套管钻井技术钻井现场应用

套管钻井技术钻井现场应用摘要 : 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。关键词 : 套管；钻井技术；现场应用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，套管钻井技术在大庆油田得到了研究 与试验。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。 套管钻井过程中， 着重注意以下几个方面问题：一、套管钻井应用的范围（一）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。（二）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。二、套管钻井中的准备条件（一）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。（二）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。（三）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。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。三、套管钻井施工中需注意几方面问题（一）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。1、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。2、转盘转速控制为低转速， 一般控制在 60-120r/min 内， 低转速钻进过程， 有利于套管柱的稳定， 有利于井斜的控制。3、井架基座安装平直，保证开钻井口垂直，4、加强中途测斜监控，一方面便于了解控制下部井斜 控制情况，另一方面便于计算垂深。（二）套管保护问题套管钻井完井后，套管柱直接留在井内，因此对套管保护很重要1、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。2、套管防腐问题。套管钻进时，由于旋转，外壁受到 磨损，其外防腐层容易脱落。内壁受到钻井液的冲刷，内防 腐层也受到冲蚀。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。（三）钻井参数控制1、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。2、转速控制压60-120r/min。其优点是：减少套管柱 扭矩；低转速钻进，有利于减轻套管柱外壁与井壁之间的 磨损。3、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。（四）完井工艺过程控制1、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。2、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。3、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。如果敞不住压，可实施蹩压侯凝，所蹩压力为 最大替压三分之一左右，并分别在 3 小时后放掉 50%， 8 小 时后放尽。四、结论与建议（一）套管钻井在大庆地区目前适用于 700 米以内，且 地层稳定区域。（二）由于受到井斜的影响，套管钻井井深受到限制。 如何扩大套管钻井深度需要在钻压、转速、钻头选型、施工 工艺等各方面进一步优化。（三）套管防腐与耐冲蚀问题还有待进一步解决。（四）固井工艺有待进一步与套管钻井工艺进行有机结 合，着重解决固井质量问题。（五）套内测井技术，油、气、水判别技术有待进一步 发展，以满足套管钻井技术进一步发展。套管钻井范围进一步扩大的需求