李鑫
摘 要:套管鉆井技術(shù)是21世紀(jì)全新的鉆井技術(shù)之一,它能夠大大的節(jié)約鉆井時間,有效降低井下事故發(fā)生頻率,是一項前沿技術(shù)。套管鉆井技術(shù)與傳統(tǒng)技術(shù)不同,它是將以前的鉆管改成套管,這一改版的優(yōu)點是,在鉆井過程中,地層開孔后一直有套管在井眼中對已形成的井壁進行機械強化,這一變化使得套管鉆井技術(shù)較傳統(tǒng)的技術(shù)相比有著明顯的優(yōu)勢。本篇文章主要針對套管鉆井技術(shù)在定向井的應(yīng)用上展開探究。
關(guān)鍵詞:套管鉆井技術(shù);石油;定向井
套管鉆井技術(shù)指的是,在鉆井的過程中,取代傳統(tǒng)的鉆管技術(shù),直接采用套管技術(shù),向井下傳遞能量和水壓,在套管柱的下面與井下鉆具組合結(jié)合在一起,采取邊鉆井邊下套管的方式,鉆井完成后,鉆柱留在井內(nèi)[1]。這項技術(shù)把鉆井還有下鉆管兩者合而為一,完美結(jié)合,能夠一氣呵成完成作業(yè),不再需要傳統(tǒng)的井下鉆作業(yè),節(jié)約了鉆井時間。據(jù)數(shù)據(jù)統(tǒng)計,套管鉆井技術(shù)較傳統(tǒng)的技術(shù)相比,能夠節(jié)約百分之三十的時間,而且套管鉆井更能避免安全事故的發(fā)生。文章主要研究套管鉆井技術(shù)在定向井中的應(yīng)用,希望能給套管鉆井技術(shù)提供幫助。
一、套管鉆井技術(shù)的過程和優(yōu)勢
套管鉆井較傳統(tǒng)技術(shù)相比,有著更多的優(yōu)勢。首先,套管鉆井更高效更安全。將套管代替鉆柱進行井下作業(yè),通過套管的作用向井下傳遞機械能和水能,達到更好的鉆井效果。應(yīng)用套管機鉆井技術(shù)時,鉆具組合是必不可少的一部分,安裝在套管柱的下面,鉆具組合在鉆井過程中可以回收。在進行完成一個階段之后,鉆井鉆頭進入井下,此時將套頭留在井里,底部的鉆具組合取下,使用鋼繩從井底取出,套管仍然留在井內(nèi),留下來做固井作業(yè)[2]。應(yīng)用套管鉆井技術(shù)時,無須按照傳統(tǒng)的作業(yè)方式進行。傳統(tǒng)的鉆井作業(yè)過程能夠中的下套管和氣鉆等過程都可以省略,這一做法不經(jīng)省去了鉆機的費用,還節(jié)約了鉆井的時間,大大降低了鉆井的成本。大量的實踐表明,較傳統(tǒng)的技術(shù)相比,套管鉆井技術(shù)可以節(jié)約大約30%的時間。在應(yīng)用套管鉆井的技術(shù)中,套管始終會留在井眼中,這一措施,大大增加了井內(nèi)的流體流動速度,避免了空氣膨脹等因素,大大提升鉆井過程的安全性。不經(jīng)如此,套管鉆井作業(yè)技術(shù)還能夠大大降低鉆井過程中井壁坍塌的可能性,井少鉆井作業(yè)的事故發(fā)生次數(shù)[3]。
二、套管鉆井技術(shù)在定向井鉆井中的應(yīng)用
套管鉆井技術(shù)中所需要的的鉆井管柱是由普通的的套管代替的,能夠在鉆井的時候一起隨套管儀器下入井底。在套管鉆井時,由于不同的套管鉆井工具和實用技術(shù)方法不一樣,一般分為以下三種:尾管鉆井技術(shù)、鉆具組合可回收的鉆井技術(shù)、鉆頭可破碎的鉆井技術(shù)。套管鉆井技術(shù)的優(yōu)點在于,鉆井液的水利參數(shù)能夠得到明顯改善,對于井內(nèi)的凈化和鉆井過程中產(chǎn)生的鉆井液的密度問題能夠給與解決。套管鉆井技術(shù)較傳統(tǒng)的鉆井技術(shù)相比較,能夠簡化鉆井流程,優(yōu)化鉆井結(jié)構(gòu),這些舉措都能夠大大降低鉆井的風(fēng)險性,減少事故發(fā)生,有效提高鉆井效益,大大節(jié)約了成本。有一個非常好的優(yōu)勢是,套管鉆井作業(yè)完成之后是需要將套管留在井內(nèi),所以套管的質(zhì)量和完整性是我們必須要考慮的因素之一[4]。
第一,可回收鉆具組合套管鉆井技術(shù)在定向井鉆井中的應(yīng)用。使用可回收鉆井鉆頭是常常使用的方法是通過套管,對下方的鉆頭施加壓力,一般為扭壓和鉆壓,在鉆井的過程中也是不斷的給鉆井下套,等到鉆井作業(yè)完成之后,設(shè)備會將套管留在鉆井里面,但是套管底部的鉆具組合按照要求是需要重復(fù)利用。套管組合中包括的工具主要有以下幾個,穩(wěn)定器、定向馬達、扶正器、鎖緊組成等。穩(wěn)定器是有著防止鉆具組合在套管內(nèi)作業(yè)時來回擺動的功能,穩(wěn)定器是用來穩(wěn)定套管的。扶正器的作用是使套管和井眼對準(zhǔn)好,降低鉆頭的磨損時間和次數(shù)。但是可回收鉆井技術(shù)有著一個缺陷,一個是套掛本身具有彎曲載荷,另外一個是套管長時間作業(yè)的疲勞受損[5]。
第二,尾管鉆井在定向井鉆井中的應(yīng)用。尾管鉆井主要由以下幾個部分組成,外螺紋、推注器、馬達、輔助鉆頭。尾管鉆井的工作原理是在鉆井的過程中使用鉆桿鉆井,套管是由鉆井鉆桿遞送至井底的,套管被鉆桿送入井底部之后,鉆井工作完成之后,會使用特別工具將在井內(nèi)的組合工具取出來,套管會直接留在井里。這樣做的目的是保護井底不會出現(xiàn)坍塌現(xiàn)象,并且這種方法放尾管比較準(zhǔn)確,可以將井內(nèi)縫隙之間的壓力進行分割,由于這項技術(shù)的這個特點,我們可以在壓力變化比較大的區(qū)域使用,例如能夠合理控制海上鉆井的淺層流體運動,例如能夠在松軟表層和不穩(wěn)定表層中使用。
第三,定向井鉆井中可鉆鉆頭套管鉆井技術(shù)的應(yīng)用。這項技術(shù)的應(yīng)用主要就是說,在鉆井的過程中,當(dāng)鉆到一定的深度之后就不再進行下一步的作業(yè),不也在將鉆頭提出地表面,而是直接固定鉆頭,完成之后,再進行下一階段的鉆井作業(yè),當(dāng)進行下階段時,只要將鉆井鉆頭直接打入井內(nèi)并破壞上一級鉆頭即可正常作業(yè),進項下一階段的鉆井。這一技術(shù)是用于鉆軟土層,不過也經(jīng)常用于硬土層的鉆井作業(yè)。社會科學(xué)的快速進步,在實際的鉆井作業(yè)中遇到的一些問題,我們會發(fā)明一些配套的工具,讓組鉆井作業(yè)更加完善,趨于完美[6]。
綜上所述,套管鉆井技術(shù)是新興起的一項鉆井技術(shù),其適用范圍不斷擴大,產(chǎn)品不斷升級,套管技術(shù)的使用不僅僅可以節(jié)省工程的成本,還能大大降低鉆井作業(yè)的安全事故,大大提高鉆井速度,節(jié)約時間。目前很多的石油企業(yè)已經(jīng)使用了套管鉆井技術(shù),并且效果非常好。至今為止,套管鉆井技術(shù)已經(jīng)得到了快速的發(fā)展,水平比較高,但是仍然有局限性,需要時間來彌補和不斷的優(yōu)化。所以,希望各位研究工作者能夠?qū)μ足@井技術(shù)能夠進一步的開發(fā)和研究,讓鉆井技術(shù)更加成熟。
參考文獻:
[1]吳曉亮, 徐小峰, 馮京海. 套管鉆井技術(shù)在定向井上的應(yīng)用[J]. 石油鉆采工藝, 2007, 29(s1):21-24.
[2]李栓. 套管鉆井技術(shù)在定向井上的應(yīng)用[J]. 工程技術(shù):文摘版, 2016(8):00005-00005.
[3]劉濤. 套管鉆井技術(shù)在定向井上的應(yīng)用[J]. 城市建設(shè)理論研究:電子版, 2014(28).
[4]袁超, 楊波. 套管鉆井技術(shù)在定向井上的應(yīng)用[J]. 化工管理, 2014(15):123-123.
[5]張桂洋. 定向井鉆井中的套管鉆井技術(shù)分析[J]. 工程技術(shù):全文版:00249-00249.
[6]王錫明. 套管鉆井以及其在定向井中的應(yīng)用[J]. 工程技術(shù):文摘版, 2016(3):00263-00263.