防磨套管

     套管防磨措施研究进展  摘要: 在大位移井、大斜度井、水平井和深井钻井中,或者在狗腿严重度较大的井段,或者在技术套管下入后的长裸眼钻井过程中,常常出现套管磨损问题.由此而诱发的套管抗挤强度和抗内压强度降低问题制约了油井的后续完井测试作业的顺利进行,影响了油井寿命,严重时还会导致某段油井报废和整口油井报废.国内外学者研究了许多措施来减缓套管磨损问题.通过对这些措施的原理进行研究,为油田作业选用和科学研究提供借鉴.敷焊耐磨带的效果明显,操作方便,是深井钻井、大位移井钻井和大斜度钻井中重点推广的技术. 关键词: 套管磨损;耐磨带;减摩接头 引 言  随着石油工业的发展,深井、定向井和大位移井数量越来越多.在钻井过程中,容易出现钻井时间长、钻杆作用在套管上的侧向力大,由此引起的套管和钻柱摩擦与磨损问题越来越突出,尤其是技术套管的磨损早已引起钻井界密切关注.在我国现在的井身结构设计中,主要是<244. 6 mm(95/ 8″) 和<339. 7 mm (133/ 8″) 技术套管为典型.在这两层技术套管之下的<215. 9 mm(81/ 2″) 和<311 mm(121/ 4″) 井段裸眼段很长,起下钻次数多, 旋转小时数多,而且出现严重狗腿的几率大,这些因素都会对技术套管产生严重磨损.由此引起的严重后果是: (1) 抗挤强度降低.容易出现套管被挤毁使井眼报废或局部井段报废的情况.(2) 抗内压强度降低.磨损套管抗内压强度降低,甚至磨穿而不能承受内压.在井控及中途测试时,将造成严重后果,要么冒套管破裂、地面窜气的风险,要么提前下套管或下套管后再测试.这不仅造成经济损失,而且给加深钻井造成困难,严重时钻不到设计深度.国内外均有大量的例子,我国典型的技术套管磨损的油井有:车古204 井、新851 、圣科1 井、英科1 井、牙哈7 井、克参1 井、东秋5 井、崖城132123井、郝科1 井、却勒1 井、莺琼212123 、阳霞1 井、渤海曹妃甸182221 井和渤中132122 井[1 - 3 ] .其中阳霞1 井因<244. 5 mm SM110TT 套管多处严重磨损,在试油中用清水替换泥浆而造成套管挤毁,后该井报废,损失近亿元人民币.新851 井由于技术套管磨损,高压气体使油层套管破裂,进而使技术套管破裂,导致井口冒气.渤海曹妃甸12221 井和渤中132122 井发生3 次套管磨穿现象[2 ] .因此,需要采取套管防磨技术来保证安全快速钻井.国外许多公司研制了系列工具、形成了系列技术.比如,ARNCO 公司研制了低熔点、自熔性好的新型抗磨材料代替以前所用的硬质合金材料,焊接在钻杆接头上,对套管和钻杆接头同时起到保护作用.一些公司研制了整体式和分体式非旋转钻杆保护器.整体式非旋转钻杆保护器直接联接在钻柱中,在接头位置形成支撑,通过外滑套和心轴间的滑动轴承,避免钻杆接头直接磨损套管,并降低了扭矩.此外,胜利油田研制了一种减摩接头并得到了应用.因此,本文将从国内外解决套管防磨的措施着手,阐述各种防磨措施的原理和效果.