海洋石油开采工程 第三章 钻完井系统(第四节)
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油田生产事业部现场数据手册 FIELD DATA HANDBOOK OF Production OptimizationDivisionA 版Edition A中海油田服务股份有限公司油田生产事业部Production Optimization -China Oilfield Services Limited二00七年八月目 录1.常用单位换算系数 (1)1.1 长度单位换算系数 (1)1.2 体积(容量)单位换算系数 (1)1.3 力单位换算系数 (1)1.4 密度单位换算系数 (1)1.5 压力单位换算系数 (1)1.6 速度单位换算系数 (1)1.7 压力梯度单位换算系数 (2)1.8 力矩单位换算系数 (2)1.9 温度换算 (2)2.钻具技术参数 (3)2.1 API接头丝扣规范 (3)2.2 钻杆允许扭转系数表 (3)2.3 螺纹互换表 (3)2.4 加重钻杆 (4)2.5 钻杆机械性能表 (5)2.6 钻铤机械性能表 (8)2.7 钻头(BIT)上扣扭矩值 (8)2.8 顶驱接头& IBOP 扭矩值 (8)2.9 套管规范 (9)2.10 螺纹分类及代号 (9)2.11 常用油管上扣扭矩及强度 (10)2.12 常用油管几何及机械特性表 (11)3、常用数据表 (12)3.1 钻杆与井眼间的环空容量表(升/米) (12)3.2 钻铤与井眼间的环空容量表(升/米) (13)3.3 套管与井眼间的环空容量表(升/米) (14)3.4 套管与钻杆间的环空容量表(升/米) (15)3.5 套管与钻铤间的环空容量表(升/米) (16)3.6 套管与套管间的环空容量表(升/米) (19)3.7 套管与油管间的环空容量表(升/米) (22)3.8 四方钻杆容量表 (24)3.9 水龙带容量表 (24)3.10 钻杆的容量表(升/米) (25)3.11 加重钻杆的容量表(升/米) (25)3.12 钻铤的容量表(升/米) (26)3.13 套管容量表(升/米) (27)3.14 油管容量表(升/米) (29)3.15 内径为25.4~631.8毫米(1~247/8英寸)圆柱的容量表(升/米) (30)4.泥浆泵参数 (32)4.1 F500三缸单作用泵性能表 (32)4.2 BH800泥浆泵性能参数表 (32)4.3 F800泵性能参数表 (32)5.处理卡钻事故工具 (32)5.1 可退式卡瓦打捞筒卡瓦选用表 (32)5.2 可退式打捞矛卡瓦选用表 (33)5.3 常用套铣管数据表 (33)5.4 Z SX J型随钻震击器技术参数 (34)5.5 JYQ型机械液压式随钻震击器技术参数 (34)5.6 JZ型机械式随钻震击器技术参数 (34)6.现场常用计算公式 (35)6.1 钻井液循环一周所需时间 (35)6.2 配制1m3水泥浆需要的干水泥量 (35)6.3 配制1m3水泥浆需要的水量 (35)6.4 稀释公式 (35)6.5 注解卡浆最高压力计算: (35)6.6 卡点计算: (35)6.7 动态起压时间计算: (35)6.8 环空液柱压力当量密度(ρm)的计算: (36)6.9 常见物体形状的面积和体积计算公式 (37)7.井控知识 (38)8.温度换算表 (42)9.风级表 (43)10.常见材料密度表(克/厘米3) (44)11.钢丝绳参数 (45)12.API 法兰 螺栓 钢圈 (48)13.美国FMC高压油壬的性能摘要 (49)14.定向井工艺 (50)15.部分泥浆处理剂性能及加量 (51)1.常用单位换算系数1.1 长度单位换算系数1米(m)=3.2808(ft)1英尺(ft)=0.3048(m)=12(in)1英寸(in)=25.4(mm)1英里(mile)=1609.344(m)1海里(n mile)=1852(m)1.2 体积(容量)单位换算系数1立方米(m3)=6.28978(bbl)1升(L)=0.264172(gal)1美加仑(gal)=3.78541(L)1美桶(bbl)=158.988(L)=42.02(gal)1.3 力单位换算系数1千克力(kgf)=2.2046(lbf)=9.81(N) 1磅力(lbf)=0.453592(kgf)1.4 密度单位换算系数1 g/cm3 =8.3454(ppg)=350.508(lb/bbl) 1 ppg=0.119826(g/cm3 )1.5 压力单位换算系数1 kgf/cm2 =14.2233(psi)=0.0981(Mpa) 1兆帕(Mpa)=145.037(psi)1巴(bar)=0.1(Mpa)1标准大气压(atm)=0.101325(Mpa)1.6 速度单位换算系数1节=1海里/小时1.7 压力梯度单位换算系数1 Mpa/m=44.2080(psi/ft)=10.19716(kgf/cm2/m) 1.8 力矩单位换算系数1 kgf.m=9.80665(N.m)=7.23301(lbf.ft)1 lbf.ft=1.35582(N.m)1.9 温度换算T℉=9℃ /5+32T℃=5(T℉-32)/92.钻具技术参数2.1 API 接头丝扣规范公接头(mm)接头类型 扣/寸 锥度 大端直径 小端直径 母扣镗孔直径(mm) 2 3/8REG 5 1:4 66.67 47.62 68.263 2 7/8REG 5 1:4 76.20 53.97 77.78 3 1/2REG 5 1:4 88.90 65.07 90.488 4 1/2REG 5 1:4 117.47 90.47 119.06 5 1/2REG 4 1:4 140.21 110.06 141.68 6 5/8REG 4 1:6 152.19 131.03 153.99 7 5/8REG 4 1:4 177.80 144.47 180.18 正 规 型8 5/8REG 4 1:4 201.98 167.84 204.39 3 1/2FH 5 1:4 101.45 77.62 102.79 4 FH 4 1:6 108.71 89.66 110.33 4 1/2FH 5 1:4 121.716 96.31 123.83 5 1/2FH 4 1:6 147.95 126.79 150.02 贯 眼 型6 5/8FH 4 1:6 171.52 150.37 173.83 2 3/8IF 4 1:6 73.05 60.35 74.61 2 7/8IF 4 1:6 86013 71.32 87.71 3 1/2IF 4 1:6 102.00 85.06 103.58 4 IF 4 1:6 122.70 103.73 124.61 4 1/2IF 4 1:6 133.35 114.30 134.94 内 平 型5 1/2IF41:6162.48 141.32163.912.2 钻杆允许扭转系数表扭转系数(圈/米) API 钻杆外径 (英寸)D 级E 级 G105 S135 2 7/80.007 0.0095 0.0134 0.017 3 1/2 0.006 0.0078 0.0110 0.014 5 0.004 0.0055 0.0077 0.009 5 1/20.00360.0050.00700.0092.3 螺纹互换表数字型 内平型、贯眼型 通常称法 NC26 2 3/8IF 2A11/2A10 NC31 2 7/8IF 211、210 NC38 3 1/2IF 311、310 NC40 4FH 421、420 NC46 4IF 4A11、4A10 NC504 1/2IF 411、4102.4 加重钻杆Size Size Weight Capacity Disp Make up torque O.D. ins I.D.ins lb/ft bbl/ft bbl/ft min max ThreadTypeThreadSize3-1/2" 2.0625 25.3 0.004210.00921 4" 2.5625 29.7 0.006450.01082 4-1/2" 2.75 41 0.007430.014935" 3 49.3 0.008830.0179629,00031,000NC 50 4-1/2 IF6-5/8"FH 4" 79 0.0155 0.027144,00046,6706-5/8FH2.5 钻杆机械性能表2.6 钻铤机械性能表Size Size Weight Capacity Disp Make up torque(ft.lbs)ThreadO.D. ins I.D. ins lb/ft bbl/ft bbl/ft min max Size 4-3/4" 1-3/4 52.1 0.003 0.0189 9,900 9,900 3-1/2 if 6" 2-1/2 79.4 0.0061 0.0289 25,500 25,500 4 if 6-1/2" 2-3/4 92.8 0.0073 0.0338 22,200 22,200 4-1/2 if8" 2-3/4 150.8 0.0073 0.0549 53,00 53,00 6-5/8 reg8-1/4" 2-3/4 161.8 0.0073 0.0589 53,00 53,00 6-5/8 reg8-1/2" 2-3/4 172.8 0.0073 0.0629 53,00 53,00 6-5/8 reg9" 3 192.2 0.0087 0.0714 83,000 83,000 7-5/8 reg2.7 钻头(BIT)上扣扭矩值OD/ THRETH TYPE M/U TORQUE (ft.lbs) 4-1/2'TONG BIT/钻头接头扣型 上扣扭矩 (英尺.磅) 4-1/2'大钳17-1/2" 7-5/8" REG 70,400 15,600 (英尺.磅) 12-1/4" 6-5/8" REG 42,400 9,400 (英尺.磅) 8-1/2" 4-1/2" REG 20,480 4,600 (英尺.磅) 6" 3-1/2" REG 8,000 1777 (英尺.磅) 2.8 顶驱接头& IBOP 扭矩值** = 500 ton * = 350 tontorque ( ft.lbs)Components I.D.Connection O.D. (min.) (max.)Mainshaft to upper Ibop safety valve*3" 6 5/8 API Reg 7 3/4" 50,000 70,000 Upper Ibop to lower Ibop * 3" 6 5/8 API Reg 7 3/4" 50,000 70,000 Lower Ibop to saver sub * 3" 6 5/8 API Reg 7 3/8" 46,000 64,000 X / over sub to lower Ibop * 3" 6 5/8 API Reg 7 3/8" 46,000 60,000 Mainshaft to upper Ibop ** 3" 7 5/8 API Reg 9" 83,000 91,000 Upper Ibop to lower Ibop ** 3" 7 5/8 API Reg 9" 75,000 91,000 Lower to saver sub ** 3" 7 5/8 API Reg 8 5/8" 66,000 85,000 X / over sub to lower Ibop ** 3" 7 5/8 API Reg 9" 75,000 91,0002.9 套管规范规格 钢级 壁厚mm重量(lb/ft)内径(mmin)抗拉屈服强度(T)抗内压强度(Mpa)抗外挤强度(Mpa)接头外径(mm in)平均重量kg/m7" N80 10.4 29 157.1mm6.184"56.348.4194.5mm7.657"43.157" K55 11.5 32 154.8mm6.094"232.6 43 44.6194.5mm7.657"47.67" N80 11.5 32 154.8mm6.094"338.6T62.559.4194.5mm7.657"47.69 5/8" K55 12 47 220.5mm8.681"338.6T32.526.8269.910.626"69.99 5/8" N80 12 47 220.5mm8.681"492.7T47.332.8269.910.626"69.913 3/8" K55 12.2 68 315.3mm12.415"485.5T23.813.4365.1mm14.375"101.213 3/8" N80 12.2 68 315.3mm12.415"705.8T34.615.6365.1mm14.375"20" K55 16.1 133 475.7mm18.73"963.9T21.110.3533.4mm21"19820" L80 16.1 133 475.7mm18.73"1402.5T30.611.1533.4mm21"24" X52 25.4 245.6558.8mm22"1744T 20.716.8365.930" X52 25.4 309.7711.2mm28"2152.2T20.710.9461.32.10 螺纹分类及代号标准 名 称 使用的符号或代号短圆螺纹 (STC)(CSG或C1)长圆螺纹 (LTC)(LCSG或C2)梯形螺纹 (BTC)(BCSG或C33) API直连行螺纹 (XL)(XCSG或C11X)2.11 常用油管上扣扭矩及强度ID公称重量壁厚 上扣扭矩(N.M) 规格钢级(in.) (lb/ft)(in mm )最小值 最佳值 最大值 通径规直径(in mm ) 抗拉强度(KN)J-55 2.441 6.4 J-55110 1450 323 NUN-80 2.441 6.4 0.217”5.5mm N-8015002050 2.347” 59.6mm 470 J-55 2.441 6.5 J-5517002300 443 2 7/8”EUN-80 2.441 6.5 0.217”5.5mm N-8024003200 2.347” 59.6mm 645 J-55 2.992 9.2 J-5515002050 487 NUN-80 2.992 9.2 0.254”6.5mm N-8021502850 2.867” 72.8mm708 J-55 2.992 9.3 J-5531504150 634 3 1/2”EUN-80 2.992 9.3 0.254”6.5mm N-8033004450 2.867” 72.8mm922 J-55 3.95812.75J-5529503950 3.833” 97.4mm 656 4 1/2”EUN-803.95812.750.29” 7.4mmN-80420055503.833” 97.4mm954现场数据手册 第A 版第0次修改中海油田服务股份有限公司油田生产事业部112.12 常用油管几何及机械特性表名义重量,ID/ft(kg/m) 接篐外径(in/mm) 接篐外径(in/mm) 内压屈服强度(Mpa)丝扣连接屈服强度(KN) 不加厚加厚NEW VAM不加厚加厚不加厚加厚规格尺寸本体外径(in/mm) 不加厚加厚钢级壁厚(in/mm)钢材截面积(m m 2)内径(in/mm) 通径(in/mm)标准接篐 特殊接篐抗挤毁强度(Mpa )标准接篐特殊接篐管体屈服强度(103+牛顿)容量(I/m) 排代量(I/m)1.90" 1.900/48.32.75 2.76 N800.145/3.68 515 1.610/40.9 1.516/38.5 2.2/55.88 77.873.7 14128428.4 1.31 1.83 2-3/8" 2.375/60.34.60/6.85 4.70/6.99J550.190/4.8841 1.995/50.7 1.901/48.3 2.874/73.0 3.071/78.0 55.853.153.1 31.9 2.02 2.86 N80 81.277.277.2 46.4 2-7/8" 2.875/73.06.40/9.52 6.50/9.67J550.217/5.51169 2.441/62.0 2.346/59.6 3.524/89.5 3.661/93 52.950.150.1 32344344.3 3.02 4.19 N80 3.240/82.377 72.972.9 47064564.5 3-3/8" 3.500/88.99.20/13.69 9.30/13.84 J550.254/6.51671 2.992/76.0 2.866/72.8 4.213/107.0 4.508/114.551 48.248.2 48763463.4 4.54 6.21N8072.670.1 70.1 70892292.24-1/2"4.500/114.312.60/18.75 12.75/18.97J550.271/6.92323 3.958/100.5 3.834/97.4 5.217/132.5 5.571/141.5 39.540 40 88.17.94 10.26N8051.758.158.1128.13、常用数据表3.1 钻杆与井眼间的环空容量表(升/米)注:(1)标零纵栏为井眼的容量(升/米)。
海上钻井知识点总结一、海上钻井的流程海上钻井的流程主要包括勘探、设计、准备、钻井、完井和生产等环节。
在勘探阶段,需要通过地质勘探和地球物理勘探等手段确定潜在油气储量的位置和规模。
在设计阶段,需要进行钻井方案设计、设备选型、工程规划等工作。
准备阶段包括海上钻井平台的布置、设备安装和人员培训等。
钻井阶段是指利用钻井设备在海底进行钻探作业,此外,还需要进行岩心采集、地层测试和井筒完整性检查等工作。
完井阶段是指进行井筒的封堵、固定和完井液体的加压等工作。
生产阶段是指进行油气的生产和输送。
二、海上钻井的设备海上钻井需要用到的设备包括钻井平台、钻机、固井设备、管线和控制系统等。
钻井平台通常有浮式平台和半潜式平台等多种类型,不同的平台适用于不同的水深和海况。
钻机是海上钻井的主要设备,通常分为机械式钻机和电动式钻机两种,它们可以实现旋转、下压和转动等功能。
固井设备用于进行井孔固定和封堵等作业,通常包括固井泵、固井管道和固井液体等。
管线和控制系统用于进行油气输送和控制井口动作。
三、海上钻井的安全海上钻井的安全是至关重要的,任何安全事故都可能导致人员伤亡和环境污染。
为了确保安全,海上钻井需要严格遵守相关的安全规程和操作规范,包括进行安全培训、定期演练和设备检修等工作。
此外,还需要对钻井平台和设备进行定期维护和检查,确保其状态良好。
另外,还需要建立健全的安全管理体系和应急预案,以应对突发情况。
四、海上钻井的环保海上钻井的环保问题也备受关注,钻井作业可能会产生废水、废气和废渣等污染物,对海洋生态环境造成危害。
因此,海上钻井需要遵守严格的环保法规和标准,采取有效的污染控制措施,包括废水处理、废气净化和废渣处理等。
同时,还需要开展环境影响评价,以评估钻井活动对周边环境的影响和风险。
五、海上钻井的技术挑战海上钻井的技术挑战主要包括水深、海况、地质条件和油气层压力等方面。
随着海上油气勘探的不断深入,水深和井深也在不断增加,钻井设备和技术面临更高的要求。
海洋石油深水钻完井技术措施【摘要】海洋石油深水钻完井技术措施是为了确保深水钻井作业安全高效进行而制定的一系列措施。
钻井液体系技术措施包括选择适合海洋环境的钻井液体系和使用环境友好的钻井液。
钻井液的性能要求则要求其具有良好的冲刷和悬浮能力以及适应深水高温高压条件的稳定性。
在完井工艺技术措施方面,需要对井下情况进行综合评价,灵活应用多种完井工艺。
安全环保措施是保障作业人员和环境安全的重要举措,注重预防和紧急处理能力。
钻完井后的管柱处理要求合理对待各种管柱,确保深水油气资源得到有效开发。
通过综合这些技术措施,海洋石油深水钻完井可实现高效安全作业,为油气勘探开发提供保障。
【关键词】海洋石油、深水钻井、完井技术、钻井液、性能要求、完井工艺、安全环保、管柱处理、总结。
1. 引言1.1 海洋石油深水钻完井技术措施海洋石油深水钻完井技术是在海洋深水区域进行的一项复杂而重要的作业。
在这种特殊的环境下,钻井与完井技术措施需要更加严谨和精细,以确保工作的高效性和安全性。
海洋石油深水钻完井技术措施涉及到多个方面的知识和操作技能,需要工程师们充分了解并掌握。
在进行海洋石油深水钻完井作业时,钻井液体系技术措施是至关重要的一环。
钻井液的选择及配方需要考虑到海水的特性以及深水环境下的高温高压情况,以保证钻井过程的顺利进行。
钻井液的性能要求也是需要重点关注的问题,包括其稳定性、分离性、滤饱和度等指标。
完井工艺技术措施则主要包括完井管柱的设计与安装、封隔器的选择与使用、射水泵的设置等方面。
这些技术措施的合理应用可以有效提高完井作业的效率和质量。
安全环保措施也是海洋石油深水钻完井过程中的重要内容。
工程师们需要严格遵守安全规范,保障作业人员和设备的安全,同时还需加强环境保护意识,做好海洋环境的保护工作。
钻完井后的管柱处理也是一个关键环节,需要对管柱进行清洗、检测和保养工作,以确保其长期稳定的运行。
海洋石油深水钻完井技术措施在整个作业过程中起着至关重要的作用,只有全面、细致地制定和执行这些措施,才能确保工作的顺利进行和成功完成。
海上油气开采工程与生产系统中海工业有限公司第一章海上油气开采工程概述海底油气资源的存在是海洋石油工业得以发展的前提。
海洋石油资源量约占全球石油资源总量的34%,全球海洋石油蕴藏量约1000多亿吨,其中已探明的储量约为380亿吨。
世界对海上石油寄予厚望,目前全球已有100多个国家在进行海上石油勘探,其中对深海进行勘探的有50多个国家。
一、海上油气开采历史进程、现状和将来一个多世纪以来,世界海洋油气开发经历如下几个阶段:早期阶段:1887年~1947年。
1887年在墨西哥湾架起了第一个木质采油井架,揭开了人类开发海洋石油的序幕。
到1947年的60年间,全世界只有少数几个滩海油田,大多是结构简单的木质平台,技术落后和成本高昂困扰着海洋石油的开发。
起步阶段:1947年~1973年。
1947年是海洋石油开发的划时代开端,美国在墨西哥湾成功地建造了世界上第一个钢制固定平台。
此后钢平台很快就取代了木结构平台,并在钻井设备上取得突破性进展。
到20世纪70年代初,海上石油开采已遍及世界各大洋。
发展阶段:1973年~至今。
1973年全球石油价格猛涨,进一步推进了海洋石油开发的历史进程,特别是为了应对恶劣环境的北海和深水油气开发的需要,人们不断采用更先进的海工技术,建造能够抵御更大风浪并适用于深水的海洋平台,如张力腿平台(TLP)、浮式圆柱型平台(SPAR)等。
海洋石油开发从此进入大规模开发阶段,近20年中,海洋原油产量的比重在世界总产油量中增加了1倍。
进军深海是近年来世界海洋石油开发的主要技术趋势之一。
二、海上油气开采流程海上油气田开采可划分为勘探评价、前期研究、工程建设、油气生产和设施弃置五个阶段:勘探评价阶段:在第一口探井有油气发现后,油气田就进入勘探评价阶段,这时开发方面的人员就开始了解该油气田情况,开展预可行性研究,将今后开发所需要的资料要求,包括销售对油气样品的要求,提交勘探人员。
前期研究阶段:一般情况,在勘探部门提交储量报告后,才进人前期研究阶段。
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。