套管钻井技术的分类

  套管钻井共分为三种，即普通套管钻井技术、全程套管钻井技术和阶段套管钻井技术，也叫尾管钻井技术。

 

  1. 套管钻井总成

 

  套管钻井工艺用套管代替钻杆，由套管作为向钻头传递水马力和机械能的通道。一种可回收式钢丝绳井下钻具组合连接在套管的底端，钻一段足尺寸的井眼以允许套管向下前进。  井下钻具组合使用一种联顶总成,所以可以使用钢丝绳装置回收和重新下人井下钻具组合而不需要起下套管。

 

  井下钻具组合由尺寸能穿过钻井套管的领眼钻头和下部扩孔器组成。因此可以钻出一段与钻井套管有一定间隙的并可以进行注水泥的井眼。  在定向井中，井下钻具组合还包括弯外壳井下马达和随钻测量仪，诸如随钻测井仪或取心设备等其他工具也可以同时下井，进行常规钻井的任何作业。

 

  2.下钻和回收工具

 

  为了安装和拆卸井下钻具组合，使用了一种专门设计的钢丝绳下入和回收设备。水龙头可防止辫状钢丝绳旋转打结，所以在钢丝绳作业期间可以转动套管。当钢丝绳的拉力达到9T时，应急剪切接头提供垂直拉力释放在缩经条件下产生的锁定力保证断开连接。

 

  3. 钻头和管下扩眼器

 

  用套管和可回收式钢丝绳钻具钻井时要求切削结构要小到能穿过套管同时又能钻出比套管外经大的井眼。这要通过小直径的领眼钻头和后面的管下扩眼器来完成。

 

  用牙轮钻头和PDC钻头进行过试验，也用两臂和三臂PDC管下扩眼器进行过下井试验。用安装在套管上的PDC钻鞋下过几次井，采用PDC钻鞋就不需要井下扩眼器了。

 

  试验中没有遇到不能使用PDC钻鞋的硬地层，但认为可回收式牙轮钻头更适合这种钻井工艺。

 

  威德福公司的套管钻井技术  威德福公司开发了一种套管钻井系统（DwC），其钻井原理与Tesco公司的套管原理相似。该系统的独特之处是使用了可钻式钻鞋。威德福公司的套管钻井技术在海上进行过试验和使用，但主要是用来打表层套管井段，到目前为止，已在2000个井段的钻井中使用了这种钻鞋。据威德福公司称，由于DwC系统不含复杂精密的井下设备，所以其钻井时间和作业成本降低的幅度超过了15%。特别是在深水钻井作业中，DwC系统是一种经济有效的钻井新技术

 

  威德福公司根据现有的打捞矛设计思想，开发出效率更高的从套管内部和外部同时锁紧套管的连接方法。连接器设有内密封，直接连接到顶驱装置上，并强行下入到套管顶部，旋转一个半交叉传动机构，右旋锁紧套管，夹持套管柱并传递扭矩，左旋则放松工具。新工具的顶部设有止推环，以确保在套管内部正确位置啮合。应用这种方法大大降低了套管的连接时间，大幅度节省了钻井作业时间。

 

  据统计，2000年1月以来，威德福公司已经应用DwC系统进行了100多项作业，应用这项技术的公司包括加州联合油公司、雪弗龙公司和菲力普斯公司。这种旋转套管钻井系统已经在印度尼西亚、澳大利亚和挪威等地取得了100%的成功。值得注意的是，威德福公司应用套管钻井技术取得的这些成功仅限于海上表层套管的钻进，在生产层和硬地层的钻进还需要进一步在技术和工具上进行改进和创新。  套管钻井在大港油田滩海地区的应用  2003年，大港油田滩海工程公司与美国阿帕奇公司合作在渤海湾进行了25井次的表层套管井段的套管钻井作业。其中庄海5井的套管钻进深度达到了263.92m，创造了渤海湾套管钻井的深度纪录。

 

  大港油田滩海工程公司的套管钻井实践证明，套管钻井有下列优点:

 

  （1）简化了一开钻进、下套管、固井的工序，节约了时间；

 

  （2）减少了起钻、下套管过程中的风险；

 

  （3）以钻鞋代替了钻头和引鞋，节省了钻进该井段的钻具；

 

  （4）在探井中一旦发现浅层气，可及时地注速凝水泥浆封固。

 

  同时他们也认为，由于套管钻井技术还处于发展初期，钻鞋和工具的价格相对较高，对设备的要求也较高，要想在国内大面积推广还有待于套管钻井技术的近一步成熟和各种工具的国产化。