大陸菲利普斯公司從1997年開始在得克薩斯州南部的Loba走向帶進(jìn)行油田開發(fā)。在Loba走向帶7500～13000ft深的Wilocox層共打了900口井。在打了600口井后，大陸菲利普斯公司開始承擔(dān)了一項(xiàng)研究課題即用幾年的時(shí)間尋找一種能有效降低鉆井成本的方法以擴(kuò)大油田的開發(fā)遠(yuǎn)景。第一階段選擇了5口井進(jìn)行套管鉆井的領(lǐng)先試驗(yàn)。第二階段證實(shí)了套管鉆井能克服因地層引起的鉆機(jī)占用時(shí)間過長(zhǎng)的問題。

1.可回收式套管鉆井工藝

在數(shù)種套管鉆井工藝中，套管可以作為全部或部分鉆柱。套管鉆井系統(tǒng)即可以是可回收的也可以是不可回收的。可回收套管鉆井系統(tǒng)允許在不起下套管的情況下更換鉆頭和井底鉆具組合。在定向鉆井時(shí)，因要回收定向鉆具和導(dǎo)向工具，所以要選擇可回收式套管鉆井系統(tǒng)?？苫厥仗坠茔@井系由井下和井口兩部分設(shè)備組成，使用標(biāo)準(zhǔn)的套管作為鉆柱，同時(shí)使用鋼絲繩回收系統(tǒng)。

2．用導(dǎo)向馬達(dá)進(jìn)行定向鉆進(jìn)

Loba 83 號(hào)井的7in技術(shù)套管井段，是用套管鉆井系統(tǒng)打的。要求采用定向方式來避開地面障礙。該井通過造斜和增斜使井斜達(dá)到15o,在水平位移達(dá)到要求后，又降斜到接近豎直。鉆這口井的技術(shù)套管井段需要18.2天。

垂直鉆進(jìn)到4434ft（真垂深）的造斜點(diǎn)后，回收直井井底鉆井組合，改換由PDC鉆頭和導(dǎo)向馬達(dá)組成的井底鉆井組合。在套管鞋處對(duì)井底鉆具組合扭方位，使扶正器以下的鉆具順利地進(jìn)入裸眼井段。

3．兩口井的試驗(yàn)

把旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向馬達(dá)與套管鉆井結(jié)合起來應(yīng)能排除井底鉆具組合結(jié)構(gòu)的主要弱點(diǎn)。旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向馬達(dá)是專門研制的一種新型馬達(dá)。在較小的井眼中使用螺桿鉆具進(jìn)行定向作業(yè)其效果不佳。因而研制了旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向馬達(dá)。困難的是把套管鉆井技術(shù)和旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向馬達(dá)結(jié)合起來。

計(jì)劃在2口井中進(jìn)行試驗(yàn)。首先用旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向馬達(dá)在89號(hào)進(jìn)行垂直鉆進(jìn)試驗(yàn)。95/8in套管下深588ft并固井。在標(biāo)準(zhǔn)的直井井底鉆具組合上接43/4in旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向馬達(dá)。用這種井底鉆具組合從614ft鉆到4821ft，耗時(shí)105hr。單點(diǎn)測(cè)斜儀的測(cè)量表明井眼接近于垂直。在鉆進(jìn)過程中，因井底鉆具組合較長(zhǎng)，振動(dòng)比預(yù)期的要嚴(yán)重。停鉆后更換下部擴(kuò)眼器。繼續(xù)鉆進(jìn)到7620ft。在3600ft，產(chǎn)生了2.25o的井斜。在3800ft，井斜降低到0.25o,井眼接近于垂直。

定向鉆進(jìn)是在91號(hào)井中進(jìn)行的。鉆井作業(yè)是從1278ft開始的，造斜點(diǎn)選擇在2100ft。造斜后繼續(xù)鉆進(jìn)到4067ft，回收井底鉆具組合，發(fā)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向馬達(dá)殼體上有沖蝕。更換由旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向馬達(dá)組成的造斜鉆具組合繼續(xù)鉆進(jìn)。

第3次下井時(shí)，換用了第1次下井的馬達(dá)。在鉆進(jìn)了200ft后起鉆，更換下部擴(kuò)眼器，繼續(xù)鉆進(jìn)到5420ft套管被卡，處理事故浪費(fèi)了59hr。繼續(xù)鉆進(jìn)到6360ft，壓力降說明井底鉆具組合發(fā)生了沖蝕。地面探傷發(fā)現(xiàn)沖蝕發(fā)生在噴射總成與套管外扶正器接箍處。摘下噴射總成，繼續(xù)鉆進(jìn)到6950ft的設(shè)計(jì)深度。

4．結(jié)論

（1）使用導(dǎo)向馬達(dá)和套管鉆井可以進(jìn)行定向鉆井，但在井眼小于81/2in時(shí)難以成功；

（2）使用旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向馬達(dá)和套管鉆井可以鉆81/2in井眼；

（3）使用旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向馬達(dá)和套管鉆井，在選擇噴嘴尺寸和井底鉆具組合的結(jié)構(gòu)時(shí)，壓力和排量是需要考慮的問題；

（4）用套管鉆井鉆導(dǎo)向井時(shí)，套管柱的設(shè)計(jì)是較困難的，因?qū)蜚@進(jìn)時(shí)套管的側(cè)向力較大，容易發(fā)生卡鉆。