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接近復雜地層時，采用套管鉆井技術，可以防止許多鉆井事故的發(fā)生；正當司鉆們渴望尋找新的鉆井方法時，套管鉆井作為一種技術手段，正越來越多地引起他們的關注，這種方法不但能提高鉆井效率，降低鉆井風險，還能節(jié)約鉆井成本；采用這種技術，用油層套管代替鉆桿鉆井，能讓石油公司在鉆井的同時實現(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，起下鉆會增加井眼不穩(wěn)定因素的風險，沖擊壓力可能破壞脆弱的地層，導致循環(huán)不暢或循環(huán)受阻，降低的抽吸壓力可能導致地層液體或氣體大量涌入井眼，使井眼失去壓力平衡，可能導致井控風險，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，這些方法費時費錢，或許并不完全有效。

已鉆井眼的事故預防

套管鉆井避免了常規(guī)鉆井后井眼出現(xiàn)事故采取補救措施的過程，套管鉆井系統(tǒng)的基本設備要求包括：一只可用于鉆井的套管鉆頭、一個浮箍、一個扶正器或穩(wěn)定器、一套頂驅裝置和一套能將扭矩傳遞給套管鉆頭的驅動系統(tǒng)，當鉆頭向目標地層鉆井時，套管柱跟著向目標地層行進，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)的下套管場景，由于套管已在井底或接近井底，減少了下套管的風險，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險。

由于不合適的鉆井液，水敏感的黏土層將變得惡化，隨著時間的推移，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)象可能會阻礙套管下到預定深度，套管鉆井消除了這種風險，一旦鉆達最終深度，可以立刻開始固井作業(yè)，不給井眼留出與水反應的時間。

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)定因素的風險降至最低，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、循環(huán)、鉆井和下套管的整個過程一并進行，套管鉆井技術能夠確保整個作業(yè)的成功，最快速度地將套管下到預定深度。

減少起下鉆次數(shù)能給鉆臺帶來一個更加安全的工作環(huán)境，與起下鉆相關風險危害會隨之減少，鉆臺上工作的工人也會更少，另外，由于鉆桿操作和其它與之相關的現(xiàn)場作業(yè)的減少，套管鉆井還會簡化了鉆井施工過程。

南中國海的應用

套管鉆井適合于各種鉆井場景，為了降低較軟地層的鉆井風險，有效地節(jié)省鉆井成本，早期這種技術在亞太地區(qū)的應用達到了最高程度。

在南中國海，一個海上石油公司有效地利用威德福的套管鉆井技術，在一口開發(fā)井大約136米深的位置，阻止了一個疏松礫巖沉積層時常造成的循環(huán)受阻，這項服務采用了13 3/8＂套管和一只特別為極軟地層設計的、直徑17＂的套管鉆頭，這套系統(tǒng)鉆穿了疏松的礫巖層，套管下在預定深度，隔離了循環(huán)受阻的礫巖層。

接下來，在這個油田另外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，在這13口井的鉆井作業(yè)中，套管鉆井服務節(jié)約了200小時的鉆井時間，與傳統(tǒng)的鉆井方法相比，相當于節(jié)省了160萬美元。

擴展的技術應用

石油公司為了克服硬地層、研磨地層帶來的挑戰(zhàn)，還需進行多項研發(fā)工作，滿足可打這些地層的要求，技術的開發(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鉆頭的切削結構不會造成太大的損壞。

為了滿足這種需要，鉆頭制造公司生產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現(xiàn)適度平衡，鉆頭制造公司生產的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，提供的切削結構可與傳統(tǒng)的PDC鉆頭相媲美。

這種技術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功能；新的可鉆井的套管鉆頭技術已在全球各種不同地層和高強度壓縮地層中得到了推廣應用，并且獲得了一項平均鉆出時間小于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，石油公司要求威德福公司制定一個減少非生產時間的鉆井方案，攻克上部井眼與地層有關的頁巖水侵起反應、循環(huán)受阻、井眼不穩(wěn)定等問題，這部分井眼位于20＂導管以下的795米井段，同時，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深度的起下鉆要求。

下面是上部地層和現(xiàn)場鉆井數(shù)據(jù)的詳細分析，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井段達到一個高的機械鉆速，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鉆井方案，成功地克服了所有與上部地層有關的問題，獲得的平均機械鉆速達到86.9米／小時，方案的運用為套管鉆井技術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小時的鉆井時間，相當于節(jié)約了60萬美元的鉆井成本。

由于科技的不斷進步，開發(fā)技術上更為復雜和更深的油氣層，對于那些出現(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救措施，它是一種成本劃算的、安全的、有效的技術選擇，這種技術也廣泛地適用于各種油氣層的鉆井施工。