第一章-海上钻井工艺技术介绍.ppt

1、第一章海上钻井技术，1.1海洋钻井井口装置1.2海洋套管程序1.3海洋井控制技术1.4海洋井控制技术1.5海洋钻井技术1.6海洋钻井技术1.7海洋完成和测试1.7双倾斜钻井简介，1.1海洋钻井井口装置，海洋钻井平台分类，桩基平台，固定，重力平台，张力平台，拉伸绳塔平台，自升式钻井1.1海洋钻井井口装置、海上钻井平台分类、钻井船、自升平台、固定平台、陆地钻井设备、半潜平台、1.1海洋钻井井口装置、海洋井口分类：固定平台、面向底部支撑平台的水上防喷装置； 水下井口：防喷器位于水面下，适用于浮动平台。陆上钻井井口、浮动平台井口、自升平台井口、1.1海上钻井井口装置、水井口装置固定式平台比陆上平台磁头

2、多两种。固定平台上有软管，陆路没有水管。固定平台通常有泥浆线支撑器，可以将套管的重量托付给泥浆线支撑器。陆地钻井井口、自升平台、1.1海洋钻井井口装置、水井口装置插孔和固定平台顶部之间的区别：自升套筒仅下降至泥浆线悬挂，泥浆线悬挂上方没有套筒。因为完工后，平台必须撤离，泥浆线悬挂异常必须撤离。采油时，可将各层套筒重新连接到采油平台。固定平台使用泥浆线支撑。套管重量由泥浆线支撑器负担，但套管长度仍延伸到平台。1.1海上钻井井口装置、水井口装置泥浆线支撑固定平台井口有两种：无泥浆线支撑：水深不能浅；有泥浆线支撑。泥浆线支撑在泥浆线上支撑各层套管重量，起到减轻平台负担的作用。泥浆线支撑上方的套筒在向

3、下进入时连接到支撑螺纹。以后不消除，也没有回折问题。1.1海上钻井井口装置、水井口装置泥浆钢丝悬吊1是泥浆钢丝悬吊，必须重新连接，才能用于底部支撑平台钻孔。凸排有两个线程：螺纹进纸和螺纹回写。有专用的进纸工具和回调工具。钻杆带来交货工具，放下套管，挂好。注射完水泥后，就会出来送货工具。去石油生产平台后，重新折叠。一是泥浆线悬挂，无需返回进行流动平台钻孔。修好水泥后倒进工具里。再进入密封的部分。1.1海上钻井井口装置、水井口装置泥浆线支撑和泥浆线悬挂的区别：固定钻井平台的泥浆线支撑、移动钻井平台的泥浆线悬挂；泥浆线支撑器的套管断裂之间只有悬挂关系。也就是说，内部套管挂在外部套管的阀座环上，两层套

4、管之间的密封位于平台的套管头上。而且，在泥浆线悬挂的套管断裂之间，不仅有悬挂关系，二层套管的密封也在悬挂装置上。1.1海洋钻井井口装置、水下井口装置配置结构导向系统：作用：井口基准点；指导井口装置其他部分的安装、连接和拆卸。引导钻孔工具准确地进入井内。包括：顶盘、导架、导绳和张力系统；Bop系统：作用：钻孔压力控制；核心包括通用防喷器、闸门防喷器、剪切防喷器、十字和喷射压力管道。防喷器地下控制系统；立管系统：作用：海水隔离；形成泥浆循环通道。包括：riser卡；伸缩riser卡；弯曲接头和球接头；张力绳和张力系统；快速连接器：快速连接和移除上述三个部分。球接头，1.1海洋钻井井口装置，水下井口

5、装置导向系统井口盘水泥铸钢水泥结构；井口板必须有临时导向绳。使用临时导向绳将导向架和导管送入座椅。导向架上有永久导向绳，切断临时导向绳。导绳需要张紧器。，1.1海上钻井井口装置、水下井口装置防喷系统在地面组装。使用引导绳进入整体，通过快速接头连接到簧片系统。Bop控制系统：液体控制系统；电液控制系统；气动控制系统；闸门防喷原理：半密封；全密封通用防喷装置：钻铤、钻杆、套管、电缆、钢丝绳，甚至全密封；作用原理：活塞向上，挤压橡胶“南瓜芯棒”闭合尺寸变化。封闭标注：2800。即可从workspace页面中移除物件。1.1海洋钻井井口装置、水下井口装置立管系统伸缩立管由内部和外部管道组成。伸缩距离由

6、海浪和潮汐的差异决定。水管单一。1.1海洋钻井井口装置，水下井口装置立管系统立管连接：柔性开口钢环，连接时自动打开。分离时要用螺丝从外面向上。“o”形密封圈。1.1海洋钻井井口装置、水下井口装置立管系统立管连接作业、1.1海洋钻井井口装置、水下井口装置液压快速接头用途：防喷装置和立管连接、防喷装置和导向系统的快速连接或分离。液压推进：活塞向上，分离；活塞下降时连接。第一章海上钻井技术，1.1海洋钻井井口装置1.2海洋套管程序1.3海洋井控制技术1.4海洋井控制技术1.5海洋井控制技术1.6海洋泥浆技术1.7海洋完成和测试1.7双倾斜钻井介绍，1.2海洋套管程序，海洋套管程序序列化井口装置的大规

7、模防喷装置，一般来说，一个平台只负责一组防喷装置。每个钻井平台根据自己的特性为bop组选择一套合适的套管程序，此后基本不会更改。海上石油公社国际合作密切，经常采用比较统一的套管系列。1.2海上套管程序，固定导管井段施工，将导管放入海底泥浆线下特定深度的打桩机。主要起到水管的作用。水深浅。主要用于固定平台。钻孔方法用钻柱带钻头，钻孔；钻孔后，将导管降至预定的井深。接头的钻杆插入方法；适合水深的海洋。固定，底部平台导管可起到riser的作用。1.2海上套管程序，管段施工浮动平台(一般方法)第一阶段：顶盘传输。用钻柱使用伸缩钻杆送入工具。送到海底后，钻柱旋转，可以分离进纸工具。井口板上有临时导向绳。

8、开始钻孔。1.2海上套管程序，管段施工浮动平台(一般方法)第2阶段：钻孔。依靠临时铅绳钻，使钻头准确地进入井口板。带有伸缩钻杆的钻柱；使用海水“进进出出”方法钻36 的钻孔。钻孔后立即用高粘度泥浆更换。防止海水浸泡的井坍塌。开始钻孔。引导臂，1.2海上套管程序，风管井段施工浮动平台(一般方法)第3阶段：下导管，将水泥风管导向架(包括永久导向绳)注入接头伸缩钻杆；依靠临时引导绳引导导管准确地进入井内。导架坐在井口板上时，可以注入水泥胶结物；在管柱上注入水泥浆，泥浆返回海底。用连接器重新打开，循环冲洗井，等待钻头；1.2海上套管程序，管井分段施工浮动平台(通用方法)第4步：安装立管系统立管系统：立

9、管曲线接头(球或柔性接头)伸缩立管喷嘴贝尔端口；使用永久导向绳，使用快速接头准确、快速地连接导管头。，1.2海上套管程序，管井段建设浮动平台(喷射法)第一阶段：前三阶段常用方法是从管下入海；将导向框架固定到风管头。在导管上钻孔。钻柱：中央集中器钻至接头伸缩式钻杆的钻铤；进入海底。喷射钻孔；停止钻孔；注水泥浆；泥浆和多余的水泥浆从导管头回到海底。转动钻柱并将其推入连接器。提起钻柱，循环导管头。钻孔，侯冷凝；1.2海上套管程序，管道井段施工浮动平台(喷射法)二期立管系统安装：立管曲线接头(球或柔性接头)伸缩立管喷嘴钟口；依靠永久的引导绳下；依靠快速连接件，准确、快速地连接到风管头。此方法可以保存顶

10、部磁盘。1.2海上套管方案，表面套管井段施工浮动平台第一阶段：表面钻孔钻孔工具结构钻孔：26 钻孔钻铤伸缩钻杆钻管系统钻孔；如果可能的话，穿进海水；必要时可以钻泥。完成表面钻探后，将泥浆放入井内。钻孔时要注意防止吸入。特别注意是否有空气入侵(可通过水下电视观察)。1.2海上套管程序，表面套管井段施工浮动平台第2阶段：表面套管接头依赖立管系统套管；套管内部必须预先安装水下释放接头插头。套管结束后，连接接头，连接伸缩钻杆和钻杆。向下钻，直到套管头坐在导管头(泥浆线悬挂部分)；在下一套餐桌的过程中，很容易确认卡套。钻孔时要注意，一次一个，如果卡可以连接到上方钻杆冲洗循环。水泥胶结注入的水下释放法；用

11、钻头等凝固。1.2海上套管方案，表面套管井段施工浮动平台第3阶段：安装防喷器原始30”立管系统拆卸；在163/4 20 bop组下；然后进入相应的riser卡系统。1.2海上套管方案，为今后各层套管段建立浮动平台的一种方法是，20”和133/8”两套防喷装置，20“防喷装置，133/8”套管，然后更换133/8”防喷装置。此方法需要两组防喷器组，向下需要95/8 套管段和7 套管段，顶部设备不再有问题。但是，如果孔更小(6)，更换小钻杆时，还需要更换防喷装置。这样，平台需要3套防喷器。另一种方法是163/4和6 两套防喷装置，163/4 喷射器，171/2 钻头不往下，而是需要长钻头；再次向下

12、使用95/8 套管段和7 套管段时，顶部设备不再有问题。但是，如果孔较小(6 ，小钻杆更换6 防喷器)。1.2海上套管程序，随后套管段的建设浮动平台，第一章海上钻井技术，1.1海洋钻井井口装置1.2海洋套管程序1.3海洋井控制技术1.4海洋井控制技术1.5海洋井控制技术1.6海洋泥浆技术1.6海洋完成和试验1.7双倾斜钻井简介，1.3海洋井控制技术，海洋地层破裂压力特性海洋钻井中，地层破裂和泄漏可能引起井压下降。地层破裂压力Gf通常用Eaton公式表示：在陆地上：在Po上的地层压力；Pp形成空位压力；岩石泊松比。1.3海上井控技术，海上井控特性海上喷发的潜在危险比陆地钻井大：地层破裂压力小，地

13、层容易泄漏，发生井漏，发生井喷；海底地层往往有浅气层，容易发生喷发。钻孔浅气层(表面套管段)时，顶部装置简单，还没有防喷器。1.3海洋井控技术，海上井控特性海上喷发的结果比陆地严重得多。喷出的气体混合在海水中，海水密度大大减少，浮力大幅减少，导致平台倾印。喷发火灾后，整个平台着火下沉。会引起大沉船。喷完井后，石油、天然气、井里的泥浆被喷到海里，造成严重的海洋污染。对水库的损坏；造成巨额资金损失。，1.3海洋井控技术，bop组通用防喷器：2个，各种尺寸的管柱，甚至整个密封。双半密封防喷器：每套由两个防喷器上下叠加组成。两个喷发孔同时移动。可能会撞到连接处，因此两个同时动作可以起到保险的作用。必要

14、时，如果发生溢出，喷发，两组防喷器可以强制启动钻头。全封闭防喷器：在井内没有钻柱的情况下密封井的一个。前端密封防喷器：当井有钻柱时喷出，流体从钻柱中喷出时，用剪切将钻管压扁，防止内孔。在风暴发生的特殊时刻，平台必须迅速撤离，可以用剪切喷洒器切断钻杆。1.3海洋井控技术，防喷组通用防喷：2套双半密封防喷：2套全密封防喷：1套剪切全密封防喷：1，1.3海洋井控技术，海上井控事故处理应急措施防火：停止所有发动机，切断和隔离所有可燃物；组织各方，尽快停止喷发。如果发生火灾，要保护人员，有秩序地撤离，扑灭火灾。1.3海上井控技术，海上井喷事故处理灭火技术：最有效的是爆炸灭火。爆炸时消耗了很多氧气，为了利

15、用产生的局部小孔扑灭火灾，我想办法用爆炸用的绳子运送火焰的上部。潜水员在水下灭火。潜水员在水下套管上打孔，引导管线，引导流体控制引线，燃烧，逐渐减少喷发。结构井技术。通过结构井注入沉重的泥浆来挖井。或排水。1.3海上井控技术，海上井喷事故处理灭火技术结构井技术，轨迹形状：3段或4段；考虑风向。事故井轨迹的数据齐全吗？近距离直接破碎。距离可以通过定向钻孔或井底爆炸连接。1.3海洋井控制技术、浅层气问题浅层气层的存在是海洋钻井的重要特征。这与海底沉积物有关。钻在浅气层时，通常没有简单的井口装置防喷系统，所以很难控制喷出。进入浅气层时发生喷发，海水气化，密度降低，浮力降低，平台倾斜的可能性很高。解决

16、方法：将洒水头安装在顶部装置的顶部(伸缩扩充卡的顶部)。向上返回的泥浆来自侧面。引出的泥浆可以分离并燃烧气体，泥浆去除沙子。第一章海上钻井技术，1.1海洋钻井井口装置1.2海洋套管程序1.3海洋井控制技术1.4海洋井控制技术1.5海洋井控制技术1.6海洋钻井技术1.7海洋完成和测试1.7双倾斜钻井简介，1.4海洋钻井技术，1.4海洋钻井技术，海洋钻井问题泥浆线悬挂以上平台均在海水中，一般没有套管，没有陆地钻井技术钻杆将套管送到预定位置后，在注入水泥时如何松开橡胶塞？橡胶塞直径等于套管直径。橡胶塞直径总是大于钻杆直径。不能通过钻杆松开橡胶塞。解决方案管内插入方法：浅大型套管水下解除方法：适用于深

17、小型套管，1.4海洋接头技术，由于导管和表面套管直径大，因此通常使用插入方法。(固定或基础支撑平台导管未通过打桩规律接合)过程：套管用钻杆输送到预定位置，然后通过钻杆注入水，泥浆流入接头，提起钻柱，用海底高度循环泥浆去除多余泥浆，然后在套管头安装防喷系统(没有固定管)和立管系统。插入法无接合压力。1.4海洋固井技术，水下释放套管下的过程，首先坐在转盘上，连接套管头，低于预定长度套管；复合插头连接到进纸工具，工具送的螺纹连接到套管头。给钻柱提供工具；继续往下长钻柱，套管头将坐在海底上套管内的斜坡上；钻柱坐在井里，接过水泥头。循环泥浆，准备接合。，1.4海洋固井技术，水下释放固井工艺循环泥浆，钻孔清洁；松开橡皮球(球的直径与钻杆内径相似)，注入泥浆，