套管防磨保护技术

套管防磨保护技术内

容

提

纲一

、概

述二、非旋转防磨套的技术特点概

述随着石油工业的发展，深井、定向井和大位移井以及侧钻井的数量越来越多。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、侧钻井上部套管磨损严重，由此引

起的套管和钻柱摩擦与磨损问题越来越突出；导致套管抗挤强

度和抗内压强度降低、套管被磨穿等问题制约了油井的后续完

井作业的顺利进行、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。因此，需要采取套管防磨技术来保证安全

快速钻井，减缓套管磨损问题。二、非旋转防磨套的技术特点工作原理：※

在靠近钻杆接头部位，安装一个由特殊材料制作的外径大于钻杆接头且耐磨的非旋转防磨套，并在其上下安装两个定位卡箍。保

护

套

在

钻

杆

接

斗

位

罟

起

到

古

撑

作

甲

避

色

钻

杆

接

斗

和

套

管

的

直接接触，使旋转钻井过程中，钻杆与套管之间钢与钢的硬磨损二、非旋转防磨套的技术特点UpperThrustCollarFlutes

improve

FlowLower

Thrust

CollarLow

FrictionSlider

PadsProtectorSleeveLow

Friction

End

PadsAlloy

Steel

BoltsTooljoint二、非旋转防磨套的技术特点非旋转防磨套

(

NRP)

特点：※

减震，降低摩阻和扭矩，防止钻杆和套管的磨损；※

保护套采用特殊高分子材料，

具有良好耐磨性、耐水性、耐霉菌性，耐酸、碱、油等，回弹性好，力学性能优良，适用于各种泥浆类型；※

对水力压耗增加极小，有利于井下清洁及钻井速度的提高。※可承受更大侧向力，每个组件在滑动前能够承受高达130kN的轴向拉力；※

最高温度级别150℃;※结构简单，使用方便，拆卸容易。N

RP

-

S标准系列型号3-1/2"4"4-1/2"5”5-1/2”钻杆尺寸3-1/2"4"4-1/2"5"5-1/2"胶筒外径5-1/2"5-7/8”6-3/4"7-1/4"7-3/4"卡箍外径5"5-1/2"6"6-1/2"7"胶筒长度10”10"10"9-1/2"10”总长20"20”20”19-1/2"20”侧向力载荷2,200

Ibs2,200

Ibs3,000

Ibs3,000

Ibs3,000

Ibs过流面积5-1/2”套管N/RN/RN/RN/RN/R7”套管7.8

in.2N/RN/RN/RN/R9-5/8”套管36.5

in.²35

in.²26

in.²20

in.²15.3

in.²13-3/8"套管98.5

in.²97

in.²88

in.²82

in.²76

in.²卡箍材质6061-T651锻压铝合金胶筒材质高温聚氨基甲酸酯最高温度级别230°F(110°C)

二、非旋转防磨套的技术特点卷

产品规格NRP-HT高温系列型号3-1/2"5"5-1/2"钻杆尺寸3-1/2"5”5-1/2"胶筒外径5-1/2"7-1/4"7-3/4"卡箍外径5”6-1/2"7"胶筒长度10"9-1/2"10”总长20"19-1/2"20"侧向力载荷2,200

Ibs3,000

Ibs3,000

Ibs过流面积5-1/2”套管N/RN/RN/R7”套管8.3

in.2N/RN/R9-5/8”套管37

in.²18

in.²16.3

in.²13-3/8”套管99

in.²78

in.77

in.2卡箍材质6061-T651锻压铝合金胶筒材质HNBR最高温度级别300°F(149C)

二、非旋转防磨套的技术特点产品规格防磨套类型优点缺点钻杆胶皮护箍1

.

耐温好；2.成本低。1.耐磨性一般2.容易老化掉块造成井下复杂情况；3.已基本淘汰。钻杆耐磨带1.不存在井下安全隐患；2.不增加井队工作量，使用方法与普通钻杆一样，使用简单、方便、可靠

,便于管理；3.使用寿命长4.不受井眼与井身质量的限制，在套管内和裸眼内都可应用。1.不适用特殊材质的套管；2.敷焊耐磨带须有专门的设备和技术；3.仍然是硬磨损，保护套管效果不佳。非旋转防磨接头1.有国产产品；1.

由于加工和价格的因素国内使用较少；2.立根长度变化，不利于现场操作。3.在接头处存在薄弱环节；4.硬磨损。滚珠式保护套1.滚珠套防磨在设计原理上比胶皮护箍更合理；2.有利于纵向力的传递，用于大延伸井。1.活动部件多；2.加工精度和选材上存在的难度大；3.加工成本高且质量不稳定；4.一但出现滚珠脱落，会发生连锁反应。非旋转防磨套1

.

软磨损；2.具有良好耐磨型、耐水性、耐霉菌性，耐酸、碱、油等，回弹性好，力学性能优良，适用于各种泥浆类型；3.卡箍采用特殊铝合金，重量轻，强度大；4.结构简单，使用方便，拆卸容易；5.能用于150度高温。1.成本相对较高。

二、非旋转防磨套的技术特点三、非旋转防磨套的现场装卸上卡箍锥面向上本体下卡箍锥面向下三、非旋转防磨套的现场装卸安装三、非旋转防磨套的现场装卸上卡箍锥面向上本体下卡箍锥面向下三、非旋转防磨套的现场装卸拆卸三、非旋转防磨套的现场装卸洼83-44-78CH-2井是中石油辽河油田布置在辽河凹陷中央凸起南部倾没带小洼油田洼86块的一口侧钻水平井。该井在四开井段钻进过程中，上

部套管使用5”非旋转套管保护防磨套。累计旋转使用时间为222:17h,

累

计入井时间291:44h,

下入井段为1083m～28.03m,防磨套入井后钻井总进

尺为130.58m。在使用过程中，防磨套的保护套管优势得到了验证，与其他套管保护方式相比较，非旋转套管防磨保护套具有鲜明的优点。四、应用实例DoglegSeverity

(130m)旋锌奥开并赋杜触压力j945mj4

博

6

0

80保护参安装；在

下钻开始时：地

面

-

7

5

0m

MD(26)1400m-2100mMD(24)50Stands3peStand14S²anTo

D³SbanHT-350设计极限值150000VStd请

勿

将

保

护

套

进

入

裸

眼

运

行保护套安整：在

钻进结束时：地

面

-

8

5

0mMD

(29)1500m-2200m

MD

(24)53Stand②3per

Stand14Stands@6per

Stand卷

洼83-44-78CH-2井防磨套设计

狗腿度模拟，防磨套布局设计等四、应用实例四、应用实例卷

起钻后的防磨套12.481510k3.08使用前

使用后现场收集了井口返出铁屑情况，正常钻进过程中，未加入防磨套时铁屑量为12.48

g/m,使用后为3.08g/m,

减少9.4g/m铁屑，铁屑量减少

了75.4%,其对套管的保护效果良好，可以有效减少套管磨损。四、应用实例10x0在安装非旋转套管防磨保护套后，钻进摩阻及扭矩均有不同程

度的降低，降低幅度在5%以上，验证了防四、应用实例重

我8区情四、应用实例未使用防磨工具的井段，磨损较为明显，在4960.6m时磨损情况当前深度[m]=4960.6

最大径[mm]=175.2

最小径[mm]=167.1深度范围：

0.547每米采梯：

64当前深度：4960.625截止深度：4961.172

m优质的完井套管质量是油井安全