国外钻头新技术

美国贝克石油工具公司、休斯克里斯坦森公司、DPI-ReedHycalog、RBI-Gearhart等公司近年来相继开发出许多钻头新技术。重点介绍新型PDC小井眼双心钻头、牙轮双心钻头、套管钻头、新型套管开窗铣钻工具和两翼满眼稳定器。这些新型井底钻井工具都有其独持之处,适应于套管开窗作业、双心钻井作业和套管钻井作业等各种场合,可提高钻井效率,值得借鉴。     

基于有限元法的套管钻井套管稳定器设计

套管钻井技术作为一项新的钻井技术,在国内外已得到了广泛现场应用。套管钻井中套管稳定器与
钻具稳定器作用类似,可以起到扶正套管柱、减小接箍磨损、减小井斜等作用,国内目前还没有关于套管钻井专用
稳定器的针对性研究与现场使用。通过分析钻柱稳定器和国外套管钻井稳定器的外形特点,设计套管钻井套管稳
定器的整体结构,从与钻井关系密切的结构强度、钻井液流场和岩屑上返三方面入手,利用有限元软件对不同尺寸
套管钻井稳定器进行仿真模拟。对稳定器仿真结果进行多因素分析与优化,得到套管钻井套管稳定器的最优结构
尺寸：本体部位尺寸及扣型与１７８ｍｍ套管相同;螺旋棱外径２４０ｍｍ,竖直高度４００ｍｍ,螺旋棱宽度５０ｍｍ,三条
螺旋棱３６０°周向闭合,螺旋棱根部倒圆角半径为３０ｍｍ;上下引导段高度均为１００ｍｍ。     

套管钻井：钻井施工的下一步变革

总体阐述了套管钻井的概念，讨论了对钻井作业固定成本潜在的影响，举出了在深水井应用φ４０６．４ｍｍ衬管钻井节约成本的例子。同时为选择合适的套管钻井方法，提出了一套套管钻井分类体系，并列出了存在的技术挑战。还说明了由Ｍｏｂｉｌ、ＢＰ Ａｍｏｃｏ、Ｔｅｘａｃｏ、Ｃｈｅｖｒｏｎ与特殊的项目伙伴Ｈｕｇｈｅｓ Ｃｈｒｉｓｔｅｎｓｅｎ公司一起组成的套管钻井项目的组织和目前的计划。     

渤海南堡油田疏松软地层井径问题及其对策

渤海南堡油田由于储层埋藏浅、岩性疏松、胶结强度低 ,在钻探过程中出现了井径扩大问题 ,给钻井和评价工作带来很大的困难。针对这一问题 ,结合地质储层保护和钻井工程等方面的特点及要求 ,对井径扩大的原因进行了研究和分析 ,并综合考虑了钻井参数、储层地质特征对井径问题的影响 ,提出了在水力参数和钻井措施 2个方面采取措施 ,协调钻头水眼、泵排量、机械钻速、钻头转速及辅助措施 ,提出了防止井径扩大、保证井身质量的 10项技术 ,在南堡 35 - 2 - 8Sa侧钻井的钻井作业实践中进行了应用和验证 ,保证了地质评价和资料选取的要求。南堡 35 - 2 - 8Sa井的成功经验 ,对今后开发南堡 35 - 2油田及进一步提高松软地层的钻井质量 ,具有十分重要的指导意义     

渤海南堡油田疏松软地层井径问题及其对策

渤海南堡油田由于储层埋藏浅、岩性疏松、胶结强度低,在钻探过程中出现了井径扩大问题,给钻井和评价工作带来很大的困难.针对这一问题,结合地质储层保护和钻井工程等方面的特点及要求,对井径扩大的原因进行了研究和分析,并综合考虑了钻井参数、储层地质特征对井径问题的影响,提出了在水力参数和钻井措施2个方面采取措施,协调钻头水眼、泵排量、机械钻速、钻头转速及辅助措施,提出了防止井径扩大、保证井身质量的10项技术,在南堡35-2-8Sa侧钻井的钻井作业实践中进行了应用和验证,保证了地质评价和资料选取的要求.南堡35-2-8Sa井的成功经验,对今后开发南堡35-2油田及进一步提高松软地层的钻井质量,具有十分重要的指导意义.     

小间隙套管程序使用的底部钻具组合

减小分层套管柱之间的间隙能有效降低钻井成本。在海上深井钻井作业中 ,为维持表层套管和防喷器足够的额定压力 ,需要使用小间隙套管程序。小间隙套管程序采用的井底钻具组合主要有随钻扩眼器和可膨胀稳定器。详细介绍了新型随钻扩眼器和可膨胀稳定器的结构特点 ,并重点阐述了随钻扩眼器上反向喷嘴的功能。最后用实例说明了随钻扩眼器及可膨胀稳定器在墨西哥湾的应用情况 ,指出这种井底钻具组合的成功应用将促进小间隙套管程序的推广使用     

美国钻井新信息

套管钻井深度达 2 2 90ｍＴｅｓｃｏ公司套管钻井集团最近宣布 ,在Ｗｙｏｍｉｎｇ州一油田采用套管钻井 ,深度达 2 2 90ｍ。在钻这口定向井时 ,先用 2 4 4 .475ｍｍ表层套管钻进约 2 80ｍ ,然后用 1 77.8ｍｍ技术套管钻进 2 0 1 0ｍ完钻。钻进过程中曾遇到井漏、坍塌和硬岩石。为保证套管在高压载荷下下井而不损坏套管联接 ,采用了Ｔｅｓｃｏ公司研制的扶正器专利产品 ;同时还使用了该公司自行研制的套管下井扩眼器 ,这种扩眼器能以普通旋转钻井速度切削岩石 ,还能切削硬岩石。至于软到中等岩石 ,现已开始试验。这套系统 3次下入均获成…     

套管钻井工艺取消起下钻杆柱

美国Ｔｅｓｃｏ公司公布了一种享有专利权的钻井工艺,即在钻井过程中以套管作载体,直接与钻井马达总成和钻头连接,井下工具用钢丝绳下入井内,并与套管最后一个接头锁扣住。这种新的套管钻井工艺省去了起下钻、移送或再连接钻杆花费的时间。套管下井后永远保留在井内,因此?..     

顶部驱动下套管装置

美国沃兰特产品公司为钻井下套管和衬管设计制造了一种顶部驱动下套管装置。它用一个可伸缩锁定器将顶部驱动衬管卡紧在套管的内表面；不同于常规的系统，须将其啮合于套管的连接螺纹内，或将套管用大钳卡紧；可与套管快速连接，其较大的承载能力可在工具下放的同时转动套管。     

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川渝东部地区由于钻井地质情况复杂，钻井成本高，大部分井完井井身结构设计为Φ152.4 mm井眼下Φ127 mm套管固井完井。川渝东地区碳酸盐岩深部地层井眼扩大率较小，一般在2%～5%，实际井径一般在Φ152 mm～Φ158 mm以内，在Φ152.4 mm井眼下Φ127 mm套管环空间隙小，长期以来固井优质率一直徘徊在20%左右，层间封隔质量难以保证。较低的固井优质率难以保证完井作业中的酸化、压裂质量和油气生产作业。为此，文章认真分析了小井眼固井质量低的主要原因是环空间隙值较小。为提高小井眼固井质量，开展了提高小井眼井径扩大率研究，对于全面钻进井段开展双心钻头、取心井段采用扩眼器提高井径扩大率研究，使小井眼井径扩大率达到10%以上、实际井径达到165 mm以上，保证和提高了小井眼的固井质量，固井优质率达50%左右。     

用小间隙井射结构降低钻井技术

用减小套管柱间隙 [(小间隙井身结构(RCCP) ]的方法钻井是很有价值的。这种新技术可以在上层套管下钻出扩大的井眼 ,尤其是在定向井和水平井中更是如此。RCCP有助于降低钻井费用。在海上深井中要增大油层套管的尺寸 ,同时要不改变表层套管和防喷器 (BOP)的额定压力等级 ,这就要求使用RCCP。在当前的油价条件下 ,RCCP不仅适用于深井 ,也适用于许多其它的井。实施RCCP的必要工具和技术不断提高。本文讨论的随钻扩眼 (EWD)和可变径稳定器 (ES)可以通过RCCP降低钻井费用。这些工具将使RCCP的应用更加广泛。EWD随钻扩眼器可以钻套管内的水泥塞 ,并能在钻穿套管鞋后继续随钻扩眼钻进。变径稳定器可以在直井或定向井的扩眼段有效地稳定下部钻具组合 ,其功能与常规尺寸井眼中的一体式稳定器一样。本文提出了一种推荐的RCCP ,描述了EWD和ES工具的开发以及在RCCP和常规井中的应用实例     

等井径膨胀套管技术应急应用研究

等井径膨胀套管技术是石油天然气领域的一个重大突破,也是膨胀套管技术和井身结构的发展方向,文章介绍了一种等井径膨胀套管系统的原理和技术优势,阐述了等井径膨胀套管系统的关键结构。该系统可在钻井过程中作为应急措施封堵复杂地层,实现无内径损失钻进,不仅可作为补救措施,也可成为钻井设计中考虑的技术手段之一,从而优化和完善井身结构。该技术已在复杂井中进行应急应用,取得良好的技术效果,建议在我国加快该项技术的研发和提高应用水平。     

将我们带入21世纪的前沿钻井技术

能降低钻井成本的套管钻井用套管钻井可以降低钻井成本。以取消使用钻杆与节省花在无计划钻井作业上的时间（如侧钻、扩眼与反扩眼等）为目的，套管钻井技术可对如何钻进当前的油气井带来重大的影响。套管钻井是一个高风险、高回报率的研究与开发项目，ＡＲＣＯ公司的研究...     

稠油浅井套管钻井防斜打直技术探讨

由于套管钻井工艺的特殊性,防斜钻具组合设计和井眼轨迹监测均有一定的局限性。结合河南油田套管钻井实际情况,应用模拟计算分析方法,研究了稠油浅井套管钻井防斜打直技术,给出了防斜钻具组合设计及钻进参数优选方案。根据理论计算分析结果及现场实践,建议研制套管钻井防斜专用稳定器,采用单稳定器钟摆组合来提高套管钻井直井井斜控制技术水平。     

等井径膨胀套管技术发展现状

等井径技术是膨胀套管技术的发展方向,该技术可以在钻井过程中保持无内径损失钻进,实现全井采用同一尺寸的套管完井,从而消除井眼锥度,降低建井成本,拓展现有钻探区域。介绍了等井径技术的原理和技术优势,阐述了等井径膨胀套管系统的技术发展及应用情况。     

遥控变径稳定器的研制及应用

为了提高大位移钻井长稳斜井段和长水平井长水平井段的轨迹控制能力,扩大复合钻进进尺比例,提高钻井时效和井身质量,研制了遥控变径稳定器。针对其结构特点,利用液体不可压缩和物体受力平衡的原理,在井口对遥控变径稳定器的变径动作进行了测试,并利用井口测试数据进行部分验证。测试中,该稳定器状态转换遵循控制活塞伸出与平齐的循环规律,活塞伸出泵压大于活塞平齐泵压,相邻泵压绝对差值约1.0 MPa。最后,开展了2口井的入井试验,分别验证了在大位移井稳斜井段和长水平井段工具的工作可靠性和稳斜性能。现场试验结果表明:遥控变径稳定器伸缩控制可靠,配合弯螺杆钻具能实现复合钻进增斜、降斜和稳斜性能,大大减少了滑动调整井眼轨迹的进尺比例和起下钻次数,从而提高了机械钻速和钻井时效,同时也提高了井眼质量。     

套管下扩眼器

美国Andergauge公司开发的一种独特的套管下扩眼器(商品名为Anderreamer),利用机械-液压联合驱动的切削块,在套管下面钻过大尺寸的井眼。一旦钻到套管鞋痕迹及随后的过大尺寸井段,切削块在起出井眼前就收缩起来。切削块是利用液压来扩展,可配上扩展稳定器,将该稳定器装在旋转总成上或转向马达上方,以控制井眼倾斜度。钻工可根据地层选择最佳钻头。扩眼器可一次钻过套管鞋及随后的过大尺寸井眼,还可边钻边扩眼,或扩大原先已钻井段的井眼。 切削块可为任何固定切削元件提供固定座。楔形榫切削块-心轴接头保证收缩可靠,减小井底钻具组合部件的应力和振动。由于同心平衡切削动作,未出现螺旋状的井眼。侧向力减小则增加了可转向能力。作业人员在美国得克萨斯州中部进行扩眼作业时遇到一些问题,便改用这种独特的216～235mm扩眼器,在310m深处从表层套管内钻进,然后继续钻251mm直井,一直钻到1654m的总深度,终于钻成一口尺寸均匀的标准井眼。 柳 君译自Hart＇s E&P 2000,73(4):82     

套管钻井技术在定向井上的应用

使用套管钻定向井的目的是解决井下复杂问题,简化钻井程序,降低钻井成本.套管钻直井的效果得以证实以后,又加大到钻定向井方面.定向套管钻井系统使用一套位于套管下端的电缆可回收式定向钻井装置,替代了钻杆钻井时使用的常规定向工具.可回收井底组合需要从套管内穿过,对钻头、稳定器、泵等下井工具的尺寸都有所限制,其工艺在提高机械钻速、定向控制方面仍有待改进.套管代替钻杆作为钻柱,其直径、强度及井下受力情况、破坏机理也不同,需要进一步分析研究.尽管套管钻井方法还有诸多问题需要解决,自20世纪90年代商业应用以来,通过专用工具的研发换代,结合现场试验不断改进,套管钻井技术得到快速发展,目前已经可以同旋转导向技术组合应用在海上钻定向井,显示出广阔的发展空间.     

美国钻井信息管理系统DFW

美国ＬＡＮＤＭＡＲＫ公司的钻井软件是ＷＩＮＤＯＷＳ环境下的集成化软件，主要包括外中信息管理和定向井设计，钻井设计，井身简图，能收集整理钻井，完井，开发等方面的数据信息，可提供钻井日报，各种曲线和设计，并具有网络和通讯功能，适合于石油公司管理机构和井队作业现场。     

套管钻井技术发展与应用

简要介绍了套管钻井技术的特点及套管钻井技术与常规钻杆钻井技术相比具有的优势,详细介绍了加拿大Tesco和美国Weatherford两大公司在套管钻井技术方面的研究成果,最后介绍了我国套管钻井技术发展及现场应用情况,提出了套管钻井技术需要进一步解决的问题。