海洋开发钻井的几种特殊作业

第十四章 海洋开发钻井的几种特殊作业第一节 整体式海底钻井底盘的安装工艺技术2一钻井底盘的结构和安装技术要求2二半潜式钻井平台安装钻井底盘的基本程序4三自升式钻井平台安装钻井底盘的基本程序7第二节 回接作业9一水下井口系统回接作业10二泥线悬挂系统的回接作业18第三节 丛式钻井安装导管的工艺技术20一两种安装导管方法的原理和工艺技术21二随钻设置导管技术23三打桩设置导管技术25参 考 文 献28 本章主要介绍海上油气田确定投入开发之后，为了缩短油气田投产的时间，在生产平台导管架与生产平台上的生产、生活设施进行设计与建造的同时，采用三种特殊作业方式预钻丛式开发井：一是用浮式（或自升式）钻井平台安装整体式海底钻井底盘，并通过底盘上井孔预钻部分或全部开发井，完钻后打临时弃井水泥塞，替入防腐液，戴上井口防腐帽，撤离钻井平台；二是在导管架和设备安装调试后，从海底井口回接各层套管到生产平台上。三是半潜式钻井平台采用随钻设置导管和导管架生产平台采用打桩方式将导管打入设计深度。第一节 整体式海底钻井底盘的安装工艺技术 海底钻井底盘的作用是导引钻井工具，承接水下井口装置，有的还要能够承接海底管汇装置，并按底盘上布置的井距进行预估生产开发井。海底底盘尺寸大小是根据油田规模、设计钻的生产井口数、考虑工程施工的需要及作业区的水深和海况等因素确定的。海底钻井底盘大体可分为简单定距式、组装式和整体式三种类型，下面主要介绍整体式钻井底盘（以下简称钻井底盘）的安装工艺： 一钻井底盘的结构和安装技术要求 1钻井底盘的结构 钻井底盘构架是用不同规格的管材焊接而成的，主要构件有井孔套、校管套及附件，见图14l所示。一般钻井底盘都有若干平行井排，每行井排布置了若干个井孔，这些井孔是按一定的井距紧凑地布置在钻井底盘构架中。井口套与校管套上端制成喇叭口型，用以导引钻井工具。如果在海底有保留的井口，则其中一个井孔套的下端也应该制成喇叭口型，以此导引钻井底盘套入原来保留在海底的井口，并坐放到海底。 2半潜式钻井平台安装钻井底盘的技术要求 （1）为了保证坐放在海底的钻井底盘倾斜度不超过3度，要选择比较平坦的海床作为安装底盘的理想位置，为此应对该位置进行1公里1公里的加密海底井位调查； （2）为了提供海上导管架平台桩腿设计和建造所需的土壤参数，要在安装底盘的位置上进行三至四口井的工程地质钻探采集土样。土样采集可用配有旋转式钻机和取心设备的调查船进行，也可用半潜式钻井平台设施进行。采集土样的每个钻孔都应按照作业者设计的深度要求进行。一般从海床至深度10米处要连续取出全部土样；从深度10米至50米处应间隔2米取1米土样；50米至100米处应间隔3米取1米土样；从100米深度以下起每间隔5米取1米土样。取出的土样要按照美国材料试验学会（Amerlcan Society for Testing Materials）的标准分别在船上和基地实验室进行试验。土样采集报告要包括钻孔号、水深、土样深度和岩性描述，船上和基地实验室的全部试验数据； （3）要有海况环境数据； （4）钻井底盘需要一次性整体吊装。 （5）对钻井底盘套装井的井口要求： l）套装井的井口要使用可回收的永久导向基座； 2）结合回接作业的要求选择和设计各层套管挂，选用的套管挂是依靠金属面密封的，必须能够满足高压井和含有腐蚀性气体的油气井的要求； 3）由于钻井底盘设计时需考虑集中井眼群表层钻井的钻屑堆积对海底井口的影响，因此套装井的井口露出海底高度至少应为5米以上，以便满足钻井底盘设计的高度要求； 4）套装井开眼井段要打直，在下入762毫米（30英寸）导管固井前，要通过安装在永久导向基座上的水平仪测量导管垂直度，测得的导管不垂直度要小于12度； 5）导管固井替浆完。待水泥初凝之后方可释放大钩悬重，倒出下入工具； 6）套装井临时弃井作业结束后，往往要间隔一段较长时间才回接套管进行完井作业。因此要用遥控器（ROV Remote Operated Vessel）在井口上戴井口防腐帽； 7）半潜式平台撤离套装井井位之前，要用ROV或潜水员检查套装井四周，如果发现有钻屑堆积，则需再次下入冲洗工具，将套装井四周清理干净。 3自升式钻井平台安装钻井底盘技术要求 （1）、（2）、（3）条与前面半潜式的相同，不再叙述； （4）钻井底盘上框架要在泥线以上34米之间，相当于采用泥线悬挂器的导管和在其上端装遥控释放接头的最大高度；（5）底盘下框架至少要在泥线1米以上，留出足够空间，便于潜水员操作放水泥浆的法兰盘；（6）中心隔水导管上焊接的支承环，其不垂直度不得超过土18度。 （7）钻井底盘安装绝对方位角的误差为土5度。二半潜式钻井平台安装钻井底盘的基本程序1钻井底盘安装前的准备工作 （1）将半潜式钻井平台拖入一选定的锚泊点，根据气象和海况情况确定抛锚数量、等候转运底盘的平驳； （2）根据钻井底盘在半潜式钻井平台的固定位置和固定方式，清理和拆除固定钻井底盘位置范围内的杂物和暂时不用的设备。（3）在半潜式钻井平台月池区域和平台下部浮筒的适当位置上，焊好吊眼板并挂装滑轮；（4）根据水深事先接好加重钻杆立柱，立在井架上； （5）准备一定数量的60.33毫米（238英寸）油管，以供桩管和桩管套环空注水泥作业用； （6）桩管通常选用762毫米（30英寸）套管，其规范为API 5L或5LX，B钢级或X一56钢级，壁厚25.4毫米（1英寸）至38.1毫米（1.5英寸）。钻井底盘桩管是作为生产平台安装的导向定位桩，桩管要求至少下至泥线以下15米。一般桩管鞋以下留2米口袋，桩孔钻入的深度和泥线以上留出的桩管高度要符合设计要求。 （7）钻井底盘桩套与桩管之间的联固，可以采用与底盘调平机构联用的卡瓦式或者水泥灌注式。采用水泥灌注方式，需要在接近桩套底端位置的桩管上安装灌浆密封环板，这种密封环板由合成橡胶内加强帘布或尼龙制成。在密封环板的上下部位的桩管上，均匀焊上三片或四片式的扶正块。另外在相对桩套喇叭口部位的桩管体上也焊有一组外突台肩的扶正块，以此对桩管起限制作用，防止灌浆密封环下过桩套底端。水泥灌注式成本低，施工简便； （8）组装好的桩管送往平台时要使用专用的保护托架； （9）根据底盘的重量、外形轮廓尺寸和半潜式钻井平台下方空间尺寸选择拖载钻井底盘的平驳，确保平驳在各种状况下自由进出平台下方空间，与平台的浮筒、斜筋不发生碰撞； （10）要备有帮助平驳定位的拖轮、传递拖缆和系缆的工作小艇； （11）要求半潜式钻井平台备有ROV装置； （12）平台上要备有足够的、经过拉力试验合格的吊索和用 127毫米（ 5英寸）钻杆提升的特殊吊具； （13）平台上要备有测量设施，包括钻井底盘艏向定位的水下陀螺罗盘，测量水平度的水平仪和平台定位设施。 2钻井底盘的海上转运 （1）将钻井底盘吊装到平驳上并予以固定，其固定方式视拖载平驳的具体情况而定； （2）一号工作船将装运钻井底盘的平驳拖航到钻井平台锚泊点，并在钻井平台艉部上潮位置抛锚，通过放松锚链将平驳推送到离钻井平台眼部浮筒约10米处； （3）二号工作船在钻井平台船艏方向下潮位置抛锚，借助锚链的控制，工作船自身运动到钻井平台船艏浮筒10米范围内，把缆系到钻井平台1号和8号锚链上； （4）从平台上放下机动救生艇，此救生艇从二号工作船将拖缆传递到平驳，由平驳上的人员将拖缆接好； （5）救生艇将平驳船艏的两根系缆分别接到钻井平台2号和7号锚链上，再将平驳驳艉另外两根系缆分别接到钻井平台4号和5号锚链上； （6）启动二号工作船的甲板绞车，缓慢地收紧拖缆将平驳拖入钻井平台下方空间。与此同时，一号工作船放松平驳的拖缆，平驳上的人员密切配合系紧平驳四个方向的系缆，确保平驳被安全地拖入平台下方空间而不会与平台浮筒发生碰撞，如图142所示； （7）当钻井底盘位于转盘下方时，系紧四个方向的系缆，将平驳锚定； （8）指挥司钻下放钻具，由平驳上的人员将钻井底盘吊索接到提升吊具的吊环上； （9）除去钻井底盘在平驳上的固定，将钻井底盘提离平驳，记录钻井底盘在空气中的重量； （10）利用钻井平台的钻机绞车、游动系统和钻杆缓慢提升钻井底盘到选定位置进行固定，如图143所示； （11）二号工作船松掉自身的系缆，收紧锚链；一号工作船同步地放松平驳的拖缆，同时平驳上的工作人员配合放松平驳的四根系缆，将平驳安全地拖出钻井平台下方空间； （12）一旦钻井底盘固定好，就可把半潜式钻井平台拖往预定井位； （13）若钻井底盘外型尺寸过大，钻井平台浮筒间的空间不能容纳，或者因平台下部结构拉筋的限制，钻井底盘与载运平驳无法进入钻井平台下方空间，可以采用下列措施： 1）选择一个水深较浅的海域，用浮吊将钻井底盘放入海底； 2）将平台拖至钻井底盘上方；3）潜水员在水下将从平台上放下的吊索系挂到底盘上；4）上提钻井底盘到适当位置上固定，以便拖航。 3钻井底盘安装的基本程序 （1）选择好的气候窗，至少要有连续三天风速小于25节、浪高小于3米的气象和海况条件，才能进行钻井底盘安装作业； （2）除掉辅助悬吊缆绳和钻井底盘在拖航过程中的固定绷绳，作好下放钻井底盘的一切地面准备工作； （3）将钻井底盘下过平台船体基线。在这个过程中，钻井底盘四周应系以绷绳，以保持钻井底盘稳定，避免钻井底盘与平台相撞； （4）摘除钻井底盘的稳定绷绳； （5）平台进行压载，如有套装井将钻井底盘下至离套装井井口810米处，记录钻井底盘在水中的重量； （6）平台压载至工作吃水深度，开启升沉补偿器，重新校正平台位置； （7）松、紧平台锚链，调整平台位置，使钻井底盘套入孔对正套装的保留井井口，在调整平台过程中要用ROV进行观察； （8）在 ROV监视下，缓慢下放钻井底盘套入海底井口； （9）用陀螺罗盘校核钻井底盘的艏向，通过转动钻具调整钻井底盘艏向，符合要求后将钻井底盘放至海底； （10）用ROV观测装在钻井底盘顶面的三个水平仪，测定钻井底盘的水平度。钻井底盘倾斜度不能超过3度； （11）用ROV机械手解脱钻井底盘上四个吊点连接吊索的吊环和固定陀螺仪的销子； （12）缓慢上提送入管柱，将钻井底盘吊索和陀螺仪提高钻井底盘，然后继续起出全部送入管柱，收回陀螺仪； （13）钻井底盘倾斜度在3度以内，按下面步骤进行桩管作业： l）松、紧平台锚链，调整平台位置，使转盘中心与所要钻的桩孔对正；2）接914.4毫米（36英寸）钻头和下部钻具组合并装上稳定器，该稳定器将坐在桩套喇叭口上；3）钻914.4毫米（36英寸）桩孔到预定深度，替入稠钻井液，起钻到泥线，静候30分钟后再下钻到底，证实无沉砂后再起钻； 4）下桩管，在ROV帮助下将桩管导入桩套； 5）开启升沉补偿器，逐渐将桩管重量坐放到钻井底盘上，用ROV观察钻井底盘水平仪，确认钻井底盘没有因施加的桩管重量而活动时，将全部桩管重量坐放到钻井底盘上，然后进行固桩管作业。如果发现钻井底盘有活动，仅将22.2544.49千牛（2.274.54吨）的桩管重量坐放在钻井底盘上即可； 6）固桩管； 7）如果桩管重量全部坐放在钻井底盘上，注水泥替浆后即可倒出桩管下入工具，冲洗下入管柱后起钻。如果仅将22.2544.49千牛（2.274.54吨）的桩管重量坐放在钻井底盘上，则要候凝2小时，然后释放大钩悬重，倒出下入工具； 8）下入带有油管的钻具，将下入深度控制在灌浆密封环板上方，防止环板损坏。向桩管与桩套环空灌水泥浆，并检查水泥浆的灌满程度，如果不满要补灌； 9）将油管插入桩管，并往其内灌满水泥浆； 10）上提、冲洗下入管柱后起钻； 11）将平台移至下一个桩孔位置，重复上述作业。 （14）钻井底盘倾斜度超过3度时，利用钻井平台隔水管张力器，将钻井底盘调平至符合要求后，按下面步骤进行桩管作业： 1）将平台移至钻井底盘下倾侧的桩孔位置； 2）接914.4毫米（36英寸）钻头和下部钻具组合，在月池安装稳定器；3）钻914.4毫米（36英寸）桩孔到预定深度，替入稠钻井液，短起下钻，证实无沉砂后起钻；4）下桩管时应在ROV帮助下将桩管导入桩套，要开启升沉补偿器；5）用 ROV将吊索挂入钻井底盘下倾侧的提吊部位，借助平台的隔水管张力器将钻井底盘提平；6）调整和校核桩管下深，确认桩管突出钻井底盘上端面的长度与设计要求一致； 7）固桩管； 8）候凝2小时； 9）倒开并起出桩管下入工具；10）下入带有油管的钻具，往桩管与桩管套环空灌水泥浆；11）将油管插入桩管，往桩管内灌注水泥浆； 12）上提、冲洗下入管柱，起钻； 13）候凝3小时； 14）摘除并收回钻井底盘上的提平吊索； 15）将平台移至下一个桩孔位置，进行其桩管作业。（15）若条件允许，也可采用打桩方式下桩管，然后向桩管内灌水泥浆。三自升式钻井平台安装钻井底盘的基本程序 自升式钻井平台安装钻井底盘有两种方法，即先下和补下钻井底盘。所谓先下钻井底盘是在油田已探明储量、并决定钻开发井的情况下采用的一种方法。这种方法是将钻井底盘组装在第一口井的最后一根762毫米（30英寸）隔水导管上，随762毫米（30英寸）隔水导管一起下入，按设计要求下到泥线以上一定高度处注水泥浆固定即可。补下钻井底盘是指在已临时弃井的井口上重新安装钻井底盘，该作业程序分两个步骤进行： 1下中心隔水导管 （1）中心隔水导管上焊有支承环，对钻井底盘起支撑作用，钻井作业时，一般随隔水导管一起下入； （2）在平台甲板上将支承环焊在中心隔水导管上，并用水平尺和垂直仪随时测量中心隔水导管与支承环的垂直度，不垂直度不能超过士18度； （3）下入隔水导管时，要不断地转动隔水导管管柱，使得隔水导管上的白油漆定向标记与中心隔水导管的白油漆标记一致，直到最后一根隔水导管坐在转盘上； （4）将水平罗盘坐放在转盘上的隔水导管端面中心，慢慢地旋转转盘，使隔水导管上的白油漆标记与平台艏向一致；（5）用测斜仪测量隔水导管垂直度，调节隔水导管管柱使其不垂直度小于14度；（6）注水泥浆固隔水导管；（7）弃井时从中心隔水导管上方倒开，回收隔水导管，中心隔水导管保留在海底。（8）潜水员在中心导管上戴上防腐帽。 注：若钻井作业时没有下入中心隔水导管，需在安装钻井底盘之前，在隔水导管回接工具上焊一根带有支承环的短套管，然后装上钻井底盘，随隔水导管回接到弃井井口上。 2补下钻井底盘程序 （1）平台重返井口复位： 1）平台复位之前应由地震船配合潜水员找到原海底保留井口，并检查井口状况和清除上面的海生附着物，系好井位浮标，安装复位用的声纳应答器； 2）平台拖到井位之后应进行井口复位作业。通过声纳系统发射和接收的信号，计算机随时计算并显示出实际井口和钻井槽中心的水平距离，达到复位要求精度时，立即插桩、升船和压载，完成复位作业。 （2）钻井底盘的海上转运和平台接收： 1）将钻井底盘吊装到工作船上加以固定。 2）平台接收钻井底盘时要选择良好的气候和海况条件，最好是白天进行。用钻井平台绞车大钩在钻井槽中接收钻井底盘步骤如下： A将平台井架移到钻井槽上，在钻井平台的绞车大钩挂上吊索，下放到离水面5米左右停住； B装钻井底盘的供应船应倒进钻井槽内，让钻井底盘位于大钩下方，然后将钻井底盘吊索挂在起吊钢丝绳上，同时松开钻井底盘固定绳索。 C在缓慢地把钻井底盘提高供应船甲板之后，供应船应驶离钻井槽到平台外抛锚候令。 D当把钻井底盘提升到平台主甲板以上时，缓慢地将井架移到甲板内，待钻井底盘完全进入甲板后，将钻井底盘放到两侧垫平的甲板跑道上，并固定好，最后松开大钩吊绳，完成钻井底盘接收工作。 （3）钻井底盘及附件的组装： 钻井底盘入水前，在平台甲板上要安装定位装置，防止因钻井底盘旋转而影响正反花蓝螺丝以及钻井底盘锁定装置等附件的固定。（4）钻井底盘安装的基本程序：l）入水前的准备： A井口检查一一潜水员入水检查中心用水导管情况，作好记录并向地面报告特别注意检查以下部位： a白漆标记； b检查钻井底盘支承环是否平滑，若有堆积物和海生附着物要清除掉； c检查中心隔水导管上花蓝螺丝安装孔（潜水员带销子在水下进行试插）。 B卸掉中心隔水导管的防腐帽； C卸掉保留井口浮标的挂索； D组装下钻井底盘的钻具吊具组合，如图144所示。 2）入水安装程序： A环境条件一一平潮，浪高不超过1米，在白天进行； B将井架移到主甲板上，用大钩重新吊起钻井底盘，起吊时上下试提两次，检查钢丝绳是否完好； C将钻井底盘提到井架底座大梁下，用钢丝绳将钻井底盘临时固定在大梁上，固牢后松开大钩吊索； D缓慢地把井架移到井口位置上，对准井口中心； E下入吊具，将钻井底盘上四根吊索挂在吊耳上，再将钻井底盘上四根导引钢丝绳分别卡在气动绞车上； F慢慢吊起钻井底盘，松开捆在大梁上的钢丝绳，使钻井底盘处于悬吊自由状态，潜水员依次将四根导引绳接到水下中心隔水导管导引头的环扣上； G缓慢而平稳地下放钻井底盘，入水前应初步定向并做好相应记号，进入水面时下放速度可以稍快些，以减少波浪的冲击； H当钻井底盘下到距井口隔水导管2米时，检查钻杆上的记号和方入，导引绳逐渐拉紧到49千牛（5吨），暂停下放钻井底盘； I潜水员再次入水，在钻井底盘旁指挥平台操作，导引钻具进入中心隔水导管，利用中心隔水导管的白油漆标记校正方位，准确定位；J继续下放钻井底盘，直到中心隔水导管与钻井底盘下面的导引喇叭口相接为止。（5）钻井底盘水下定向和固定： 1）放松导引钢丝绳，潜水员利用钻井底盘刻度板，检查中心隔水导管定向筋板的位置，并监控钻具的旋转，直到中心隔水导管定向筋板方向与底盘刻度板的中心标记相差土10之内； 2）将钻井底盘完全下放到中心隔水导管支承环上，检查支撑面。插固定销子，装防提离锁定装置，上紧正反花蓝螺丝，上定位销，钻井底盘固定后即完成了钻井底盘入水作业； 3）为了确保钻井底盘在中心隔水管上的稳定，钻井底盘下完后，需要在钻井底盘中心孔两侧分别打两个固定桩，即钻914.4毫米（36英寸）井眼，下762毫米（30英寸）隔水导管并用水泥固定。为了减轻中心隔水导管支撑底盘的重量，固定桩打好后，用钢板通过水下电焊将固定桩同钻井底盘连接起来，分担中心隔水导管的负荷。至此，补下钻井底盘作业全部结束。第二节 回接作业 回接作业是指把钻井底盘预钻井的各层套管从钻井底盘上的水下井口回接到导管架平台和安装地面井口装置的作业过程。回接作业一般包括回接508毫米（20英寸）隔水导管自升式钻井平台常用762毫米（30英寸）做为隔水导管、339.73毫米（1338英寸）和244.48毫米（958英寸）等套管。 回接作业程序，一般是从大尺寸套管到小尺寸套管，即从隔水导管开始，然后是表层套管，再之是技术套管和生产套管。其关键工序是隔水导管的回接，因隔水导管直径大、刚度强，对导管架各水平块导向孔偏移误差的影响很敏感。此外，由于钻井底盘和导管架在建造和安装过程中，都不可避免地会出现允许范围内的误差；钻井作业中，水下井口安装也会出现一定的误差，在纵向上出现不垂直，有一定的倾角，在横向上有一定水平的偏移现象。这些误差、倾角和偏移将导致隔水导管管柱和水下井口不对中，给隔水导管回接作业带来一定的难度，因此说隔水导管的回接是回接程序中最复杂、最难的作业。 在回接作业的实施中，回接井的顺序除考虑地质上投产顺序外，同时也从工程施工出发分析已钻井井身质量，特别是各层套管倾斜情况。先选出一两口容易回接的井进行施工，摸索和熟悉了回接工具和施工工艺之后，转入估计难度大的井口接，以减少或消除回接作业中带来的累计误差所产生的后患，使回接作业顺利实施。 许多套管回接系统的制造厂商为了解决上述的回接问题，相应设计和制造了各自的回接系统，下面以维高格雷的一套水下井口和泥线悬挂系统为例来叙述回接作业技术要点，见图145l至图1458维高格雷公司的476.25毫米（1834英寸）SG5多层回接系统图例。 一水下井口系统回接作业 1回接作业前的准备工作 （l）进行508毫米（20英寸）隔水导管回接管柱的受力分析和计算。 508毫米（20英寸）隔水导管受力主要包括四部分：一是地面井口装置、508毫米（20英寸）、339. 73毫米（1338英寸）、244. 48毫米（958英寸）回接管柱重量和油管柱重量的重力作用。二是对339.73毫米（1338英寸）和244.48毫米（958英寸）回接管柱施加预提拉力而作用在508毫米（20英寸）隔水导管上的轴向压应力；三是受海况环境外力作用，包括最大风、浪、流的作用；四是导管架建造公差对508毫米（20英寸）隔水导管的受力影响。根据上述受力计算确定508毫米（20英寸）隔水导管选用的钢级、壁厚和上下扶正器的尺寸大小； （2）准确计算导管架平台的生产甲板至海底高压井口头端面的距离。这样做的目的是要对508毫米（20英寸）、339.73毫米（1338英寸）和244.48毫米（958英寸）管柱进行编排，以使各层套管接箍避开安装地面井口所要求的套管切割位置，依据导管架各层导引套的相对高度，确定508毫米（20英寸）管柱扶正器的安装位置； （3）预钻开发井作业结束前，要对钻井底盘上各井的海底高压井口头的倾斜度、各井高压井口头端面到高压井口头内的244.48毫米（958英寸）套管密封总成端面间的距离进行复查，进一步确认回接工具设计方案的适用性，确定508毫米（ 20英寸）回接工具的导引方式和导引套的需要量； （4）若使用508毫米（20英寸）外部锁紧式回接接头和508毫米（20英寸）回接接头外部导引套时，要保证回接工具的最大外径能够通过导管架的导引套； （5）若508毫米（20英寸）回接管柱选用15.9毫米（0.625英寸）壁厚套管时，要保证339.73毫米（1338英寸）套管回接工具能通过； （6）依据回接工具设计制造厂商所提供的回接程序，对所需的井口防腐帽回收工具、高压井口头冲洗工具、回接接头下入工具、试压工具及易损件、密封件要逐项检查落实； （7）为了方便井口防腐帽顺利通过导管架各层的导引孔套，应将回收井口防腐帽的工具设计成笼形； （8）使用ROV监测回接作业； （9）生产平台上要备有与339.73毫米（1338英寸）套管壁厚一致的打捞矛和打捞矛卡瓦，以备特殊情况使用； （10）按需要准备一定数量的反扣钻杆。 2回接工具技术机理 （1）508毫米（20英寸）回接接头。508毫米（20英寸）回接接头有内锁式和外锁式两种：508毫米（20英寸）内锁式回接接头是508毫米（20英寸）隔水管到井口头的主要连接器，该回接接头上有一个锁合套，锁定回接管柱于井口内壁的顶部。508毫米（20英寸）外锁式回接接头是在井口装置内壁顶部的反扣螺纹损坏或水下井口偏移较大而无法使用内锁式回接接头回接时所选用的一种回接508毫米（20英寸）隔水导管的工具。外锁式回接接头使用锁紧块锁在井口装置的H4截面上，当扭矩下传到锁合短节上时，使用止推环沿着接头体径向运动驱动锁块，实现锁紧作用。该回接接头内截面车有锯齿型的母螺纹，可承接339.73毫米（ 1338英寸）套管回接工具； （2）339.73毫米（1338英寸）套管回接工具、回接套管挂上车有锯齿型的公螺纹，锁在508毫米（20英寸）回接接头母螺纹处，用“O”型圈密封在244.48毫米（958英寸）套管挂里； （3）244.48毫米（958英寸）回接工具（标准型回接套管挂）有一个内锁合短节与244.48毫米（958英寸）回接套管挂啮合，靠扭矩实现金属面密封。 3508毫米（20英寸）外锁式隔水导管的回接 （1）回接前的检查： 1）彻底清洗每一个接头，检查螺纹损伤状况，有损伤的应加以修复。检查所有“O”型圈，有损坏的应加以更换。要保证所有部件安装正确，无运输损伤；2）检查508毫米（20英寸） RL4S母扣连接器螺纹完好程度，“O”形圈安装正确；3）所有螺纹、密封表面和“O”型圈下井前要涂黄油保养； （2）回接接头功能的检查： 1）将扭矩工具接在一柱127毫米（5英寸）反扣钻杆上，立在井架上待用； 2）接508毫米（20英寸）回接接头，检查和记录回接接头上体到下体的位置，然后下入转盘坐上卡瓦； 3）把通常为114.3毫米（412英寸）内平母扣、反扣扣型的扭矩工具下入到回接接头的旋转位置，大约反转12圈，直至锁套向下移动一定的行程为止。先检查锁套是否平稳移动，证实键块是否全部展开后，再通过上体的孔眼肉眼观察上体到下体的位置，大约移动152.4毫米（6英寸）行程； 4）正转扭矩工具约12圈，直到锁合套停止不动，然后反转12圈使扭矩工具内螺母松动，以保证下入螺母不夹紧。接着检查每个键块是否已被压进接收槽中，确保锁紧机构处在未锁紧或下入的位置。5）起出扭矩工具并立回井架。（3）回接程序： 1）使用特制的带导向体的回收工具回收井口防腐帽； 2）准确确定导管架平台底层甲板到井口装置顶部的距离；3）下入带有喷射接头和钢丝刷的清洗工具，在 ROV的帮助下彻底清洗井口装置和回接螺纹；4）连接和下放回接管柱，按回接管柱设计要求安装扶正器； 5）下放回接接头到水下井口装置上，检查总的回接管柱累计高度是否正确； 6）用ROV监督和检查回接漏斗形承口底部和井口装置外截面的外槽啮合情况，漏斗形承口底部应该位于井口装置外槽上方63.5毫米（2.5英寸）； 7）如果因某些原因，你认为回接漏斗没有到位，未全部坐入井口装置上，可用钻机大绳和扣绳滑轮朝下施加力量，使全部达到啮合； 8）卸掉转盘下面的ALT2连接器，卸联顶节并甩掉； 9）通过508毫米（20英寸）隔水管管柱下入508毫米（20英寸）扭矩工具，小心将扭矩工具坐放在回接接头的锁合位置上。反转12圈扭矩工具（ 152.4毫米行程），使止动爪与井口装置的H4截面啮合，施加20337牛顿米的连接扭矩； 10）用ROV监测回接漏斗形承口外套在两个洗槽之中的任何一个移动情况；11）用清水灌满508毫米（20英寸）隔水导管，检查回接密封，证实无漏失，起出扭矩工具并甩掉；12）超提294200牛顿回接管柱重量的拉力，检查回接是否牢固； 13）超提后按设计要求切割508毫米（20英寸）隔水导管。 4508毫米（20英寸）内锁式隔水导管回接 （1）作业前检查： 1）彻底清洗每个回接接头，检查螺纹和“O”型圈有无损坏，若有损坏则要修复或更换；2）保证回接接头内体、上体和安装的漏斗形承口成一直线，检查安装的螺丝是否正确和紧固。3）检查508毫米（20英寸）RL4S母扣连接器螺纹是否完好，“O”型圈安装的是否正确。 （2）功能检查： 1）将扭矩工具接在一柱127毫米（5英寸）钻杆上，立在井架上待用； 2）接508毫米（20英寸）回接接头，下入转盘并坐上卡瓦； 3）把扭矩工具下放到回接接头的旋转位置上，坐放在锁合套中； 4）提起扭矩工具管柱的全部重量，小心反转1.5圈，在转盘上标出钻杆和508毫米（20英寸）连接器的标记。再正转1.5圈或直到锁合套台肩退出来； 5）反转18圈，保证锁合套不处于锁紧状态； 6）卸掉扭矩工具组合，立回井架； （3）回接程序： 508毫米（20英寸）内锁式回接程序，除第2条之外，其余与508毫米（20英寸）外锁式回接程序相同。第2条应变为：通过508毫米（20英寸）隔水管管柱下入508毫米（20英寸）扭矩工具，小心将扭矩工具坐放在回接接头的锁合位置上。提着扭矩工具管柱的全部重量，在转盘和钻杆上标出标记，反转3圈扭矩工具，使锁合短节下移锁紧在井口装置的反扣螺纹上。下放扭矩工具，使其坐在锁合接头上，提着扭矩工具管柱的全部重量，继续反转3圈，将锁合短节的扭矩提高到20337牛顿米。在转盘上再一次标出钻杆标记，量出前后两个标记间之差，该差即是锁合短节的行程大约为139.7毫米（512英寸）。 5508毫米（20英寸）弹键锁紧螺母式隔水导管的回接 （l）弹键锁紧螺母的安装： 1）从回接接头组合的上体上卸掉两颗固定螺丝，将弹键锁紧螺母安装在回接接头里； 2）反转回接接头，从内体上卸掉上体，使锁合套裸露出来； 3）正转卸掉锁合套； 4）清洗和涂黄油保养内体的反扣螺纹； 5）提起弹键锁紧螺母，检查全部螺纹是否有损坏，若有损坏，则要进行修复； 6）全部螺纹截面应清洗、涂黄油，弹键锁紧螺母安装在内体上，然后左转直到螺母的顶部刚好抵在内体顶部的下面；7）更换内体和上体的“O”型图，“O”型图和螺纹都应涂上防腐黄油；8）右转将上体安装回内体上，使其形成一体； 9）检查密封接头和井口装置的“O”型圈，若有损坏，则要更换。安装原卸掉的两颗固定螺丝。 （2）作业前检查：同508毫米（20英寸）内锁式回接作业前检查要求一样。（3）功能检查：同508毫米（20英寸）内锁式功能检查要求一样。（4）回接程序： 1）8）项与508毫米（20英寸）内锁式回接程序相同； 9）通过508毫米（20英寸）隔水管管柱下入508毫米（20英寸）扭矩工具，小心将扭矩工具坐放在回接接头的弹键锁合短节上。在转盘上标出钻杆标记，提着扭矩工具管柱的全部重量，再标出钻杆在转盘上的标记； 10）左转3.5圈扭矩工具，使弹键锁紧螺母进入井口装置的反扣螺纹位置，施加78453牛顿的力锁紧活动弹键； 11）把扭矩工具组合的全部重量加在弹键锁紧螺母的顶上，上提50.8毫米（2英寸）后再下放，在转盘上标出钻杆标记，量出两次标记之差，总的锁紧螺母行程是139.7毫米（512英寸）。有时需多次重复上述动作才能达到弹键螺母全部啮合； 12）当螺母全部啮合时，再施加20337牛顿米连接扭矩，使扭矩工具键块与弹键锁紧螺母再次啮合。13）用清水灌满508毫米（20英寸）隔水导管，检查密封合格后，起出扭矩工具并甩掉；14）超提294200牛顿回接管柱重量的拉力，检查证实回接牢固； 15）超提后按设计要求切割508毫米（20英寸）隔水导管。 6339.73毫米（1338英寸）套管的回接； （l）作业前检查： 1）彻底清洗每个回接工具，检查回接锯齿扣，保证它没有损坏； 2）检查“O”型圈，若有损坏需更换。清洗检查339.73毫米（1338英寸）梯形螺纹；3）在联顶节上接339.73毫米（1338英寸）循环接头，并放在甲板上。（2）功能检查。不需要做功能检查。（3）回接程序： 1）在339.73毫米门338英寸）套管上接339.73毫米（1338英寸）回接工具，在回接管柱上连接联顶节后，下入和坐放在508毫米（20英寸）回接接头的锯齿形截面上方，然后停下。记录总的回接管柱重量。小心下放管柱直到回接工具上的锯齿环抵在508毫米（20英寸）回接接头相匹配的截面为止。在转盘上标出回接管柱标记，放松全部管柱重量，让锯齿环啮合，全部啮合行距是 139.7毫米（512英寸）； 2）打上大钳，反转管柱施加4067牛顿米的扭矩。 3）超提980665牛顿回接管柱重量的拉力，检查回接是否牢固；4）用清水灌满339.73毫米（1338英寸）和508毫米（20英寸）套管环形空间，检查密封是否合格；5）在联顶节的循环接头上连接压力试验管线，用3.4517.2兆帕的压力对339.73毫米（1338英寸）套管进行试压。6）压力试验成功后放掉压力，卸下地面井口头。7244.48毫米（958英寸）套管的回接 （1）作业前检查： 1）彻底清洗每个回接工具，保证锁合接头自由转动，回接螺纹没有损坏。 2）检查密封总成是否损坏，安装是否正确。3）接244.48毫米（958英寸）循环接头在联顶节上，并放在甲板上。（2）功能检查：保证内锁紧螺母自由转动。（3）回接程序： 1）通过339.73毫米（1338英寸）套管下放2448.48毫米（958英寸）回接工具；2）小心将244.48毫米（958英寸）套管回接工具坐放在244.48毫米（958英寸）套管挂上；3）卸掉转盘下面的联顶节； 4）通过244.48毫米（958英寸）回接管柱下244.48毫米（958英寸）扭矩工具，将扭矩工具坐放在锁合接头上，超提4903牛顿全部扭矩工具重量的拉力；5）缓慢正转钻柱直到键块锁合到接头槽里，扭矩工具管柱行程大约177.8毫米（7英寸）；6）大钩放松9807牛顿扭矩工具的重量； 7）正转扭矩工具5圈； 8）施加13558牛顿米扭矩，实现金属面密封； 9）用清水灌满244.48毫米（958英寸）和339.73毫米（1338英寸）套管环形空间，检查密封是否合格； 10）起出钻杆和扭矩工具；11）再接联顶节，超提1196411牛顿管柱重量的拉力，接试压管线到循环接头上；12）对244. 48毫米（958英寸）套管试压6.924.1兆帕； 13）试压合格后，放掉压力，卸掉地面井口头。 二泥线悬挂系统的回接作业 1回接作业前的准备工作： （1）检查所有的回接套管、工具和器材等，是否按设计要求送到平台； （2）按照套管检查的要求进行检查、清洗、通径、丈量和编号； （3）按制造厂商的说明书检查回接工具，测量内外径、长度，并画出草图。检查密封环，准备四块50 120毫米相应套管钢级的钢块和直径3毫米的506焊条，在回接工具与套管螺纹连接处对边四点搭焊； （4）按设计要求计算和排好回接套管柱，保证装井口切割套管的位置上下1米内没有套管接箍，而且管体要光滑无划痕，转盘上方余留的套管高度要合适； （5）配制足量的防腐液。 2762毫米（30英寸）隔水导管回接程序： （l）在潜水员协助下回收762毫米（30英寸）隔水导管井口防腐帽； （2）由潜水员检查海底762毫米（30英寸）隔水导管井口，清除掉海生物，检查弹性锁环和密封环的好坏，若没有安装或损坏，则要安装新的； （3）按设计下入762毫米（30英寸）隔水导管回接管柱： 1）如果设计要求用回接接头，则在安装回接接头前就应在回接接头内方扣和内滑套上涂抹黄油，并检查回接接头内密封环，用扭矩工具试转动，确保滑套的灵活性。如果是用常规的762毫米（30英寸）隔水导管接头，也应涂上黄油，并在释放螺丝孔上带上释放螺丝，但螺丝不能突出到螺丝孔的内表面； 2）在回接接头上或第一根导管接头上，用白色油漆涂上四个标记符号，以此表示平台的右舷、左舷、艏和眼艉，有助于回接时潜水员指挥回接和水下电视观察回接； 3）回接隔水导管时，一定要证实弹性锁环到位才可打开吊卡，弹性锁环的开口应调到定位销位置，释放螺丝孔涂满黄油； 4）隔水导管下到井口上方1米处停止下放。 （4）潜水员检查762毫米（30英寸）隔水导管柱的垂直度与海底井口的对中情况，如偏差小，则应在圆井甲板处用气动绞车调整管柱；如偏差大，则应移动井架，直到合格为止。如果不是用回接接头，则还需检查762毫米（30英寸）公母接头定位销的方向与弹性锁环的开口是否重合，如不符合要求，则要进行调整； （5）在潜水员引导下，慢慢地下放管柱与海底井口回接。潜水员检查回接到位情况，看看弹性锁环和定位销是否到位（导管接头）。经检查，虽然弹性锁环和定位销已经到位，但当回接的是套管接头时，还要超提一定拉力，以试验回接的可靠性； （6）如果是采用回接接头，则在下入扭矩工具时应按制造厂家的说明接回接接头，注意观察上扣的圈数及下移距离是否符合要求，并控制上扣扭矩，防止扭矩工具使下入管柱的接头倒扣； （7）当确认达到要求时，起出扭矩工具；（8）超提一定拉力，证实是否接好回接接头；（9）按设计固定和切割隔水导管。 3其它套管的回接： （1）回收339.73毫米（1338英寸井口防腐帽； （2）下入泥线悬挂器母扣清洗工具，清洗悬挂器母扣； l）下入前要检查清洗工具，确保刷子上的锁紧螺丝上紧和水眼畅通； 2）用 127毫米（5英寸）钻杆清洗工具，上扣到4067牛顿米的扭矩。要使用与悬挂器配套的清洗工具，并在清洗管柱第一根钻杆的接头上，安装一个127毫米（5英寸）已回接的套管尺寸的弹性扶正器； 3）下入清洗工具，算好方入，注意指重表的变化，防止中途遇阻。 4）当清洗工具坐在悬挂器上时，接上方钻杆并用海水循环。控制泵压低于3.45兆帕，并以2550转分的转速正转清洗工具进行清洗； 5）清洗半循环周后停止转动，并继续循环完该循环周。6）起出清洗工具，并检查刷子完好状态，确定是否还要再进一步清洗。（3）下入回接套管： 1）提起接有回接工具的第一根套管，在回接工具螺纹上注入挤压式重型API 5号润滑脂或相应的黄油； 2）回接套管柱上的每道连接螺纹，都应上扣到套管制造厂家推荐的扭矩值，并用四块与套管同钢级的钢块和直径3毫米的506焊条，在接头连接处对边四点搭焊，以便抵消回接作业中左右扭矩的假进扣，便于回接时的正确判断； 3）在第一根套管的上接头处，安装一个相应尺寸的腰鼓形套管扶正器。例如，回接508毫米（20英寸）套管时，应安装508毫米（20英寸） 762毫米（30英寸）的腰鼓形套管扶正器； 4）下入的回接工具在距泥线悬挂器1米左右处，停止下入。（4）连接管线，替入防腐液（浓度为1的有机胺303海水防腐液）充填套管环空，卸掉管线；（5）回接： 1）缓慢下入回接管柱，注意观察指重表的变化；2）回接工具进入悬挂器母扣时，大约放44130牛顿的压力，并在套管和转盘上划上标记；3）反转套管使其上扣，同时施加44130牛顿的压力，记录转动的圈数； 4）当扭矩达到悬挂器生产厂家推荐值或套管上扣扭矩平均值的60时，查看旋转的圈数和吃入的长度是否符合厂家的推荐值。（6）如确认已回接好，则应进行如下验证：1）超提一定拉力，确认回接上； 2）组装试压管线，对回接套管柱试压到设计要求的压力值。试压前要用海水灌满套管，确认回接套管柱密封合格之后才试压。 4自升式平台地面井口的安装： （1）回接好762毫米（30英寸）隔水导管后，按设计要求的井口安装尺寸切割762毫米（30英寸）隔水导管。508毫米（20英寸）套管回接后，按设计要求切割508毫米（20英寸）套管，切割位置要依据508毫米（20英寸）套管头的内台阶长度。508毫米（20英寸）套管的顶部与508毫米（20英寸）套管头内台阶之间要留5毫米的间隙。 （2）如果安装的井口是在生产平台上，则要注意套管头的安装方向，既要与油管四通方向一致，又要根据完井作业的要求取其与平台轴线的角度； （3）安装508毫米（20英寸）套管头。508毫米（20英寸）套管焊接时要预热到200，井在焊接过程中保持恒温。焊接前要用水平尺找平508毫米（20英寸）套管头。焊接后保持500的温度30分钟，以消除焊接应力，然后逐渐冷却。要使用直径 5毫米的 T 506焊条焊接。冷却后用试压泵接在试压孔上，对508毫米（20英寸）套管头与套管焊接处试压到套管抗内压强度的60，稳压5分钟； （4）当339.73毫米（1338英寸）套管回接完后，上提回接工具以上套管重量的7090，在508毫米（20英寸）套管头内安装339.73毫米（1338英寸）套管卡瓦和密封总成，上紧密封总成，释放套管重量； （5）按“X”密封补心的高度切割1338英寸套管，切口打磨光滑（内外圆周倒角）； （6）安装339.73毫米（1338英寸）套管头（注意方向），对“X”密封补心挤入密封脂后，试压到339. 73毫米（1338英寸）套管抗内压强度的60，或试压到设计要求的压力值，稳压5分钟为合格； （7）244.48毫米（958s英寸）套管回接完后，上提送入工具以上套管重量的8090，坐放244.48毫米（958英寸）卡瓦密封总成在339.73毫米（1338英寸）套管头内，上紧密封总成，下放套管重量；（8）按“X”密封补心的高度切割244.48毫米（958英寸）套管，切口打磨光滑（内外圆周倒角）；（9）安装279. 4毫米（11英寸）的套管头（注意方向），对“X”密封补心挤入密封脂后，试压到244. 48毫米（958英寸）套管抗内压强度的60，或试压到设计要求的压力值，稳压10分钟为合格。 表14一1是我国海域常用的三家公司回接工具的技术特点对比。第三节 丛式钻井安装导管的工艺技术 目前，国内外海