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此前可能出现的此类工具落井问题。
静态轴承拉力(最大)：240 klbs；静态轴承压力(最大)：200 klbs；旋转速度(连续)：≤40 r/min；旋转速度(间歇)：60 r/min；剪切销钉值(平均)：±1.72 MPa；剪切销钉数量(最大)：12 个；使用标准黄铜螺钉转换压力(最大)：±20.68 MPa；工作压力(最大)：75%剪切力。
1.4 基地实验旋转接头在试验基地的水平井进行，通过井口组合7″尾管和旋转接头，模拟海上平台下7″尾管工艺流程，旨在检验旋转接头能否有效减小下套管的难度，有效传递钻杆钻压，以及提高裸眼段水平井下套管的成功率，从而解决水平井下套管磨阻大，钻杆钻压传递不完全，致使套管不能完全下入到预定完井深度的情况；另外，通过解锁、锁定工具锁定装置开关，验证工具锁定装置是否稳定、可靠，在锁定后可实现尾管挂旋转脱手。
1.4.1 地面测试钻具组合：十字浮鞋+7″尾管(500 m) +变扣(BTC*410) +球座(411*410)+5″旋转接头+ 5″钻杆；接旋转接头后，做地面测试。
旋转接头下接头打备钳，旋转接头连短钻杆，接顶驱，开转速10 r/min，工具运行正常，无憋扭现象。
1.4.2 中途测试在1 200 m以后进入第二造斜段，实测井斜达70°，因此在1 200 m至井底，每隔100 m分别测试管柱在旋转和非旋转状态下的上提下放悬重，考察在大斜度井段，旋转接头在增加钻具悬重方面的效果，借以判定旋转接头对于在复杂井段下入尾管是否能起到帮助，试验流体介质为清水[1-2]。
通过测试数据得出如下结论：旋转状态下管柱下放悬重大于静止状态下管柱下放悬重，在工具允许范围内，转速越高旋转下放悬重增加较静止下放悬重增加更明显。
旋转接头能明显降低其上方管柱摩阻，更多钻柱有效重力传递使得尾管下放更容易。
1.4.3 井底测试(1)悬重对比测试。
工具下钻至井底，探底深度1 783.64 m，测试静止和不同转速下管柱上提下放悬重，可得出旋转状态下管柱下放悬重大于静止状态下管柱下放悬重，更多钻柱有效重力传递至管柱下方。
![旋转式套管刮削器及刮削方法[发明专利]](https://img.taocdn.com/s1/m/ab5d9d3b240c844768eaee24.png)
专利名称：旋转式套管刮削器及刮削方法专利类型：发明专利
发明人：李想,杨桂清,王虹,王磊,张立杰申请号：CN201410807297.2
申请日：20141223
公开号：CN104594853A
公开日：
20150506
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：旋转式套管刮削器及刮削方法。
传统的胶筒式套管刮削器及弹簧式套管刮削器都存在刮削不彻底问题，最主要的问题是在新式高效钻井技术里面刮削器与钻头或磨铣工具连接同时下井，刮削器随钻头或磨铣工具旋转进尺必然摩擦套管，长时间摩擦必然损伤套管甚至将套管磨漏引起事故，因此传统刮削器不能与钻头及磨铣工具连接一起下井。
本发明包括：旋转式套管刮削器的旋转管（1），所述的旋转管中部套有一组护套（2），所述的护套之间装有旋转刀片（3），所述的旋转管下端与下接头（4）连接，所述的旋转管与所述的下接头之间装有密封槽（5），所述的旋转管与所述的护套之间装有滚动体（6），所述的护套在与所述的滚动体对应的位置上装有丝堵（7）。
本发明用于清除井下套管壁上残存物。
申请人：牡丹江市林海石油打捞工具有限公司
地址：157009 黑龙江省牡丹江市爱民区林海路1号
国籍：CN
代理机构：哈尔滨东方专利事务所
代理人：陈晓光
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套管回接技术实施案例套管回接工艺，就是将螺纹连接滑脱、断、裂的套管倒出来，用同一钢级、壁厚的套管在井内重新连接起来，试压达到采油工艺标准的工艺技术。
1问题的提出辽河油田荣16-XX井1991年3月10日完井作业。
φ139.7mm套管下深2666.03m，循环钻井液准备接水泥头活动套管时，上提拉力1100KN螺纹连接滑脱，套管落井，落鱼长2377.10m，鱼顶289.93m。
分析起出的套管，受力部分的螺纹变形呈X型，认为鱼头内螺纹完好。
后用套管回接工艺技术回接成功，减少了事故的经济损失。
套管回接工艺技术的难点是保证回接质量，而保证质量的关键问题是在井内上扣不错扣，既不满扣而又不能胀裂套管接头。
经充分讨论，设计加工了一种辅助工具，在短距离内扶正、限位，就能保证回接质量，并在荣16-XX井套管回接工艺试验中取得成功。
2套管回接引导器套管回接引导器的作用有两个：一是引导套管入鱼头；二是扶正、限位。
既保证不错扣，又不能胀裂套管接箍。
φ141mm套管回接引导器尺寸见图1所示。
图1套管回接引导器3套管回接工艺技术措施3.1依据采油树套管头标准高度加工调节长度套管；3.2螺纹涂匀涂好高压密封脂；3.3引导器同套管连接要找中，焊缝距螺纹顶端140mm；3.4计算碰顶、上扣方入；3.5下钻至鱼顶位置，慢慢旋转引导入鱼头，至上扣方入后记录上扣圈数(φ139.7mm套管为26扣）；3.6回接上满扣，上提试验拉力不超过套管螺纹抗滑脱负荷的1/3；3.7试压15～20Mpa，30min压力不降为合格。
4试验1991年3月12日在荣16-XX井首次进行套管回接工艺试验。
按工艺技术要求将引导器（图1）同套管连接好，下至鱼顶289.93m处，慢慢旋转引导入鱼头。
入鱼头后下放套管160mm，悬重下降10KN，用转盘慢慢旋转上加。
悬重上升表明已开始上扣，并记录上扣圈数，上扣压力保持在5～10KN之间。
上扣转盘共转22圈，用5道猫头绳紧扣，证明扣已上满，上提拉力1200KN 解卡。
套管施工工艺
套管施工工艺是指在井筒中进行套管的安装和固定的施工过程。
以下是套管施工的一般步骤和工艺：
1. 准备工作：确定井的设计参数，包括孔径、井深和井壁特性等。
准备好所需的套管材料、工具和设备。
2. 钻井：使用钻机进行钻井作业，将井筒钻至目标层位。
3. 钻杆提取：在达到目标层位后，通过旋转提升钻杆，将其从井筒中提取出来。
4. 套管下至井底：将套管沿着井口放入井筒中，通过下钻操作，逐步将套管下至井底。
在下钻过程中，需不断防止井壁塌陷和控制井涌。
5. 套管固定：在套管下至井底后，进行套管固定作业。
一种常用的方法是在套管外壁涂抹环形硅胶密封剂，然后通过液压顶进器或人工顶进器施加压力，将套管顶进至井底。
6. 化学防粘结处理：根据需要，在套管内部施加化学防粘结剂，以防止套管与地层之间的粘连。
7. 完井：套管安装完成后，进行完井作业，包括水泥固化、井口封堵和井口设备的安装等。
8. 后续作业：根据井的需要，可能还需要进行压裂、酸化或其
他后续作业。
套管施工工艺的具体步骤和要求会根据井的类型、井壁特性和操作要求等因素而有所不同。
因此，在实际施工中需要根据具体情况进行调整和优化。
石油钻井工程中顶驱旋转下套管技术研究发布时间：2022-06-22T08:39:52.654Z 来源：《科技新时代》2022年6期作者：李巍[导读] 顶驱下套管技术有效利用顶驱优势，在钻井过程中能够根据实际钻井情况，实现旋转和钻井液的循环同时进行，保证钻井的效率。
本文主要对顶驱旋转下套管技术的应用操作进行介绍，通过技术分析和实际效果介绍，可以看出此技术应用具有较大的优势，尤其对复杂地层中的钻井过程，既能保证下套管的质量，还能提升效率。
李巍中国石油集团长城钻探工程有限公司顶驱技术分公司北京 100101摘要：顶驱下套管技术有效利用顶驱优势，在钻井过程中能够根据实际钻井情况，实现旋转和钻井液的循环同时进行，保证钻井的效率。
本文主要对顶驱旋转下套管技术的应用操作进行介绍，通过技术分析和实际效果介绍，可以看出此技术应用具有较大的优势，尤其对复杂地层中的钻井过程，既能保证下套管的质量，还能提升效率。
关键词：企业市场开发；信息化转型；数字化提升1引言传统的下套管方式是借助动力套管钳旋转套管上扣，在下套管的过程中不能进行钻井液的循环，此方式不仅需要人力多，还会存在极大的操作风险。
在钻井过程中，如果出现复杂地层情况，如缩径和全角度变化率大的井段，很容易出现套管与井壁的长时间接触摩擦，发生粘卡情况。
在下放套管过程中遇阻无法正常下放时，一般需要将套管全部提起，重新组合钻具进行通井，极大地降低了工作效率。
据相关数据统计，接近一半的井下破坏和质量问题是因下套管方式不合理导致，因此可以看出下套管的合理性和有效性能够直接保障钻井的质量。
顶驱下套管技术是一种新型技术，集机械和液压控制于一体，能够充分发挥顶驱的应用优势，同时钻井过程中可以有效对钻井液进行循环，可以有效保持井眼的清洁性和尺寸，确保下套管作业能够安全稳定的运行。
顶驱套管技术促进了我国钻井设备自动化和机械化控制的发展，具有良好的推广应用价值。
2顶驱旋转下套管技术简介及优势在油气田开发过程中，如果油气井的套管一旦存在一定程度的损害，则会导致整口井面临不可挽救的后果，造成巨大的经济损失。
旋转下套管工艺分析
作者：姬智
来源：《中国科技博览》2018年第32期
[摘要]随着国家西气东输战略对油气资源需求的增加，如何低成本高效率地完成一口油气井的钻探显得尤为重要，而下套管作业是油气井钻探中的重要一环。
特别是川渝地区油气井不断向更深的地层发展及低投资页岩气井的增多，下套管作业困难度随之增加，这也为如何快速安全的完成下套管作业提出了新的要求。
鉴于此，本文从钻井下套管的施工工艺着手分析钻井下套管施工新工艺的使用可行性。
[关键词]钻井；下套管；施工工艺；
中图分类号：TS966 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）32-0098-01
在一口油气井的钻探过程中，往往要钻穿多个压力系统的不同地层，为了封闭不同压力系统及复杂段地层，钻井工艺要求通过下入不同尺寸的套管固井进行逐层封闭，以满足下步继续钻进的需要。
而随着川渝地区油气井布井深度的增加和特殊非标准井身结构的采用，以及低投资页岩气井的占比提升，常规下套管工艺由于存在①前期通井耗时长，成本不经济；②在套管下入过程中不能转动套管，遇到井下异常不能立即建立循环，导致卡套管事故；③复杂井眼套管容易下不到位，被迫全程起出套管；④固井时顶替效率低固井质量差等一系列问题，严重制约着深井复杂井及页岩气井提速增效的目标。
而旋转下套管技术在国外和国内对外合作项目中的应用已经证明其能有效解决以上问题。
一、旋转下套管工艺的优点
旋转下套管工艺即顶驱下套管工艺技术，指使用顶驱配合旋转下套管工具来完成下套管作业，该工艺充分利用顶驱系统扭矩转速可控的特性以及旋转下套管工具可以和套管循环通道建立软连接的特性，保证在下套管时随时可以建立循环并且转动套管柱，从而使下套管作业像下钻杆一样轻松可控，它的优点主要有以下几点。
第一，在井下正常的情况下，如果在钻进阶段下部钻具组合（BHA）内带有不小于套管外径尺寸的扶正器，完钻后可以不额外进行通井，直接进入下套管程序，节约大量工程时间。
第二，在下套管过程中如果遇到阻卡，可以通过循环并旋转套管串来解除阻卡，使套管顺利下入。
第三，在下套管过程中随时可以向套管内灌入钻井液，确保套管内外压平衡，不用专门停下来灌钻井液。
第四，结合顶驱系统有效控制套管旋转扭矩和上扣扭矩，确保套管连接可靠性。
第五，配合可旋转的水泥头，固井施工过程中可以旋转套管确保套管居中，提升水泥浆顶替效率，极大地提高固井质量。
二、旋转下套管工艺的程序
（一）设备要求
旋转下套管工艺的实施，除了常规钻机和其他必备设备外，下套管操作主要依靠顶驱和旋转下套管工具。
此外，在设备机械化、自动控制和智能操作方面为了提高下套管作业的安全和效率，以及降低劳动强度，钻井现场应配备套管动力卡瓦、套管动力钳、扭矩采集系统、套管吊卡、对扣器和其他的设备工具。
为了司钻观察方便，建议配备图像采集系统。
（二）旋转下套管工具
目前油田现场常用的旋转下套管工具以①NOV公司研发的下套管工具（Casing Running Tool）和②Tesco公司研发的套管驱动系统（Casing Driving System，以下简称CDS）为主，本文主要介绍Tesco公司的CDS系统。
CDS下套管系统连接在顶驱下面，可以抓取套管单根，承受整个套管柱的重量，传递顶驱扭矩。
卡瓦组件既可以从套管内部抓取外径为95/8英寸和更大尺寸套管，也可以从套管外部抓取小尺寸套管，其承重能力最大能达到750吨；内部导向头组件上有封隔皮碗，可对套管进行流体密封，以保证钻井液循环，而不需将套管与顶驱进行直接的螺纹连接，加快了下套管作业（图1，图2）。
（三）旋转下套管操作程序
使用CDS下套管系统下套管操作程序如下：先把套管从地面吊送至猫道，使用吊环和套管吊卡将一根套管从猫道上吊起。
提升顶驱吊起套管，用对扣器将套管对扣。
启动下套管工具的卡瓦抓住套管，旋转顶驱的主轴，将套管上扣到指定的扭矩。
如果有必要，开泥浆泵通过顶驱灌钻井液，灌浆后停泥浆泵（在灌浆的同时可以循环和旋转套管串，需要下部的卡瓦）。
释放顶驱下套管工具的卡瓦松开套管，提升顶驱，将套管吊卡定位在节箍下面（通过图像采集系统）。
释放井口的动力卡瓦，下放套管串。
关闭动力卡瓦将整个套管串的重量坐在上面。
重复以上步骤直到套管下的目标深度。
结语
旋转下套管工艺在四川壳牌反承包项目金秋梓潼区块页岩气井的使用证明，该工艺能有效解决常规下套管工艺施工耗时长，套管常不能下到指定位置，井口操作人员工作量大安全系数低等问题，是降本增效的有效手段，也为进一步实现井口作业自动化提供了新思路。
参考文献
[1] 冯来，王辉，王力等.可更换钻头套管钻井工具及工艺研究[J].石油钻探技术，2007，35（5）：18-21.
[2] 张国田，张宏英，李兴杰，等.一种用顶部驱动钻井装置下套管作业的方法[P].中国：200910078565.2009，（07）
[3] 张宏英，李东阳，黄衍福，等.顶驱下套管作业装备配套及工艺初探[J].石油矿场机械，2011，40（3）：20-23
[4] 张国田，邹连阳，黄衍福，等.顶驱下套管装置的研制[J].石油机械，2008，36（9）：82-84
作者简介
姬智（1983-）男，河南省焦作人，大学本科，中国石油集团川庆钻探工程工程师，主要研究方向：钻井专业。
