套管钻井
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套管钻井是指在钻进过程中,直接采用套管取代传统的钻杆向井下传递机械能量和水力能量,井下钻具组合接在套管柱下面,边钻进边下套管,完钻后作钻柱用的套管留在井内作完井用。
套管钻井技术将钻井和下套管合并成一个作业过程,钻头和井下工具的起下在套管内进行,不再需要常规的起下钻作业,由此给钻井作业带来了很大的益处:节省起下钻时间;提高井身稳定性和井身质量,节省洗井时间;减少井下事故;改善井控状况;有效保护储层,提高单井产能;节省与钻具有关的采购、运输、检验和维护等带来的费用。
特别是在易漏失层、松软地层和孔隙压力变化大的地层,套管钻井具有相当明显的优势。
国外套管钻井技术已经有了十余年的发展,形成了成熟配套的工艺技术,总体上可以分为两大发展方向。
一是以绳索回收技术为基础的回收式套管钻井技术,这一方向以加拿大TESCO公司为代表;二是以美国Weatherford公司所属技术为代表的可钻式一次性套管钻头技术。
可回收式钻具组合套管钻井技术和可回收式尾管钻井技术均为TESCO公司所有。
由于要通过钢丝绳下放和回收井底钻具组合,所以需要改变钻机游车结构,使钢丝绳从顶驱顶部接入。
另外,TESCO公司专门设计了套管驱动器,用以夹持套管并驱动套管转动。
井下可回收式钻具组合系统由起下工具、井下钻具组合和坐底套管三部分组成。
起下工具包括打捞矛、震击器和加重杆等工具。
其中打捞矛可以与井下钻具组合连接、锁紧和松开,用来将井下钻具组合坐放到井底的坐底套管上或者起出井下钻具组合。
井下钻具组合包括钻头、扩眼器、钻井锁、稳定器、液压马达、随钻测量仪器和旋转导向系统等。
钻井锁是井下钻具组合的核心部件,由轴向锁定器、扭矩锁定器和定位止销组成,可以在套管柱与井底钻具组合之间传递扭矩和轴向载荷。
坐底套管位于套管柱末端,由扶正器、套管锁定短节和套管鞋等组成。
钻进时,井下钻具组合通过钻井锁锁定在坐底套管的锁定短节上,形成套管钻井总成。
用套管和可回收式钻具钻井时,要求切削结构要小到能够穿过套管同时又能钻出比套管外径大的井眼,这是通过小直径的领眼钻头和后面的管下扩眼器来完成的。
钻井套管分类钻井套管是石油工程领域中的重要设备,它在油井钻进过程中起到了关键的作用。
根据不同的分类标准,钻井套管可以分为以下几种类型。
一、按照用途分类1. 生产套管:生产套管是用于油井生产阶段的套管,其主要功能是保护油管和油井壁,确保油井的安全稳定运行。
生产套管通常由高强度的合金钢制成,具有抗腐蚀、耐高温等特点。
2. 冻结套管:冻结套管是一种特殊类型的套管,它主要用于在油井钻进过程中,对地层进行冻结,以防止井壁坍塌。
冻结套管通常由特殊的冻结剂填充,通过冷却来实现地层的冻结。
3. 安全套管:安全套管是用于保护油井的环境和人员安全的套管,它通常安装在油井的顶部,起到防止井喷、防止地层污染等作用。
安全套管一般由高强度的钢管制成,具有耐高压、耐腐蚀等特点。
二、按照结构分类1. 连续套管:连续套管是由多段套管组成的套管系统,每段套管通过螺纹连接起来,形成一个完整的套管管柱。
连续套管主要用于井下固井作业,以保证油井的安全和稳定。
2. 隔水套管:隔水套管是一种特殊的套管,它主要用于在油井钻进过程中,隔离不同层位的地层水。
隔水套管一般安装在油井的底部,通过密封和隔离地层水,保证油井的正常生产。
3. 扩张套管:扩张套管是一种可以扩大直径的套管,它通常由两部分组成,内部是一个可伸缩的套管,外部是一个固定的套管。
扩张套管主要用于油井修井作业,以增加油井的产能和改善油井的生产状况。
三、按照材料分类1. 钢套管:钢套管是最常见的一种套管,它通常由高强度的合金钢制成,具有优良的耐压、耐腐蚀等性能。
钢套管广泛应用于石油勘探和开发领域。
2. 塑料套管:塑料套管是一种新型的套管材料,它通常由聚合物制成,具有轻质、耐腐蚀等特点。
塑料套管主要用于浅层油井或者特殊环境下的油井。
3. 复合套管:复合套管是一种由不同材料组成的套管,它将不同材料的优点结合起来,具有高强度、耐腐蚀等特点。
复合套管主要用于特殊环境下的油井,以满足特殊的工作要求。
钻井套管分类
钻井套管是石油钻井中的一种重要工具,其主要作用是保护井壁、防止井壁坍塌、控制井涌等。
根据不同的应用场景和要求,钻井套管可以分为多种类型。
1.套管分类
按照管道的直径和厚度的不同,可将套管分为多种类型。
一般来说,套管分为生产套管(生产钻井套管)、中间套管、防漏套管、固
井套管等。
2.套管材料分类
按照套管的材料不同,可将套管分为多种类型。
目前,套管的主要材料有碳钢、合金钢、不锈钢等。
其中,合金钢套管具有抗腐蚀性能优异、耐高温性好等特点,被广泛应用于海洋石油勘探等需要在极端环境下使用的场合。
3.套管用途分类
根据套管的用途不同,可将套管分为多种类型。
例如,生产套管用于油井生产过程中,起到固定地层和保护井眼的作用;防漏套管用于防止油井漏油;固井套管用于固井作业中等。
4.套管连接方式分类
按照套管的连接方式不同,可将套管分为多种类型。
目前,套管的连接方式主要有螺纹连接和非螺纹连接两种。
其中,螺纹连接具有连接简单、易于拆卸等优点,因此被广泛使用。
非螺纹连接则被广泛应用于高压、高温等特殊情况下的井下作业。
总之,钻井套管根据不同的分类标准,可以分为多种类型。
在实际的钻井作业中,选择合适的钻井套管类型,能够提高钻井的效率和安全性。
钻井套管分类
钻井套管是在钻井过程中使用的一种管材,用于支撑井壁和防止井壁塌陷,同时也可以起到固定钻头和液压控制等作用。
根据不同的材质和用途,钻井套管可以分为多种类型。
下面,我们来看看具体的分类:
1. 钢套管
钢套管是常见的一种钻井套管类型,主要由无缝钢管制成,具有高强度、耐磨损、耐腐蚀等特点。
根据不同的用途和要求,钢套管可以分为多种规格和型号,例如浅层套管、中层套管、深层套管等。
2. 聚合物套管
聚合物套管是一种新型的钻井套管材料,主要由高性能聚合物材料制成。
相比传统的钢套管,聚合物套管具有重量轻、强度高、耐磨损、耐腐蚀、防腐蚀等优点,同时也可以降低钻井成本和环境污染。
3. 复合材料套管
复合材料套管是由多种材料组合而成的一种钻井套管类型,主要由聚酰亚胺、碳纤维、玻璃纤维等材料制成。
复合材料套管具有重量轻、强度高、耐高温、耐化学腐蚀等优点,适用于深海、高温、高压等复杂环境下的钻井作业。
4. 真空井套管
真空井套管是一种特殊的钻井套管,主要由高强度的钢材制成,内部是一个真空室。
真空井套管可以防止地层油气泄漏,同时也可以提高钻井效率和安全性。
总之,钻井套管是钻井作业中不可缺少的重要部件,不同类型的钻井套管适用于不同的钻井环境和要求。
在钻井作业中,需要根据具体情况选择合适的钻井套管类型,以确保钻井作业的顺利进行。
套管操作规程1 下套管作业1.1 下套管准备1.1.1 进入井场的套管按下井顺序进行卸车,卸车一律用抓管机或吊车进行(卸套管时作业人员要站在安全位置)。
用吊车进行卸套管作业时要办理三级作业许可,并组织召开相关作业人员交底分工会。
将套管在管架上分层摆放(不超过三层),用管架挡销或铁丝捆绑固定好套管。
1.1.2 钻井队技术员与工程监督共同对到井套管进行验收,并清点到井套管的数量,逐根进行登记。
1.1.3 钻井队负责对到井的套管(包括短套管、联顶节)进行逐根通径,采取气驱通径规通套管时,严禁人员处于套管通径规出口前方,控制好气量大小;技术员负责对到井的套管(包括短套管)进行丈量和编号(丈量人员要选好站位,防坠落伤害)。
1.1.4 钻井队技术员负责对到井的下套管工具及附件进行验收;作业人员准备好套管密封脂。
1.1.5 接好灌钻井液装置,备好套管与方钻杆变扣接头。
1.1.6 装好井口装置,未安装环形防喷器的井应换装套管闸板芯子;检查地面所有的设备符合要求。
建议:由于表套口径较大,在斜直井中下表套容易遇阻,建议表套下端安装浮鞋。
准备工作1)更换9 5/8”卡瓦体;2)安装9 5/8顶驱下套管装置规格,安装反扭矩杆下9 5/8套管1)将套管放置钻杆输送装置上,伸出卡钳长度不小于650mm。
2)动力头与钻杆输送装置翘起对接,确保钻杆输送装置上套管与动力头同轴。
3)钻杆输送装置前伸,将套管送入下套管装置主体内部,套管接头端面进入套管≥570mm。
4)驱动液缸伸出,卡紧套管。
5)松开钻杆输送装置钳体,动力头浮动上移,上扶正器伸出,将套管送至井口,6)套管下放入井,套管接头送至井口。
7)夹持器夹紧套管,锁销伸出。
8)驱动油缸回拉,下套管装置释放套管;顶驱上移至下套管装置与套管分离。
9)重复步骤1)-5)10)井外套管与井中套管接扣,接扣压力不大于16KNM11)松开夹持器锁销,松开夹持器12)重复步骤6)-8)继续重复上述过程,实现整个下套管流程。
钻井石油套管作为一种重要的石油开采设备,钻井套管是石油工业的重要组成部分。
套管可以保护井壁免受崩塌和油气泄漏的侵害,同时还可以使工程人员更快、更安全地进行井筒钻探。
本文将深入介绍钻井套管的构造、作用、类型和应用。
一、钻井套管的构造钻井套管由三部分组成:套管本身、套管尺寸和环节。
套管主要是由钢管制成,其尺寸取决于井孔直径、环空和生产井的性质。
套管尺寸通常在1到3英寸之间。
此外,套管还有多个环节,每个环节都有特定的作用。
预制套管环可以算作套管的一个例子。
它的作用是确保套管能够正确地按规格和程序安装到所需的井身部位上。
此外,钻井套管还有许多其他的构造,例如套管体、中央关节、光滑接头、螺纹连接头、下螺母和上螺母等等。
二、钻井套管的作用钻井套管可以起到保护石油和天然气排出口的作用。
钻井套管的安装和更换通常都需要另一个装置——环空。
环空可以确保套管能正确地安装到可能需要深入的地方,例如石油和气体渗透至井下。
此外,钻井套管还可以保护井身和石油层。
由于这个原因,钻井套管很常被用在非常极端的地质环境当中。
这些环境有时可能会导致坍塌、泄漏或发生其他危险情况。
三、钻井套管的类型在石油开采过程中,有多种钻井套管类型可供选择。
一些常见的套管类型包括全环井壁套管、传导井壁套管和生产井壁套管。
对于不同类型的生产井,应用的套管就会有所变化。
例如,深层井可能需要更多的个数和更高的水平强度,从而需要更大的直径和强度的套管。
四、钻井套管的应用钻井套管不仅被广泛应用在石油开采行业中,还被广泛应用于消防、地质勘探、农业和天然气行业。
在这些行业中,钻井套管可以发挥完全不同的作用。
例如在农业中,钻井套管可以用于灌溉,也可以用于污水收集。
钻井套管不仅在工业中得到广泛应用,也在环境工程领域有很多应用。
总之,钻井套管是一个成功、多样化和受欢迎的石油工业装置,它可以保护井身和油气出口免受崩塌和泄漏的侵害。
此外,它还可以帮助提高钻井效率,缩短钻井时间,从而为该行业带来更多的效益。
钻井套管知识点总结钻井套管是一种用于石油和天然气勘探开采的重要工具,它通常由钢管和套管组成,用于在地下井里支撑井壁、保护钻头、防止油层塌陷和污染等作用。
本文将对钻井套管的结构、功能、材料、安装、检测和维护等方面进行总结。
一、结构钻井套管通常由多个套管段组成,每个套管段长度一般为9~13.5m(30~45ft),直径从2 7/8英寸到13 3/8英寸不等。
套管管壁厚度一般为6~11mm(0.24~0.43in),直径和壁厚取决于井深、井斜、地层特性和井内流体等因素。
二、功能1. 支撑井壁。
在井钻进程中,井壁会受到地层岩石的自重和地层压力的作用,容易发生塌陷和崩落,钻井套管的主要作用就是支撑井壁,防止井壁塌陷。
2. 保护钻头。
钻井套管可以保护钻头免受地层岩石和井内流体的侵蚀,延长钻头的使用寿命。
3. 隔离地层。
通过设置环空套管,可以隔离地下不同地层,防止油层压力过大、地层流体渗透和油层污染。
4. 完井。
在钻井完毕后,通过设置固井套管,可以进行油层压裂和水泥固井,保证油层渗透性和完整性。
三、材料钻井套管通常由碳钢、合金钢、耐腐蚀合金或钛合金等材料制成,选用材料必须具备良好的机械性能、耐腐蚀性能和耐磨损性能。
碳钢套管适用于一般钻井环境,合金钢套管适用于高压、大直径和高温的钻井环境,耐腐蚀合金和钛合金适用于腐蚀性地层和特殊工艺要求的钻井环境。
四、安装1. 套带接头。
套带接头是连接钻井套管和套管管柱的关键部件,用于传递扭矩和牵引力,使得套管能够顺利地下入井。
2. 下入井。
通过顶钩、悬吊器、下入管和冲击器等辅助工具,将套管管柱逐节下入井,直至达到设计深度。
3. 固定套管。
通过旋接、下压、扭矩检测和压力试验等操作,确保套管与钻井井壁、井口和井底的密封和牢固,从而达到预期的支撑和隔离效果。
五、检测1. 磁粉探伤。
通过在套管管壁表面喷洒磁粉,用磁粉探伤仪检测裂纹、毛刺和凹凸等表面缺陷,确保管壁质量。
2. 超声波检测。
套管的作用
套管是石油钻井中非常重要的工具,主要作用是保护钻杆和井壁,并提供下套管高度密封性的环境,以确保石油或天然气从地下层安全地被开采。
以下是套管的主要作用:
1. 提供井眼保护:套管可以保护井眼免受地下水、地层压力和化学物质的影响。
井眼是钻井的最初开挖部分,也是油气开发的关键环节。
套管固定在井眼上,形成井筒,并提供强度和硬度,以防止井眼的塌陷和损坏。
2. 提供高度密封性:套管在安装时会使用密封剂填充套管和井壁之间的空隙,以确保井底流体不会泄漏到地下。
这对于维持井底压力、控制井身和避免环境污染至关重要。
3. 提供流体控制:套管上有一系列的井口和井底阀门,这些阀门可以控制井底流体的流入和流出。
通过调节阀门,可以控制油井中的流体压力和流量,从而实现更好的井底控制。
4. 提供井身墙壁支撑:套管作为井筒的外壁,可以支撑井身壁。
在地下开采过程中,井壁面临着高压和高温的情况,套管可以承受这些压力,防止井身塌陷。
5. 提供下部井眼水泥固化:在钻探过程结束后,套管可以通过井口的下部进行水泥固化。
水泥会填充套管和井眼之间的空隙,形成牢固的固化体,以进一步保护井筒和井身、提供密封性和
加强套管在井眼中的固定。
总之,套管在石油钻井中起着重要的作用,它不仅为井眼提供保护和支撑,还提供了高度的密封性和流体控制,确保地下石油和天然气的安全开采。
同时,套管还通过井口下部的水泥固化,进一步加固了井身和井眼的稳定性,保证了石油钻井的顺利进行。