海洋钻井工程-2(井口装置)

1钻前准备 (3)1.1钻机安装 (3)1.1.1连接管线 (3)1.1.2钻台准备 (3)1.2清点材料 (3)1.2.1钻具： (3)1.2.2套管 (4)1.2.3处理剂 (4)1.2.4其它材料 (4)1.3设备试运转 (4)1.4组合钻具 (5)1.4.1清洗检查丈量钻具 (5)1.4.2钻具通径 (5)1.4.3连接钻具 (5)1.4.4连接钻头 (5)2入井管材和工具的丈量 (6)2.1钻具检查丈量要求 (6)2.2丈量工具的规定： (6)2.2.1钻具： (6)2.2.2钻井工具 (7)2.2.3套管： (11)2.2.4套管附件： (11)3工具的使用与管理 (12)3.1基本要求： (12)3.2钻台工具： (12)3.3装井口工具 (12)3.4甲板工具 (12)4各井段开钻前检查内容 (13)4.136〃井眼 (13)4.226〃井眼 (14)4.317 - 1/2 〃井眼 (15)4.412- 1/4 〃井眼 (16)4.59- 7/8 〃井眼井眼 (17)4.68 - 1/2 〃井眼井眼 (18)4.76"井眼 (19)5钻井作业 (20)5.1作业基本数据记录 (20)5.1.1基本数据 (20)5.1.2钻机安装数据： (20)5.2钻进作业 (20)5.2.1基本要求： (20)5.2.2主要岗位的职责规定： (21)5.2.3操作要求： (22)5.3起下钻作业 (23)5.3.1起钻作业： (23)5.3.2钻具组合： (25)5.3.3下钻作业 (27)5.4循环泥浆 (29)5.5测斜 (30)5.6取芯作业 (31)5.7下套管 (32)5.7.1下套管作业安全措施指南 (32)5.7.2在下套管及套管内作业注意事项 (33)5.7.3下套管前准备： (34)5.7.4通井、调整泥浆： (35)5.7.5下套管作业： (35)5.8电测 (40)5.9固井 (40)5.10装井口 (42)5.10.1作业人员职责要求 (42)5.10.2割套管,装套管头，试压工作指南 (43)5.10.3套管卡瓦安装程序 (43)5.11试压 (44)5.11.1作业人员职责要求 (44)5.11.2防喷器、阻流管汇、固井管汇、立管管汇试压程序及注意事项 (45)5.12钻水泥塞 (47)5.12.1作业人员职责要求 (47)6演习规定 (49)6.1防喷演习规定： (49)6.2其他演习规定 (49)7复杂情况 (50)7.1基本要求 (50)7.2井漏： (51)7.3井涌 (51)7.4钻具的刺漏 (53)7.5挤水泥 (54)7.6断钻具 (54)7.7打捞作业 (54)8试油作业 (58)8.1刮管作业： (58)8.2射孔作业： (59)8.3组合和起下试油管串： (59)8.4测试作业： (59)8.5其它： (60)8.6试油期间安全操作规定 (60)9弃井或保留井口 (62)9.1了解弃井或保留井口的程序： (62)9.2检查弃井或保留井口的工具是否齐全、完好： (62)9.3弃井： (62)9.4保留井口： (62)9.5甩钻具： (62)9.6弃井作业操作与注意事项 (63)10交接班要求 (64)1钻前准备1.1钻机安装1.1.1连接管线井架安装到位，连接好以下管线：2根泥浆高压水龙带，2根固井管线，1根灌泥浆管线，泥浆返出管线弯头，另外还有海水，淡水管线，蒸汽管线。

海洋石油工程钻井工艺工程海洋钻井前先将钻井机械装在定位于海中的平台，钻井工艺基本上与陆地钻井相同。

但由于钻井装置和海底井口之间存在着不断动荡的海水，因此海上钻井具有特殊性。

一钻井平台的选择钻井平台主要分为活动式平台，固定式平台，半固定的张力腿式平台，拉索塔式平台其主要依据是水深，海底地质条件，海洋环境，钻井类型，后勤运输条件等活动式平台，由于机动性能好,故一般均用于钻井。

坐底式平台特别适合于浅海(10米左右及岸边的潮间区)油田的钻井和采油工作。

自升式平台和半潜式平台主要是供钻井之用，当油田的规模很小而又不宜设置固定式平台时，也可做采油用。

活动式平台整体稳定性较差，对地基及环境条件有一定的要求。

固定式平台整体稳定性好，刚度较大，受季节和气候的影响较小,抗风暴的能力强。

缺点是机动性能差,一经下沉定位固定，则较难移位重复使用。

桩基平台属钻井、采油平台,工作水深一般在十余米到200米的范围内（个别平台超过300米）,是目前世界上使用最多的一种平台。

从设计理论和建造技术来衡量，它都是一种最成熟和最通用的平台型式。

钢筋混凝土重力式平台是70年代初开始发展起来的一种新型平台结构，目前主要用于欧洲的北海油田。

这种平台具有钻井、采油、储油等多种功能，水深在200米以内均可采用，最佳水深为100～150米。

半固定的张力腿式平台及拉索塔式平台是两种适合于大深度海域（200米以上）的平台结构。

是近年来发展起来的新结构型式，具有明显的优点。

但仍处于研究试制的阶段。

活动式平台，由于机动性能好,故一般均用于钻井。

坐底式平台特别适合于浅海(10米左右及岸边的潮间区)油田的钻井和采油工作。

自升式平台和半潜式平台主要是供钻井之用，当油田的规模很小而又不宜设置固定式平台时，也可做采油用。

活动式平台整体稳定性较差，对地基及环境条件有一定的要求。

固定式平台整体稳定性好，刚度较大，受季节和气候的影响较小,抗风暴的能力强。

缺点是机动性能差,一经下沉定位固定，则较难移位重复使用。

第二章海洋采油装备与结构第一节海上采油平台及水下采油装备海洋采油装备与海上油气集输的方式有关。

一般离岸较远的低产小油田，常将油、气分离处理后，送至油轮上运走，叫做全海式。

对于离岸较远的高产油田常通过短距离海底管线将油、气集中到采油平台，分离处理后再经海底管线送至岸上进行储运，叫做半海半陆式。

离岸较近的油田即可采用一井专线或多井一线直接通过海底管线将油、气混输到岸上进行分离及储运，叫做全陆式。

此外，近年来在深海还发展了水下采油装备。

下面分别介绍海上采油平台与水下采油装备。

一、海上采油平台（一）海上采油方式的分类1．浅海采油水深在70m以内，一般采用采油平台采油。

可分下列几种情况：（l）3～5口井的采油平台在平台上进行油气的计量，然后将油、气、水通过海底管线混输至岸上。

（2）多井（可供18口井用）的采油平台，平台上有油气分离及脱水等装置，待去气去水以后，将原油用泵通过海底管线输送到岸上。

这种平台可兼供钻生产井用。

2．深海采油水深在100m以上即需采用海底井口（水下井口），并使用一系列水下采油装备来采油，叫做水下采油法。

一般在较深水中也可采用钢管在海底集油，然后再用软管连接到海上的浮动分离储油装置上。

例如常用的单点系泊装置即使用高100m以上，直径约10m的圆柱型浮筒，上端与油气分离、储油装置连接，底部用软管连接海底集油管线。

它既能固定于一个位置上，又能随风浪摇摆。

浮筒上装有漂浮软管和尼龙系缆，还有操纵软管及系绳用的滚筒和动力转盘，通过软管用泵向油轮装油。

油轮保持迎风可绕浮筒360º旋转。

水面处浮筒周围有碰垫，以防船碰伤。

浮筒上有直升飞机坪和供应维修用的房舍，如图2－1所示。

也可在海底建立水下油罐，储存原油。

油罐是一个顶部为圆弧形的圆柱体。

用管道把压缩空气压入圆柱体内，将油罐拖运到装设地点，然后再利用压缩空气和一个临时补偿装置使罐从海面沉到海底。

图2－1 单点系泊装置（二）海上采油平台的类型海上采油平台依其制造材料分有钢质及混凝土平台，按其特点来分又有桩基式、重力式和混合式三种。

第四章海洋钻井设备概述陆上钻井时，钻机等设备都安装在地面上的底座上；在海上钻井时，不可能将钻井设备安放在海里，因此就需要一个安放钻井设备等的场所，这个场所就是海洋钻井平台。

§4-1海上钻井平台的类型与性能一、海上钻井平台的分类（一）按运移性可分为两类：1、固定式钻井平台2、移动式钻井平台（坐底式钻井平台、自升式钻井平台、半潜式钻井平台、浮式钻井船、步行式、气垫式）（二）按钻井方式分可分为：1、浮动式（浮式）钻井用的平台：半潜式、浮船、张力腿式2、稳定式（稳式）钻井用的平台：固定、自升、坐底二、海上钻井平台的结构及特点1、固定式钻井平台它是从海底架起的一个高出水面的构筑物，上面铺设平台，用以放置钻井机械设备，提供钻井作业场所及工作人员生活场所。

（1）结构组成：a、导管架这是整个平台的支撑部分，是用钢管焊接而成的一个空间钢架结构。

它的制造工艺复杂，就拿两管相交处的相贯线的加工来说，一般的切割工艺都不能满足要求，必须用数控切割机床进行加工，这就需要先求出相贯线方程，输入机床的控制台，方可进行切割。

再如管节点的焊接，必须采用手工电弧焊，多层多道焊接，焊完后需进行超声波无损探伤，如发现夹渣或焊不透，必须刨掉重焊，一次返工后仍不合格，则这个管节点就得报废。

也许有人认为这样的要求太苛刻了，但这并不过分。

因为导管架大部分浸于海水中，受到海洋环境载荷的作用，很容易产生腐蚀疲劳破坏，管节点是导管架的薄弱点，这个课题在世界范围内，已进行了多年研究。

86年国家经委组织了国内一些科研机构对这个问题进行了研究，我室也有幸参与了这一科研工作，做了大量的实验研究，到目前为止，这个问题还没彻底解决。

1）管节点导管架的薄弱环节是管节点，管节点的类型有许多种，如下图所示。

由两根正交的管子构成的管节点叫做T型管节点。

如撑杆与主管以锐角相交，该连接称为Y型节点。

如果两根撑杆都在弦管的一侧，即每根撑杆的中心线与弦管的轴线形成锐角，该连接称为K 型节点。

第二章钻前准备一．移井架1.解除井架固定1)松开井架绷绳。

2)拔出井架底座止动销。

3)清除井架底座滑道障碍物，并在滑道上涂抹少量钻杆丝扣油。

注意：➢绷绳花杆螺栓卸下后要保养好，放入桩箱内。

➢仔细检查井架与非移动部位连接的空气管线。

➢由司钻负责安排。

2.移井架1)移井架时井架两侧有专人值班，防止井架偏移及挂管线。

2)气测平台有电工看护电缆桥，以防损伤电缆桥或挤坏电缆。

3)井架移到位且不再调节井口后液压缸收回，固定井架底座，井架底座滑道盖盖板，清理控制台卫生，爬行爪销子保养。

注意：井架发生偏斜时，要及时调正，防止撞坏甲板支撑筋板。

3.连接管线井架移至钻井位置，连接好以下管线：2根泥浆高压水龙带，2根固井管线，1根灌泥浆管线，泥浆返出管线弯头，另外还有海水，淡水管线，蒸汽管线。

注意：蒸汽管线在冬季连接，由机工负责，其它管线由钻井班负责。

4.钻台准备1)解除钻台所有固定，检查转盘地角螺丝。

2)试车，同时准备连接校正井口及开眼钻具的井口工具：A.5”DP吊卡、5”钻杆卡瓦、3＃补心；B.8”DC吊卡，钻铤提升器、8”钻铤卡瓦、安全卡瓦（11片）；C.9”DC吊卡、钻铤提升器、9”钻铤卡瓦、安全卡瓦（12片）、2＃补心&SDD大钳及相应钳头；D.26”钻头盒及钻头上卸扣器；E.各种配合接头及提丝。

3)接1柱8”DC，校正井口。

要求：➢内钳甲检查钻机保养及冷却系统。

外钳甲检查钻台压缩空气、气动绞车、旋扣钳及各种钻井工具。

架工负责检查井架滑轮、猴台、二层台指粱及小气动绞车、安全带等。

➢付钻负责钻台阻流管汇、立管管汇阀门处于正确状态，检查各泥浆管线处于正确连接。

➢付钻负责泵舱泥浆泵，泥浆管线阀门处于正确状态。

➢升船结束后，泥浆工检查固控设备，泥浆返出管线各闸门处于正确位置；检查输灰管线闸门及配浆系统；检查泥浆池搅拌机运转情况；泥浆池、散装舱的海底门打开到位，让机工开启低压压风机，检查所有气管线闸门；输入般土粉及加重材料，准备配置高粘般土浆。