海上油田钻井开采工艺.ppt

欢迎 顿钻 cabletooldrilling 旋转钻 rotarydrilling 一 井的分类 陆上 onshore 海上 offshore 勘探井 wildcat 评价井 appraisalwell 探边井 stepoutextensionwell 开发井 developmentwell 生产井观察井注入井producingobservationinjection 油 气 气 水 三次采油 二 钻井设备 DrillingEquipment 1 钻机 Drillingrig 整套钻井地面设备通称钻机 它主要由吊升系统 旋转系统 循环系统和动力系统四大部分的各种部件组成 钻机分类CategoryofDrillingrig 按驱动方式分类 钻机可分为机械驱动 电驱动和液压驱动三种 若按钻机的可钻井深分类 则有浅井钻机 shallowwellrig井深 1200m 中深井钻机 middletodeepwellrig井深 3200m 深井钻机 deepwellrig井深 4500m 和超深井钻机 井深 6000m 等多种类型 钻机组成 吊升系统 hoistingsystem 吊升系统主要由井架 derrick 天车 crownblock 游车 travelingblock 和绞车 drawworks 等五部分组成 A 井架Derrick它的主要作用是支撑钻达额定可钻井深时最大的钻柱和套管柱重量 为游车的上下运动提供活动空间 drilling rotatingequippment DERRICKR mov B 天车和游车 CrownBlockandTravelingBlock 用钢丝绳把两套滑轮组穿连起来 构成一套复滑轮系统 用以起下井内管柱 减轻绞车负荷 天车为固定在井架顶部的定滑轮组 一般由6个直径1米左右的定滑轮组成 游车则是用钢绳挂在天车下面的动滑轮组 一般由5个直径1米左右的动滑轮组成 构成5 6的复滑轮组 drilling hoistingsystem CROWNTOG mov drilling rotatingequippment CROWNTOG mov drilling hoistingsystem TRAVBLOC mov C 大钩 Hook 主要用以悬挂水龙头和方钻杆及井下管柱 D 绞车 Drawworks 除了提升下放井内钻具 并给钻头施加适当钻压外 通过绞车上两端呈滚筒型 俗称猫头 的传动轴 俗称猫头轴 还可吊升井场上的各种重物 上紧或松开钻柱的接头丝扣 E drilling hoistingsystem DWBRAKE2 mov 旋转系统 RotatingSystem 普通钻机的旋转系统 都用固定在钻台上的转盘驱动方钻杆带着井下钻具旋转 近几年来则在大型钻机上逐步装设直接与水龙头相接的顶部驱动装置 用以驱动井下钻具旋转 A 转盘 RotaryTable 通过方钻杆 kelly 等钻柱驱动钻头旋转 给钻头传送破岩功率 采油井下动力钻具驱动钻头旋转时 则用转盘卡住方钻杆 承受井下动力钻具的反扭矩 在起下钻柱和下套管时 可由转盘座挂井内管柱 支撑管柱重量 在起钻时还可用转盘为钻杆卸扣 在转盘中心孔内有剖分式方瓦 在方瓦内放入方钻杆补心或滚子补心 便可卡住方钻杆旋转 B 顶部驱动装置 TopDrive 主要由 1 水龙头 直流电机和减速器联合机组 2 导轨和导向小车 3 液压平衡系统 4 钻杆上卸扣装置四部分组成 循环系统 CirculationSystem 循环系统由泥浆泵 水龙头 以及水龙带和立管等循环管汇组成 动力系统 PowerSystem 钻井设备一般都配置独立的动力设备 主要有机械驱动和电驱动两种装置 配套设备 AuxiliaryEquipment A 固控设备钻井过程中必须随时清除井内返出的岩屑等固体颗粒 控制钻井液的固相含量 因此每套钻机必须配置固控设备 每台钻机必备的固控设备有 泥浆振动筛 除砂器 除泥器等 B 井控设备 Wellcontrol 钻开高压油气层时 为了防止压力失控而造成严重的井喷事故 必须在下入表层套管后安装井控设备 每口井的井控设备主要是井口防喷器组和压井管汇 环形防喷器 AnnularBOP 环形防喷器封井主要靠胶芯 亦称南瓜胶芯 关闭时在活塞的推动下 作用在胶芯支承筋之间的橡胶上 因支撑筋互相靠拢而被挤向井口中心 直至抱紧钻具或全封闭井口 闸板防喷器 RamBOP C 起下钻设备 1 旋扣和松紧扣设备主要有大钳 液压大钳和旋扣器等2 吊挂 坐放设备主要有吊卡和座放在转盘上的卡瓦和动力卡瓦等 3 排放管柱设备主要有移动钻柱的机械手和运移装置 三 录井 Logging 在钻井过程中 录取有关资料是不可缺少的 在钻进过程中 不应该忽略任何的数据采集 在钻进过程中主要的数据来源是 钻井记录 泥浆录井 随钻 MWD 测试 1 钻井录井钻井录井是一项最为直接的资料 特别是当其它参数 如钻压 钻头速度和泥浆密度 为常数的情况下 机械钻速更为重要 2 泥浆录井泥浆录井主要用色谱分析和酸性气体 H2S 检测仪对从循环泥浆中提取的气体进行连续分析 3 岩屑录井 四 固井 Cementing 向油井内下入套管柱 并向井眼和套管柱之间的环行空间注入水泥的施工作业称为固井 1 井身结构 wellprofile 一口井中所下入套管的层数及各层套管的直径 下入深度和套管外水泥的返回深度 以及相应各井段钻进所用钻头的直径称为该井的井身结构 表层套管 surfacecasing 表层套管的作用是封固上部易垮塌的松软地层以利后续钻进 防止后续钻进中井壁垮塌和钻井液对上部淡水层的污染 安装防止井喷用的设备 支撑技术套管和生产套管的重量 技术套管 ProtectiveCasing 技术套管的作用是分隔难以控制的复杂地层 保证钻井工作的顺利进行 技术套管又称为中间套管 生产套管 productioncasing 生产套管的作用是把生产层和其它地层封隔开 把不同压力的产层封隔开 为油气生产建立一条牢固通道 以保证长期生产并能满足合理开采和增产措施的要求 生产套管又可称为油层套管 生产油管 productiontubing 油管是流体通过的可以更换的管柱 用来保护不可更换的套管 防止套管腐蚀损坏 尾管 liner 井内的各层套管通常是从井口一直下到其设计深度 但也还经常下入不延伸到井口 其上端是悬挂在上层套管上的套管 这种套管称为尾管 五 完井 completion 完井工程是衔接钻井和采油工程而又相对独立的工程 是从钻开油层开始 到下套管注水泥固井 射孔 下生产管柱 排液 直至投产的一项系统工程 1 完井方式选择 裸眼完井 openhole 裸眼完井的主要特点是油层完全裸露 因而油层具有最大的渗流面积 完善程度高 其产能高 射孔完井方式 perforation 1 套管射孔完井套管射孔完井是钻穿油层直至设计井深 然后下生产套管至油层底部注水泥固井 最后射孔 射孔弹射穿生产套管 水泥环并穿透油层一定深度 建立油气流通道 2 尾管射孔完井尾管射孔完井是指在钻头钻至油层顶面前 下技术套管注水泥固井 然后用小一级的钻头钻穿油层至设计井深 用钻具将尾管送下并悬挂在技术套管尾部 尾管和技术套管的重合段一般不应小于50米 再对尾管注水泥固井 然后射孔 割缝衬管完井方式 line 割缝衬管完井主要用于出砂不严重的油层或在裸眼中防止岩屑落入井筒中 割缝衬管的防砂机理是允许一定大小的 能被原油携带至地面的细小砂粒通过 而把较大的砂粒阻挡在衬管外面 大砂粒在衬管外形成 砂桥 达到防砂的目的 砾石充填完井方式 gravelpacked 先将绕丝筛管下入井内油层部位 然后用充填液将在地面上预先选取好的砾石 砾石的粒径一般为地层砂径的6倍左右 泵送到绕丝筛管与井眼或绕丝筛管与套管之间的环行空间内 构成一个砾石充填层 以阻挡油层砂流入井筒 达到保护井壁 防止油层砂流入井内 2 射孔 射孔完井是目前国内外使用最广泛的完井方法 在射孔完井的孔眼是沟通产层和井筒的唯一通道 电缆输送套管枪射孔工艺 WCG 使用电缆下入套管射孔枪 通过接在电缆上的磁性定位器测出定位套管接箍对比曲线 调整下枪深度 对准层位 对油 气层部位射孔 油