套管鉆井技術(shù)的分類(lèi)

  套管鉆井共分為三種，即普通套管鉆井技術(shù)、全程套管鉆井技術(shù)和階段套管鉆井技術(shù)，也叫尾管鉆井技術(shù)。

 

  1. 套管鉆井總成

 

  套管鉆井工藝用套管代替鉆桿，由套管作為向鉆頭傳遞水馬力和機械能的通道。一種可回收式鋼絲繩井下鉆具組合連接在套管的底端，鉆一段足尺寸的井眼以允許套管向下前進(jìn)。  井下鉆具組合使用一種聯(lián)頂總成,所以可以使用鋼絲繩裝置回收和重新下人井下鉆具組合而不需要起下套管。

 

  井下鉆具組合由尺寸能穿過(guò)鉆井套管的領(lǐng)眼鉆頭和下部擴孔器組成。因此可以鉆出一段與鉆井套管有一定間隙的并可以進(jìn)行注水泥的井眼。  在定向井中，井下鉆具組合還包括彎外殼井下馬達和隨鉆測量?jì)x，諸如隨鉆測井儀或取心設備等其他工具也可以同時(shí)下井，進(jìn)行常規鉆井的任何作業(yè)。

 

  2.下鉆和回收工具

 

  為了安裝和拆卸井下鉆具組合，使用了一種專(zhuān)門(mén)設計的鋼絲繩下入和回收設備。水龍頭可防止辮狀鋼絲繩旋轉打結，所以在鋼絲繩作業(yè)期間可以轉動(dòng)套管。當鋼絲繩的拉力達到9T時(shí)，應急剪切接頭提供垂直拉力釋放在縮經(jīng)條件下產(chǎn)生的鎖定力保證斷開(kāi)連接。

 

  3. 鉆頭和管下擴眼器

 

  用套管和可回收式鋼絲繩鉆具鉆井時(shí)要求切削結構要小到能穿過(guò)套管同時(shí)又能鉆出比套管外經(jīng)大的井眼。這要通過(guò)小直徑的領(lǐng)眼鉆頭和后面的管下擴眼器來(lái)完成。

 

  用牙輪鉆頭和PDC鉆頭進(jìn)行過(guò)試驗，也用兩臂和三臂PDC管下擴眼器進(jìn)行過(guò)下井試驗。用安裝在套管上的PDC鉆鞋下過(guò)幾次井，采用PDC鉆鞋就不需要井下擴眼器了。

 

  試驗中沒(méi)有遇到不能使用PDC鉆鞋的硬地層，但認為可回收式牙輪鉆頭更適合這種鉆井工藝。

 

  威德福公司的套管鉆井技術(shù)  威德福公司開(kāi)發(fā)了一種套管鉆井系統（DwC），其鉆井原理與Tesco公司的套管原理相似。該系統的獨特之處是使用了可鉆式鉆鞋。威德福公司的套管鉆井技術(shù)在海上進(jìn)行過(guò)試驗和使用，但主要是用來(lái)打表層套管井段，到目前為止，已在2000個(gè)井段的鉆井中使用了這種鉆鞋。據威德福公司稱(chēng)，由于DwC系統不含復雜精密的井下設備，所以其鉆井時(shí)間和作業(yè)成本降低的幅度超過(guò)了15%。特別是在深水鉆井作業(yè)中，DwC系統是一種經(jīng)濟有效的鉆井新技術(shù)

 

  威德福公司根據現有的打撈矛設計思想，開(kāi)發(fā)出效率更高的從套管內部和外部同時(shí)鎖緊套管的連接方法。連接器設有內密封，直接連接到頂驅裝置上，并強行下入到套管頂部，旋轉一個(gè)半交叉傳動(dòng)機構，右旋鎖緊套管，夾持套管柱并傳遞扭矩，左旋則放松工具。新工具的頂部設有止推環(huán)，以確保在套管內部正確位置嚙合。應用這種方法大大降低了套管的連接時(shí)間，大幅度節省了鉆井作業(yè)時(shí)間。

 

  據統計，2000年1月以來(lái)，威德福公司已經(jīng)應用DwC系統進(jìn)行了100多項作業(yè)，應用這項技術(shù)的公司包括加州聯(lián)合油公司、雪弗龍公司和菲力普斯公司。這種旋轉套管鉆井系統已經(jīng)在印度尼西亞、澳大利亞和挪威等地取得了100%的成功。值得注意的是，威德福公司應用套管鉆井技術(shù)取得的這些成功僅限于海上表層套管的鉆進(jìn)，在生產(chǎn)層和硬地層的鉆進(jìn)還需要進(jìn)一步在技術(shù)和工具上進(jìn)行改進(jìn)和創(chuàng )新。  套管鉆井在大港油田灘海地區的應用  2003年，大港油田灘海工程公司與美國阿帕奇公司合作在渤海灣進(jìn)行了25井次的表層套管井段的套管鉆井作業(yè)。其中莊海5井的套管鉆進(jìn)深度達到了263.92m，創(chuàng )造了渤海灣套管鉆井的深度紀錄。

 

  大港油田灘海工程公司的套管鉆井實(shí)踐證明，套管鉆井有下列優(yōu)點(diǎn):

 

  （1）簡(jiǎn)化了一開(kāi)鉆進(jìn)、下套管、固井的工序，節約了時(shí)間；

 

  （2）減少了起鉆、下套管過(guò)程中的風(fēng)險；

 

  （3）以鉆鞋代替了鉆頭和引鞋，節省了鉆進(jìn)該井段的鉆具；

 

  （4）在探井中一旦發(fā)現淺層氣，可及時(shí)地注速凝水泥漿封固。

 

  同時(shí)他們也認為，由于套管鉆井技術(shù)還處于發(fā)展初期，鉆鞋和工具的價(jià)格相對較高，對設備的要求也較高，要想在國內大面積推廣還有待于套管鉆井技術(shù)的近一步成熟和各種工具的國產(chǎn)化。