完整版海上钻井工艺技术
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海上完井工艺技术和完井理念介绍1、 序言海上油气田完井是海上油气田开发中的一个重要环节,它是衔接海上钻井、工程和采油采气工艺,而又相对独立的系统工程。
它涉及油藏、钻井、海洋工程、采油采气等诸多专业,涵盖上述各个专业的有关内容。
作为油气井投产前的最后一道工序,完井工作的优劣直接影响到海上油气田开发的经济效益。
中国海洋油田的完井自1967年海一平台试采开始,至今已有三十多年的历史。
自1982年中国海洋石油总公司成立以来,近海油气田完井技术就伴随着油田开发进入了快速发展阶段,效果是显而易见的。
1986年海上油气年产当量1000×104吨,1997年油气年产当量超过2000×104吨,预计2005年达4000×104吨(见下图),目前近海自营油田和合作油田开发正处于迅速发展阶段。
在中国近海已投产的24个油气田的整个开发过程中,总体上说完井是非常成功的,绝大多数油气田的可采储量有较大幅度增长,在高速开采下保持油气产量的稳定和增长,达到了配产要求。
根据中海油开发计划,2003-2005年期间,中海油将新增开发井760口,可见完井工作量将是非常大的。
2001年中国海洋石油在海外上市,成立了中海石油(中国)有限公司,提出要争创国际一流能源公司,提高竞争力,公司在多方面加大了科研投入。
就完井生产而言,成立了专门的提高采收率项目组,紧密围绕提高采收率和油井产能,按计划尝试了各种完井新工艺,收到了明显的效果;在此过程中,完井理念也在不断发生变化,从开始传统50010001500200025003000350040004500200020012002200320042005时间(年)油气当量 ( 万方 )的“满足油藏和生产需要,实现采油气要求”,发展到如今的“更好的为油藏和生产服务,以获取最高的最经济有效的油气采收率为目标”,积极探索与油藏更适应的新型完井工艺、方法。
例如:一次多层负压射孔、一次多层砾石充填防砂完井、膨胀筛管防砂完井、裸眼+优质筛管适度防砂完井等。
第十章海上钻井特殊工艺和装置第一节水下井口装置一、水下井口装置的功用组成1、功用隔绝海水、引入钻具、导出泥浆适应升沉、漂移和摇摆的工作环境控制井口2、组成导向装置套管头组防喷器组隔水管柱连接器其它二、水下井口装置各部的作用井口盘:其作用是固定海底井口位置,确定一个开钻基点,并承受井口的重量导引架:其作用是引导其它水下工具就位导引绳张紧器:其作用是保持导引绳的张力恒定,使其不受平台升沉的影响套管头组:其作用是悬持套管连接器:其作用是便于某些水下器具间的快速连接与拆卸防喷器组:其作用在于开启和封闭井口,以便处理和控制井内复杂情况,防止井喷球形、挠性接头:其作用是使隔水管适应钻井船的摇摆、漂移运动,防止隔水管弯曲隔水管: 其主要作用是隔绝海水、导引钻具,造成泥浆的回路.防止隔水管因自重压弯的四种方法:平衡锤法用漂浮材料装同心充气筒隔水管张紧器伸缩隔水管:其作用是适应钻井船的升沉运动,使水下器具不受钻井船上下升沉的影响。
第二节 升沉补偿装置一、使用伸缩钻杆1、结构2、位置:安装于钻铤的上面3、原理4、使用伸缩钻杆的优缺点优:结构简单,维修方便,价格便宜,能基本满足钻井的要求缺:钻压不能调节,承载条件恶劣,增加防喷器的磨损,难以准确确定井深二、钻柱升沉补偿装置1、位置:在游车与大钩之间2、结构组成:液缸活塞(杆)储能器锁紧装置空气动力储罐3、工作原理当平台上升时,游车带动液缸上行,链条因液缸上行而放松,链条放松后,来自链轮及活塞杆的载荷减小,失去平衡,因而活塞下端液体压力大于活塞杆上外载荷,于是,液体压力推动活塞上行,固定在活塞杆上的链轮也随之上升,这样就可使链条继续保持张紧状态,大钩处于基本无运动。
从而不影响钻压变化,保持正常钻井。
平台下沉时,正与上述相反,原理相同。
4、钻压的调节正常钻井时,向上力=向下力w P PA b =+2即,则PA w P b 2−=则5、存在的问题大钩还有少许位移原因工作缸中液体的摩擦影响机械摩擦影响活塞下端液体压缩气罐中气体,使之压缩膨胀对压力的影响n n V P V P 2211=三、死绳恒张力装置1972年研制成功1、结构:主要由定滑轮组、动滑轮组、液缸、高低压储能器、控制台等组成2、死绳恒张力装置工作原理死绳自天车引出后,先经过一个传感滑轮,将拉力大小变成电信号,输送到电控系统和指重表。
海上钻探技术措施第一篇:海上钻探技术措施近岸海上钻探施工方法的探讨1海上钻探的类型和施工基理海上钻探分漂浮式和架空式二类。
漂浮式钻场以船筏为主,也包括浮箱与油桶等。
钻架的固定及钻孔定位较复杂,在施工过程也会受到海水潮汐的起落、风浪等影响。
海底表层一般为淤泥或其它沉积物,易受水流和水压影响,由于岩芯易流失,对这些地层的触探试验,取原状土样等比较严格,故在保证钻孔质量方面尤其重要。
我院于20世纪80年代进行海上钻探,到目前已在北部湾施工完成多个代表项目,施工部份项目及完成孔数、工作量见表l。
2钻探用船的选择根据钻孔深度及使用的钻探设备大小来选择,并按海上海水流速、水深和浪、潮汐大小而定,船只可选木质、钢质、单或双体船、油桶等,同时应考虑在钻进和起下套管的动载荷达到一定的安全系数,海上钻探船的选择可参照表2。
3钻探设备选用和安装 3.1钻探设备的选用我院从事的海上钻探都是工程地质钻探,施工孔深一般在50m以内,口径要求φ150mm,终孔为φ110mm,由于海上施工,钻场易受水流及风浪等影响,而且要求采用静压法取原状土样,故选用的钻探设备功率一般要求大些。
钻机:中日技术合作合浦南流江出海口滩涂钻探选用XU600型,其它工程用CY100型和150型。
水泵:XU600型钻机配用BW250/50往复式泥浆泵,CY-100型和150型钻机配用BW-160往复式泥浆泵;④用泥浆钻进时可作泥浆回收引流管。
可见选用和下好保护套管及为重要。
(3)如遇到风浪较大侵袭时,应将保护套管接长,防止钻船颠簸上升时套管被基台和船体压断,同时在保护套管下部系上绳子和浮标作标志,遇套管在水中断折时便于打捞。
136西部探矿工程2008年第9期5.2加设保护孔口套管的活动导向管加设保护活动导向管的作用是在施工中因受潮汐和风浪影响,造成钻船起落不定,使出露的套管接长和拆卸增加麻烦,用活动保护导向管来保证套管在随潮汐起落时都能够在活动导向管内,不致影响钻进施工时离开孔位。
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。