接近復(fù)雜地層時(shí)，采用套管鉆井技術(shù)，可以防止許多鉆井事故的發(fā)生;正當(dāng)司鉆們渴望尋找新的鉆井方法時(shí)，套管鉆井作為一種技術(shù)手段，正越來越多地引起他們的關(guān)注，這種方法不但能提高鉆井效率，降低鉆井風(fēng)險(xiǎn)，還能節(jié)約鉆井成本;采用這種技術(shù)，用油層套管代替鉆桿鉆井，能讓石油公司在鉆井的同時(shí)實(shí)現(xiàn)套管的下入，這種方法去除了必要的起下鉆作業(yè)，即起出鉆桿和井下工具，接著進(jìn)行下套管作業(yè)，這也是常規(guī)鉆井不可缺少施工步驟。
由于沖擊壓力和抽吸壓力的作用，起下鉆會(huì)增加井眼不穩(wěn)定因素的風(fēng)險(xiǎn)，沖擊壓力可能破壞脆弱的地層，導(dǎo)致循環(huán)不暢或循環(huán)受阻，降低的抽吸壓力可能導(dǎo)致地層液體或氣體大量涌入井眼，使井眼失去壓力平衡，可能導(dǎo)致井控風(fēng)險(xiǎn)，為了減少井眼的不穩(wěn)定因素，常規(guī)的做法是向鉆井液加入添加劑來獲得壓力平衡，或泵入水泥或油泥堵住涌出地層，這些方法費(fèi)時(shí)費(fèi)錢，或許并不完全有效。
已鉆井眼的事故預(yù)防
套管鉆井避免了常規(guī)鉆井后井眼出現(xiàn)事故采取補(bǔ)救措施的過程，套管鉆井系統(tǒng)的基本設(shè)備要求包括：一只可用于鉆井的套管鉆頭、一個(gè)浮箍、一個(gè)扶正器或穩(wěn)定器、一套頂驅(qū)裝置和一套能將扭矩傳遞給套管鉆頭的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，當(dāng)鉆頭向目標(biāo)地層鉆井時(shí)，套管柱跟著向目標(biāo)地層行進(jìn)，套管柱隔離、抑制和控制了危害地層，由于井眼環(huán)空較小，采用高當(dāng)量循環(huán)泥漿密度，巖屑緊貼井壁上移，如同傳統(tǒng)的下套管場(chǎng)景，由于套管已在井底或接近井底，減少了下套管的風(fēng)險(xiǎn)，萬一井眼出現(xiàn)坍塌，坍塌的地層仍處在套管以上的井眼，補(bǔ)救的固井作業(yè)能夠封住套管以上的環(huán)空，消除了重新鉆穿坍塌地層的需要，也排除了坍塌地層套管下不去的風(fēng)險(xiǎn)。
由于不合適的鉆井液，水敏感的黏土層將變得惡化，隨著時(shí)間的推移，在起下鉆和下套管期間可能引起井眼縮徑，使井眼變小，這種現(xiàn)象可能會(huì)阻礙套管下到預(yù)定深度，套管鉆井消除了這種風(fēng)險(xiǎn)，一旦鉆達(dá)最終深度，可以立刻開始固井作業(yè)，不給井眼留出與水反應(yīng)的時(shí)間。
隨著起下鉆的消除，隨后就是要將循環(huán)受阻或井眼不穩(wěn)定因素的風(fēng)險(xiǎn)降至最低，通常情況下，套管鉆井比傳統(tǒng)作業(yè)方式快30%，另外，與傳統(tǒng)下套管作業(yè)相關(guān)的卡鉆事故顯著減少，套管鉆井的作用是提高鉆井效率，即旋轉(zhuǎn)、循環(huán)、鉆井和下套管的整個(gè)過程一并進(jìn)行，套管鉆井技術(shù)能夠確保整個(gè)作業(yè)的成功，最快速度地將套管下到預(yù)定深度。
減少起下鉆次數(shù)能給鉆臺(tái)帶來一個(gè)更加安全的工作環(huán)境，與起下鉆相關(guān)風(fēng)險(xiǎn)危害會(huì)隨之減少，鉆臺(tái)上工作的工人也會(huì)更少，另外，由于鉆桿操作和其它與之相關(guān)的現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)的減少，套管鉆井還會(huì)簡(jiǎn)化了鉆井施工過程。
南中國(guó)海的應(yīng)用
套管鉆井適合于各種鉆井場(chǎng)景，為了降低較軟地層的鉆井風(fēng)險(xiǎn)，有效地節(jié)省鉆井成本，早期這種技術(shù)在亞太地區(qū)的應(yīng)用達(dá)到了最高程度。
在南中國(guó)海，一個(gè)海上石油公司有效地利用威德福的套管鉆井技術(shù)，在一口開發(fā)井大約136米深的位置，阻止了一個(gè)疏松礫巖沉積層時(shí)常造成的循環(huán)受阻，這項(xiàng)服務(wù)采用了13 3/8"套管和一只特別為極軟地層設(shè)計(jì)的、直徑17"的套管鉆頭，這套系統(tǒng)鉆穿了疏松的礫巖層，套管下在預(yù)定深度，隔離了循環(huán)受阻的礫巖層。
接下來，在這個(gè)油田另外12口井，石油公司用這套系統(tǒng)解決了循環(huán)受阻的問題，7口井下了13 3/8"的套管，5口直井下了20"的套管，石油公司估計(jì)，在這13口井的鉆井作業(yè)中，套管鉆井服務(wù)節(jié)約了200小時(shí)的鉆井時(shí)間，與傳統(tǒng)的鉆井方法相比，相當(dāng)于節(jié)省了160萬美元。
擴(kuò)展的技術(shù)應(yīng)用
石油公司為了克服硬地層、研磨地層帶來的挑戰(zhàn)，還需進(jìn)行多項(xiàng)研發(fā)工作，滿足可打這些地層的要求，技術(shù)的開發(fā)不僅需要提供鉆井性能可靠、安全、成本效益高的套管鉆頭，還要確保后續(xù)PDC鉆頭的切削結(jié)構(gòu)不會(huì)造成太大的損壞。
為了滿足這種需要，鉆頭制造公司生產(chǎn)出一種新的可鉆井的套管鉆頭。這一系列的鉆頭在更硬地層的耐用性和鉆井效率兩方面實(shí)現(xiàn)適度平衡，鉆頭制造公司生產(chǎn)的 Defyer DPA可鉆井的套管鉆頭融合了PDC鉆頭的切削元素，將其安裝在鋼合金刀翼上，提供的切削結(jié)構(gòu)可與傳統(tǒng)的PDC鉆頭相媲美。
這種技術(shù)制造出的套管鉆頭鉆出的井眼與常規(guī)的同類套管鉆頭相比，鋼材料減少了80%，鉆頭增加了損壞保護(hù)功能;新的可鉆井的套管鉆頭技術(shù)已在全球各種不同地層和高強(qiáng)度壓縮地層中得到了推廣應(yīng)用，并且獲得了一項(xiàng)平均鉆出時(shí)間小于20分鐘的記錄。
其中，一次是為一家石油公司在澳大利亞近海的一口開發(fā)井使用了這種套管鉆頭技術(shù)，石油公司要求威德福公司制定一個(gè)減少非生產(chǎn)時(shí)間的鉆井方案，攻克上部井眼與地層有關(guān)的頁(yè)巖水侵起反應(yīng)、循環(huán)受阻、井眼不穩(wěn)定等問題，這部分井眼位于20"導(dǎo)管以下的795米井段，同時(shí)，制定的方案必須能幫助石油公司避免常規(guī)井下鉆具組合在整個(gè)深度的起下鉆要求。
下面是上部地層和現(xiàn)場(chǎng)鉆井?dāng)?shù)據(jù)的詳細(xì)分析，威德福公司建議采用套管鉆井系統(tǒng)，使用13 3/8"、101.17千克/米的套管，一只套管鉆頭幫助確保整個(gè)井段達(dá)到一個(gè)高的機(jī)械鉆速，一套500噸的套管下入系統(tǒng)、平鑲的卡瓦、扭矩吊環(huán)和大口徑浮箍。
石油公司采用了這個(gè)鉆井方案，成功地克服了所有與上部地層有關(guān)的問題，獲得的平均機(jī)械鉆速達(dá)到86.9米/小時(shí)，方案的運(yùn)用為套管鉆井技術(shù)在大井段的鉆井中創(chuàng)下了典范，節(jié)省了石油公司大約24小時(shí)的鉆井時(shí)間，相當(dāng)于節(jié)約了60萬美元的鉆井成本。
由于科技的不斷進(jìn)步，開發(fā)技術(shù)上更為復(fù)雜和更深的油氣層，對(duì)于那些出現(xiàn)循環(huán)受阻和井眼不穩(wěn)定等危害性地層的鉆井施工可能變得更加普及，套管鉆井越來越多地證明，作為減緩常見的危害性地層的補(bǔ)救措施，它是一種成本劃算的、安全的、有效的技術(shù)選擇，這種技術(shù)也廣泛地適用于各種油氣層的鉆井施工。
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