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)了一項研究課題即用幾年的時間尋找一種能有效降低鉆井成本的方法以擴大油田的開發(fā)遠景。第一階段選擇了5口井進行套管鉆井的領(lǐng)先試驗。第二階段證實了套管鉆井能克服因地層引起的鉆機占用時間過長的問題。

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，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)。可回收套管鉆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，同時使用鋼絲繩回收系統(tǒng)。

2．用導(dǎo)向馬達進行定向鉆進

Loba 83 號井的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到15o,在水平位移達到要求后，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。

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

3．兩口井的試驗

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

計劃在2口井中進行試驗。首先用旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向馬達在89號進行垂直鉆進試驗。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。用這種井底鉆具組合從614ft鉆到4821ft，耗時105hr。單點測斜儀的測量表明井眼接近于垂直。在鉆進過程中，因井底鉆具組合較長，振動比預(yù)期的要嚴(yán)重。停鉆后更換下部擴眼器。繼續(xù)鉆進到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。

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

第3次下井時，換用了第1次下井的馬達。在鉆進了200ft后起鉆，更換下部擴眼器，繼續(xù)鉆進到5420ft套管被卡，處理事故浪費了59hr。繼續(xù)鉆進到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)鉆進到6950ft的設(shè)計深度。

4．結(jié)論

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

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

（3）使用旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向馬達和套管鉆井，在選擇噴嘴尺寸和井底鉆具組合的結(jié)構(gòu)時，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，套管柱的設(shè)計是較困難的，因?qū)蜚@進時套管的側(cè)向力較大，容易發(fā)生卡鉆。