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。
套管钻机操作规程模版第一章总则第一条为规范套管钻机操作,保证施工安全和效率,按照国家有关法律法规,结合现场实际,制定本操作规程。
第二条本操作规程适用于套管钻机操作人员进行套管钻井作业。
第三条套管钻机操作人员必须接受相关的安全培训,熟悉本操作规程,并严格执行。
第四条本操作规程内容不得违反国家有关法律法规,以及有关安全操作规程。
第二章设备使用与保养第五条操作人员在使用套管钻机前,必须仔细检查设备的运行情况,确保各个部位正常工作。
第六条设备的操作人员要定期进行设备保养,包括设备的润滑、紧固以及清洁工作。
第七条设备出现故障时,操作人员要及时停机排除故障,严禁强行使用故障设备。
第三章施工前准备第八条操作人员在施工前要仔细查看套管钻井设计图纸和工艺流程,了解作业要求。
第九条根据作业要求,操作人员要准备好所需的工具、备件和消防器材等。
第十条操作人员在施工前要检查井口的固定装置,确保井口安全、稳定。
第十一条操作人员应按照操作规程,对相关设备进行预热和试运行,确保设备正常运行。
第四章施工作业步骤第十二条操作人员要按照规定的顺序和步骤进行套管钻井作业,不得随意更改。
第十三条操作人员要严格按照套管钻井设计要求,选择钻头和套管,并检查其质量和尺寸。
第十四条操作人员在套管内应按要求设置隔水返排泥器,防止沉积物进入地下水层。
第十五条操作人员要根据地层情况,选择合适的钻井液,保证钻井液的循环和泥浆的稳定。
第十六条操作人员在套管钻孔时,要严格控制钻速和压力,避免过程中的卡钻和卡套情况。
第十七条操作人员要及时清理钻井液中的固体物质,确保套管钻井的顺利进行。
第五章安全操作要求第十八条操作人员要按要求佩戴个人防护装备,包括安全帽、安全鞋、耳塞等。
第十九条操作人员要及时清理作业区域的积水和泥浆,保持工作现场的清洁和干燥。
第二十条操作人员要定期检查井口附近的绳索、索具、钢丝绳等设备,确保其正常工作。
第二十一条操作人员要定期进行设备维护和检修,保证设备的安全、可靠。
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。
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。
钻井固井套管流程钻井固井套管可是个超有趣的事儿呢,咱就像讲故事一样来唠唠这个流程哈。
一、准备工作。
咱先得把要用的套管准备好呀。
这套管就像给井穿上的一层保护衣呢。
要挑选质量超棒的套管,可不能马虎。
得检查它有没有裂缝呀,有没有弯曲之类的问题。
就像给战士选武器一样,得选精良的。
而且每根套管的尺寸都得精准,不然就像给小脚丫穿上大鞋子或者小鞋子一样,不合适就没法好好工作啦。
同时呢,还得准备好各种配套的工具,像连接套管的接箍,这就好比是给衣服缝扣子的线,要足够结实,能把套管稳稳地连接在一起。
二、下套管。
接下来就是下套管这个大工程啦。
这就像是把长长的吸管慢慢插到一个很深的杯子里一样。
不过这个可比插吸管难多啦。
咱们得小心翼翼地把套管一节一节地放进井里。
在这个过程中,要保证套管是垂直下去的。
要是歪了,那就麻烦大咯,就像盖房子打地基歪了一样,整个工程可能都会受到影响呢。
在放套管的时候,还得注意下放的速度,不能太快也不能太慢。
太快了可能会把套管弄伤或者让它卡在某个地方,太慢了又会耽误很多时间,毕竟钻井这种事儿,时间也是很宝贵的呢。
三、注水泥。
套管下好了,那就要注水泥啦。
水泥可是这个固井过程中的大功臣呢。
把水泥浆通过专门的设备注入到套管和井壁之间的空隙里。
这个水泥浆就像超级黏的胶水一样,把套管和井壁紧紧地黏在一起。
而且这水泥浆得均匀地注入,不能有的地方多有的地方少。
要是有的地方水泥浆不够,那就像衣服上有个破洞没补好一样,可能会让井壁和套管之间出现空隙,那地下水或者其他东西就可能偷偷跑进来捣乱啦。
注水泥的时候呢,还要注意水泥浆的质量,得按照严格的比例调配,就像做蛋糕得按照配方来一样,不然水泥浆的性能不好,固井的效果也会大打折扣的。
四、候凝。
注完水泥之后,就到了候凝这个阶段啦。
这就像水泥在井里安安静静地休息,慢慢变硬的过程。
这个时候可不能心急,要给水泥足够的时间让它凝固好。
就像咱们种了一颗种子,得等它慢慢发芽长大一样。
在候凝的时候,也要密切关注一些情况。
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。
套管钻井中的准备条件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。
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。
根据扭矩的情况,可以考虑选择牙轮钻头和PDC钻头。
因牙轮钻头数滚动钻进,能有效减少转盘及套管扭矩,但其要求钻压较大,不利于套管柱的防斜。
PDC钻头需钻压小,一般(20-60KN),钻进速度较快,套管柱所受弯曲应力小,扭矩小,符合选择要求。
在选择钻头的同时,还要求选好水眼。
水眼过小,总泵压高,对套管内壁冲蚀严重,长时间高压容易损坏套管;水眼过大,钻头处冲击力低,将影响钻井速度。
3 套管钻井施工中需注意几方面问题3.1 井斜控制问题套管钻井过程中,井斜控制是首要问题,井斜直接影响到所钻井眼的垂直深度。
也就是说油层的埋藏深度与所钻实际深度能否相稳合,关键取决于井斜。
控制钻压10-30KN合理范围内钻进。
由于套管钻井时,套管柱中没有钻铤和扶正器等,在加压过程中,套管柱受压极易弯曲导致井斜。
因此钻井过成中要严格控制钻压,从这个角度讲,选择PDC钻头更适合于套管钻井。
转盘转速控制为低转速,一般控制在60-120r/min内,低转速钻进过程,有利于套管柱的稳定,有利于井斜的控制。
井架基座安装平直,保证开钻井口垂直,加强中途测斜监控,一方面便于了解控制下部井斜控制情况,另一方面便于计算垂深。
3.2 套管保护问题套管钻井完井后,套管柱直接留在井内,因此对套管保护很重要。
要使用套管丝扣胶。
套管依靠丝扣密封,在套管钻井过程中,要使用套管专用胶,保证丝扣部位密封可靠,联接牢固。
套管防腐问题。
套管钻进时,由于旋转,外壁受到磨损,其外防腐层容易脱落。
内壁受到钻井液的冲刷,内防腐层也受到冲蚀。
一是要求用于钻井的套管,做好内外涂层防腐;二是钻井中采用低转速小钻压钻进,有利于减少套管外壁的磨损,三是采用增大钻头水眼尺寸,降低管内泵压,减少钻井液对套管内壁的冲蚀。
套管钻井技术在海洋钻井中的应用摘要:与传统钻井技术相比,套管钻井技术具有节省钻井时间、缩短钻井周期、减少井下事故、节省钻井费用等诸多优势,满足了海上钻井高效率、低成本的最终目的。
文章不仅介绍了目前国内外套管技术的发展和应用状况,还为我国海洋钻井开发套管技术的发展提出了一些初步意见。
关键词:套管钻井;海洋钻井;工艺;发展前景前言:石油是人类社会和经济发展的一种重要资源,而钻井工程是其开发过程中的一个关键环节。
随着科技的进步,钻井技术也在不断地更新,勘探、开发、开采等方面都有了新的突破。
套管钻井技术可以有效改善钻井工程的经济性、效率性和稳定性,其属于当下石油钻井工程中最广泛应用的技术。
1套管钻井技术特点和前提条件1.1套管钻井技术特点在实践中,套管钻井技术主要使用其方式为上部传动机构提供动力,并合理地选择装配零件,以提高钻井作业的效率。
另外,在驱动套管转动下,也会另套管钻井技术的利用程度大幅度提升,可以使钻头上的钻头转动,达到钻进的目的。
套管钻井技术是指通过将钻头与相应部位的对应部位,通过工具锁紧方式将钻头与相关设备组合起来,形成套管钻井装备。
在执行作业时,要经常更换钻头,并要结合锁具、绞车设备的实际条件进行。
由于采用套管技术生产的井筒往往要小于常规钻井工艺生产的井筒,扩眼钻头的大小对钻孔的直径有很大的影响。
为了实现对井筒尺寸的控制,可以通过调节套管的间隙来保证井的尺寸与实际的要求一致。
套管钻井技术实现了快速的钻井作业,可以对钻眼进行有效控制,进而可以有效地减少底部膨胀,减少发生井壁崩塌的可能性,从而提高钻井作业的安全。
1.2应用套管钻井技术的前提条件在实际应用中,套管钻探技术必须做好前期的准备工作,包括:第一,保证钻头底座的平整度,保证在使用套管钻机的时候,设备可以正常工作,避免在钻孔时发生倾斜钻孔,为竖向钻井提供先决条件。
第二,要使套管的稳定性得到改善,必须谨慎选择套管,一般采用梯形扣套管,其最小抗拉强度很高,一般是常规套管的2倍(环形扣套),可以大大提高钻井作业的安全性。