石油钻井施工过程中减小套管丈量误差的措施

张立军

（中石化中原石油工程有限公司塔里木分公司，新疆库尔勒 841000）

石油钻井施工过程中减小套管丈量误差的措施

张立军

（中石化中原石油工程有限公司塔里木分公司，新疆库尔勒 841000）

石油钻井施工过程中，需要依据钻井施工设计的要求下套管，然后注水泥固井，最后安装井口装置，油井完成后，诱导油流投产。而下套管后需要装井口，必须精确丈量套管，减小误差，才能保证套管精确下入到预定深度，控制口袋长度，避免下套管事故及装井口施工的顺利进行等。因此，有必要对套管丈量的误差进行控制，使其达到最佳的效果，不断提高石油钻井施工的质量。

石油钻井；套管；丈量误差；技术措施

除表层套管和尾管的固井施工外，其他情况下套管后一般都要进行坐挂套管、装井口等工作，油层套管是必须与井口装置相连接的，为了达到最佳的施工效果，需要在下套管前比较准确地计算出套管坐挂时的回缩距离，用来确定合适的套余、提前准备相应长度的调整短节，并保证套管接箍避开套管卡瓦的位置。必须减少套管丈量的误差，才能达到预期的施工效果。

1 石油钻井过程中套管丈量误差概述

套管串下入井筒中后，套管在空气中的净重、下入井中泥浆中的悬重、固井后悬重是一个变化的数据，这三个数值与套管伸长量有着密切的关系，又是相互关联的，后两个数值可以利用阿基米德定律：浸在静止流体中的物体受到流体作用的合力大小等于物体排开的流体的重力进行计算。

只有准确地计算套管回缩的距离，才能精确计算下入套管的长度，准备短节进行有效地连接，为安装井口装置提供便利的条件。计算套管回缩量必须考虑另一个条件，就是井深或对应井深钻具长度与准备下入套管串长度的误差要尽可能小，这就需要丈量钻具和套管的长度一定要准确，误差要小。

石油钻井施工过程中，对套管的丈量是岗位员工必备的专业技能项目，准确地丈量，并按照操作规程将套管串下井，才能达到石油钻井施工设计的要求，为安装井口装置，提供最佳的管柱衔接方式，使其达到预期的石油钻井施工的质量，满足井筒后续生产的技术要求。

为了减小套管丈量的误差，钻井工程师必须亲自完成丈量工作，保证套管串的丈量精确，尽可能减少丈量的误差，才能通过下套管的施工作业工序，完成井下各层套管的下井工作。通过对钻井液密度的调整，保证石油钻探的顺利进行。而套管串在泥浆中具有一定的浮重，重量比在空气中的重量要小。经过固井施工作业后，一部分套管串的重量被水泥环承受，也减小了套管的自重，经过各种条件下的计算，获得套管缩距的数据，为合理安装井口奠定了基础。

2 石油钻井施工过程中减小套管丈量误差的措施

为了提高石油钻井施工的质量，采取最佳的技术措施，准确地丈量套管，并严格执行钻井施工设计，下套管达到设计的位置，防止套管下井出现误差，影响到井口装置的正确安装，必须减小套管丈量误差，才能满足石油钻井的技术要求，钻探出优质的井筒，提高石油钻井的效率，使其更好地为油田开发服务。

2.1 准确丈量套管的长度

大多数钻井工程师担心因丈量套管时存在误差，导致下套管时下不到底，所以在丈量钻具时取短，丈量套管时取长的方式进行现场的丈量，这种方法会导致套管与钻具之间的误差增大，影响到钻井施工的质量，给井口的安装带来不利的影响，因此是不可取的。在实际套管丈量过程中，可以在丈量钻具时取20～30根取长，套管取20～30根取短就可以解决上述问题了。

为了避免人为丈量的误差或者录入错误，量钻具时钻井工程师一定要亲自丈量，且丈量时站在钻具公扣一边，可避免因员工不清楚丈量方法将钻具公扣量入，还可在下套管时连续测量10根紧扣后三角号至下部连接套管母接箍端面距离取平均值，来求得精确的去扣长度。

精确的丈量套管的长度，减小丈量的误差，才能提高石油钻井的速度，避免出现套管尺寸与井口装置不对扣的问题，不断提高套管丈量的精准度。

2.2 套管压缩距的计算

假想理想的状态下，钻井泥浆没有造成失重的现象，套管的重量就是排开液体的体积。应用质量单位吨来表示套管在井筒中的重量。通过对套管串在入井前、入井后以及固井后的悬重计算，计算了套管的净重、套管串在钻井液中的浮重以及固井后套管串的浮重。分析钻具在自重的情况下的伸长量，套管串也存在一个伸长量，就是金属的弹性变形量。

应用公式计算出套管的压缩距，可根据压缩距的计算结果，在下套管前提前计划套余，组织协调需要的调整短节，如套管挂为卡瓦式，注意将接箍避开套管挂，如为丝扣式套管挂，可提前将套管挂以下管串长度调整合适，必要时可提前组织合适的调整短节进行调整，避免延误工期，而延长石油钻井的周期。相对而言，增加了石油钻井施工的成本，是石油钻井生产单位必须解决的问题。

3 结论

通过对石油钻井施工过程中，减小套管丈量误差措施的探讨，采取必要的技术措施，解决套管丈量的误差问题，为钻探出优质的井筒奠定了基础。只有丈量套管的误差尽可能小，才能通过计算获得套管串的压缩距，充分考虑套管串在井筒内的各种弹性变形，伸长或者缩短的情况，利用科学分析的方法，结合公式的计算得到需要的数据资料。并在石油钻井生产现场，准备合适的短节对套管挂的位置进行调整，通过井口的悬挂装置将井口采油树和井下的管柱衔接起来，形成一个完整的井身结构和井口装置，为后续的油田开发创造有利的条件。

[1] 梁松.石油钻井施工过程中的安全管理措施[J].化工设计通讯，2017，43（5）：228.

Measures to Reduce the Measurement Error of Casing During Oil Drilling

Zhang Li-jun

During the process of oil drilling，it is necessary to design the casing according to the requirements of drilling construction design，then cement the cementing well，and finally install the wellhead device to complete the oil flow after the oil well is completed.And after the casing，the need to install the wellhead，you must accurately measure the casing，reduce the error in order to ensure that the casing into the predetermined depth of precision，control the length of the pocket to avoid the next casing accident and the completion of the construction of wellhead.Therefore，it is necessary to control the measurement of casing to control，to achieve the best results，and continuously improve the quality of oil drilling construction.

oil drilling；casing；measurement error；technical measure

TE24

B

1003-6490（2017）12-0227-02

2017-11-17

张立军（1982—），男，河南濮阳人，工程师，主要从事石油工程、石油钻井工作。