分析套管钻井技术在定向井上的应用

李鑫

摘 要：套管钻井技术是21世纪全新的钻井技术之一，它能够大大的节约钻井时间，有效降低井下事故发生频率，是一项前沿技术。套管钻井技术与传统技术不同，它是将以前的钻管改成套管，这一改版的优点是，在钻井过程中，地层开孔后一直有套管在井眼中对已形成的井壁进行机械强化，这一变化使得套管钻井技术较传统的技术相比有着明显的优势。本篇文章主要针对套管钻井技术在定向井的应用上展开探究。

关键词：套管钻井技术；石油；定向井

套管钻井技术指的是，在钻井的过程中，取代传统的钻管技术，直接采用套管技术，向井下传递能量和水压，在套管柱的下面与井下钻具组合结合在一起，采取边钻井边下套管的方式，钻井完成后，钻柱留在井内[1]。这项技术把钻井还有下钻管两者合而为一，完美结合，能够一气呵成完成作业，不再需要传统的井下钻作业，节约了钻井时间。据数据统计，套管钻井技术较传统的技术相比，能够节约百分之三十的时间，而且套管钻井更能避免安全事故的发生。文章主要研究套管钻井技术在定向井中的应用，希望能给套管钻井技术提供帮助。

一、套管钻井技术的过程和优势

套管钻井较传统技术相比，有着更多的优势。首先，套管钻井更高效更安全。将套管代替钻柱进行井下作业，通过套管的作用向井下传递机械能和水能，达到更好的钻井效果。应用套管机钻井技术时，钻具组合是必不可少的一部分，安裝在套管柱的下面，钻具组合在钻井过程中可以回收。在进行完成一个阶段之后，钻井钻头进入井下，此时将套头留在井里，底部的钻具组合取下，使用钢绳从井底取出，套管仍然留在井内，留下来做固井作业[2]。应用套管钻井技术时，无须按照传统的作业方式进行。传统的钻井作业过程能够中的下套管和气钻等过程都可以省略，这一做法不经省去了钻机的费用，还节约了钻井的时间，大大降低了钻井的成本。大量的实践表明，较传统的技术相比，套管钻井技术可以节约大约30%的时间。在应用套管钻井的技术中，套管始终会留在井眼中，这一措施，大大增加了井内的流体流动速度，避免了空气膨胀等因素，大大提升钻井过程的安全性。不经如此，套管钻井作业技术还能够大大降低钻井过程中井壁坍塌的可能性，井少钻井作业的事故发生次数[3]。

二、套管钻井技术在定向井钻井中的应用

套管钻井技术中所需要的的钻井管柱是由普通的的套管代替的，能够在钻井的时候一起随套管仪器下入井底。在套管钻井时，由于不同的套管钻井工具和实用技术方法不一样，一般分为以下三种：尾管钻井技术、钻具组合可回收的钻井技术、钻头可破碎的钻井技术。套管钻井技术的优点在于，钻井液的水利参数能够得到明显改善，对于井内的净化和钻井过程中产生的钻井液的密度问题能够给与解决。套管钻井技术较传统的钻井技术相比较，能够简化钻井流程，优化钻井结构，这些举措都能够大大降低钻井的风险性，减少事故发生，有效提高钻井效益，大大节约了成本。有一个非常好的优势是，套管钻井作业完成之后是需要将套管留在井内，所以套管的质量和完整性是我们必须要考虑的因素之一[4]。

第一，可回收钻具组合套管钻井技术在定向井钻井中的应用。使用可回收钻井钻头是常常使用的方法是通过套管，对下方的钻头施加压力，一般为扭压和钻压，在钻井的过程中也是不断的给钻井下套，等到钻井作业完成之后，设备会将套管留在钻井里面，但是套管底部的钻具组合按照要求是需要重复利用。套管组合中包括的工具主要有以下几个，稳定器、定向马达、扶正器、锁紧组成等。稳定器是有着防止钻具组合在套管内作业时来回摆动的功能，稳定器是用来稳定套管的。扶正器的作用是使套管和井眼对准好，降低钻头的磨损时间和次数。但是可回收钻井技术有着一个缺陷，一个是套挂本身具有弯曲载荷，另外一个是套管长时间作业的疲劳受损[5]。

第二，尾管钻井在定向井钻井中的应用。尾管钻井主要由以下几个部分组成，外螺纹、推注器、马达、辅助钻头。尾管钻井的工作原理是在钻井的过程中使用钻杆钻井，套管是由钻井钻杆递送至井底的，套管被钻杆送入井底部之后，钻井工作完成之后，会使用特别工具将在井内的组合工具取出来，套管会直接留在井里。这样做的目的是保护井底不会出现坍塌现象，并且这种方法放尾管比较准确，可以将井内缝隙之间的压力进行分割，由于这项技术的这个特点，我们可以在压力变化比较大的区域使用，例如能够合理控制海上钻井的浅层流体运动，例如能够在松软表层和不稳定表层中使用。

第三，定向井钻井中可钻钻头套管钻井技术的应用。这项技术的应用主要就是说，在钻井的过程中，当钻到一定的深度之后就不再进行下一步的作业，不也在将钻头提出地表面，而是直接固定钻头，完成之后，再进行下一阶段的钻井作业，当进行下阶段时，只要将钻井钻头直接打入井内并破坏上一级钻头即可正常作业，进项下一阶段的钻井。这一技术是用于钻软土层，不过也经常用于硬土层的钻井作业。社会科学的快速进步，在实际的钻井作业中遇到的一些问题，我们会发明一些配套的工具，让组钻井作业更加完善，趋于完美[6]。

综上所述，套管钻井技术是新兴起的一项钻井技术，其适用范围不断扩大，产品不断升级，套管技术的使用不仅仅可以节省工程的成本，还能大大降低钻井作业的安全事故，大大提高钻井速度，节约时间。目前很多的石油企业已经使用了套管钻井技术，并且效果非常好。至今为止，套管钻井技术已经得到了快速的发展，水平比较高，但是仍然有局限性，需要时间来弥补和不断的优化。所以，希望各位研究工作者能够对套钻井技术能够进一步的开发和研究，让钻井技术更加成熟。

参考文献：

[1]吴晓亮， 徐小峰， 冯京海. 套管钻井技术在定向井上的应用[J]. 石油钻采工艺， 2007， 29（s1）：21-24.

[2]李栓. 套管钻井技术在定向井上的应用[J]. 工程技术：文摘版， 2016（8）：00005-00005.

[3]刘涛. 套管钻井技术在定向井上的应用[J]. 城市建设理论研究：电子版， 2014（28）.

[4]袁超， 杨波. 套管钻井技术在定向井上的应用[J]. 化工管理， 2014（15）：123-123.

[5]张桂洋. 定向井钻井中的套管钻井技术分析[J]. 工程技术：全文版：00249-00249.

[6]王锡明. 套管钻井以及其在定向井中的应用[J]. 工程技术：文摘版， 2016（3）：00263-00263.