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新型深水钻井隔水管技术进展及在我国南海应用的建议

新型深水钻井隔水管技术进展及在我国南海应用的建议
新型深水钻井隔水管技术进展及在我国南海应用的建议

第21卷第6期2009年12月

中国海上油气

CHINAOFFSHOREOILANDGAS

V01.21NO.6

Dec.2009新型深水钻井隔水管技术进展及

在我国南海应用的建议*

畅元江1陈彬2陈国明1鞠少栋1许亮斌3殷志明3(1.中国石油大学(华东)机电工程学院;2.中海石油(中国)有限公司深圳分公司;3.中海石油研究中心)

摘要新型深水钻井隔水管技术既可降低对钻井船的要求,也可显著减少深水钻井的作业时间,甚至无需改造和升级即可显著提高钻井船的深水能力。对近10年来国外研究与应用的新型深水钻井隔水管技术进行了概括,主要包括双梯度钻井隔水管技术,夹式隔水管与超静定集成系统,自由站立隔水管技术,高压表面防喷器钻井隔水管技术,细型钻井隔水管系统,非旋转钻杆保护器技术,非钢质钻井隔水管技术等,对部分新技术给出了适用性评价,并对深水钻井隔水管技术在我国南海的应用提出了建议。

关键词深水钻井新型钻井隔水管技术进展

钻井成本是深水钻井最重要的问题之一,其中钻井船成本占到钻井成本的50%左右,而钻井船成本又取决于钻井船日费率与作业时间。深水钻井采用的钻井隔水管最典型的为4533.4mill的钢质隔水管,由于只有第四代或者第五代钻井船才能使用长而重的4533.4mm钻井隔水管,故减小隔水管的尺寸或者重量可以降低其对钻井船的要求进而降低钻井成本。钻井作业时间主要受海洋气象条件、钻井设计、平台动复员时间以及平台作业能力等因素的影响,主要包括基本钻井时间,与水深、地层有关的作业时间,各种风险、不可预知的意外事故的处理时间,以及与海洋气象条件影响有关的非作业时间等,因此研究如何减少钻井作业时间引起了深水钻井技术与隔水管技术的巨大变革…。本文对近10年来深水油气勘探开发钻井隔水管技术及相关技术研究与应用的进展进行了概括,概述了各种新技术的基本原理、优点、发展历程及国外应用情况,对部分新技术给出了适用性评价,并对深水钻井隔水管技术在我国南海深水油气勘探开发中的应用提出了建议。

1新型深水钻井隔水管技术

1.1双梯度钻井隔水管技术

目前海上钻井使用单梯度钻井技术,在同尺寸的井眼中只有一个液柱梯度,即井底压力由海面到井底的钻井液柱压力产生。在深水钻井中,由于海底疏松沉积物和海水柱的影响,地层孔隙压力和破裂压力之间的窗口很小,使得钻井非常困难。双梯度钻井是一种控制压力钻井技术,该技术主要思想是:隔水管内充满海水,用海底泵和小直径回流管线旁路回输钻井液;或在隔水管中注入低密度介质(空心微球、低密度流体、气体),降低隔水管环空内返回流体的密度,使之与海水相当,并在整个钻井液返回回路中保持双密度钻井液体系。利用双梯度钻井技术可以有效控制井眼环空压力和井底压力,克服深水钻井中遇到的问题,实现安全、经济的钻井E2]。

Stewart&Stevenson服务公司发明了一种专门针对超深水双梯度钻井的隔水管系统(图1)。该

图l深水双梯度钻井隔水管系统

*国家自然科学基金项目(批准号:50904078)、国家高技术研究发展计划(863)课题(编号:2008AA09A106)部分研究成果。

第一作者简介:畅元江.男.博士。主要研究方向为深水钻井技术与装备、计算机辅助上程与仿真技术等。地址:山东省东营市中国石油大

学(华东)机电工程学院(邮编:257061)。电话:0546—8391113。

万方数据

中国海上油气

系统将大直径泥浆返回管线和隔水管隔离工具平稳

集成于钻井隔水管系统,能够同时满足未来双梯度

钻井和目前传统钻井的需要;该系统可提高泥浆返

回速度,减少钻井泥浆的需求,而泥浆的减少可减小

对隔水管张力的需求,并可减小紧急脱离时钻井泥

浆对环境的影响。

1.2夹式隔水管与超静定集成系统

1.2.1夹式隔水管与隔水管快速作业技术

夹式隔水管是由法国石油研究院于上世纪80

年代中期研制的一种卡口式快速连接钻井隔水管技术。1999年和2000年,两套外径为击533.4mm的夹式隔水管曾在PrideAfiea和PrideAngola两艘钻井船上进行了作业应用,钻井水深达1800m。夹式隔水管采用炮栓型接头实现隔水管的快速作业,它所具有的简易性和快速下放性能使其成为深水钻井的理想装备。作业时,当两根隔水管单根对接完成后,压入上部隔水管单根,旋转炮栓接头的载荷环和锁紧环将两个单根锁定完成连接,作业中不需要螺栓、多线程或任何预加载荷。夹式隔水管技术最大的优点是能显著提高隔水管作业速度(夹式隔水管接头的连接速度是法兰连接的2倍),可以每小时7到8根的速度组装隔水管柱。例如,组装2286m水深的钻井隔水管只需12~14h,一年可节省10~15天的作业时间[3]。夹式隔水管炮栓型接头如图2所示。

图2夹式隔水管炮栓型接头

I.2.2超静定集成系统与外围管线混合管技术采用常规的隔水管构造,隔水管辅助管线并不承受轴向载荷。而超静定集成系统(HyperstaticIntegrationSystem,简称HIS)将外围管线在主管的两端进行固定,使得主管与外围管线一起承受轴向载荷。超静定集成系统隔水管单根试验模型如图3所示。

外围管线混合管技术指隔水管外围的节流与压

图3超静定集成系统隔水管单根试验模型

井管线采用合金制造,而隔水管仍为钢材料,以减少隔水管重量。采用混合管技术能够减少隔水管重量从而减小所需要的浮力和顶张力,并且可以减小隔水管自振周期以有效减少隔水管的疲劳损伤_]。

法国石油研究院研制了外围管线混合管加超静定集成系统技术。该技术的优点是:主管的壁厚与隔水管的重量可以明显减小,从而大大减小了所需要的浮力;整个结构中外围管线承受拉力,意味着不需要隔水管夹即可预防其自身发生屈曲;由于外围管线连接于隔水管接头,外围管线末端装置不会出现滑动问题,于是设计得到简化;应用混合管可减小外围管线重量,由于外围管线壁厚减薄,主管线和周围管线之间的应力分布就可得到改善;复合环也可以部分减少主管线的壁厚。

文献[4]对常规钻井隔水管、超静定集成技术钻井隔水管、超静定集成加外围管线混合管技术钻井隔水管进行了详细比较,认为在3000m水深情况下,采用超静定集成加外围管线混合管技术钻井隔水管具有以下显著优点:可以减少隔水管重量约740t,从而减小所需的浮力(浮力块外径大约减小101.6mm)和顶张力(约165t);并减小隔水管固有周期约1s。

1.3自立式隔水管技术

采用自立式隔水管(FreestandingDrillingRis—er,简称FSDR)可减少风暴等恶劣条件下钻井隔水管下放与收回所需要的时间。自立式钻井隔水管系统见图4。安装于隔水管上部的空气罐保持FSDR处于张力状态,空气罐以下,FSDR包含传统的钻井隔水管装备。在风暴到来前,在靠近海平面处使FSDR上下部脱离,海面以下的隔水管柱(包括防喷

器)能安全地保持自由站立状态。FSDR的主要优万方数据

第21卷第6期畅元江等:新型深水钻井隔水管技术进展及在我国南海应用的建议409上

图4自立式钻井隔水管系统图5高压SBOP钻井隔水管(a)与常规钻井隔水管(b)对比

点是能减少风暴等恶劣条件下钻井隔水管撤回及浮船重新作业所需要的时间,也就潜在增加了或者最大化了钻井时间[5]。例如在2286m水深情况下,撤回传统隔水管需要3---5天,而FSDR上下部脱离仅需要几个小时。BP公司对墨西哥湾超深水的Atlantis海域进行的研究表明,相对于传统的隔水管,采用FSDR可以显著降低钻井成本和减小作业风险[6?7|。

1.4高压表面防喷器钻井隔水管技术

表面防喷器系统(SurfaceBlowoutPreventer,简称SBOP)的基本概念是将士346.1mm的防喷器置于钻井平台下部甲板的悬挂系统之上,防喷器下部与q)339.7mm的套管柱连接,套管柱作为高压隔水管连接于海底。传统的隔水管系统采用夺533.4mm隔水管,海底采用¥476.3mrn的井口防喷器。而采用SBOP技术的高压隔水管直径为9466.7mm或¥339.7mm,表面防喷器的直径仍为9476.3mm或9346.1mlTl。采用表面防喷器技术可以将动力定位半潜式平台的水深能力提高到3048ITI以上[8]。高压SBOP钻井隔水管与常规钻井隔水管的对比见图5。

SBOP技术的特点是海底没有防喷器和井口设备。采用高压钻井隔水管(常常把套管用作高压钻井隔水管)的优点是用第三代钻井船即可进行深水钻井,可以减少钻井船的日费率从而降低钻井成本。但是,在较恶劣的气候条件下,若采用SBOP技术进行钻井,非正常压力井或者钻井船位置保持能力不足会导致井控问题[9]。该问题可通过在海底安装一个或者几个带有水力连接器的防喷器(通常是闸板类)来解决。Stena钻井公司将SBOP与海底切断总成(SubseaShutoffDevice,简称SSOD)进行结合,以保证紧急情况下隔水管与井口在切断总成处能够脱离,既避免了环境污染,又扩大了作业窗口。

1.5细型钻井隔水管系统

细型钻井隔水管系统的概念与传统的夺533.4mm钻井隔水管系统的概念非常相似,唯一差别是壬533.4mm的钻井隔水管被壬406.4mill钻井隔水管所取代。细型钻井隔水管系统见图6。

图6细型钻井隔水管系统

AtwoodOceanics的细型隔水管概念要求采用小井眼技术,井身采用更小的套管。由于所有钻井用管的尺寸均减小,于是降低了对钻井船的要求,也就有效降低了钻井成本;原本需要第五代钻井船,采

用细型钻井隔水管就只需要甲板空间与可变载荷更

万方数据

410中国海上油气

小的第三代或者第四代钻井船,可显著降低钻井船的日费率。此外,钻井的消耗品成本如套管、固井数量、泥浆、钻头等也都减少∽]。

1.6非旋转钻杆保护器技术

隔水管磨损是对深水钻井的极大挑战,磨损会导致隔水管产生局部缺陷进而引发严重的钻井事故。非旋转钻杆保护器(Non—rotatingDrillingPipeProtector,简称NRDPP)可以减小钻杆与隔水管之间的磨损,使得底部球铰的转角不再成为深水钻井的限制因素。

文献[10]介绍了NRDPP技术。当隔水管球铰产生转角时,钻柱与隔水管装备承受严重的集中载荷。例如,垂深为6096m井的隔水管球铰转角为2。时,球铰与钻杆之间的接触载荷达到3171kg,该载荷将会对球铰和钻杆产生严重的磨损,并且钻杆在隔水管内旋转也对隔水管产生磨损。

非旋转钻杆保护器的核心部件是一个滑套,采用坚韧而具有柔性的聚合体材料制成。保护器的外径比钻杆工具接头的外径要大,于是在球铰与钻杆工具接头之间形成间隙。钻井泥浆为滑套轴承提供润滑,当钻杆产生转角时,钻杆与隔水管之间一直保持间隙,于是旋转钻柱可以无接触地穿过球铰,从而有效保护了钻杆、隔水管和底部球铰。一般每根钻杆至少需要3个以上的保护器,若保护2743m的钻杆,将需要600~800个保护器。

1.7非钢质钻井隔水管技术

1.7.1复合材料钻井隔水管

复合材料在隔水管外围节流和压井管线的设计和实验应用上已经取得了较大进展,将这一技术应用于隔水管主管设计可形成复合材料钻井隔水管。复合材料隔水管具有重量轻、抗腐蚀、抗疲劳、绝热等优点。文献[11]对应用于墨西哥湾海域9141TI水深的复合材料钻井隔水管进行了性能分析。认为在914m水深的海域,复合材料隔水管所需甲板重量与存储空间比钢质隔水管减少39%,复合材料隔水管裸单根的重量仅是钢质隔水管的68%,配置浮力块的复合材料隔水管单根的重量为钢质隔水管的84%,复合材料隔水管所需浮力块数量是钢质隔水管所需数量的72%。

钢质钻井隔水管的作业窗口为0.65年(重现期)风暴条件下可进行正常钻井,1.65年风暴条件下可进行极限钻井,20年风暴条件下必须脱离;而复合材料钻井隔水管的作业窗口为7年风暴条件下可进行正常钻井,9年风暴条件下可进行极限钻井,如果隔水管内为海水则在100年风暴条件下仍可保持连接。从成本对比来看,虽然首次配置复合材料隔水管与钢质隔水管的成本大体相同,但由于减少了甲板重量且增加了作业范围,复合材料钻井隔水管具有节约成本的巨大优势。ABBVetcoGray公司采用复合材料已制造出能用于3048m水深的隔水管系统。ConocoPhillips公司采用的复合材料钻井隔水管见图7。

图7复合材料钻井隔水管

1.7.2钛、铝合金钻井隔水管

钛合金非常轻且坚固,具有抗腐蚀、抗疲劳与机械加工性能好的特点,但是成本问题一直是钛合金隔水管广泛使用的主要阻碍,另一不利因素是钛合金的弹性模量较小,这可能导致悬挂模式下深水钛合金钻井隔水管出现较大的轴向动态响应。钛合金钻井隔水管单根见图8。

图8钛合金钻井隔水管单根

铝合金具有密度小、强度高、耐蚀性好、易加工等优点,并且价格便宜得多,是一种很有发展潜力的

隔水管制造材料。俄罗斯ZAO公司于1996年开始

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第21卷第6期畅元江等:新型深水钻井隔水管技术进展及在我国南海应用的建议411

研究铝合金钻井隔水管。1997年进行了详细的适用性研究,包括应用于3048m水深的可行性研究;1999年,由NOBLE公司发起,实施与俄罗斯的ZAOAquaticCompany和AntorServicesLimited联合开发计划,开展了铝合金隔水管的设计与应用技术研究【l2|。铝合金钻井隔水管单根见图9。

图9铝合金钻井隔水管单根

2003年以来,巴西国家石油公司采用铝合金钻井隔水管进行了深水钻井作业,作业水深范围从1000m到1500m,钻井液密度达到1.38g/cm3,流速在海平面为2.5节,在海底为1节,隔水管系统顶张力范围为180~350t之间。于是,无需进行隔水管结构改进,现有钻井船就可以装备蘑量轻、成本低的铝合金隔水管系统,节约成本相当可观。

2对我国南海应用深水钻井隔水管技术的几点建议

南海是我国深水油气勘探开发重点区域,南海海域特有的强热带风暴和内波等灾害环境将给深水油气勘探开发带来巨大的困难。对于深水钻井隔水管技术在我国南海的应用,笔者提出以下建议:

(1)常规的螺栓法兰型钻井隔水管连接目前在南海应用较多,虽然强度高,但是作业速度慢,效率低下,需要研究隔水管快速作业技术,在保证隔水管系统连接强度的前提下提高作业效率。建议南海深水钻探钻井隔水管采用快速连接接头,这种接头有高的强度可以抵御南海频繁的灾害性天气,同时采用这种接头可以显著提高作业效率,并可以很方便地进行下放和回收作业。

(2)随着南海油气勘探开发向超深水发展,隔水管越来越长且重量越来越大,隔水管作业与管理问题日益突出。建议采用超静定钻井隔水管技术,以减轻隔水管系统的重量,减小对钻井船张力器的张力要求,并改善(超)深水钻井隔水管的轴向动态性能。

(3)台风对南海深水钻井的影响很大,建议开展灾害气候条件下超深水钻井隔水管的安全运行与作业管理等关键问题的研究,形成一整套科学的隔水管应急决策技术体系,以有效规避隔水管在恶劣环境下的作业风险并提高其风暴自存能力。

参考文献

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ber。2002.

收稿日期:2008—11—25

(编辑:叶秋敏)万方数据

412中国海上油气2009钽

Theprogressofnewdeepwaterdrillingriser

technologyandproposalofits

applicationinSouthChinaSea

ChangYuanjian91ChenBin2ChenGuomin91

JuShaodon91XuLiangbin3YinZhiming‘3

(1.CollegeofMechanicalandElectronicEngineering,

ChinaUniversityofPetroleum,Shandong,257061,

2.ShenzhenBranchofCNOOCLtd.,

Guangdong,518067;

3.CNCE)CResearchCenter,Beijing,100027)

Abstract:Newdrillingrisertechnologycannoton-lyreducetherequirementsforthedrillingrigs,but

alsodecreasethedrillingtime

significantly,evencanincreasetheoperatingwaterdepthofdrilling

(上接第396页)

Anexperimentalstudyonfactorstoinfluencegelatificationofahydrophobicassociated

polymergelinSuizhong36—1oilfieldYuHaiyan91ZhangJian2ZhaoWensen2

YangGuan92YouQin91WangYefeil(1.ChinaUniversityofPetroleum,Shandong,266555;

2.CN(_K)CResearchCenter,Beijing,100027)

Abstract:ForahydrophobicassociatedpolymergelcrosslinkedbyhydrophobicassociatedpolymerAP—P4andphenolicresinYGl03,ithasbeenexperi—mentallystudiedundertheformationtemperature(65℃)inSuizhong36—1oilfieldhowtheconcen—tration,temperature,pH,salinityandshearingofthepolmerandcrosslinkerinfluenceitsgelatifica—tiontimeandstrength,withthegelstabilitybeingobserved.Theresultsindicatedthatthegelatifica—tiontimeandstrengthwilldecreaseandincreaserigsconsiderablywithoutmodifyingandupgradingtheexistingdrillingrigs.Inthispaper,theboom-ingnewtechnologiesofdeepwaterdrillingrisersa—broadinrecentyearsaredescribed,includingdual—gradientdrillingrisertechnology,hyperstaticinte-grationdrillingrisersystem,freestandingdrillingriser,surfacehighpressureblowoutpreventerdrillingriser,slimrisersystem,non-rotarydrill-ingpipeprotector,non-steeldrillingriserandSOon.TheapplicabilitiesofthenewdrillingrisertechnologiesareevaluatedandtheproposalisputforwardforapplicationofdrillingrisertechnologyinSouthChinaSea.

Keywords:deepwaterdrilling;newdrillingrisertechnology;progress

repectivelywithincreasingconcentrationofAP—P4andYGl03,andthatthegelatificationtimeandstrengthwillbothdecreasewhenthetemperatureand/orsalinitygoup.WithincreasingthepH,however,thegelatificationtimewillfirstdecreaseandthenincrease,andthegelatificationstrengthwillfirstincreaseandthendecrease,withtheshortestgelatificationtimeandthegreatestgelati—ficationstrengthatapHrangefrom9.2to10.2.Furthermore,thegelatificationtimeandstrengthwillincreaseanddecreaserespectivelywhentheshearingisenhanced.Thisgelsystemisover95%inreserverateafter90days’ageingunder65℃andwithoutgelbreakdownanddehydration,andshowsaquitegoodstability.

Keywords:hydrophobicassociatedpolymer;phe—nolicresin;gel;gelatificationtime;gelatificationstrength;stability

万方数据

井筒钻井新技术介绍

钻井新技术介绍 交流材料 编写人:刘修善刘月军 华北石油管理局钻井工艺研究院 2001年11月

目录 一、水平井钻井技术·····························································································2 二、分支井钻井技术·····························································································5 三、大位移井钻井技术···························································································8 四、地质导向钻井技术······················································································11 五、深井超深井钻井技术 ··················································································14 六、欠平衡钻井技术··························································································18 七、小井眼钻井技术··························································································21 八、连续油管钻井技术······················································································24

海洋深水钻井钻井液技术

海洋深水钻井钻井液技术 深水钻井一般指在海上作业中水深超过900m的钻井;水深大于1500m时为超深水钻井,近年来随着海洋石油储量开采比例的不断增加,海洋石油勘探逐步向深水区发展。然而,深水钻井所涉及的钻井环境温度低、钻井液用量大、海底页岩稳定性、井眼清洗、浅水流动、浅层天然气及形成的气体水合物等问题,给钻井、完井带来严峻的挑战。 1.深水钻井带来的主要问题 与浅水区域相比,深水钻井面临的主要问题有以下几个方面:①井壁稳定性;②钻井液用量大;③地层破裂压力窗口窄;④井眼清洗;⑤低温下钻井液的流变性;⑥浅层天然气与形成的气体水合物。这些问题给钻井工艺带来了许多困难,同时对钻井液提出了更高的要求。 1.1 海底页岩的稳定性 在深水区中,由于沉积速度、压实方式以及含水量的不同,海底页岩的活性大。河水和海水携带细小的沉积物离海岸越来越远,由于缺乏上部压实作用,胶结性较差,易于膨胀、分散,导致过量的固相或细颗粒分散在钻井液中。如通过稀释或替换钻井液来控制钻井液的低密度钻井液的低密度固相的含量,必将需要大量钻井液。因此,针对海底页岩稳定的问题,采取了加入一定量的页岩稳定剂的措施。如在深水钻井液中加入无机盐(NaCl、CaCl2)和具有浊点的聚合醇、以达到增强页岩稳定性的目的。 1.2 钻井液用量大 实践证明,在深水钻井作业中的钻井液量远远大于其它同样深度但钻井条件不同的井,因为海洋钻井需要采用隔水管、隔水管体积一般高达159m3,加上平台钻井液系统,所以钻井液需要用量比其他同样深度但钻井条件不同井大得多。钻井中为了避免复杂情况的发生,一般多下几层套管,因此所需的井眼直径也相应增大。深水钻井时应配备3台高频率振动筛,以及大流量的除砂器和除泥器等固控设备,在非加重的钻井液中,固相的有效清除率大于75%,将钻井液中的钻屑含量控制在适当的范围内,可节省大量的钻井费用。 1.3 井眼清洗 深水钻井时,由于开孔直径、套管和隔水管的直径都比较大,如果钻井液流速不足就难以达到清洗井眼的目的。因此,对钻井液清洗井眼的能力提出高要求,一般采用稠浆清洗、稀浆清洗、联合清洗、增加低剪切速度粘度,以及有规律地短程起下钻等方法,均有助于钻井过程中钻屑的清除。使用与钻井过程中钻井液粘度不同的钻井液清除钻屑效果较明显,比如使用稀浆钻进,稠浆清洗钻屑。 1.4 浅层气与气体水合物 深水钻井遇到的主要问题之一是浅层气砂岩引起的气体水合物的生成。一般在钻井液管线中发现生物气(沼气)并不算大问题。但是在深层发现含气砂岩则会引起大问题。因为对砂岩地层来说,浅层一般多是含有重油的非胶结性地层,而深层则是含有气体的低渗透率的硬质地层。在深水钻井作业中,气体水合物的形成不仅是一个经济问题,更是一个安全问题因为这种气体水合物是堵塞气体传输管线的主要原因。气体水合物类似冰的结构,主要由气体分子和水分子组成,外观上看起来类似于脏水。但是它在性质上又不象冰,如果压力足够,它可以在0℃以上形成。在深水钻井作业中,海底较高的静水压力和较低的环境温度进一步增加了生成气体水合物的可能性,尤其是节流管线、钻井隔水导管以及海底的井口里,一旦

钻井队应急预案

中原石油勘探局钻井一公司 Q H S E管理作业指导文件 ZJ1/QHSEZD-A-13钻井队应急预案 2009-06-30发布2009-06-30实施中原石油勘探局钻井一公司发布

1 总则 为规范钻井队的应急管理工作,有效预防和控制次生灾害的发生,最大限度地减少事故造成的人员伤害、财产损失和环境破坏,特制定本预案。 本应急预案适用于公司所属各钻井队。 2 应急组织机构和职责 2.1应急小组 组长:平台经理 成员:支部书记平台副经理工程师安全官泥浆组长司机长工长司钻其他相关人员 2.2应急小组职责 2.2.1应急小组组长职责 a) 负责本队应急事件处置工作,同时迅速向公司应急指挥中心办公室报告现场情况; b) 负责将事件告知可能波及到的学校、村庄、厂矿等单位,必要时向地方政府求援。 2.2.2应急小组成员职责 a) 积极救助受伤人员,按岗位职责分工,积极参加抢险清理受灾物资,并作好警戒工作,把受灾损失降低到最低程度; b) 组织对受灾设备、设施的抢修,尽快恢复生产; c) 负责作好抢险过程中资料的收集、整理和上报工作。 3 应急保障 3.1在每口井施工前,应对本预案的可行性进行审批确认。见附件1《应急预案审批表》。当现场生产过程、工艺、环境发生变化时,应及时修订、变更本应急预案,并填写应急预案变更记录表。见附件9《变更记录表》;

3.2工程师(技术员)在开钻前对井况的基本资料进行调查、记录。见附件2《井况基本资料》; 3.3施工作业人员必须持有有效的井控操作合格证和硫化氢培训合格证; 3.4井队开钻前应按照施工设计要求安装试压合格的井口装置、防喷器、压井及节流管汇; 3.5各种防护、报警、逃生设备齐全且性能良好; 3.6按标准要求配备消防设施,并放置在规定的位置; 3.7作业现场配备通讯工具,并24小时保持畅通; 3.8掌握本队所有人员、当地政府及公安、消防、医疗等救援机构的联系电话,见附件5《应急通讯录》; 3.9现场应配备齐全应急物品。见附件6《应急物品清单》; 3.10根据井场及设备、设施摆放情况确定逃生路线,并在井场布局图中标出,见附件3《井场布局及逃生路线示意图》。在含有或可能含有硫化氢井开钻前,应对井场周围500~3000m范围内的居民情况进行统计,见附件4《井场周围500~3000m居民统计表》,并配备齐全气防器具,见附件7《钻井队气防器具清单》; 3.11根据季节风向,应在醒目位置设置风向袋以指示风向; 3.12在井场明显地方张贴或悬挂“严禁烟火”、“当心井喷”等清晰的警示标志; 3.13从二开到完井,坐岗人员要按规定检测钻井液面变化,正常钻进时每15min 测量并记录一次钻井液池增减量,发现溢流应立即向司钻报告并增加测量次数; 3.14应急演练 3.1 4.1井喷、硫化氢溢散应急预案:作业班每月应进行不少于一次不同工况下的应急预案演练。在钻开油气层(钻开含硫化氢油气层100m)前、特殊作业(取心、测试、完井作业等)前,都应进行演练; 3.1 4.2火灾、突发环境、食物中毒、洪汛灾害、危险化学品事件、工伤应急预案按规定每口井进行演练;施工超过三个月、风险较大的井应适当增加演练次数; 3.1 4.3录井、泥浆等协作方工作人员应参加钻井队的应急演练。 3.1 4.4认真做好应急演练记录,并对应急预案的可行性、有效性进行评价。见附件8《应急演练报告》;

深水钻井的难点及关键技术

深水钻井的难点及关键技术 随着油气资源的持续开采, 陆地未勘探的领域越来越少, 油气开发难度越来越大。占地球面积70%以上的海洋有着丰富的油气资源, 油气开发重点正逐步由陆地转向海洋, 并走向深海。目前, 国外钻井水深已达3000 m 以上, 而我国海上油气生产一直在水深不足500 m 的浅海区进行, 我国南海拥有丰富的油气资源但这一海域水深在500~ 2 000m, 我国目前还不具备在这样水深海域进行油气勘探和生产的技术。周边国家每年从南沙海域生产石油达5 000×10 4 t 以上, 相当于我国大庆油田的年产量, 这种严峻的形势迫使必须加快我国南海等海域的深水油气勘探开发。石油工业没有关于“深水”的预先定义。“深水”的定义随时间、区域和专业在不断变化。随着科技的进步和石油工业的发展,“ 深水”的定义也在不断发展。据2002 年在巴西召开的世界石油大会报道,油气勘探开发通常按水深加以区别:水深400m 以内为常规水深 400m-1500m 为深水,超过1500m 为超深水。但深度不是唯一的着眼点,只要越过大陆架,典型的深水问题就会出现。一、深水钻井的难点 与陆地和浅水钻井相比, 深水钻井有着更为复杂的海况条件面临着更多的难题, 主要表现在以下几个方面。 1、不稳定的海床由于滑坡形成的快速沉积,浊流沉积,

陆坡上松软的、未胶结的沉积物形成了厚、松软、高含水、未胶结的地层。这种地层由于沉积速度、压实方式以及含水量的不同,所以它们的活性很大,给导管井段的作业带来了很大困难。河水和海水携带细小的沉积物离海岸越来越远,这些沉积物由于缺乏上部压实作用,所以胶结性差。 在某些地区,常表现为易于膨胀和分散性高,这将会导致过量的固相或细颗粒分散在钻井液中。 2、较低的破裂压力梯度 对于相同沉积厚度的地层来说,随着水深的增加,地层的破裂压力梯度在降低,致使破裂压力梯度和地层孔隙压力梯度之间的窗口较窄,容易发生井漏等复杂情况。在深水钻井作业中,将套管鞋深度尽可能设置得深的努力往往由于孔隙压力梯度与破裂压力梯度之间狭小的作业窗口而放弃。结果,深水区域的井所需的套管柱层数,常比有着相同钻进深度的浅水区域的井或陆上的井多。有的井甚至没有可用的套管而没有达到最 终的钻井目的。 3、气体水合物的危害 气体水合物是气体(甲烷、天然气、CO2 、N2 等)和水在一定条件(高温、高压)下形成的类似于冰物质。气体水合物在深水钻井作业中常常会遇到,通常在超过250m 水深的海域都会形成水合物, 一旦形成很难去除。气体水合物是一 种潜在的危害, 生成时结冰堵塞管汇, 气化时生成大量气

石油测井方案及应急预案

测井方案及应急预案 编写单位:******公司 施工单位:*****队 审批人: 钻井队(签字):______________________ 日期: ____________ 测井队(签字):______________________ 日期: ____________ 监督(签字):________________________ 日期: ____________ *****公司 年月曰

一、现场数据 1泥浆参数: 泥浆密度:g/ml ;粘度:s; PH 值:;CL-: mg/l ; 2 .钻井数据: 套管: 3. 测井项目 二、人员分工 1.测井队长: 2.工程师: 3.带班操作手: 4.绞车操作: 5.动力检查: 6.井口巡视: 7.仪器连接检查: 三、作业准备 1:首先在基地选用性能良好的仪器配接检查,到达井场后对仪器再次进行配接检查,保证仪器在入井前的正常状态。 2:基地准备好打捞工具。 3:注意劳保用品穿戴。 4:天气寒冷注意防止人员冻伤,防滑防冻。

5:测井前,把电缆卡子,剪切电缆工具放至钻台。 6:井下防落物;提高警惕防止高空落物,注意人身安全。 7 :测井时,井口专人值班。 &测井时,派有经验的带班操作手操作绞车,注意遇阻遇卡。 9:作业时,与井队密切配合。 10:PCL传输作业注意CHT变化,防止损伤仪器,造成仪器落井、遇卡、遇阻事故。 四、对井队的要求 1:井口坐岗 2:井口照明充足 3:组装井口时井队充分配合 4:测井时严禁电气焊 5:钻台供气供水充足 6:井口工注意电缆,防止钻具碰伤电缆 五、测井施工方案及风险分析 在测井中应当防止仪器遇阻、遇卡及电缆吸附卡。测井施工的总体原则是必须在确保100%安全的条件下进行测井施工。 电缆测井方案的详细步骤见下: 1)在测井前应详细检查下井用的电缆和马笼头的通断绝缘状况、仪器O圈全部更换,确保测井作业顺利完成。 2)在下井过程中,密切注意仪器悬重及CHT张力,观察仪器在泥浆中

海洋石油深水钻完井技术概述

海洋石油深水钻完井技术概述 摘要:深水区海洋环境恶劣,台风和孤立内波频发,深水钻完井工程设计和作业难度大、风险高。在充分借鉴我国浅水钻井设计和国外深水钻完井设计及施工经验的基础上,研究并提出了深水钻完井设计的技术流程与工作方法,逐步形成了深水技术、深水科研、深水管理的三大体系,克服了深水特殊环境条件下的技术挑战和作业难题,满足了深水油气钻完井安全、高效的作业要求,具备了国内外深水自主作业能力。 关键词:深水;钻完井;作业实践;超深水跨越 目前,世界各国高度重视深水油气的勘探与开发,以BP、Shell、Petrobras 等为代表的油公司和以Transocean等为代表的服务公司掌握了深水钻井完井关键技术,主导着深水油气勘探开发作业。我国南海是世界四大油气聚集地之一,其中70%蕴藏于深水区。深水是挑战当今油气勘探开发技术和装备极限的前沿领域,尤其是在恶劣海洋环境下,如何安全、高效地开展深水钻完井作业成为了业界极为关注的焦点[1-3]。因此,研究深水钻完井所具有的特点,把握其发展趋势,对于促进我国石油工业可持续发展、增加油气产量、保障能源安全具有重要意义。1深水钻完井设计面临的挑战 在深水环境钻完井难度很大,深水钻完井设计不同于常规水深的钻完井设计,主要面临以下几个方面的挑战: 2.1深水低温 海水温度随水深增加而降低,深水海底温度通常约为4℃,海水的低温可以影响到海底泥线以下约数百米的岩层[4]。低温带来的问题主要包括:海水低温环境使隔水管中的钻井液流变性发生变化,在该温度下容易形成水台物,而且这样低的温度的对于钻井液和水泥浆的物理性质有很大的不利影响。会使钻井液的黏度和密度增大,钻井液的黏度增大可产生凝胶效应,在井筒流动中产生较高摩擦阻力,增大套管鞋处地层被压开的风险。容易引起钻井液稠化,使其流变性变差。低温还会延缓水泥水化导致水泥胶凝强度和水泥石抗压强度发展缓慢,流体易侵入水泥基体,容易造成油、气、水窜,后续作业无法顺利进行,影响固井质量。 2.2浅层气和浅层流

QHS 海上钻井作业井控规范

Q/HS 中国海洋石油总公司企业标准 Q/HS2028—2010 代替Q/HS 2028—2007 海上钻井作业井控规范 Specification for well control of offshore drilling operations 2011-01-28发布2011-04-01实施中 国 海 洋 石 油 总 公 司发布

Q/HS 2028—2010 目次 前言 (Ⅱ) 1 范围 (1) 2 钻井井控设计 (1) 3 井控装置的安装和使用 (2) 4 钻开油气层前的准备和检验 (3) 5 油气层钻井过程中的井控作业 (3) 6 溢流处理和压井作业 (4) 附录A (资料性附录)钻开油气层前检查表 (6) 附录B (规范性附录)压井原始数据表 (9) 附录C (规范性附录)关井操作程序 (11) 附录D (资料性附录)防喷演习记录表 (14) 附录E (规范性附录)压井施工单 (15) 附录F (资料性附录)压井施工记录表 (17) I

Q/HS 2028—2010 II 前言 本标准的起草依据GB/T 1.1-2009《标准化工作导则第1部分:标准的结构和编写》。 本标准代替Q/HS 2028-2007《海上钻井作业气井井控规范》。 本标准与Q/HS 2028-2007相比,主要变化如下: ——删除了术语和定义; ——对目次进行了调整,相关内容重新组合、排序,增加了钻井井控设计、井控装置的安装和使用,并补充相应内容; ——增加了高温高压井、深水井井控有关内容; ——增加了附录A(资料性附录)钻开油气层前检查表、附录B(规范性附录)压井原始数据表、附录C(规范性附录)关井操作程序、附录D(资料性附录)防喷演习记录表、附录E(规范性附录)压井施工单、附录F(资料性附录)压井施工记录表; ——删除了防喷器组具体配置要求,保留了基本功能要求,改为“安装的防喷器组其闸板防喷器应具备剪切和全封闭功能”; ——缩简了套管和固井基本要求、其他设施配备基本要求、安全资质基本要求; ——删除了有关修井的文字及内容; ——删除了人员资历基本要求、安全作业周期; ——明确了平台加重材料储备量; ——删除了有关管理性要求; ——删除了浅层气井控、失控应急措施。 本标准由中国海洋石油总公司钻完井专业标准化技术委员会提出并归口。 本标准起草单位:中海石油(中国)有限公司深圳分公司钻井部。 本标准起草人:韦红术、陈建兵、黄凯文、罗勇、刘正礼。 本标准主审人:周俊昌、熊志强。

塔里木钻井队应急预案(标准)

突发事件应急程序文件 QHSEYJ-01-2007 塔里木胜利钻井队突发重大事故应急预案 2007-5-17 发布 2007-06-01实施 中石化胜利石油管理局塔里木胜利钻井公司发布

1 应急响应程序 发现事件第一人 司钻、班长 井队应急指挥 值班干部 工程技术人员 职责 1、 迅速发出报警信号或呼喊。 2、 在确保自身和他人安全的情况下,采取措施 控制事态恶化。 3、 向司钻(井队负责人)报告具体情况。 1、 停止正常施工作业,并立即采取措施控制事 态恶化。 2、 迅速发出报警信号,并设法通知值班干部。 3、 在条件允许、可能的情况下,积极组织抢险 准备。 1、 了解、查看现场险情,决定是否启动井队级 应急预案。 2、 向上级公司生产调度(应急指挥中心)汇报。 3、 工程技术人员做好现场资料收集、整理和上 报工作。 4、 积极组织井队非在岗人员参与抢险救灾。 1、 迅速组建应急指挥小组,并进行具体分工。 2、 正确救助受伤人员,迅速与120急救中心联 系或送往附近医院。火警拨打119。 3、 根据具体情况组织抢险,控制险情发展,把 损失降到最低。 4、 随时与上级应急指挥中心保持联系,请示抢 险措施,接收应急指令,并组织实施。 5、 负责协调外部力量参与应急抢险,完成上级 布置的抢险指令。 6、 负责安排好无关人员的撤离,井场治安保卫 工作,保护好未涉及到的国家财产不受损失。 7、 决定井队级应急措施的终止。 人员 当发现预警或接到其他岗位报告时

2 突发重大事故处置

2.3火灾应急处理

2.4人身伤害应应急处理

深水钻井液技术现状与发展趋势

深水钻井液技术现状与发展趋势 文/邱正松赵欣,中国石油大学 引言 深水已成为国际油气勘探开发的重点区域。深水钻井液技术作为深水油气开发的关键技术之一,需解决深水复杂地层井壁失稳、低温流变性调控、天然气水合物的生成等技术问题。由于深水钻井液技术难度大,风险高,目前主要由国外技术服务公司垄断。中国深水钻井液技术尚处于起步阶段,与国外先进水平存在很大差距。笔者对深水钻井液面临的技术问题及对策进行全面分析,总结深水钻井液体系研究与应用进展以及中国深水钻井液技术研究现状,并对深水钻井液技术的发展趋势进行了展望,以期把握先进深水钻井液技术动向,对中国深水钻井液技术的发展起到一定的参考与借鉴作用。 1 深水钻井液面临的主要技术问题及对策 与陆地和浅水相比,深水钻井液面临着许多特殊的技术问题,包括深水地质条件的复杂性、钻井液低温流变性调控、天然气水合物的生成、井眼清洗问题及环保问题。 1.1 深水地质条件的复杂性 1.1.1 海底疏松地层井壁失稳与井漏问题 由于深水沉积过程中部分上覆岩层由海水代替,造成地层欠压实,孔隙压力大,胶结性差,海底泥页岩易膨胀、分散。欠压实作用下地层破裂压力低,导致钻井液的安全密度窗口变窄,易出现井漏等问题。 海底浅部地层通常存在数百米厚的硅质软泥,含水量为50%~70%,其物理性质类似于牙膏,剪切强度低,地层承载力差,易引发井壁失稳。 1.1.2 天然气水合物地层分解问题 由于天然气水合物可稳定存在于深水高压低温环境中,钻井过程中不可避免地钻遇赋存天然气水合物地层。由于钻具的机械扰动以及钻井液的侵入和传热作用等因素,井壁周围地层压力和温度的变化导致地层中的水合物分解,地层强度降低,引发井壁坍塌。此外,水合物分解释放大量气体和少量的水,增加了井壁地层的含水量和地层孔隙压力,引发井壁失稳;而大量的气体进入井筒易引起井涌或井控问题。 1.1.3 深水厚盐岩层井壁失稳问题

固井施工突发事件应急预案

固井施工突发事件 应急预案 中石化河南石油勘探局钻井公司 固井分公司

1 总则 为有效地快速实施固井施工中工业事故应急救援,最大限度地降低人员伤亡和经济损失,依据《中华人民共和国安全生产法》、《河南油田突发事件应急管理规定》,特制定本预案。 本预案适用于固井大队固井施工中突发工业事故的应急求援。 2 企业概况 固井大队位于河南省南阳市东南52公里处,南阳县与新野县交界地段。组建于1972年4月。目前,主要担负着河南油田的各种油井、气井、碱井、盐井、地热井、二氧化碳井、煤气层井及复杂井的固井施工作业。固井大队拥有机动车辆41台,其中固井专用及配套设备37台,交通运输车辆5台。现有员工112人。每年固井170余口,存在较大的工业风险。 重大危险目标与险情描述 2.2.1 重大危险源目标:油田固井施工作业现场 2.2.2 险情类型:井喷、物体打击、高压刺漏、坠落、滑倒、药品腐蚀。 2.2.3 主要原因: 2.2. 3.1 人员原因:两穿三戴不齐全,安全操作规程执行不到位。2.2.3.2 设备原因:设备摆放不合理,设备发生故障,管线、闸门刺漏。 2.2. 3.3 施工原因:发生隐患处理压力控制不当。 2.2. 3.4 环境原因:雨、冰雪天气现场施工条件差,视线不良。 2.2.4 可能后果: 2.2.4.1 影响井场施工人员的生命安全和造成财产损失。 2.2.4.2 造成环境污染。 2.2.4.3 影响固井施工质量,造成修井或报废,扩大经济损失。 3 应急组织机构及职责

大队成立工业事故应急救援指挥小组 现场总指挥:大队长 副总指挥:副大队长、中队干部、HSE监督员 成员:由现场固井技术员、井队负责人,当班调度员和当班固井施工操作骨干组成。 主要职责 3.2.1 制订固井施工紧急抢险方案,组织人员抢救伤者。 3.2.2 现场指挥固井施工中工业事故应急事件的求援,并及时向上级指挥部门汇报出险信息。 3.2.3 及时在现场危险区域周围设置醒目的安全警示标识,避免出险范围扩大。 4 应急保障 施工现场发生突生发事故时,固井大队事故应急救援指挥小组迅速组织事故救援小组,实施应急救援。 5 突发事件的预防和预警 预警信息 5.1.1 溢流,排出流量大于泵入流量,易诱发井喷。 5.1.2 井壁垮塌,压力升高。 5.1.3 施工时间过长,使施工时间大于水泥浆稠化时间,压力升高。 5.1.4 高压管线摆动过大。 预防、预警措施 5.2.1 及早发现溢流措施:及时了解井下压力情况,认真做好固井设计;认真做好水泥浆配方试验;一旦发生溢流,应及时采取措施(关封井器、限制排出流量、尽快注水泥浆);减小隔离液数量,发生井垮压力升高时,要减小注入排量。 5.2.2 固井施工前要进行施工措施交底见附录A。 5.2.3 固井施工设计方案要在固井施工前执行申报、审批制度。

深水石油钻井技术现状及发展趋势

文章编号:1000-7393(2008)02-0010-04 深水石油钻井技术现状及发展趋势3 杨 进1 曹式敬2 (1.中国石油大学石油工程教育部重点实验室,北京 102249; 2.中国海洋油田服务股份有限公司钻井事业部,北京 101149) 摘要:随着世界深水油气资源不断发现,近几年来深水钻探工作量越来越大。随着水深的增加和复杂的海况环境条件,对钻井工程提出了更高的挑战,钻井技术的难度越来越大。从目前国内外深水钻井实践出发,对深水的钻井设备、定位系统、井身结构设计、双梯度钻井技术、喷射下导管技术、动态压井钻井技术、随钻环空压力监测、钻井液和固井工艺技术和钻井隔水管及防喷器系统等关键技术进行了阐述,对深水的钻井设计和施工进一步向深水钻井领域发展具有重要导向作用。 关键词:深水钻井;钻井设备;关键技术 中图分类号:TE21;TE24 文献标识码:A Curren t situa ti on and develop i n g trend of petroleu m dr illi n g technolog i es i n deep wa ter Y ANG Jin1,CAO Shijing2 (1.MO E Key Laboratory of Petroleum Engineering in China U niversity of Petroleum,B eijing102249,China; 2.D rilling D epart m ent of China O ffshore O ilfield Services L i m ited,CNOOC,B eijing101149,China) Abstract:A s more and more oil and gas res ources are discovered in deepwater world wide,the deep water drilling has become more and more in recent years.It requires more on drilling engineering and drilling technol ogies due t o the increased water dep th and comp licated marine conditi ons.Based on the p ractice in deep water drilling both at home and abr oad,s ome key technol ogies are dis2 cussed in this paper,including the drilling equi pment,the positi oning syste m,the casing p r ogra m design,the dual-gradient drilling technol ogy,the technol ogy of jetting and l ower circuit,the dyna m ic killing and drilling technol ogy,the technol ogy of annulus p ressure detecti on while drilling,the technol ogy of drilling fluid and ce menting,the drilling raiser technol ogy,and the bl owout p reventer sys2 te m.A ll the technol ogies p lay an i m portant r ole in enabling drilling design and constructi on t o expand int o deep water. Key words:deep water drilling;drilling equi pment;key technol ogy 全世界未发现的海上油气储量有90%潜伏在水深超过1000m以下的地层,所以深水钻井技术水平关系着深海油气勘探开发的步伐。对于海洋深水钻井工程而言,钻井环境条件随水深的增加变得更加复杂,容易出现常规的钻井工程难以克服的技术难题,因此深水钻井技术的发展是影响未来石油发展的重要因素。 1 国内外深水油气勘探形势 全球海洋油气资源丰富。据估计,海洋石油资源量约占全球石油资源总量的34%,累计获探明储量约400×108t,探明率30%左右,尚处于勘探早期阶段。据美国地质调查局(USGS)评估,世界(不含美国)海洋待发现石油资源量(含凝析油)548×108 t,待发现天然气资源量7815×1012m3,分别占世界待发现资源量的47%和46%。因此,全球海洋油气资源潜力巨大,勘探前景良好,为今后世界油气勘探开发的重要领域。 随着海洋钻探和开发工程技术的不断进步,深水的概念和范围不断扩大。目前,大于500m为深水,大于1500m则为超深水。据估计,世界海上44%的油气资源位于300m以下的水域,其中,墨西哥湾深水油气资源量高达(400~500)×108桶油当量,约占墨西哥湾大陆架油气资源量的40%以上, 第30卷第2期 石油钻采工艺 Vol.30No.2 2008年4月 O I L DR I L L I N G&PRODUCTI O N TECHNOLOGY Ap r.2008  3作者简介:杨进,1966年生。1989年毕业于石油大学(华东)钻井工程专业,现从事油气钻井工程研究工作,教授,本刊编委。电话:010 -89733204。

深水钻井关键装备现状与选择

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。4’石油矿场机械2009年10月 触面也进?步加大。凶此随着作业水深的增加,水下 井II也变得越来越大,压力等级、抗弯能力、町悬挂 套管质垦和数最对各种套管层序的适川性、操作性 和安全町靠性等性能指标也越来越高。 4结语 走向深水既足提高油气产量的需求,也是全球 海洋石油发展的趋势。深水浮式钻井装置、隔水管 系统和水下井II等是进行深水钻井的必要装备。深 水钻井区别于浅滩和陆地钴升作、Ik,所需装备的没 计、制造难度很大,国外涉足深水领域已有几十年的 历程,深水钻井装备已成为成熟技术。依靠进fl深 水作、Ip装备,小但耗费人量资会。在关键技术上也受 制于人,严重制约着我国深水石油开发进度,因而展 开相关研究工作已迫在眉睫。 图1水卜.井11系统 临时导向基座用于定井位,是首先下入的设备,坐在海底泥线卜;永久导向基座安装在临时导向基座之上,通过连接在导向柱上的导向绳引导后续J二具的入井及设备的安装;0762mm(30in)导管头悬挂导管坐落在永久导向基座内,用专用下入工具随永久导向基座同时下入;0476.25mm(18%in)高压井[I头下部连接表层套管,坐落在导管头内,通过液压连接器连接水下防喷器;各层技术套管通过套管挂和密封总成悬挂在高压井II头内。 深水条件下对水下井【1的选择主要考虑井筒中需要悬挂的套管层序、套管尺寸和连接方式、抗弯曲能力、压力级别、可悬挂的最大套管质鼍等。在没计的前期,需要对海况条件下井口呵能受到的钻井隔水管、防喷器组上部质量以及可能的轴向力和弯矩进行分析,尤其是采用动力定f《》=时,钻井船偏离井口或紧急情况下进行紧急解脱时。防喷器组和水下井口头可能会承受很大的弯矩∽。…。 井口头压力级别的选用应与防喷器一致,主要根据地层压力的情况,通常选用69MPa(10000psi)或103MPa(15000psi)压力等级,在一些特殊情况下,也可选用138MPa(20000psi)。抗弯曲能力在2710~9484kN?m(2000~7000klb?ft)。常规水下井口的抗弯曲能力在3387~4065kN?m(2500~3000klb?ft)。井[1头的抗弯能力与高压井fl头的壁厚相关,典型的高压井口头的外径大约是0685.8mm(27in)。为了获得较高的抗弯能力,高压井口的外径不断增加,而且与低压井口的接参考文献: [1]PettingillHS,WeimerP.Worldwidedeepwaterex—plorationandproduction:past,presentandfuture [-CJ//Houston,Texas:21stAnnualResearchConfer— ence,2001. I-z]赵政璋。赵贤正,李景明,等.国外海洋深水油气勘探发展趋势及启示LJ].中国石油勘探,2005。10(6):71— 76. [3]兰洪波,张玉霖,菅志军,等.深水钻井隔水管的应用及发展趋势[J].石油矿场机械。2008,37(3):96—98. 1-4_]杨进,曹式敬.深水石油钻井技术现状及发展趋势[J].右油钻采工艺。2008,30(2):1013. [5]方华灿.海洋深水双梯度钻J{:用水下装备[J].石油矿场机械,2008,37(11):1-6. [6]陈国明,殷志明,许亮斌。等.深水双梯度钻井技术研究进展[J].石油勘探与开发,2007,34(2):246-251.[7]SmithKI.,(;auk人D,WittDE.eta1.Subseamudliftdrillingjointindustryproject:deliveringdualgradient drillingtechnologytOindustryLO].SPE71357,2001.[8]SchumacherJP,DowellJD,RibbeckI.R.eta1.SubseaMudLiftDrilling(SMD):planningandpreparationfor thefirstsubseafieldtestofafullscaledualgradient drillingsystematgreencanyon136,GulfofMexico [G].SPE71358,2001. I-9]EggemeyerJC,AkinsME,BrainardPE。eta1.Sub—Seamudliftdrilling:designandimplementationofa dualgradientdrillingsystem[G].SPE71359,2001.[10]MaurerWC。Medley(jH,McDonaldWJ.Muhigra—dientdrillingmethodandsystem:UnitedStates, 006530437[P].2003—03—11.万方数据

石油行业XX井井控应急预案

石油行业XX井井控应急预案 编制人:日期: 审核人:日期: 审批人:日期: 第二钻井工程公司xxxx钻井队

为有效控制XX井在作业过程中可能出现的井控事故,确保高效、有序地采取应急行动,保护现场员工的健康、安全,最大限度地降低对自然环境的破坏,减少国家财产的损失,防止事态扩大。特制定以下预案: 一、井控作业应急抢险的原则 1、在保证员工健康、安全的前提下,组织力量处理井喷事故,防止井喷事故的扩大和恶化,最大限度地降低对环境的破坏。 2、当井喷事故造成人员受伤时,先现场对伤员紧急救护处理,依照“先重伤、后轻伤”的原则,迅速将受伤人员送往黄骅市人民医院进行抢救、医治。 3、坚持“以人为本、安全第一”的原则,做到先抢救员工,保护环境,最后再抢救物资设备。 4、井喷事故得到控制后,立即对物资、设备进行抢救和清理,把损失降低到最低限度。 二、应急组织机构 组长:XXX 副组长:XXX 成员:XXX 三、应急小组职责 1、严格执行《大港油田钻井井控实施细则》中的有关规定,制定应急计划,定期组织应急演习,不断提高现场应急处理能力; 2、落实各种应急物资; 3、组织井队有关人员对本井存在的风险进行评估,根据风险评估结果,完善应急预案内容。 4、当险情发生时,组织员工进行自救,并及时向上级有关部门汇报。抢险作业时,接受并执行第二钻井工程公司井控领导小组的指令,组织人员协助井控抢险分队按井控应急抢险程序的内容进行抢险。 四、应急小组组长职责

1、制定应急工作计划,并组织、监督实施。 2、定期组织召开应急小组会议,分析应急工作中的问题,不断完善应急预案。 3、搜集钻井、地质预报,根据实际情况,指导应急计划的实施。 4、在进入应急状态时,负责现场指挥相关人员,按井控应急抢险程序的内容进行抢险。 五、应急小组副组长职责 1、定期具体组织应急演习,及时进行总结,不断提高应急处理能力。 2、负责本队应急物资的管理,做好应急物资准备及日常维护保养。 3、负责应急小组的各种记录的填写,按规定定期上报。 4、在进入应急状态时,立即赶赴现场,组织应急抢险工作; 六、应急小组成员职责 1、具体实施应急行动演习,落实应急物资的准备及维护保养情况。 2、根据演习情况,不断对应急预案提出改进意见,完善应急预案。 3、在进入应急状态时,立即赶赴现场,协助组长组织应急抢险工作。 4、掌握现场状态,准确无误地执行各项应急指令。 5、负责本队的应急物资的维护、保养和检查。 七、井控应急网络 八、应急联络电话 应急办公室: XX医院: 消防二队: 九、井控作业风险消减预案 1、本井井口往西东北200m处有一口采油井,若发生井喷失控和失火会严重危机到采油井的安全。 2、本井明化镇地层存在较大漏失风险,特别是在钻遇高压油气水层

钻井液技术新进展

钻井液技术新进展 摘要:钻井液技术的革新对加强石油勘探开发,提高石油采收率具有重要作用。本文介绍了国外钻井液技术的新进展,包括井壁稳定、防漏堵漏、抗高温钻井液、提高机械钻速的钻井液、低密度钻井液流体、储层保护等技术,同时介绍了国内钻井液技术的相关进展,通过分析比较,指出开发新型钻井液技术的关键在于研发新的处理剂,为钻井液技术的发展指明了方向。 关键词:水基钻井液;油基钻井液;钻井液处理剂;纳米技术 油气井工作液指在钻井、完井、增产等作业过程中所使用的工作流体,包括钻井液、钻井完井液、水泥浆、射孔液、隔离液、封隔液、砾石充填液、修井液、压裂液、酸液及驱替液等。近年来,钻井液在保障钻井井下安全、稳定井壁、提高钻速、保护储层等方面的作用日益突出,随着当前复杂地层深井、超深井及特殊工艺井越来越多,对钻井液技术提出了更高的要求。为此,国内外对应用基础理论和新技术方面进行了广泛的研究,取得了一系列的研究成果和应用技术,有效的解决了钻井过程中迫切的难题,并为钻井液技术的进一步发展奠定了基础指明了方向。本文在调研近几年国内外钻井液新技术的基础上,对国外和国内钻井液技术的新进展分别进行阐述[1-3]。 1国外钻井液技术新进展 1.1井壁稳定技术 1.1.1高性能水基钻井液技术 国外各大钻井液公司均研发了一种在性能、费用及环境保护方面能替代油基与合成基钻井液的高性能水基钻井液(HPWM)代表性技术有M-I公司的ULTRADRIL体系、哈利伯顿白劳德公司的HYDRO-GUADRTM体系[4-5]。该钻井液体系中,聚胺盐的胺基易被黏土优先吸附,促使黏土晶层间脱水,减小水化膨胀;铝酸盐络合物进入泥页岩内部后能形成沉淀,与地层矿物基质结合,增强井壁稳定性;钻速提高剂能覆盖在钻屑和金属表面,防止钻头泥包;可变形聚合物封堵剂能与泥页岩微孔隙相匹配,形成紧密填充[6]。 在墨西哥湾、美国大陆、巴西、澳大利亚及中国的冀东、南海等地的现场应用效果表明,高性能水基钻井液具备抑制性强、能提高机械钻速、高温稳定、保护储层及保护环境的特点[7-8]。 1.1.2成膜水基钻井液技术 通过在水基钻井液中加入成膜剂,使钻井液在泥页岩井壁表面形成较高质量的膜,以阻止钻井液滤液进入地层,从而在保护储层和稳定井壁方面发挥类似油基钻井液的作用。

钻井应急预案

钻井队各类应急预案编制: 审核: 审批: 盐池县盛荣油气工程技术服务有限公司 2017年3月 目录 1、硫化氢泄漏应急救援预案 .............................................. - 1 - 2 、溢流、井喷应急救援预案 ............................................ - 6 - 3 、防汛应急救援预案 ...................................................... - 16 - 4、消防应急救援预案 ........................................................ - 23 - 5、环境污染事故应急救援预案 ........................................ - 28 - 6、生产事故应急救援预案 ................................................ - 33 - 7、电气伤害事故现场处置预案........................................ - 40 - 8、应急组织体系联系表 .................................................... - 44 - 9、应急救援队伍 ................................................................ - 45 - 10、应急物资清单 .............................................................. - 45 -

南海深水钻井井控技术难点及应对措施

第37卷 第1期2015年1 月石 油 钻 采 工 艺 OIL DRILLING & PRODUCTION TECHNOLOGY Vol. 37 No. 1Jan. 2015 文章编号:1000 – 7393(2015) 01 – 0139 – 04 doi:10.13639/j.odpt.2015.01.036南海深水钻井井控技术难点及应对措施 叶吉华1 刘正礼1 罗俊丰1 畅元江2 (1.中海石油(中国)有限公司深圳分公司,广东深圳 518067;2.中国石油大学(华东),山东青岛 266580) 引用格式:叶吉华,刘正礼,罗俊丰,等. 南海深水钻井井控技术难点及应对措施[J ].石油钻采工艺,2015,37(1):139-142.摘要:深水钻井井控存在着海床不稳定、地层破裂压力低、地层压力窗口窄、以及存在浅层气、浅层水流、气体水合物和海底低温等诸多问题。在对国内外深水井控技术充分调研的基础上,针对南海深水钻井井控特点和难点,结合近年南海深水钻井设计和作业实践经验,详细分析了深水钻井井控存在的地层压力窗口窄、溢流监测困难、压井难度大和压井作业时间长、井控设备复杂、存在水合物风险等问题,研究提出了有针对性的解决方案,并以南海深水井为例介绍了深水井控的具体措施。 关键词:深水钻井;井控难点;溢流;压井;水合物中图分类号:TE58 文献标识码:B Technical difficulties and countermeasures in well control of deepwater drilling in the South China Sea YE Jihua 1, LIU Zhengli 1, LUO Junfeng 1, CHANG Yuanjiang 2 (1.Shenzhen Branch of CNOOC , Shenzhen 518067, China ; 2. China University of Petroleum , Qingdao 266580, China ) Abstract: Due to the differences in sedimentary environment, deepwater drilling environment, and well control equipment of deepwater strata, the well control of deepwater drilling is trapped in many problems such as seabed instability, low formation fracture pressure, narrow formation pressure vessel, and the presence of shallow gas and shallow flow, gas hydrates, and subsea low temperature. Building on a full investigation about well control of domestic and foreign deepwater drilling and considering the characteristics and difficulties of well control of deepwater drilling in the South China Sea, a targeted solution is proposed based on the recent deepwater drilling design and operating experience and a detailed analysis of existing problems in well control of deepwater drilling, such as narrow formation pressure vessel, difficult overflow monitoring, difficult and long well killing operation, complex well control equipment, and the presence of hydrates. Specific measures about deepwater well control are also provided with the deepwater wells in the South China Sea as an example. The understanding and measures presented in this paper may provide a reference for the well control operations of deepwater drilling in the South China Sea. Key words: deepwater drilling; difficulties in well control; overflow; well killing; hydrate 基金项目:“十二五”国家科技重大专项“深水钻完井及其救援井应用技术研究”(编号:2011ZX05026-001-04) ;国家自然科学基金“海洋深水浅层钻井关键技术基础理论研究”(编号:5143009)。 作者简介:叶吉华,1976年生。2000年毕业于西安石油学院石油工程专业,主要从事深水及超深水井钻井工程设计和钻探工作,工程师。 E-mail :yejihuadeepwater@https://www.doczj.com/doc/8c15213351.html, 。 在海洋深水区钻井时,由于海洋沉积环境和作业工况的变化,地层承压能力低,隔水管压井、阻流管线长、摩阻大,压井时容易导致井漏,发生喷漏共存、地下井喷等复杂情况,故井控难度更大。且由于深水钻井防喷器组安装在海底泥线处,井涌余量随着水深的增大而减少,相对于浅水而言,油气会在短时间内窜入隔水管内,更容易造成井涌井喷事故。 此外,深水钻井平台和作业装备的复杂性特点也给 深水井控带来巨大的挑战[1-2] 。深水钻井井控技术方面的研究与实践主要集中在早期溢流和井涌监测、压井方法研究及井控设备选择等方面,缺乏对深水钻井井控难点及其应对措

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