套管钻进及其在地质勘探中的应用前景

套管钻井技术的应用现状和存在的问题日期：2006年07月12日| 来源：石油商报| 作者：套管钻井将建井过程中的钻井和下套管作业结合在一起，大幅度提高了钻进效率。

自1999年以来，Tesco公司的套管钻井系统已在140口井中使用，进尺达750000ft。

套管钻井技术可用于直井和定向井中，套管层数可达3层，尺寸为4-1/2～13-3/8in。

套管钻井最大的优势是在钻穿压力变化带时能大幅度提高钻井效率。

在一些需要下入衬管堵漏的漏失带，采用套管钻井可以继续钻进。

对于低压产层来说，减少钻井的液漏能明显提高油井产量。

套管钻井可以降低钻机的作业费用，减少井下复杂情况的处理时间，并可避免采用一些故障预防措施。

套管钻井可以有效防止漏失和井控事故。

常规钻井作业时，在下套管之前要进行一次短起下钻以防止发生井下事故，而采用套管钻井后就可以不再进行短起下钻作业。

套管钻井系统由井下和井上两部分设备组成，它采用常规套管代替钻杆，从而实现钻井和下套管同时进行。

由顶驱驱动套管旋转。

钻井液从套管进入井下然后从环空中返出。

套管钻井系统能支撑套管的重量，并施加扭矩。

在软地层钻直井段时，可以采用各种不回收的钻进工具。

在硬地层中钻直井段时，在没有达到套管鞋之前可能需要更换钻头或定向控制。

使用可回收的井底钻具组合就可以解决上述问题。

套管钻井的定向钻进过程在很多方面与常规钻井类似，主要的差别在于钻具要能够穿过套管下入到井中。

导向马达和旋转导向工具在套管钻井系统中仍然可以使用。

采用套管钻井技术的造斜率取决于使用的套管尺寸。

造斜率的上限取决于套管的疲劳极限。

造斜一般采用可回收导向马达工具来实现。

套管钻井技术使用的井底钻具组合通常配用带领眼钻头和扩眼器的钻鞋。

领眼钻头的尺寸要能够通过套管，扩眼器将井眼扩大比套管尺寸略大。

起下钻时，井底钻具组合穿过套管，可以避免对井壁的损害，保证了起下钻的安全。

采用套管钻井的另一大优势是起下钻过程中仍然可以循环钻井液，从而可以钻更深的井。

钻探技术在地质资源勘查应用【摘要】钻探技术在地质资源勘查中扮演着重要角色，通过发展历程和分类的介绍，我们了解到其在矿产勘查、水文地质勘查、油气勘探和地质灾害防治中的广泛应用。

这些技术为地质资源勘查提供了重要技术支持，为资源开发和利用提供了重要的数据支持。

未来，随着技术的不断创新和发展，钻探技术在地质资源勘查中的应用前景将更加广阔。

通过不断探索和研究，钻探技术将为地质资源勘查带来更多的突破和发展，为人类社会的可持续发展做出更大的贡献。

【关键词】钻探技术、地质资源勘查、应用、分类、矿产勘查、水文地质勘查、油气勘探、地质灾害防治、技术支持、发展前景。

1. 引言1.1 钻探技术在地质资源勘查应用的重要性钻探技术在地质资源勘查中扮演着至关重要的角色，其应用不仅可以提高勘查效率，还可以降低勘查成本，同时也可以有效减少勘查过程中的人力物力资源浪费。

通过钻探技术，地质学家和勘查人员可以深入地下，获取地下岩石、土壤、矿石等样本数据，从而了解地下地质构造和岩石性质，揭示地下资源的分布情况，为地质资源开发提供必要的依据和支持。

在地质资源勘查中，钻探技术可以帮助勘查人员快速准确地确定地下资源的质量、数量和分布，为资源评价和储量估算提供准确数据，为资源勘查提供科学依据。

钻探技术还可以帮助勘查人员解决地下地质构造复杂、勘查难度大的问题，提高勘查工作效率，加快勘查进程，同时也可以减少勘查中的盲目性和随意性，提高勘查结果的可靠性和科学性。

钻探技术在地质资源勘查中的重要性不言而喻，其应用不仅可以提高勘查成果的准确性和可靠性，还可以为地质资源的合理利用和保护提供重要技术支撑。

随着钻探技术的不断发展和完善，相信在未来的地质资源勘查中，钻探技术将发挥更加重要的作用，为地质资源的勘查与开发作出更大的贡献。

1.2 钻探技术的发展历程钻探技术的发展历程可以追溯到古代。

最早的钻探技术可以追溯到公元前3500年的古埃及，当时人们利用木棍和石头制成的钻头进行地下勘探。

水资源开发
找水定井
农业灌溉
钻探技术可以用于寻找水源和确定供 水井的位置，为水资源开发利用提供 技术支持。
钻探技术可以用于农业灌溉工程的规 划和设计，为农田灌溉提供稳定可靠 的水源。
水文地质调查
通过钻探可以获取水文地质数据，研 究地下水的形成、流动和储存规律， 为水资源管理和保护提供科学依据。
能源工业发展
源，是最初的钻探技术。
木桩加固
在挖掘较深的地方，为了防止 塌方，古代人们开始使用木桩
进行加固。
井壁加固
为了保护井壁，古人开始使用 草木、石头等材料进行加固。
人工提水
在井壁加固后，人们开始使用 简单的机械装置将水提到地面
。
近代钻探技术
蒸汽钻探
19世纪末期，蒸汽钻探 技术开始出现，它利用 蒸汽机产生动力进行钻
总结词
增强钻杆强度、减轻重量、提高效率
详细描述
高强度轻质材料如钛合金、高强度钢等的应用，能够增强钻杆的强度和耐磨性，同时减轻钻杆的重量 ，提高钻探效率。此外，这些材料还可以用于制造井下器具和管道等。
高分子材料在钻井液上的应用
总结词
提高钻井液性能、降低环境污染
VS
详细描述
高分子材料如合成树脂、聚合物等的应用 ，能够提高钻井液的性能，如润滑性、携 砂性等，降低环境污染。此外，这些材料 还可以用于制造防护涂层、堵漏剂等。
探。
旋转钻探
20世纪初期，旋转钻探 技术开始出现，它利用
旋转钻头进行钻探。
冲击钻探
20世纪中期，冲击钻探 技术开始出现，它利用
冲击钻头进行钻探。
液压钻探
20世纪后期，液压钻探 技术开始出现，它利用 液压产生动力进行钻探
。

套管钻井技术在钻井现场的应用环节分析摘要：套管钻井技术是一种将传统的下钻技术相结合的新工艺，能有效降低钻井成本，优化钻井工期，减少地下油气层的污染，在钻井中得到了广泛的应用。

通过对其工艺特点、应用范围、现场施工等方面的分析，以期为我国在钻探领域的推广应用提供技术支撑。

关键词：套管钻井技术；钻井成本；污染；技术支撑引言：随着技术和经济的发展，钻井技术也在不断地更新，在勘探、开发、生产等方面都有了新的发展。

它具有先进的套管钻井技术，在国内得到了广泛的应用，使其在现场试验、工期控制、成本控制等方面都得到了稳步的发展，从而使我国的油田开发经济环境得到了稳定。

1.套管钻井工艺技术的特点分析在套管钻探中，必须采用套管设备，并在其顶端设置传动机构，确保其设备的选配，从而促进其工作方式的进一步发展。

它的套筒驱动转动使其套筒末端的刀具组钻能转动，能适应实际钻井作业的要求。

为确保最优的采矿工艺，必须进一步加强钻头的使用，扩大钻头的使用，从而达到对钻机的控制。

在此项技术的实施中，钻头将有关的部分进行固定，并将其固定到特定的位置，利用其工具组的锁紧作用，使钻头与相应的机械装置进行联接。

在使用时，要进行钻头的更换，必须采用锁紧装置，并将其运用到绞车上，以加深套管模式，以推动新的钻头的使用。

在这一阶段，我们将对绞车和套管装置进行应用，使钻头的更换环节得到了优化。

确保钻头的钻进环节的最优，这一工艺发展，也是下套管的开发，在钻头完成后，可以进行固定工作。

在套管钻探中，它所生产的井孔比常规钻孔的直径要小。

扩眼钻头本身的规模大小对它的井径有很大的影响。

要使其固井工作顺利进行，必须对其井眼和套管间隙进行优化，使套管的施工更加完善。

为了避免传统的钻柱，采用高效的替代套管，确保了其钻井工作的平稳进行。

此模型的实施，使钻井作业更便利，保证了钻井作业的质量效益，保证了钻杆采购、检验、运输等环节的优化，从而达到了对人力、财力、物力的有效解决，保证了井下钻的时间。

套管钻井技术应用范围及应注意的问题作者：吴晗来源：《科学与技术》2018年第15期摘要：套管钻井技术可以有效降低石油钻机的作业费用，减少井下复杂情况的处理时间，并可避免采用一些故障预防措施，能为企业带来很大的经济效益，同时套管钻井可以有效防止漏失和井控事故的发生。

尤其是通过勘探开发的结合，人们对地下油藏认识进一步加深，从钻井成本、工期、地下油气层的污染角度，套管钻井技术有着较广泛的发展前景。

关键词：套管；钻井技术；现场应用前言：套管钻井技术等新的钻井技术不断出现，让更多的地下油藏知识在勘探、开发、采油过程中逐步被人们所认识。

套管钻井技术首先在大庆油田进行了研究与试验，取得了一手现场试验数据，油层钻遇情况、工期控制、成本控制等均达到了预期效果，说明套管钻井技术工艺的设计符合现场试验要求，尤其是在钻穿压力变化带时能大幅度提高钻井的效率[1]。

一、套管钻井技术应用的范围1.1套管钻井适用于油层埋藏深度比较稳定的油区由于套管钻井完井后直接固井完井，然后射孔采油，没有测井工艺对储层深度的测量、储层发育情况的评价，故此要求油层发育情况及埋藏深度必须稳定，这样套管钻井的深度设计才有了保证[2]。

1.2 适用于发育稳定，地层倾角小的区域由于套管钻井过程中不可避免地存在井斜，井斜影响结果就是导致完钻井深和垂深存在差异，井斜越大，这种差异越大。

而地层倾角的大小、裂缝、断层等的发育情况，对井斜的影响起着重要作用。

因此设计套管钻井区域地层倾角要小，裂缝、断层为不发育或欠发育，才有利于套管钻井中井斜的控制[3]。

二、套管钻井中的准备条件2.1 就位钻机基座必须水平，为设备平稳运转及钻井过程中的防斜打直创造良好的条件。

2.2 套管钻井中所选择套管必须是梯形扣套管，因其丝扣最小抗拉强度是同规格型号圆形扣套管的2倍左右，能有效增大套管钻井过程中的安全系数；其次梯形扣套管，便于操作过程中上卸扣。

2.3 钻头优选条件必须满足施工中扭矩尽可能小，水马力适中的原则。

套管的分类及作用及应用套管，又称为套管管柱，是钻井工具中的一种重要组成部分。

它在石油工程中起到了多种作用和应用。

下面将详细介绍套管的分类、作用及应用。

套管根据其功能和用途的不同，可以分为固井套管、衬管、精细套管、油套管和套管连轮等几种类型。

下面将逐一介绍。

首先是固井套管，它是钻井中最常用的一种套管类型。

固井套管主要用于进行固定井壁、保护地层、控制井漏等作用。

在钻井过程中，当钻进井眼时，必须及时下套管进行固井。

固井套管能够防止井壁塌陷、分层突破等情况的发生，确保钻井安全。

衬管，顾名思义，是用于衬砌井眼和保护地层的一种套管。

衬管是在套管内进行的一种套管工艺，也叫做"套套管"。

在钻进井眼后，如果地层出现问题，如地层塌陷、产实压力异常等，就需要进行衬管操作。

衬管能够提高钻井的成功率，有效保护地层。

精细套管是一种继固井套管和衬管之后的一种套管类型。

精细套管通常是在孔隙型油藏和有害井筒条件下使用的。

精细套管细段直径小于一般套管细段的裸眼孔下，可以减少钻井液污染。

而在有害井筒条件下使用精细套管，能够有效保护完井筒和井筒内设备。

油套管属于一种特殊的套管类型，它是用于保护油气井的一种套管。

油套管的材料和规格有严格的要求，一般是采用高强度、耐腐蚀的特种管材。

油套管在油气井中起到了关键的作用，可以保护油气层、防止井漏和井壁塌陷等。

套管连轮是一种用于提升和下放套管的装置。

套管连轮的主要作用是进行套管的悬吊、运输和放置。

它是连接钻井管柱和套管之间的重要工具，承担着将套管从地面运送到井底、将套管固定在井内的重要任务。

至于套管的应用，主要有以下几个方面：首先是石油工程领域的应用。

套管在石油工程中起到了重要的作用，如保护井壁、控制井漏、增加井壁稳定性等。

它是保证钻井安全和油气开发顺利进行的关键工具。

其次是地热能开发中的应用。

地热能是可再生的清洁能源，而套管在地热能开发中起到了固定地热井壁、保护地层等作用。

此外，套管还常用于煤矿开采、地矿调查、工程地质等领域。

套管开窗侧钻技术及应用从20世纪90年代初期,我国各油田开始研究、应用侧钻井技术,采用侧钻井技术能够减少调整井施工,节省征地、道路建设、采油及地面工程等费用,具有广阔的应用前景;侧钻井技术主要应用在以下几种井况：井下技术状况差套管变形或损坏、井下落物；采油井不出油或低产井；老井油层互窜或油层高含水；调整井网挖掘剩余油,增加可采储量；老井加深,开发或勘探深层系油藏;一、油田开发的现实需求——套管开窗侧钻技术国内各老区油田经过较长时间的开发生产,由于套管变形或损坏、井下落物事故不易处理,以及井下水锥或气锥等多种原因的影响,陆续有部分油水井已不能维持正常生产,造成原油及天然气产量逐年下降,严重威胁到油田的正常生产;为了降低钻井综合成本,特别是有效的利用现有井眼,发挥老井潜力,国内油田加强了小井眼开窗侧钻技术的研究与应用;经过几年来的不断发展,这一技术已日趋成熟和完善;开窗侧钻技术就是利用老井井眼对油藏进行再开发挖潜,并充分利用老井原有的一些采输设备,使原井的生产潜力得以充分发挥的新技术新工艺,从而延长老井使用寿命,提高原油产量,同时还可利用老井的井眼大幅度降低施工成本,缩短施工周期,提高综合经济效益;因而开窗侧钻二次开发老井的油气资源,在今后数年仍具有广阔的应用前景;二、侧钻井设计、施工的相关原则由于各油田油藏埋深、储层物性、地质特点、套管程序有着诸多不同,如何有效利用套管开窗侧钻技术,提高油藏开发效果,需要做大量的研究工作,这主要包括钻井设备优选配套,井眼轨迹设计、监测和控制,钻井液、完井液选型及现场处理维护,完井固井施工及测井射孔等,以形成一套适合各油田的侧钻井技术;1、窗口位置的优化设计侧钻位置的选择与原井套管完好情况、地层岩性、油水层纵向分布状况、工具造斜能力、开窗方式、地质设计有关;侧钻位置的优选应以尽量利用较长的老井眼、缩短钻井周期、节约钻井成本、保证钻井施工安全、延长油井有效寿命、提高油井产量为总原则;具体可以归纳为以下几点：1侧钻位置要尽可能深；侧钻位置以上套管完好,无变形、破裂和漏失,窗口应选择在固井质量好、井斜小的井段,并避开套管接箍2—3m;2若采用锻铣方式开窗,侧钻位置及以下至少20m之内地层稳定、可钻性要好,以便于造台肩和钻出新井眼,并且不易回到老井眼;3侧钻位置应尽量选择在砂岩或非膨胀泥岩地层,最好能避开膨胀页岩和岩盐井段、避开老井的水淹区；侧钻位置应尽可能避开射孔井段,保证开窗和钻进施工安全;4对于出砂严重、窜漏和射孔后套管破裂而需要开窗侧钻的油井,在开窗窗口的位置选定时,要综合考虑侧钻效果;一般开窗位置选在距射孔井段30m以上;5对比井史与测井资料,窗口位置应满足方位、水平位移、造斜点、井眼曲率等综合参数的要求;2、钻井设备配套套管开窗侧钻的钻井设备配套有两种：一是修井机配套,另一种是钻机配套;选用修井机配套进行套管开窗侧钻,具有转速易控制、钻井消耗低等优点,但也存在动力连接单一、处理复杂事故能力低等缺点；而使用钻机配套具有动力强劲、处理复杂事故能力强的特点,但同时钻井消耗高,设备搬按都十分不方便;一般情况下,套管开窗侧钻小井眼采用修井机配套,大井眼采用钻机配套;3、工程优化设计套管开窗技术有两种：一种是采用锻铣器的锻铣开窗技术,另一种是采用铣锥的磨铣开窗技术;磨铣开窗相对于锻铣开窗具有周期短,对钻井液性能和水泥环质量要求低,且事故少等优点,因此目前主要采用磨铣开窗的方式;井眼轨迹优化设计,根据原井眼轨迹,靶点坐标、完钻垂深、最大水平位移、靶前距、入窗要求、水平段钻进的要求,原井允许的窗口位置和定向造斜工具的造斜能力等 ,合理选择造斜点、剖面类型和井眼曲率,并利用计算机软件优化设计出能满足钻井、完井、测井、井下作业和采油需要的井眼轨迹;实践证明：侧钻定向井采用“增一稳”剖面,有利于钻压和扭矩的传递及井眼轨迹控制;侧钻水平井采用“增一稳一增一稳水平”剖面,这种剖面在施工中井眼轨迹控制有充分的调整井段,可以适时弥补工具实际造斜率的误差;在确定造斜率时,第二个造斜率取得比第一个造斜率低,这样在后期油藏位置发生变化时有利于调整;三、钻井施工1、井眼的准备1使用陀螺测量仪进行原井轨迹复查;2下钻通径,检查套管有无变形和破损,注水泥封住原井欲开窗口的以下井眼,并按要求进行试压15Mpa稳压10min;3根据原井眼的陀螺数据和新井眼的设计方位确定斜向器的方向,并用钻柱送入预定位置,用陀螺仪测量、确定斜向器的方向;2、开窗作业磨铣开窗作业采用的铣锥,主要由镶有硬质合金的铣锥体、排水槽、水眼、接头等部分组成;磨铣过程可分为四段：一段起引导作用、二段是磨铣套管的主要段、三段起稳定铣锥扩大窗口作用、四段起修整窗口作用;铣锥下到预定位置后,钻具在转盘驱动下带动铣锥旋转,在斜向器的作用下,铣锥沿着斜向器斜面方向对套管进行定点磨铣,将斜面所对应的套管部分磨铣掉,形成窗口;现场施工时,一般采用复式铣锥开窗,先开泵循环洗井,开始要轻压慢转,然后中压中速磨铣,待铣锥磨铣出一个均匀接触面后,使铣锥沿套管内壁均匀磨铣,至铣出套管后,轻压高速定点快速铣进,长度等于一个铣锥的长度;完成开窗后,如果发现窗口有挂卡现象,可高速轻压修窗,直至无挂阻现象起钻;整个过程中钻井液上返速度均应大于s,否则磨铣套管过程中铁屑不易携带出来∮的油层套管;完成开窗后,一般要起钻换钻头通井检查窗口质量,并沿窗口钻出20—30米新井眼试钻,一切正常方可起钻进行定向施工;3、井眼轨迹监控井眼轨迹监控采用的主要仪器有：有线随钻测量系统、无线随钻测量系统MWD、EMS电子测量系统、陀螺测量系统;井眼轨迹控制因井段不同而采取不同的钻具、钻进方式等,各井段的钻井参数为：钻压10一50KN,泵压10—16Mpa,排量8一10L／s;(1)造斜、增斜段井眼轨迹控制钻具组合：钻头十单弯动力钻具十定向接头十无磁钻铤十钻杆;钻进方式：滑动钻进;监测方式：为了避免磁干扰,一般采用陀螺测量系统进行定向施工,条件不具备时,也可以采用有线随钻测量系统或MWD进行定向作业和稳斜段的监测;(2)稳斜段井眼轨迹控制钻具组合：钻头十无磁钻铤十加重钻杆+钻杆;钻进方式：转盘旋转钻进;采用上述组合,稳斜段钻进时往往达不到稳斜的效果,若裸眼段长需要多次调整井斜、方位;辽河油田钻井一公司设计、加工的近钻头扶正器稳斜效果很好;国内其他油田如胜利、江苏、中原则多采用上述组合表1、江苏油田套管开窗侧钻井主要技术指标四、钻井液及完井液1、钻井液与完井液的特点由于小井眼钻井环空间隙小,钻井液在环空呈紊流状态,环空阻力大,环空压耗增加,使泵压升高,排量受到限制,因此对钻井液性能要求比较高,一般要求钻井液要具有如下性能：能够在较低的排量下清洗井底,悬浮和携带岩屑；具有较低的滤失量；良好的造壁性、较强的防塌能力；具有良好的润滑性能,较低的摩擦系数,并能防止井漏,很好地保护油气层;因此优化环空流型,调整流变参数,搞好现场维护处理是钻井液与完井液技术的关键,也是开窗侧钻井施工成败的关键;2、主要的应用体系目前,国内油田套管开窗侧钻井主要应用了三种钻井液体系：一是正电胶钻井液体系,在开窗井段采用正电胶聚合物体系提高钻井液动切比和携岩性能,进入储层后采用正电胶乳化原油聚磺体系提高钻井液润滑性能；二是低密度油基钻井液体系,主要应用于小井眼套管开窗侧钻大斜度井欠平衡钻井中；三是最新推出的小井眼聚合醇钻井液体系,在小井眼侧钻水平井中应用,以进一步提高了钻井液的润滑性能;在油层保护方面,坚持使用较为成熟的屏蔽暂堵技术,根据侧钻井的特点,优选暂堵剂类型;五、完井技术套管开窗侧钻井完井方式主要有两种：侧钻定向井采用尾管悬挂完井；侧钻水平井采用尾管悬挂筛管顶部固井完井;1、完井技术发展现状目前常规尾管固井技术已经比较成熟,使尾管固井作业向着安全、技术易掌握、施工方便、可靠性强、固井质量好、成本更加低廉的方向发展;随着开窗侧钻技术的发展,侧钻井也大多采用尾管或尾管内管并注水泥浆完井,但是由于该技术发展时间短、侧钻尾管固井技术的特殊性,还存在许多技术难题,造成开窗侧钻尾管固井质量不高;2、主要技术难题1小井眼开窗侧钻尾管固井工具不配套;2尾管悬挂器在上层套管内座挂难度大;由于上层套管内壁磨损腐蚀严重,都有不同程度的直径变化、挤扁、椭园、或腐蚀有孔洞,给尾挂悬挂器座挂成功带来困难;3下尾管施工和固井注水泥作业困难；环空间隙小,循环阻力大,如果水泥浆量多,环空水泥浆液柱高,易因井漏造成水泥低返;4 环空间隙小,不利于套管扶正器的使用;5 不碰压尾管固井,井下留水泥塞;在小套管内钻水泥塞不仅费时费力,而且还容易出现难以处理的复杂情况,甚至还要破坏原本就很薄弱的水泥环,影响固井质量;6尾管重量轻,地面判断井下困难,尾管串不宜“丢手”;内管柱双向阻流尾管固井技术和碰压式尾管固井技术,实现了在侧钻井固井时尾管内不留水泥塞,提高了侧钻井完井技术水平;3、尾管固井技术的改进1、碰压式尾管完井技术该工艺主要特点有：在下套管过程中,允许中途循环钻井液,采取胶塞碰压座封及脱挂,不使用转盘倒扣,适合深井及大斜度井的完井施工;悬挂器采用储能弹簧,坐封位置可任意选定;2倒扣工艺技术倒扣工艺过程采用先例扣后注水泥的方式,防止注水泥完成后悬挂器脱不开的严重后果;3循环冲洗工艺技术实现全通径不钻水泥塞尾管固井,解决了尾管固井后悬挂器喇叭口留水泥塞的问题;该工艺技术的实施以可靠的碰压作为前提条件,在碰压完成后,对管内实施憋压并高于悬挂位置循环压力3一5Mpa,缓慢上提送入管柱,当上提到管内压力下降时停止上提并立即开泵循环冲洗,此时悬挂器密封装置刚刚脱离,对回接筒以上混浆和水泥浆进行循环冲洗两周以上,从而实现了悬挂器喇叭口的全通径要求;4使用非离子表面活性剂进行清洗,消除在井壁和管壁上形成的油膜,形成水湿性,保证了水泥的胶结质量；5配备应急接头由于尾管较短等原因,施工中有时难以判断尾管是否脱开,而反复拔插中心管易导致中心管堵塞器损坏,不能保证密封;这时可将中心管起出,用应急接头替换堵塞器重新下入,确保施工成功;6中心管冲洗式尾管固井工艺技术中心管冲洗式固井工艺技术的特点是：1采用内管循环冲洗法清除多余水泥浆,避免了风险；2能够达到不留水泥塞的目的；3固井施工不用精确计量替量,降低了固井施工的难度；4降低了固井施工的替浆压力,保证了施工的安全;江苏油田马侧22井、马侧13—1井及扬侧12—2井实施了尾管冲洗式尾管固井工艺技术, 马侧22井是该固井工艺技术在江苏油田应用的第l口井,井深1706m,最大井斜46°,套管下深1698m,水泥浆返高1066m;∮88．9mm管串结构为：引鞋＋套管×1根＋浮箍＋短套十浮箍＋套管×l根＋球座短节十套管＋定位短节十套管串＋∮139．7mm×∮88．9mm中心管冲洗式全通径液压式尾管悬挂器＋∮73mm钻杆;整个固井施工过程顺利,达到了预期的设计要求,实现了全通径不留水泥塞的固井目的;六、套管开窗侧钻技术未来展望侧钻井技术的发展初期,仅限于套管损坏和井下落物等停产井的恢复工作,侧钻位移只有几米；随着技术的发展,大井斜、大位移侧钻技术在现场得到应用,侧钻工具、仪器也得到研制、开发和应用；现在,大部分油田配套和完善了侧钻井技术,实现了利用侧钻井技术整体开发低产、难动用的区块油田;侧钻井技术已由单纯的使关停井复产,发展为挖掘剩余油潜力的重要手段;目前,我局已将这一技术列为今后重点攻关课题,我们相信,随着我们的科研攻关的成功,随着国际、国内的技术交流的进一步的加强,随着中短半径侧钻水平井等技术应用和实践,多底井分支井技术、短半径、超短半径径向水平井技术的不断成熟和发展,套管开窗侧钻技术一定会有良好的应用前景;致谢：在本文的编写的过程中,江汉石油学院程教授、华北石油学校李老师多次给笔者辅导指正;在此深表感谢;同时,笔者也得到函授班同学、单位同事的大力帮助,这里一并表示谢意主要参考数目：1、钻井工艺原理编着：刘希圣石油工业出版社2、钻井手册甲方石油工业出版社3、石油钻采 20002年第2期。

钻井技术在地质勘查中的应用地球是一个充满了未知和谜团的星球，想要揭开地球的秘密，需要经过深入的地质勘查。

而在地质勘查中，钻井技术扮演着重要的角色。

钻井技术的发展使得我们能够深入地下，获取大量的地质信息，从而帮助我们认识和理解地球的构造和演化。

本文将探讨钻井技术在地质勘查中的应用，并对其发展前景进行展望。

首先，钻井技术在石油勘探中起到了关键作用。

石油资源是我们现代化社会的重要能源之一，而钻井技术则是开采石油的重要手段。

通过钻井，我们可以深入地下几千米甚至几万米的深度，定位和开采埋藏在地下的石油储层。

钻井技术利用了旋转钻头和钻井管道，通过不断地钻石和冲洗井底，达到深入地层的目的。

通过钻井，地质勘查人员可以分析地下岩层的状况和储层的分布，从而确定石油的产量和开采方案。

钻井技术的不断创新和发展，提高了勘探效率，降低了开采成本，使得石油勘探取得了显著的进展。

其次，钻井技术在地热能勘探中也具有广泛应用。

地热能作为清洁可再生能源的代表，被越来越多的国家和地区重视。

利用地热能可以减少对化石燃料的依赖，降低能源的排放和消耗。

而钻井技术则是地热能勘探的重要手段。

通过钻井技术，我们可以深入地下，找到地热能资源的富集区域。

钻井技术可以用来测量地下热量的分布和温度的变化，从而判断地热能资源的储量和可开采性。

钻井技术在地热能勘探中的应用，不仅可以为推动清洁能源发展做出贡献，还有助于减缓气候变化的影响。

除了石油和地热能勘探，钻井技术还在地质灾害预测和监测中发挥重要作用。

地质灾害如地震、滑坡和地面沉降等对我们的生命和财产安全造成了严重威胁。

而通过钻井技术，我们可以获取地下岩层的信息，推断出地下断层的位置和特征，从而预测地震的可能发生时间和范围。

此外，钻井技术还可以监测地下水位和地面沉降变化，提前预警滑坡和地面沉降等地质灾害风险。

钻井技术的应用可以为地质灾害的防控提供科学依据，减少灾害对人类的危害。

钻井技术在地质勘查中的应用前景广阔，随着科技的不断进步，其发展潜力越来越大。

地质勘查钻探技术应用及发展摘要：矿业的快速发展推动了我国地质钻探技术的发展，并取得了显著成绩，但与一些发达国家相比仍然存在不少的差距。

近年来随着环境问题的日益恶劣，矿产资源在不断减少的同时也对环境造成了不可逆转的伤害。

因此，需要不断地对我国地质钻探技术进行创新，发掘现有技术中存在的问题并不断地完善，促进我国地质勘探事业的发展。

鉴于此，文章对地质勘察技术的应用现状进行分析，并指出了未来的发展方向，以供参考。

关键词：地质勘查；钻探技术；应用；发展引言伴随我国社会经济的快速发展，对于各种能源的需求量不断增加，能源危机成了当前全球面临的共同危机。

地质勘察钻探技术可以对地表以下资源进行探测，掌握地质资料，为工程建设及矿产资源的开采提供精准的资料。

现如今钻探技术的应用领域更加广泛，各项工艺技术与设备也不断更新，随着地质钻探技术的发展，不仅能够缓解能源危机，还能够促进我国经济可持续发展.1地质勘查钻探技术概述地质勘查钻探技术采用钻孔设备在地层中进行钻孔，将地层岩石进行破碎的钻井方法与技术.掌握地下实物资料，对地下岩土层信息进行合理验证的一类技术手段.随着我国钻探设备与技术的不断发展，国家加大资金投入力度，使我国钻探技术有了独特技术体系.而地质钻探技术历史比较悠久，也是人类生存与发展的基础学科.由于我国幅员辽阔，矿产资源种类较大，且具有较大的储存量，为我国经济发展做出重大贡献.地质钻探技术涵盖面广，包含矿产资源、地质状况以及地下水开采等的勘查，对人们生产生活产生非常重要影响.人类发展离不开钻探技术支持，其发展速度对社会经济产生直接影响，所以说，如何合理利用地质钻探技术发展，满足新形势需求，对地质工作具有重要支撑作用，是当前地质勘查钻探技术需面临的挑战.2地质勘查钻探技术的工作原理分析2.1反循环技术反循环技术在使用过程中，因介质存在着一定的不同，可以将其分为水力技术与空气反循环技术两类.后者的主要工作原理是对空气进行压缩后，作为介质运送压缩空气到孔底时，利用双壁式钻杆中的外管，使潜孔锤受到空气膨胀作用下会出现冲击力，进而使其撞击在岩石上面，然后采取双壁式钻杆把岩屑从地面带出，岩屑是钻探过程中取到的样品，能够化验此区域地质情况，并做出合理分析.而力反循环连续取芯技术的主要介质则是清水，待送至孔底以后，则结合双壁钻杆管隙，将岩芯带入到地面，以便更好地进行化验.2.2绳索取心技术在勘探过程中，可采取此技术将岩心取出，若遇到非钻头故障以后，则需要严格进行检查，或者将其进行置换，方可将钻杆提取.在钻探过程中，岩心充满岩心管后，避免全部提出，可采取打捞的形式，或者运用工具提取的方式.2.3液动锤钻探技术当前,此类技术应用范围广且比较成熟,在促进我国地质勘查的发展中,处于国家比较先进之列.其工作原理是采用回转钻探为基础,在冲洗液驱动作用下,使液动锤受到一定的冲击力,将其产生能量进行有效传递,再在钻头作用下,将岩石破碎.通常来说,采用泥浆泵传递过程中,涂动锤跟随着钻头深入到孔内,且给予钻头一定的冲击力,进而形成负荷,为钻头增加力量。

套管钻井技术的未来趋势
高压高温
随着油田的不断深入开发和勘探 ，套管钻井技术将面临更加复杂 的地质环境和更高的压力和温度 ，需要加强相关技术和设备的研
究和应用。
深海和极地
随着全球能源需求的不断增加， 深海和极地等极端环境下的油气 资源开发将成为未来发展的重要 方向，套管钻井技术将在这些领
域发挥重要作用。
素之一。
03
密封不良
套管连接处是密封的关键部位，如果密封性能不好，会导致油气泄漏，
严重影响油田的正常生产和开发。同时，密封不良还可能引发安全事故
。
套管钻井技术发展趋势
发展高效耐用的套管材料
针对套管磨损和破裂等问题，未来将更加注重发展高效耐用的套管材料，如高强度合金钢 、陶瓷复合材料等，以提高套管的使用寿命和可靠性。
套管钻井技术面临的问题
01
套管磨损
在钻井过程中，由于地层岩石的研磨性和地层压力等因素，套管会受到
不同程度的磨损。特别是在高转速、高压力等极端条件下，套管的磨损
速度会加快，导致其使用寿命缩短。
02
套管破裂
由于地层应力、高温高压等因素，套管可能会出现破裂现象，导致井喷
等事故发生。此外，套管连接处的密封性能也是影响套管质量的重要因
通过技术创新，该地区油田的采油效 率和安全性得到了显著提升，并且降 低了钻井成本。同时，该技术的推广 应用也为其他油田提供了借鉴和参考 。
THANKS.
优化设计
合理选择套管类型
根据地质情况和工程需求，选 择适合的套管类型，如钢质套 管、铝合金套管等，以适应不
同的地层和压力条件。
优化套管结构设计
根据实际需要，对套管结构进行优 化设计，如增加扶正器、改变连接 方式等，以提高套管的稳定性和使 用寿命。

成 果 效 益
我国套管钻井技术现状：
• 2002年1月，中国海洋石油与威德福合作在渤海和南海东部成功应 用了套管钻井技术(见实例2）。 • 2003年11月中石油吉林石油责任有限公司开展了陆上表层套管钻井 先导性试验工作，并取得了成功，所用套管为7″×6.91mm的J55套 管，施工井深300mm。
套管钻井设备及技术参数套管钻井设备及技术参数大纲概述概述研究背景研究背景套管钻井特点套管钻井特点1122334455套管钻井应用及发展前景套管钻井应用及发展前景一概述?基本概念套管钻井技术是指在钻井过程中直接利用套管代替钻柱来完成钻井作业即用套管代替钻杆和钻铤来对钻头施加扭矩和钻压做到边钻进边下套管钻完后套管留在井内作完井用的一种钻井技术
Tesco 套管钻井系统
通过钻具组合上部的钻井 锁对钻具和套管井陉机械 连接和液压密封，同时在 套管柱处安装了一个嵌入 和取出的装置（如管下扩 眼器、泥浆马达、取芯工 具或导向系统等
可导向尾管 钻井技术
二、研究背景
• 国内发展现状 ：
◆吉林油田开展了不更换钻头套管钻井技术的研究，建立了适应 转盘钻井驱动方式的浅井开发井套管钻井工具配套系统，解决 了国内陆上油田在现有钻井设备条件下实施套管钻井的难题。 ◆胜利石油管理局研制了满足套管钻井现场应用要求的偏梯形特 殊螺纹套管、可钻式钻鞋、井口套管快速连接器等一系列配套 工具。 ◆大庆油田开展了尾管钻井技术研究和试验。 ◆中国石油勘探开发研究院开发了适合套管钻井方式的套管驱动 器和钻头丢手。
第一部分：钻鞋内胎
第二部分：刀翼和切削齿
Drillable Copper Nozzle （可钻式铜质喷嘴）
第五部分：水眼、喷嘴
第三部分：保径块
Tungsten Carbide Gauge Pad （镶有碳化钨小块的斜列式条 形保径垫）

擦，因此，密封胶套在套管内运动
的过程中应保持收缩状态。当井下
工具
串到
位
后，
由弹簧作用活塞使密封胶套膨胀。加拿大
Hale Waihona Puke Tesco 公司的试验证明，密封器的设计不合理
可能影响井下工具串的下入和提升，严重时可
能使井下工具串“卡死”在套管内。另外密封
器在井下工作不正常将造成套管与井下工具
串之间泥浆的“短路”，引发严重的井下事故。密 封器最大密封压力为 35MPa，工作密封压力为
2、地面设备 为利用套管钻井方法钻井，专门制造了一种钻机。同常规钻机相比， 该钻机有了根本性变化，钻机高度降低，与同吨位的常规钻机比重量下降 50%。还增加了如下几种设备： ※ 安装了一个钢丝绳技术，能够下入和起升井下工具串。 ※ 安装了一个分离的游动滑车、天车、以及顶驱，以有助于通过套管 下入钢丝绳。 ※ 在顶驱上面安装了一个钢丝绳防喷器和钢丝绳密封装置。 ※ 增加了套管加紧驱动头。 1）套管钻井专用钻机 把常规钻机稍作改造就可完成套管钻井任务。但是，用特制的钻机进 行套管钻井，具有更好的经济性。套管特制钻机为车载液压钻机，井架为直 立单桅杆，钩载为 100 吨，5 1/2″套管可下深 3000 米，4 1/2″套管可下深 3960 米，钻机功率为 820kW。钻机配套绞车为单鼓液压绞车，是由两个 125 液马达拖动，钢丝绳直径为 22.2 毫米，提升力为 100 吨。钻机配套盘式刹 车为双盘四钳液压盘式刹车。钻机还配置了用来起下井下工具串的专用绞 车，该绞车为液压绞车，最大提升力为 20 吨，钢丝绳直径为 16 毫米，提升 速度为 120 米／分钟。该钻机为车载钻机，整套钻机只需 7 辆车即可完成迁 移。 2）顶驱、天车、游车 套管钻井专用顶驱配置了 Tesco 250 HMI 液压顶驱，钩载为 250 吨，输 出扭矩 21,000N．m，最大转速 220rpm。该顶驱增设了适应套管钻井所需的 钢丝绳防喷器和钢丝绳密封器（如图 8）液压式钢丝绳防喷器和钢丝绳密封 器安装在顶驱的上端，与水龙头冲管相通。在水龙头和游车之间加装液压式 钢丝绳防喷器，主要是为了加强井控。钢丝绳密封器使钻机更能适应井下工 具串的泵送作业。

2023年油套管行业市场前景分析
随着石油勘探、开采、生产规模的日益扩大，油套管行业市场需求逐渐增大。

油套管是石油开采中最基本、最重要的工具之一，而油套管市场的发展也是直接关系到石油生产和国民经济发展的。

市场前景：
一、需求量增大
随着国内外石油勘探开采的不断深入，油田地质条件的复杂性变大，对油套管材料的性能、质量及规格等提出了更高的要求。

因此，其需求量也将逐步增加。

二、技术更新及创新
油套管行业在发展过程中，技术创新一直是推动市场发展的重要因素。

目前，国内外的多项技术创新令油套管材料逐步更新换代，这就带来了市场上新的机遇。

三、工业化发展
油套管作为重要的石油工业耗材，是支撑石油工业的基础之一。

因此，随着国家工业化的全面推进，油套管市场的需求量也必将不断提升。

四、全球经济的发展和能源需求的增长
随着世界经济逐渐由“国际制造”向“国际竞争”转变，全球经济的发展带来了不同的能源需求，这些需求将直接或间接地推动油套管市场的发展。

总之，未来的油套管市场发展的前景十分广阔。

尤其是在工业化、技术创新、国际化等方面，为油套管行业的发展注入了新的动力。

然而，要想真正抓住这些机遇，关键在于创新能力、服务质量和客户的满意度等方面的提高，从而保证油套管行业能够持续、快速、稳步地发展下去。

171在地质勘探中，很多情况下要到达地质比较复杂的第四系地层，而且还时常会遇到风化和熔断较为严重的软层、断裂带等。

在这种复杂的地质中钻井很容易出现异物流落和坍塌的问题，因此需要采用跟套管技术来解决。

跟套管技术在复杂的地层钻探中有着广泛的应用，如高压旋喷施工、矿产勘探、工程地质勘察等，实际的应用中也取得了较好的效果。

但是目前跟套管技术在石油领域的应用还较少，因此可创新的将其用于石油钻井中，以此来针对性解决易漏、易垮地形的钻井问题。

1 跟套管技术简介跟套管技术已经发了一段时间，目前其技术已经较为成熟，应用的范围也较广。

结合当前的实际情况，跟套管技术的常见应用主要有以下几种：斑加钻跟套管钻进。

该技术通常只用于钻浅孔，在套管的顶部设置平台，在平台上人工操作钻杆，从套管内向下钻进。

偏心扩底式跟套管钻进。

该项技术常用的是潜孔锤，从套管内下到孔底，在底部安装有偏心式的扩底钻头，这样钻孔就会略大于套管，当潜孔锤在冲击时就会带动套管同时跟进。

同心式跟套管钻进。

该技术是在套管的底部安装换装钻头和管鞋，用钢丝绳将其固定承插，在管套内放入潜孔锤和导向钻头，当潜孔锤对导向钻头冲击时会带动套管一起钻进。

顶驱式跟套管钻进。

顶驱式跟套管钻进是在钻杆的顶部安装冲击机构，这样就能实现在管套内超前钻孔。

当钻机运动时，其回转机构会驱动套管同时的回转跟进。

顶居式跟套管钻进。

顶居式跟套管钻进技术是首先用搓管机将套管钻入一定的深度，在套管顶部用液压驱动钻头，这样就可在套管内反循环向下钻进排渣，套管在液压机的驱动下跟进。

水域微型顶居式跟套管钻进。

水域微型顶居式跟套管钻进是将套管穿过甲板后插入水底，通过轻型的钻机取样，如图1所示。

一般而言，水域微型顶居式跟套管钻进主要是用于水域的钻探，可随着钻孔的深入跟进套管。

图1 水域微型顶居式钻机1—吊环，2—汽油机，3—接水龙头，4—变速箱，5—钻杆，6—给劲手轮，7—底座，8—套管，9—绞车，10—出水口。

一、套管钻进概况
套管钻进技术起源于石油钻井行业，称为套管 钻井；地质勘探行业称之为套管钻进。
（一）套管钻进的意义
采用套管钻进，通过随钻下套管的方法，使套 管顺利穿过和有效隔离复杂地层，避免孔壁不稳定 因素导致的钻孔垮塌、掉块、漏失等现象，最大限 度减少孔内故障和孔内事故（例如频繁扫孔、卡钻、 埋钻等），钻孔质量，提高钻探效率。
钻具工作原理：
水压副钻头张开，副钻
头将主、副钻具连接，
主
套管带动钻具钻进。
钻
具
回次钻进结束， 打捞主钻具取心， 同时可更换钻头。
套
管
柱
、
副 钻
孔口投主钻具
具
钻进（状态）
打捞
钻具结构：
右图是处于工作状态的 Φ114钻具。其中：主钻具由钻 头架19、张敛轴22、副钻头20 、Φ89单动双管钻具31等40余 个零件组成。副钻具由Φ122扩 孔器10、上外管11、密封环15 和定位端管18等5个零件组成。
除上述外，套管钻进需要泥浆（工艺）辅助。
Φ114套 管钻进技 术组成图
Φ114mm套管 Φ114mm套管取心钻具 配套器具
辅助工艺—泥浆护 壁工艺
Φ114套管夹持器 Φ114套管提引器 绳索打术 Φ114套管（特制套管）
配套钻头 Φ114套管取心钻具
2、Φ114套管取心钻具
（2）套管钻进类型
套管钻进的关键技术是套管取心钻具—不提钻换 钻头取心钻具，所以，套管钻具的类型取决于钻具结 构类型。
钻具主要类型有扩孔张敛式、整体倒转式、钻头 拼装式三种，其中，扩孔张敛式具有良好的实用性。 工艺所的套管钻进属于扩孔张敛式。
不提钻换钻头取心钻具结构类型
扩孔器张敛式

2023年油套管行业市场需求分析随着我国能源开发的不断推进以及油气钻采技术的不断进步，油套管市场需求在逐年增加。

油套管是一种用于钻井和油气开采的设备，主要作用是作为井壁支撑和导流器，并用于控制井口压力和防止井壁崩塌。

下面从油套管应用领域、市场需求、市场竞争和市场前景四个方面分析市场需求。

一、油套管应用领域油套管主要应用于地下油气开采，包括陆上和海上项目。

陆地钻探包括常规钻井和重点采油区域的深度钻探。

海上钻探则需要高性能的油套管来承受更大的压力和磨损。

二、市场需求目前，全球能源需求呈不断上升趋势，而且油气行业是能源行业的重要组成部分。

据国际能源署（IEA）预测，到2035年，全球石油需求将继续增长，尤其是亚洲地区。

同时，油气资源的开采技术也在不断提高，需要更加先进的油套管设备来支撑这一趋势。

因此，油套管市场需求将保持稳定的增长。

三、市场竞争目前全球油套管市场主要由国际大型企业占据，如美国的哈里伯顿公司、斯伯丁公司，挪威的斯泰托伊公司等。

国内油套管厂商也在市场中占有一定的份额，如中油工程股份有限公司、天健钻探工具股份有限公司等。

竞争主要体现在产品质量和价格方面。

四、市场前景随着我国能源政策的不断推进和油气开采领域的进一步拓展，油套管市场前景广阔。

未来市场重点发展方向是研制出更加高效、耐用、环保的油套管设备。

此外，随着我国油气行业国际化进程的不断加快，国内油套管厂商的竞争力将进一步提高。

以上是对2023年油套管行业市场需求分析的简要总结，可以看出市场前景广阔，但是市场竞争也非常激烈，需要企业有自主创新能力才能在市场中具有竞争力。

2023年油套管行业市场前景分析当前，全球油气勘探和生产工作正不断推进，随之而来的是油套管的需求不断增加。

油套管作为石油工业上的一种管材，其主要作用是将油井的钻探或采油设备注入井中，以便在地层内进行油气勘探和生产。

因此，随着石油工业的发展，油套管行业前景十分广阔。

以下将从市场现状、市场规模以及市场发展趋势三方面进行详细分析。

一、市场现状当前，全球油气勘探和开采工作尚未放缓，且依然处于逐步拓展和加强的阶段。

据《全球油气探明储量排名》数据显示，2019年，全球最大的50个油气探明储量国家累计未探明储量高达8443亿桶油当量。

由此可见，全球油气储备依然十分丰富，未来的油套管市场需求依然存在。

二、市场规模根据市场研究机构的统计数据显示，2016年，全球油套管市场规模达到了128.5亿美元，2019年预计将达到196.1亿美元。

其中，石油工业的高度发展以及不断增长的能源需求是油套管市场规模增长的主要驱动力。

而从地区分布上看，美洲地区占据了目前全球油套管市场的主要份额，其次是中东和非洲。

三、市场发展趋势1、技术升级趋势随着科技的不断推广和新技术的不断运用，油套管的制造技术有了很大的提升。

例如，新型套管材料的研发，能够有效提升套管的强度和耐腐蚀性能，从而提高整体钻探效率和生产效率。

2、产品差异化趋势为了应对市场需求的不断变化和提高消费者对产品的满意度，油套管制造商开始注重产品差异化的发展，这意味着他们需要研发更高品质的产品和更多样化的选项，以满足消费者更加细化的需求。

3、环保趋势目前全球各国都在加强能源、环保政策，这也将是油套管行业发展的新趋势。

在环保意识的推动下，制造商不仅需要更加注重产品的环保性能，同时还需要依靠环保技术将油井钻探和采油过程中产生的环境污染降至最低。

综上所述，作为石油工业的重要组成部分，油套管行业的市场前景十分广阔。

虽然市场规模在一定程度上受到石油价格波动的影响，但是随着技术和环保意识的不断升级，油套管行业将会逐步向着高品质、高效率和高环保性能的方向发展。