《海洋石油、采油工程》5章

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1、第五章 海上钻井、采油工程一、定井位井口位置由甲方（油公司）根据勘探开发、评价的需要通过必要的物探、地质资料分析而给乙方（钻井公司）提供的大地坐标，井口通常表示为东经和北纬交叉度数。乙方在接到甲方提供的钻井设计后生产运行科积极开展海调（作业区域潮水限制、满负荷压载插桩入泥穿刺试验，海床平整度，海底障碍物等）计算平台能否进行作业；确定作业后由生产技术科组织平台工程师排出生产运行、和船舶使用计划以及单井施工设计，并与定向井、综合录井、测井、套管服务队、固井等分包方进行施工协调。二、拖航、移位1、简述：拖航状态是由拖轮将平台从一个地方迁移到另一个地方。移位状态是井口移动位置很小的拖航或平台整体不动，

2、钻机底座通过悬臂梁导轨来回移动的过程。二、拖航、移位钻机底座通过悬臂梁导轨来回移动二、拖航、移位2、拖航准备及注意事项： (1)平台上所有多余材料及非本平台 上的物件必须搬离。 (2)平台处于轻载拖航装载工况，如 近距离移井位，可按满载拖航的装载。 (3)平台除应该装载的淡水舱、油舱 外,其余液舱均要打空。关闭压载舱阀门 、泵舱通海阀。 (4)必须关闭所有甲板舱口盖、人孔 盖。除因工作必须的出入口允许打开外 ，其余通向室内外的门、窗均应关闭。 二、拖航、移位(5)各层甲板上及舱内设备、器材、备件 等一切可移动设备均按航行要求定位 、系固。 (6)起重机、救生设备、钻井设备及平台 上一切可移动设

3、备均按航行要求定位 、水平固定。 (7)必须检查拖航设备、通讯、救生、航 海、安全设备及航行灯光讯号处于完 好状态。 (8)检查拖曳设备处于完好状态。 (9)将备用拖索具放在甲板首部，短缆缠 在单十字带缆桩上。二、拖航、移位3、拖航过程：(1)拖航过程中,为避免与拖曳设备相碰，上甲板的救生艇不允许使用。(2)在风力6级时，能轻载远距离拖航及近距离井位间移位时满载拖航。要有拖航所经海域48小时的天气预报。(3)拖航中，时刻保持平台重心稳定，吃水和可变载荷不得超过本平台操船手册所规定的数据。二、拖航、移位(4)拖航过程中,以拖航小组（专家）为领导核心，统一协调被拖钻井平台和主拖船舶之间的事项。(5

4、)报务人员通过海事卫星等通讯手段定时（每2小时）向公司有关部门（生产运行科）汇报航速、位置、状态。(6)拖船和平台开通卫星识别系统，生产运行科通过电脑显示器可以随时看到船舶运行位置。二、拖航、移位4、拖航方式：湿拖、干拖。干拖湿拖二、拖航、移位5、定位、升船：自升平台：拖航到达预定井位后，可通过拖船协助、抛锚、插桩腿三种方式相结合进行定位、调整，压载升船。三、隔水导管施工1、隔水管简述：隔水导管一般为大直径36寸（914.4mm）、33.5寸（850.9mm)、30寸（762mm）、20寸（508mm），厚壁30-45mm圆管。作用有抵抗冰凌堆积，隔离地表流沙层，支撑井口套管头、满足井控要求以

5、及后期采油树的安装。渤海海域平均水深28m，隔水管下深83m 。三、隔水导管施工2、钻隔水管： 钻第一立柱用单泵，排量 2530升/秒、转速3050转/ 分,之后加大排量到设计要求,为 70升/秒，转速为80-120转/分 。每钻完一柱立柱划眼一次，接 立柱前必须将井底冲洗干净。期 间泵入10方高粘（100s以上） 钻井液，充分循环清洗井眼。短 起下到井口后，静候30分钟，下 钻探沉砂。直至若沉砂很少，起 钻。三、隔水导管施工3、固隔水管：(1)下入带有插入头的内管 柱。检查插入接头上的密封圈。(2)下插入接头进入导管浮 鞋，向导管内灌满海水静止 510分钟检查密封（液面不降 ）。(3)对固井

6、管线进行试压 10MPa5分钟压降为0MPa合格 。(4)固井完毕，起出插入头 ，检查是否有回流，若无候凝。四、一开钻进1、套管钻进(套管钻鞋)：钻鞋冠部中心部分由铝合金制成，为各种钻头可钻式。刀翼前缘由热稳定金刚石切削元件。刀翼外缘镶有PDC切削齿。该工具类似PDC钻头，能在低钻压的条件下快速钻进，具有低钻压高扭距的特性。因此，在钻进过程中尽可能保持最小钻压。四、一开钻进作业程序： (1)套管准备：通径、编号、丈量、 清洗丝扣，母扣均匀涂丝扣油。 (2)按照常规方法连接套管钻鞋+套 管一根+浮箍，下套管至泥面附近 ，坐在转盘上。 (3)换长吊环，带套管吊卡。 (4)通过变扣短节将捞矛装置与顶

7、驱 连接，以正常上扣扭矩上紧。 (5)连接下一单根套管，使用单根吊 卡提起单根套管，用套管钳以正 常扭矩上紧。四、一开钻进(6)上提套管，提出卡瓦。 (7)打通循环，转动顶驱。逐步提高排量和转速。(8)下放套管缓慢钻进，如果需要，可进行倒划眼。 (9) 完钻后，循环，接水泥头。(10)固井、侯凝，固井期间旋转套管。扶正臂四、一开钻进2、常用工具：五、安装防喷器1、安装：l固井后候凝6小时；l拆掉固井水泥头；l将吊卡去掉,使套管处于自由状态；l切割套管，甩掉多余的套管；l在套管头服务人员的指导下，安装套管头；l安装70兆帕防喷器组及井口导管。五、安装防喷器2、试压：l 按钻井设计对套管试压30分

8、钟。l 用试压堵塞器，对防喷器组进行试压,压力环形17.5/闸板24.5Mpa，10分钟压降小于0.7Mpa合格。l 对节流管汇进行试压,试压压力24.5Mpa，10分钟压降小于0.7MPa合格。六、二开、三开钻井1、钻进：由于二开三开岩性多为泥岩、砂岩及玄武岩，故二开（三开部分地层）适合于动力钻具快速钻进，钻具结构基本相同，生产井大多采用二开井，探井采用三开井。2、钻具组合：动力钻具组合：241.3mm钻头+630+197mm（1.0）导向马达+回压阀+240mm扶正器+203mm无磁钻铤1根+MWD短节+203mm无磁钻铤1根+165mm钻铤（1柱）127 mm加重钻杆15根+127mm钻

9、杆。六、二开、三开钻井3、操作：(1)马达下井之前要认真检查，保证下井后能正常工作。(2)下钻过程中进行各种工况下的防喷演习，下钻探水泥塞并钻开，钻压30-40kN，转速80120r/min，排量40-45L/s。(3)进入油层前100m，进行打开油气层前技术交底，进行坐岗，防喷、防漏。(4)使用震动筛、除砂器、除泥器及除气器，及时清除泥浆中有害固相，并观察返砂情况及接立柱时的拉力情况。六、二开、三开钻井(5)钻进一柱划眼一遍，早开晚停泵，缩短停泵时间，并配合定向井测斜。(6)更换钻头下钻到底，先磨合钻头，再正常钻进。(7)停止钻进期间，钻具应保持上下活动，防止定点循环冲出大肚子。活动速度要均

10、匀，不得猛提猛放。(8)起钻前循环干净井眼，并调整好钻井液性能达到设计要求后起钻。(9)起钻时上提拉力不能超过总悬重吨数，同时及时灌注泥浆。七、固井套管头七、固井固井工具七、固井一次单塞注水泥固井作业图解七、固井一次双塞注水泥固井作业图解七、固井正规非连续式双级注水泥工艺流程图解七、固井非正规连续式双级注水泥工艺流程图解八、测井及弃井弃井1、放射源：测井仪器含有两种放射源中子源和密度源平时放在特定的源罐中。放射源主要是杀死人身体里的白血细胞，降低人体免疫力，对人体有严重危害。中子仪使用一个放射源(钚-铍或镅-铍及铯137)由仪器发射伽玛射线进入地层，当伽玛射线与地层原子碰撞时，发生康普顿散射而

11、损失能量。一些伽玛射线折射回仪器的两个探头而被接收。2、优点及作用：(1)可测量地层体积密度和光电吸收截面指数。(2)确定地层孔隙度和岩性；(3)识别地层矿物；(4)判断流体性质；(5)识别气层。3、完井-射孔完井3、完井-裸眼完井3、完井-裸眼砾石填充完井4、弃井（1）测声幅，油层试压合格后就进入弃井阶段。（2）向甲方提出弃井方案申请，由甲方决定弃井方式和批复弃井方案。（3）弃井分三种情况：永久性弃井、临时弃井、暂闭弃井。八、测井及完井弃井l “永久性弃井”指对要废弃的井进行封堵井眼及回收井口装置的作业。此类井不能重新利用，不用保留井口。l “临时弃井”指对正在钻井或因故中止作业井或对已完成

12、作业的井需保留井口而进行的封堵井眼，戴井口帽及设置井口信号的作业。l “暂闭弃井”指对已按照设计全井下套管固井合格但未射孔试油的已完钻井，需保留井口而进行的戴井口帽及设置井口信号的作业。l “井口遗留物”指在弃井作业后遗留在井口海底泥面以上的物体。第一节 海上采油平台简介一、海上平台分类：1.固定平台生产系统2.浮式生产系统固定式采油平台重力混凝土平台第六章 海洋采油设备概述第一节 海上采油平台简介2.浮式生产系统张力腿采油平台拉索塔采油平台第二节 水下生产系统1、什么是水下生产系统技术它是一种通过水下完井系统，和安装在海底的生产设施，海底管汇系统及海底管线组成一套水下油气水采输系统；通过地面

13、和水下控制系统的操作控制，将油气井采出的油水气从海底输送到依托设备或陆上终端的系统工程。2、水下生产系统设施及工具水下生产系统设施：1.水下井口和生产基盘；2.水下采油树组件；3.水下管汇系统；4.水下设备防护设施；5.水下控制系统；6.水下油气处理设施；7.水下增压设备；8.水下输配电系统；9.水下计量设备；10.水下人工举升系统；水下生产系统工具(1)柔性采油软管：(2)垂直连接器接头：2、水下生产系统设备工具(3)承压护帽及线管汇结构：3、水下生产系统设计原则(1)水下生产系统工程方案的设计应综合考虑油气田发展各个阶段的需要、油气田基本设计参数、设计荷载；(2)设计初期要考虑到将来扩大生

14、产需求，如后期调整井或周边小区块的开发；(3)水下生产系统设计应满足设计标准规范和当地特殊规定，使开采周期内的利益最大化；(4)水下生产系统设计中应考虑鱼网、锚区和落物等潜在风险，敏感设备应设保护装置；3、水下生产系统设计原则(5)水下生产系统设计中应考虑环境保护问题，如液压液选择与泄露风险等；(6)应考虑水下生产系统的安装、操作、检测、维护、维修和废弃期间的要求；(7)水下生产系统设计时应充分利用周边基础设施；(8)综合考虑水下生产设施与依托设施、钻完井工程的界面。4、水下生产系统特点(1)采用水下生产技术可充分利用周边已有或在建水面设施； (2)深水、井数少或油藏较分散时，采用水下生产系统

15、具有建设 周期短、初投资低等优势； (3)采用水下井口油气井布置较灵活； (4)水下生产系统适用水深范围从几米到数千米，可用于各种复 杂海况； (5)通过水下完井方式可将探井、评估井转变为生产井，从而不 致使探井报废； (6)水下生产设备可回收利用，在降低油气田开发成本的同时还 有利于海洋环境的保护和海上交通航行的安全； (7)水下生产系统可用于不允许建立水面设施，如固定平台、深 水浮式平台的军事禁区和航线。5、水下采油树（1）水下采油树的发展及特点：分 类特 点干式采油树干式采油树式早期的水下采油装置，采油树置于一个封 闭的常压常温舱里，维修人员可以进入其中工作。系统 复杂，配有多套生命维持

16、系统，进入操作时有危险。干湿混合 式采油树干湿式采油树是第二代水下采油装置，可实现干湿转换 ，正常生产时，采油树呈湿式状态。维修作业时，维修 舱与水下采油树相连，排空海水可变成干式常压常温采 油树。需要专门对接接口，结构更为复杂。沉箱式 采油树把整个采油树，全部置于水下9.115.2m深的导管内。 可有效减少采油树受海底外界冲击破坏，造价过高。湿式采油树水下采油树完全暴露在海水中，结构形式简单、基本部 件与功能与其他采油树相同，更换方便，使用广泛。5、水下采油树（2）水下采油树的分类：干式采油树树；湿式采油树树；5、水下采油树（2）水下采油树的分类：干式采油树树；湿式采油树树；5、水下采油树（3）水下采油树的分类：导导向安装采油树树；无导导向安装采油树树；（4）水下采油树的分类立式采油树（4）水下采油树的分类卧式采油树（5）水下采油树的优缺点立式采油树优 势劣 势树因为传感器或阀出现故障，必 须要提起时，不影响完井。井口出现问题，采油树必 须提起。 钢丝绳作业不需要BOP，可以使 用成本较低的作业船进行作业