以完成鉆頭的上下，可以不再把鉆撈起更替鉆頭。這項技術降低了起不來鉆、井噴和卡住鉆頭等井下事故的發生，提升了施工的安全性，減少了施工費用，還是一項可循環式和再次往井內投放鋼絲繩下井進行工作。升起下鉆可以不用升起套管。井下的鉆井設備是由可以透過套管的鉆頭領眼和擴孔器合成，工作時先是領眼鉆頭透過領眼，然后張合式擴眼設備張開領眼和套管形成有縫隙的井眼。當鉆對準井時，井下設備由彎外殼井下發動機和跟鉆下去的測量設備的定向鉆井一起合成，同時測量儀和取心設備也能一起下井。

鉆研開發鉆井利用套管作業是技術改革的前進，這項技術在實施中成本降低使利潤更客觀。鉆井的技能在日益進步中，勘察、開辟、采油作業中，我們對地下藏油情況也在進一步的了解中，我們把鉆井利用套管完成的技術在大慶油田做了鉆研和實驗。經過現場實施，鉆油層遇到的狀態、時間長短、費用等都在想要的范圍內，這代表鉆井利用套管這項技能適合現場實施的規范。鉆井利用套管作業中，要重視下面的幾個問題:

1 套管鉆井應用的范圍

1.1 套管鉆井適用于油層埋藏深度比較穩定的油區

因為套管鉆井結束后立即封井，隨即穿孔提取油，這里沒有對油層的儲存量和油層發育程度測量的設備，所以需要油層的發育程度和藏油深度都要穩定，套管鉆井的策劃建造才能有依據。

1.2 適用于發育穩定，地層傾角小的區域

因為套管鉆井工作中肯定存在井斜，井斜就會致使鉆井的深度和垂直度存在不同，井斜程度越大，導致的差異越大。對井斜起著主要影響的是地層的環境因素，如地層縫隙、大小、斷層等。所以策劃管套鉆進范圍的地層傾斜度要小，縫隙、裂層不是是發育好的，這樣才能有效的對管套鉆井引發的井斜掌控住。

2 套管鉆井中的準備條件

就位鉆機基座必須水平，為設備平穩運轉及鉆井過程中的防斜打直創造良好的條件。

鉆井利用管套作業時對管套的要求是要選用梯形扣形狀的，因為這種形狀的管套絲扣和一種型號的圓形管套相比，其抗拉性比圓形的好兩倍，增加了鉆井作業的安全性；再有梯形扣形狀的管套，在實際作業時，滿足了扭矩小的、水下發動機適中的要求。基于扭矩的問題，可以再牙輪鉆頭和PDC鉆頭中做出斟酌。牙輪的工作性質是滾動進入，可以是扭矩盡可能的小，卻需要很大的鉆井壓強，會導致井垂直度不直。PDC鉆頭要求的鉆壓在二十到六十千牛頓比較小，鉆入的速度也不慢，對管柱的垂直度影響比較小，扭矩也小，適合鉆井需要。不止要選擇適合的鉆頭，水眼也是有要求的。如果水眼太小，總泵的壓強大。管柱內層侵蝕厲害長久下去會破壞管套；水眼太大，壓強又跟不上，進度就會減慢。

3 套管鉆井施工中需注意幾方面問題

3.1 井斜控制問題

鉆井利用管套作業時，首先要掌控井是否傾斜，鉆眼的筆直長度和井斜直接掛鉤。這就表示著開采石油的真實長度是否是所藏油的真實深度，主要由井斜決定。鉆井的壓強要掌控在十道三十千牛頓。因為鉆井利用套管作業時，管柱里面沒有鉆鋌和扶正設備，增加壓強的時候，管柱會因為施加的壓強曲折，造成井不直。所以在鉆井作業時鉆壓的程度要求苛刻，在這方面看，PDC的鉆頭強于其他的鉆頭在管柱內作業。轉盤盤旋的速度要掌控在六十到一百二圈每秒的低速上，鉆井是轉盤的速度低，產生的壓強不會猛烈，有效的減輕井斜程度。井架底座要求垂直平放，確保井口也是豎直的，再增強作業中途對井的垂直度觀測，即有利于掌控下面井的傾斜程度，也有利于清楚井長。

3.2 套管保護問題

管套鉆井完成后，管套柱就已經留存在井里面，所以這對管套的愛護很主要。就要利用管套絲扣膠。套管利用絲扣封閉，在管套鉆井作業時，必須利用管套獨用膠，確保絲扣地方是封閉能用的，銜接堅固。管套鉆井中，因為盤旋，套管外層會有損傷，它的外部防腐部位會輕易的掉落。管套的里層會因為鉆井液的沖擊，內部的防腐層也會糜爛。所以有三點要求:第一管套的內外層要使用防腐劑；第二作業時用低速的小鉆壓前進，可以有效的降低管套外層的損傷；第三增大水眼的大小，減少套管里面的壓強，降低套管內層較少的受到鉆井液的糜爛。

3.3 鉆井參數控制

鉆壓保持在10-30KN。優點是:避免了套管彎曲使得井傾斜；降低了套管彎曲，避免了鉆入時發生的套管事件。

轉速保持在60-120r/min。。好處是:降低了套管的扭曲；轉入使速度慢，目的是減少了套管在鉆入時的摩擦。

總泵壓不超過6-7MPa。目的是:使降低鉆進液對套管的腐蝕；降低了對回壓凡爾的腐蝕與磨損。

3.4 完井工藝過程控制

鉆頭的頂部管套柱底端裝配回壓配置，有效的鞏固鉆井作業后能夠施行開放式 凝結。鉆井完成后對于鉆井液的黏貼功能辦理完善，同時可以往復的清洗井內 ，對提升鞏固井的品質做好充足的準備。固井施工采用壓塞碰壓固井，碰壓后 試壓，并盡可能敞壓侯凝。假如開放不了壓力，可以實行蹩壓侯凝，最大壓力 應該在所蹩的三倍左右，而且要在三小時后放掉百分之五十。八小時后放干凈。

4 結論與建議

4.1 現在在大慶油田使用鉆井套管大約在七百米內，必須地層要穩定的地區。

4.2 因為還有井斜的問題，套管鉆井對井的深度也有所制約。怎樣增大套管鉆井的長度必須要在鉆井的壓強、旋轉速度、鉆頭的型號和建造技術這些方面要有進一步改善。

4.3 套管的腐蝕性和耐沖擊性也都要處理。

4.4 鞏固鉆井技術還要有所提高和套管鉆井技能相綜合，主要處理鞏固鉆井品質的問題。

4.5 管套內測試井內環境的技能，氣、水、油判斷技能也必須要有所進步，輔助管套鉆井技能的前進、輔助管套鉆井規模的擴張。

[1]套管鉆井管柱優化設計與壽命評估[D].中國石油集團石油管工程技術研究院;吉林石油集團有限責任公司，2009.

[2]唐明，寧學濤，吳柳根，馬建忠.膨脹套管技術在側鉆井完井工程的應用研究[J].石油礦場機械，20095.