石油钻井套管磨损与防护措施研究

石油钻井套管磨损与防护措施研究

王强

中海油田服务股份有限公司钻井事业部塘沽作业公司 天津 市 300452

摘要：在现代石油开采项目中，我们必须把钻井技术和钻井技术作为两个专门课题，积极加强研究、研究和实践，不断改进钻井和钻井技术，以更好地促进和保障石油生产，提高效率和安全性分析了石油钻杆磨损和保护措施，以供参考。

关键词：石油钻井;套管磨损;防护措施

引言

在石油开采项目中，钻井和钻井技术至关重要，决定了石油开采的效率和安全性，因此，我们必须予以高度重视和重视。必须客观了解该国相关技术发展的现状和差距，积极研究、探索和应用科学技术方法，以改进该国的钻井和钻井技术，从而进一步促进和保障石油生产

1概述

在进行石油钻探过程当中，除了设计好井深、井轨迹以避开危险区之外，使用合适的钻杆、套管；设计优良的套管性能也相当重要。伴随着石油工业的飞速发展，面对大位移井、水平井、深井都需要有足够优良性能的钻井套管。所以，分析石油钻井套管磨损十分重要，设计合理的防磨措施也成为了研究人员在科研工作当中尤为需要注意的问题。

2石油工程开展钻井工作所用的技术

2.1水平井钻井技术

这种技术可被视为一种定向钻探方法，主要由特殊的深孔钻探设备和高技术测量装置组成，钻探时倾角超过86度。此技术允许您在应用钻孔工具时对其进行稳定操作，其主要设计点是钻孔工具类型。转盘的多次开口可以最大限度地减少摩擦，并确保设备的工作高度。一般情况下，水平剖面勘探板的准入规则应超过总准入规则的3/4。使用时，您可以根据实际情况调整楔形块和锤子的实际方位。为了防止井壁受到损害，通常进行短程钻探。水平钻探技术使人们能够了解已完成钻探的地区的实际情况，并相应地调整钻探。

2.2连续管道钻探技术

在此阶段，对连续管式钻井技术进行了一些修改，在喷油器上安装了环形橡胶，从而便于开采平衡压力不足的钻井，并防止了对土层的破坏。这将有助于确保在缺乏平衡压力的情况下石油开采活动的顺利运作，并保护石油和天然气储藏。泵无需停机即可应用连续钻井技术，从而可循环利用钻井液，防止井喷。总的来说，这种技术可以在人工井和古井的深度方面发挥积极作用。由于不需要太多的设施和占用空间，在特殊条件下开采陆上或海上油田也有一定的影响。对于管道钻孔，这是将钻孔与下部管道相结合的过程，可调整原始下部钻孔工作，改进气缸的清洗和节水设置，并加快回圈控制。

.3大位移井钻井技术

水平定向钻井技术得到广泛应用和发展后，大位移井钻井技术开始在中国逐步推广，使定位井钻井技术和水平井钻井技术得到了灵活、更综合的应用。这种技术的一个主要优点是，它非常适应工作环境，即使地面条件恶劣，不适合其他工程技术，也能有效地用于大规模流井钻探，这是其广泛传播和使用的主要原因。近海勘探和开采以及更为复杂的海底井口矿床，可以节省大量设备，并大大降低运营成本。对于以前的油田和天然气田来说，这种技术也可能非常有用，因为它有助于扩大石油的流动范围，提高石油生产效率，加快油田的勘探和开发。而且它还可以增加单井的产量，延长单井的寿命。对于小断裂油气田或多个互不相连的小断裂油气田，可以钻好几种不同类型的油气田，钻好大位移井。对于深度和方向不同的小破断油气田，可钻多目标大型三维位移井，不仅能有效节约成本，而且便于管理。此外，这一技术仍在开发和改进之中，预计今后将为石油开采带来更大的技术价值。

3套管磨损的影响因素

3.1钻杆柱的运动形式不同时对套管磨损的影响

钻杆柱在进行起钻和下钻过程当中，无可避免的将会对套管的内壁产生一系列的影响，对此研究人员在做了大量研究后得到结论：钻杆在往复移动时使得套管发生的磨损量要比钻杆以旋转的运动方式运动时产生的磨损量小很多；并且钻杆对套管的磨损程度也与接触角的大小有关，接触角越大时，其导致磨损量增大。

3.2井深、井斜及全角变化率

套管内壁的横向载荷越大，套管磨损越严重。影响横向应力大小的主要因素是井深、井坡率和全角(狗腿)变化率大小。井深越深，井坡越大，井柱因其自身重量比大会产生的井筒侧向力载荷越大，井筒内壁下部磨损越严重；当总角度(狗腿度)变化率较高，且钻杆向狗腿曲线内部拉伸很大时，套管也会承受较大的侧向力载荷，在这种情况下，钻杆会在管内壁顶部引起较多磨损。

4改善钻井工艺的有效对策

为了提高施工人员的质量，重点必须放在钻井过程中使用的钻井工艺的类型和钻井人员的质量上。然而，油田的开发是在训练有素的工作人员很少的情况下进行的，因此难以向科学过渡。虽然钻井技术有所改进，但如果没有合格的工作人员，其效率仍不能令人满意。因此，需要更加重视人才培养，并通过优惠待遇吸引高度合格和有经验的工作人员参与钻探作业，这将有助于提高钻探质量。

5石油钻井套管磨损防护措施研究

5.1安装耐磨带

在实际的工作当中，通常会采取安装防磨带作为防护措施，这一措施会有效的减缓钻杆的扭矩。通过安装在钻杆的合适位置，可以实现钻杆与套管的有效隔离，从而实现保护工具、增加使用寿命的意图。

5.2旋转钻柱接头

使用枢轴-柱连接可有效减少高斜度井和大位移井中的扭矩损失，降低钻杆和衬套的磨损，将钻杆和衬套之间的滑动摩擦转换为滚动摩擦，并降低摩擦系数。采用同等技术可以节省能源，同时减少磨损和减轻疲劳。

5.3钻杆接头表面处理

钻杆接头的旋转摩擦首先增大钻杆接头表面的摩擦系数，以降低衬套内壁上钻杆接头的磨损。例如:抛光钻杆接头耐磨带表面，降低摩擦系数，降低套筒磨损率；对钻杆接头使用更先进的耐磨带材料和更先进的耐磨带焊接技术，可以在保护钻杆接头的同时实现有效降低套筒磨损的目标。美国ARNCO技术信托基金开发的arnco耐磨系列已证明是减少冲积层磨损的有效手段，并已在我们的塔里木、卡拉米和中部平原地区成功使用。

5.4安装钻杆保护器

衬套由橡胶或其他耐磨材料制成，硬度低于衬套和钻杆，固定在钻杆接头附近，以防止钻杆接头和钻杆接头之间磨损。钻杆保护装置可分为两类:旋转式和非旋转式。旋转钻杆的整个保护装置固定在钻杆上并随其旋转，例如用钻杆橡胶环。非旋转钻杆保护装置也安装在钻杆连接器附近，但其衬套不会随钻杆旋转，例如非旋转衬套。非旋转衬套由耐高分子磨损的材料组成，并由一对定位框架固定在钻杆本体上，以确保其自由旋转。当钻杆完全置中于衬套内时，衬套耐磨外壳随钻杆旋转；侧荷载将钻杆推至衬套内壁时，衬套外部面的边会阻止衬套转动。刀具可以大大降低套筒的磨损，同时减少钻杆的阻力扭矩。

结束语

总而言之，对于石油工程来讲，在生产建设过程中离不开钻井技术。为了能够进一步扩大石油开发的规模，就需要从实际情况出发，在综合分析石油钻井技术存在问题的基础上进行优化改进，以此来保证石油开采工作正常有序的进行。

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