接近复杂地层时，采用套管钻井技术，可以防止许多钻井事故的发生；正当司钻们渴望寻找新的钻井方法时，套管钻井作为一种技术手段，正越来越多地引起他们的关注，这种方法不但能提高钻井效率，降低钻井风险，还能节约钻井成本；采用这种技术，用油层套管代替钻杆钻井，能让石油公司在钻井的同时实现套管的下入，这种方法去除了必要的起下钻作业，即起出钻杆和井下工具，接着进行下套管作业，这也是常规钻井不可缺少施工步骤。

由于冲击压力和抽吸压力的作用，起下钻会增加井眼不稳定因素的风险，冲击压力可能破坏脆弱的地层，导致循环不畅或循环受阻，降低的抽吸压力可能导致地层液体或气体大量涌入井眼，使井眼失去压力平衡，可能导致井控风险，为了减少井眼的不稳定因素，常规的做法是向钻井液加入添加剂来获得压力平衡，或泵入水泥或油泥堵住涌出地层，这些方法费时费钱，或许并不完全有效。

已钻井眼的事故预防

套管钻井避免了常规钻井后井眼出现事故采取补救措施的过程，套管钻井系统的基本设备要求包括：一只可用于钻井的套管钻头、一个浮箍、一个扶正器或稳定器、一套顶驱装置和一套能将扭矩传递给套管钻头的驱动系统，当钻头向目标地层钻井时，套管柱跟着向目标地层行进，套管柱隔离、抑制和控制了危害地层，由于井眼环空较小，采用高当量循环泥浆密度，岩屑紧贴井壁上移，如同传统的下套管场景，由于套管已在井底或接近井底，减少了下套管的风险，万一井眼出现坍塌，坍塌的地层仍处在套管以上的井眼，补救的固井作业能够封住套管以上的环空，消除了重新钻穿坍塌地层的需要，也排除了坍塌地层套管下不去的风险。

由于不合适的钻井液，水敏感的黏土层将变得恶化，随着时间的推移，在起下钻和下套管期间可能引起井眼缩径，使井眼变小，这种现象可能会阻碍套管下到预定深度，套管钻井消除了这种风险，一旦钻达最终深度，可以立刻开始固井作业，不给井眼留出与水反应的时间。

随着起下钻的消除，随后就是要将循环受阻或井眼不稳定因素的风险降至最低，通常情况下，套管钻井比传统作业方式快30%，另外，与传统下套管作业相关的卡钻事故显著减少，套管钻井的作用是提高钻井效率，即旋转、循环、钻井和下套管的整个过程一并进行，套管钻井技术能够确保整个作业的成功，最快速度地将套管下到预定深度。

减少起下钻次数能给钻台带来一个更加安全的工作环境，与起下钻相关风险危害会随之减少，钻台上工作的工人也会更少，另外，由于钻杆操作和其它与之相关的现场作业的减少，套管钻井还会简化了钻井施工过程。

南中国海的应用

套管钻井适合于各种钻井场景，为了降低较软地层的钻井风险，有效地节省钻井成本，早期这种技术在亚太地区的应用达到了最高程度。

在南中国海，一个海上石油公司有效地利用威德福的套管钻井技术，在一口开发井大约136米深的位置，阻止了一个疏松砾岩沉积层时常造成的循环受阻，这项服务采用了13 3/8＂套管和一只特别为极软地层设计的、直径17＂的套管钻头，这套系统钻穿了疏松的砾岩层，套管下在预定深度，隔离了循环受阻的砾岩层。

接下来，在这个油田另外12口井，石油公司用这套系统解决了循环受阻的问题，7口井下了13 3/8＂的套管，5口直井下了20＂的套管，石油公司估计，在这13口井的钻井作业中，套管钻井服务节约了200小时的钻井时间，与传统的钻井方法相比，相当于节省了160万美元。

扩展的技术应用

石油公司为了克服硬地层、研磨地层带来的挑战，还需进行多项研发工作，满足可打这些地层的要求，技术的开发不仅需要提供钻井性能可靠、安全、成本效益高的套管钻头，还要确保后续PDC钻头的切削结构不会造成太大的损坏。

为了满足这种需要，钻头制造公司生产出一种新的可钻井的套管钻头。这一系列的钻头在更硬地层的耐用性和钻井效率两方面实现适度平衡，钻头制造公司生产的Defyer DPA可钻井的套管钻头融合了PDC钻头的切削元素，将其安装在钢合金刀翼上，提供的切削结构可与传统的PDC钻头相媲美。

这种技术制造出的套管钻头钻出的井眼与常规的同类套管钻头相比，钢材料减少了80%，钻头增加了损坏保护功能；新的可钻井的套管钻头技术已在全球各种不同地层和高强度压缩地层中得到了推广应用，并且获得了一项平均钻出时间小于20分钟的记录。

其中，一次是为一家石油公司在澳大利亚近海的一口开发井使用了这种套管钻头技术，石油公司要求威德福公司制定一个减少非生产时间的钻井方案，攻克上部井眼与地层有关的页岩水侵起反应、循环受阻、井眼不稳定等问题，这部分井眼位于20＂导管以下的795米井段，同时，制定的方案必须能帮助石油公司避免常规井下钻具组合在整个深度的起下钻要求。

下面是上部地层和现场钻井数据的详细分析，威德福公司建议采用套管钻井系统，使用13 3/8＂、101.17千克／米的套管，一只套管钻头帮助确保整个井段达到一个高的机械钻速，一套500吨的套管下入系统、平镶的卡瓦、扭矩吊环和大口径浮箍。

石油公司采用了这个钻井方案，成功地克服了所有与上部地层有关的问题，获得的平均机械钻速达到86.9米／小时，方案的运用为套管钻井技术在大井段的钻井中创下了典范，节省了石油公司大约24小时的钻井时间，相当于节约了60万美元的钻井成本。

由于科技的不断进步，开发技术上更为复杂和更深的油气层，对于那些出现循环受阻和井眼不稳定等危害性地层的钻井施工可能变得更加普及，套管钻井越来越多地证明，作为减缓常见的危害性地层的补救措施，它是一种成本划算的、安全的、有效的技术选择，这种技术也广泛地适用于各种油气层的钻井施工。