一种替代方法是通过电缆将随钻测量工具回接至地面。这种技术在使用连续油管作钻柱时曾得到成功应用。如果使用钻杆,可采用湿式连接法,但这需要花费更多时间,这可能是一个限制因素。
钻杆注入方式的另一个缺点是气体会侵入井下橡胶密封件中。当橡胶件中有气体侵入,然后起钻到地面时,容积式马达特别容易失效。一旦起钻完成,由于膨胀性气体无法从定子中迅速释放出来,橡胶部件可能爆炸或膨胀。这种作用(爆炸式减压)不但毁坏马达,还影响所有井下橡胶密封件,导致马达的频繁更换。这对于钻井作业而言成本可能十分高昂。为解决这种膨胀问题,已经研发出专门的橡胶化合物,并不断变更马达设计。
大部分马达供应商现在都可以提供用于这种井下环境的特殊设计的容积式马达。但是,如果采用钻杆注入方式,根据操作要求考虑采用全金属涡轮。在地面进行钻具卸扣时必须非常小心,以防钻柱中存在任何高压气体。
3.1.10环空注入系统
通过同心套管柱进行的环空注入方式常用于各种海上作业项目(图3.12)。如果井内安装了合适的套管柱或完井油管,应用这种方法就是值得的。对于一口新钻井,应在目的层上面安装一根尾管。尾管通过一个改进的油管悬挂器回接至地面,悬挂器的作用是承受回接管柱的重量。
气体注入套管与尾管形成的环空可以实现钻井作业中所需的生产压差。在最终完井之前起出回接管柱。对于较老的井,替代方法是在完井中使用气举偏心工作筒。在钻井作业过程中,安装这些设备可以提供合适的井底压力。
这种作业的缺点是井眼尺寸和所需工具受到最小完井内径的限制。但是,通过环空将气体注入系统的主要优点是:在接单根过程中可以继续注入气体,因此可以提供更加稳定的井底压力。
通过环空注气只是将单相液体泵入钻柱中。好处是常规的随钻测量工具可以在最佳环境下工作,这对项目的操作成本能够带来积极的影响。
然而,该系统的缺点是必须有合适的套管/完井结构,并且为了达到所需的欠平衡条件,注入点必须足够低。
为安装回接管柱和注气系统,还可能需要对井口进行一些修改。还必须要考虑需要钻出较大的井眼以容纳该系统,以及与环空注入相关的井控问题。