低渗透油田注空气提高采收率技术

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• yanghde (2008-10-10 00:37:46)

  套管钻井
  用套管代替钻杆对钻头施加扭矩和钻压，实现钻头旋转与钻进。整个钻井过程不再使用钻杆、钻铤等，钻头是利用钢丝绳投捞，在套管内实现钻头升降，即实现不提钻更换钻头钻具。减少了起下钻和井喷、
  卡钻等意外事故，提高了钻井安全性，降低了钻井成本。早在20 世纪50 年代就有人设想用套管代替钻杆来完成钻井作业。但受当时的技术和装备条件的限制，很难实现这一设想。在20 世纪90 年代，由于新技术、新材料以及电子技术的大发展，促进了石油开采技术不断发展，一大批钻井新工艺、新工具、新装备涌现出来，套管钻井技术再一次被人们提出来。加拿大Texco 公司1996 年进行了第一口套管钻井的试验井，该井为试验场地井，用95/8″套管钻进了150 米。到2000 年底Texco 公司采用套管钻井技术一共完成了20 多口开发井，取得了良好的经济效益。套管钻井与常规钻杆钻井相比具有明显的优势，它是钻井工程的一次技术性革命，它能为油田经营者带来巨大的经济效益。套管钻井有如下优点：
  1、钻进时间。常规钻杆钻井更换钻头或改变井下钻具组合时，需将钻杆提出井眼，花费大量的起下钻时间。套管钻井是采用钢丝绳起下钻，要比常规钻杆起下钻快5~10 倍，因此，因起下钻套管钻井要比常规钻杆钻井提高有效生产时间25~30%。
  2、减少井下事故。因井眼内地层膨胀和井壁坍塌等原因，造成卡钻事故。由于套管钻井的井筒自始至终有套管伴随到底，大大减少了常见的地层膨胀、井壁坍塌、冲刷井壁、井筒键槽和台阶。因此，套管钻井可大幅度地降低钻井卡钻事故率。
  3、改善井控状况。钻具起钻时产生抽汲作用，将诱发井喷，由于套管钻井时井筒内始终有套管，也不再有起下钻杆时对井筒的抽汲作用。因此，由起钻诱发井喷状况大为改善。
  4、保持起下钻时泥浆的连续循环。由于套管钻井在动力水龙头上安装了液压式缆绳防喷器和钢丝绳密封装置。可以保证起下钻时泥浆的连续循环，防止了钻屑沉积、井壁掉块、井涌等井下事故的发生。
  5、改善水力参数、环空上返速度和清洗井筒状况。由于套管的内径比钻杆大，沿程水力损失大为减小。从而减小了钻机泥浆泵的配备功率。环行空间的减小提高了泥浆上返速度，改善了携屑状况。
  6、可以减小钻机尺寸，简化钻机结构、降低钻机费用。由于水力参数的改善，钻机泥浆功率有所下降，因此，钻机的运行成本有所下降；由于套管钻井可以取消二层平台和钻杆排放区域，因此，井架高度可以减小，底座的重量可以减轻。对于钩载巨大的深井钻机而言，套管钻井所用钻机比钻杆钻井所用钻机从结构上、重量上要简单得多。因此，钻机成本和钻机运行费用将大幅度减少。由于钻机更加轻便，易于搬迁和操作，
  人工劳动强度及费用都将减少。
  7、节省与钻杆和钻铤有关的采购、运输检验、维护和更换等过程有关的大量人力、物力与费用。综合以上优点可以看出，套管钻井工艺是一种全新的钻井工艺，可以大量节省钻井器材，缩短钻井和完井时间，大大减少钻井费用，其经济效益将十分显著，将是未来钻井工程的一个重要的发展方向。
  二、套管钻井工艺、工具、装备套管钻井工艺的基本点是取消常规钻杆、以套管代替
  钻杆。其泥浆循环方式、送钻方式、取芯方式、防喷器组以及各种钻井参数与常规钻井没有大的区别。在套管钻井过程中，套管是由顶部驱动装置带动旋转，由套管传递扭矩，带动安装在套管端部工具组上的钻头旋转并钻进。由于套管钻井没有起下立柱的问题的问题，因此，钻机高度可以降低到20 米左右，并且结构也可以简化。由于钻头内径小于套管内径，不能钻出直径大于套管外径的井眼，故在钻头上方工具上另外装有可以张或缩进的的扩眼器。钻进工况下扩眼器打开，即可将井眼扩大。泥浆自套管当中进入，由套管与井眼之间的环行空间返回。钻头固定在一个专门设计的工具组前端，工具组锁定在套管柱端部，并通过钢丝绳与一部专用起下钻头的绞车相连接。当需要更换钻头时，将锁定装置送开，利用绞车通过套管将工具组起出。换上新钻头后，再用绞车通过套管将工具组送入，锁定在套管端部；钻头的钻进过程也就是下套管的过程。套管一根根地打下去，不再提起。完钻后即可开始固井。套管钻井与常规钻杆钻井有相同之处，亦有不同之处。