谈套管钻井技术在钻井现场的应用

　　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:

　　1 套管钻井应用的范围

　　1.1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。

　　1.2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。

　　2 套管钻井中的准备条件

　　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。

　　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。

　　3 套管钻井施工中需注意几方面问题

　　3.1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。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。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。井架基座安装平直,保证开钻井口垂直,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。

　　3.2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。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。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。

　　3.3钻井参数控制

　　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。

　　转速控制压60-120r/min。其优点是:①减少套管柱扭矩;②低转速钻进,有利于减轻套管柱外壁与井壁之间的磨损。

　　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。

　　3.4完井工艺过程控制

　　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。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。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。

　　4 结论与建议

　　4.1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。

　　4.2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。

　　4.3套管防腐与耐冲蚀问题还有待进一步解决。

　　4.4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。

　　4.5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。