套管鉆井技術優勢與不足
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[時間:2009-12-04 中國鉆井網 關注度:0]
摘要: 套管鉆井將建井過程中的鉆井和下套管作業結合在一起,大幅度提高了鉆進效率。1999年以來,Tesco公司的套管鉆井系統已在140口井中使用,進尺近23萬米。套管鉆井技術可用于直井和定向井中,套管層數可達3層,尺寸為41/2~133/8英寸...
套管鉆井將建井過程中的鉆井和下套管作業結合在一起,大幅度提高了鉆進效率。1999年以來,Tesco公司的套管鉆井系統已在140口井中使用,進尺近23萬米。套管鉆井技術可用于直井和定向井中,套管層數可達3層,尺寸為41/2~133/8英寸。
套管鉆井最大的優勢是在鉆穿壓力變化帶時能大幅度提高鉆井效率。在一些需要下入襯管堵漏的漏失帶,采用套管鉆井可以繼續鉆進。對于低壓產層來說,減少鉆井的液漏能明顯提高油井產量。
套管鉆井可以降低鉆機的作業費用,減少井下復雜情況的處理時間,并可避免采用一些故障預防措施。套管鉆井可以有效防止漏失和井控事故。常規鉆井作業時,在下套管之前要進行一次短起下鉆以防止發生井下事故,而采用套管鉆井后就可以不再進行短起下鉆作業。
套管鉆井系統由井下和井上兩部分設備組成,它采用常規套管代替鉆桿,從而實現鉆井和下套管同時進行,由頂驅驅動套管旋轉。鉆井液從套管進入井下然后從環空中返出。套管鉆井系統能支撐套管的重量,并施加扭矩。
在軟地層鉆直井段時,可以采用各種不回收的鉆進工具。在硬地層中鉆直井段時,在沒有達到套管鞋之前可能需要更換鉆頭或定向控制。使用可回收的井底鉆具組合就可以解決上述問題。
套管鉆井的定向鉆進過程在很多方面與常規鉆井類似,主要的差別在于鉆具要能夠穿過套管下入到井中。導向馬達和旋轉導向工具在套管鉆井系統中仍然可以使用。采用套管鉆井技術的造斜率取決于使用的套管尺寸。造斜率的上限取決于套管的疲勞極限。造斜一般采用可回收導向馬達工具來實現。
套管鉆井技術使用的井底鉆具組合通常配用帶領眼鉆頭和擴眼器的鉆鞋。領眼鉆頭的尺寸要能夠通過套管,擴眼器將井眼擴大比套管尺寸略大。起下鉆時,井底鉆具組合穿過套管,可以避免對井壁的損害,保證了起下鉆的安全。采用套管鉆井的另一大優勢是起下鉆過程中仍然可以循環鉆井液,從而可以鉆更深的井。
井底鉆具組合即使在井斜角高達90度時也可以下入和回收。鉆鎖在進行電纜測井之前可以通過投球憋壓打開。
常規鉆井基礎設備的開發已有100多年的歷史,而套管鉆井技術是一項全新的鉆井技術,輔助設備的缺乏限制了套管鉆井技術的發展。目前,正在開發套管鉆井系統使用的整套輔助設備,但實際情況是套管鉆井的市場還在開發中,限制了此類設備的開發。
大多數套管接頭具有較大的抗扭和抗疲勞能力,但多數小尺寸套管的接頭抗扭能力不足。隨著套管鉆井技術的推廣,一些生產商開始開發套管鉆井使用的低成本優質接頭。
完鉆后,套管必須保持完好才能在完井中起到常規套管的作用。地面試驗表明,除了最底部的幾根套管連接處發生磨損外,其他管柱都保持完好。為了解決這一問題,在接頭處安裝了碳化鎢防磨塊。