海洋钻井工程课件
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海洋石油钻井设备精讲教学课件
CHAPTER
泥浆组成与功能
泥浆组成
由钻屑、粘土、水和各种添加剂组成，具有悬浮钻屑、冷却钻头 、润滑钻具和平衡地层压力等功能。
泥浆类型
分为水基泥浆、油基泥浆和气体泥浆，根据不同地层和钻井条件选 择合适的泥浆类型。
泥浆性能要求
需要具备良好的流变性、稳定性、滤失性、润滑性和抗温性等性能 ，以确保钻井过程的顺利进行。
作业能力
最大作业水深达300米，钻井深度超过10000米。
作业海域
主要作业于全球海域。
技术特点
采用先进的动力系统和推进器，确保在各种海况 下稳定作业；配备先进的导航和定位系统，确保 精确定位；同时具备优良的储油和运输能力，可 实现采油、运输一体化作业。
谢谢
THANKS
工作原理
应用场景
适用于深海和超深海区域的钻井作业 。
通过调整平台下部的浮力，实现平台 的升降和平衡。
钻井船
特点
钻井船是一种移动式海上钻井设 备，可以在不同海域进行钻井作
业。
工作原理
通过船体自身的动力系统，实现船 体的移动和定位。
应用场景
适用于深海和超深海区域的钻井作 业。
动力定位系统
1 2 3
特点
该自升式钻井平台属于大型深水型， 具备钻井、生产、生活、动力等设施 。
作业海域
主要作业于南海、东海等深海区域。
作业能力
最大作业水深达300米，钻井深度超 过10000米。
技术特点
采用高强度钢材料，配备先进的升降 系统、稳定系统和动力系统，确保在 复杂海况下安全作业。
某半潜式钻井平台应用案例
平台类型
02 钻井平台
CHAPTER
自升式钻井平台
特点
泥浆组成与功能
泥浆组成
由钻屑、粘土、水和各种添加剂组成，具有悬浮钻屑、冷却钻头 、润滑钻具和平衡地层压力等功能。
泥浆类型
分为水基泥浆、油基泥浆和气体泥浆，根据不同地层和钻井条件选 择合适的泥浆类型。
泥浆性能要求
需要具备良好的流变性、稳定性、滤失性、润滑性和抗温性等性能 ，以确保钻井过程的顺利进行。
作业能力
最大作业水深达300米，钻井深度超过10000米。
作业海域
主要作业于全球海域。
技术特点
采用先进的动力系统和推进器，确保在各种海况 下稳定作业；配备先进的导航和定位系统，确保 精确定位；同时具备优良的储油和运输能力，可 实现采油、运输一体化作业。
谢谢
THANKS
工作原理
应用场景
适用于深海和超深海区域的钻井作业 。
通过调整平台下部的浮力，实现平台 的升降和平衡。
钻井船
特点
钻井船是一种移动式海上钻井设 备，可以在不同海域进行钻井作
业。
工作原理
通过船体自身的动力系统，实现船 体的移动和定位。
应用场景
适用于深海和超深海区域的钻井作 业。
动力定位系统
1 2 3
特点
该自升式钻井平台属于大型深水型， 具备钻井、生产、生活、动力等设施 。
作业海域
主要作业于南海、东海等深海区域。
作业能力
最大作业水深达300米，钻井深度超 过10000米。
技术特点
采用高强度钢材料，配备先进的升降 系统、稳定系统和动力系统，确保在 复杂海况下安全作业。
某半潜式钻井平台应用案例
平台类型
02 钻井平台
CHAPTER
自升式钻井平台
特点
海洋石油钻井知识介绍PPT
还需配备井下动力钻具，这就构成了旋转钻进系统。
3. 钻井液循环系统：包括钻井泵、地面高压管汇、钻井液净化及调配设备（固控设备）
等。
4. 动力系统：用来驱动绞车、钻井泵和转盘等工作机组的动力设备，按驱动类别的不同，
其动力设备可以是柴油机、交流电动机或直流电动机，也可以是燃气轮机。
6
钻机设备介绍
5. 传动系统：主要任务是把动力设备的机械能传递和分配给绞车、钻井泵和转
8. 计量罐液面指示仪：记录起钻使用计量罐灌泥浆时，每次灌入井内的泥浆量。 9. 大钳扭矩仪：指示大钳上扣扭矩大小的仪表，指导钻具上扣扭矩。
五．循环系统：
循化系统主要设备包括：泥浆泵、高压管汇、立管、水龙带、泥浆净化系 统、泥浆槽和泥浆池等。
1. 泥浆泵：
泥浆泵是泥浆循环系统的心脏，它以压力和流量的形式将动力传递给流 体，把流体从泥浆池内抽出，压送进钻柱后达到钻头，完成高压喷射消耗 掉大量能量，再经环形空间返回地面，通过泥浆筛和净化系统时，将携带 的大量岩屑分离出来，最后干净泥浆重新回到泥浆池。 泥浆泵的分类： a、按液缸数目分：有双缸泵、三缸泵等。 b、按一个活塞在液缸中往复一次吸入或排出液体的次数分，吸液或排
e、泵压：指泵排出口处的液体压力，单位“MPa”。
六．泥浆净化装置：
振动筛
除砂器、除泥器：除砂器和除泥器是利用旋流原理，将泥浆及岩屑分流的设 备。
泥浆清洁器：泥浆清洁器是对泥浆进行再分离的设备，经过振动筛、除砂器、 除泥器后再经过泥浆清洁器，可将更细的砂粒分离出来。目前有两种泥浆清
洁器，一种是高频细目（200目）振动筛，另外一种是高速离心机。
一．一套钻机必须具备下列各系统和设备： 1. 钻具起升系统：包括绞车、辅助绞车（或锚头）、辅助刹车（水刹车、电磁刹车等）、
3. 钻井液循环系统：包括钻井泵、地面高压管汇、钻井液净化及调配设备（固控设备）
等。
4. 动力系统：用来驱动绞车、钻井泵和转盘等工作机组的动力设备，按驱动类别的不同，
其动力设备可以是柴油机、交流电动机或直流电动机，也可以是燃气轮机。
6
钻机设备介绍
5. 传动系统：主要任务是把动力设备的机械能传递和分配给绞车、钻井泵和转
8. 计量罐液面指示仪：记录起钻使用计量罐灌泥浆时，每次灌入井内的泥浆量。 9. 大钳扭矩仪：指示大钳上扣扭矩大小的仪表，指导钻具上扣扭矩。
五．循环系统：
循化系统主要设备包括：泥浆泵、高压管汇、立管、水龙带、泥浆净化系 统、泥浆槽和泥浆池等。
1. 泥浆泵：
泥浆泵是泥浆循环系统的心脏，它以压力和流量的形式将动力传递给流 体，把流体从泥浆池内抽出，压送进钻柱后达到钻头，完成高压喷射消耗 掉大量能量，再经环形空间返回地面，通过泥浆筛和净化系统时，将携带 的大量岩屑分离出来，最后干净泥浆重新回到泥浆池。 泥浆泵的分类： a、按液缸数目分：有双缸泵、三缸泵等。 b、按一个活塞在液缸中往复一次吸入或排出液体的次数分，吸液或排
e、泵压：指泵排出口处的液体压力，单位“MPa”。
六．泥浆净化装置：
振动筛
除砂器、除泥器：除砂器和除泥器是利用旋流原理，将泥浆及岩屑分流的设 备。
泥浆清洁器：泥浆清洁器是对泥浆进行再分离的设备，经过振动筛、除砂器、 除泥器后再经过泥浆清洁器，可将更细的砂粒分离出来。目前有两种泥浆清
洁器，一种是高频细目（200目）振动筛，另外一种是高速离心机。
一．一套钻机必须具备下列各系统和设备： 1. 钻具起升系统：包括绞车、辅助绞车（或锚头）、辅助刹车（水刹车、电磁刹车等）、
《海上钻井平台》课件
稳定性强，钻井效果好。维护 大型海底设备时也很有用。
浮式钻井平台
只有主平台浮在海面上，稳定 性差一些。但价格，可移动性 都比半潜式更好。
固定式钻井平台
类似于平台式海洋平台，用于 淺海和陆架地理位置优越时使 用。
海上钻井平台的构造和工作原理
构造
主平台、井架、液气分离装置、液压系统、钻具， 电气系统，办公区等。
工作原理
平台攻破海底，钻井设备开展钻井工作并通过各种 设施进行油气开采。
海上钻井平台的应用领域
1
海上钻探
搜寻和钻探油气。
2
海上采集
生物资源调应对油船事故或平台意外的抢险救灾，进行设备维修和大规模施工等。
海上钻井平台的优势和挑战
1 优势
可设备强度大，平台空间大，工作效率高，可移动性强。
2 挑战
生产和施工难度大，对环境要求高，风险和安全隐患比较大。
海上钻井平台的未来发展
技术创新
未来将会运用数字化技术、自动化设备，有望实现 代工厂式作业。
绿色环保
针对生态环境考虑更多，研发智能钻探设备，建设 绿色低碳的能源平台。
结束
海上钻井平台是为满足人们对石油能源不断增长的需求而发展出来的高科技 产品。未来，我们期待更加高效、环保、智能的钻井平台的出现，为人们带 来更多方便，同时也保护着整个地球的生态。
《海上钻井平台》PPT课 件
从定义、类型到未来发展，一篇关于海上钻井平台的全面介绍，让你更深入 了解这项关键的工程技术。
海上钻井平台的定义
作用
搜寻、开发海底油气资源的 基础设施。
位置
搭建在海洋上的固定或移动 平台，用以钻探海底。
特点
结构复杂，属于油气行业重 要的高端装备之一。
浮式钻井平台
只有主平台浮在海面上，稳定 性差一些。但价格，可移动性 都比半潜式更好。
固定式钻井平台
类似于平台式海洋平台，用于 淺海和陆架地理位置优越时使 用。
海上钻井平台的构造和工作原理
构造
主平台、井架、液气分离装置、液压系统、钻具， 电气系统，办公区等。
工作原理
平台攻破海底，钻井设备开展钻井工作并通过各种 设施进行油气开采。
海上钻井平台的应用领域
1
海上钻探
搜寻和钻探油气。
2
海上采集
生物资源调应对油船事故或平台意外的抢险救灾，进行设备维修和大规模施工等。
海上钻井平台的优势和挑战
1 优势
可设备强度大，平台空间大，工作效率高，可移动性强。
2 挑战
生产和施工难度大，对环境要求高，风险和安全隐患比较大。
海上钻井平台的未来发展
技术创新
未来将会运用数字化技术、自动化设备，有望实现 代工厂式作业。
绿色环保
针对生态环境考虑更多，研发智能钻探设备，建设 绿色低碳的能源平台。
结束
海上钻井平台是为满足人们对石油能源不断增长的需求而发展出来的高科技 产品。未来，我们期待更加高效、环保、智能的钻井平台的出现，为人们带 来更多方便，同时也保护着整个地球的生态。
《海上钻井平台》PPT课 件
从定义、类型到未来发展，一篇关于海上钻井平台的全面介绍，让你更深入 了解这项关键的工程技术。
海上钻井平台的定义
作用
搜寻、开发海底油气资源的 基础设施。
位置
搭建在海洋上的固定或移动 平台，用以钻探海底。
特点
结构复杂，属于油气行业重 要的高端装备之一。
海上钻井工艺技术课件
– 灭火技术： » 最有效的是爆炸灭火。设法将炸药包用钢丝绳 输送到火焰的上部，利用爆炸时大量消耗氧气， 并产生的局部真空，消除燃烧条件而灭火。 » 潜水员水下灭火。潜水员在水下套管上开孔并 引出管线，将流体有控制的引出并燃烧，逐渐 减小喷出。 » 救援井技术。通过救援井注入重泥浆，进行压 井。或引流。
– 隔水管系统：
» 作用：隔离海水；形成泥浆循环通道；
» 包括：隔水管；伸缩隔水管；挠曲接头及球接头； 张紧绳及张紧系统；
– 快速连接器：
» 快速连接和拆卸上述三部分。
1.1 海上钻井井口装置
• 水下井口装置—导引系 统
– 井口盘用水泥浇铸成钢 骨水泥结构；
– 送入井口盘应该有临时 导引绳；
– 用临时导引绳将导引架 及导管送入并座位；
1.2 海上套管程序
• 导管井段的施工—浮动式 平台（常规法） – 第二步：钻孔。
» 依靠临时导引绳下钻， 使钻头准确进入井口盘； 钻柱上带伸缩钻杆；
» 用海水“有进无出”法 钻出36“的井眼；钻完 后立即用高粘度泥浆替 入。防止海水浸泡井眼 垮塌。
» 起钻。
导向臂
1.2 海上套管程序
• 导管井段的施工—浮动式平台 （常规法）
第一章 海上钻井工艺技术
1.1 海上钻井井口装置 1.2 海上套管程序 1.3 海上井控技术 1.4 海上固井技术 1.5 海上泥浆技术 1.6 海上完井与测试 1.7 双梯度钻井介绍
1.2 海上套管程序
• 海上套管程序的系列化
– 由于井口装置的防喷器体积很大，一般一个平台只 搞一套防喷器组。每个钻井平台根据自己的特点， 选定一套适应防喷器组的套管程序，以后就基本上 不再改变。
» 对油层的损害； » 造成巨大的资金损失。
– 隔水管系统：
» 作用：隔离海水；形成泥浆循环通道；
» 包括：隔水管；伸缩隔水管；挠曲接头及球接头； 张紧绳及张紧系统；
– 快速连接器：
» 快速连接和拆卸上述三部分。
1.1 海上钻井井口装置
• 水下井口装置—导引系 统
– 井口盘用水泥浇铸成钢 骨水泥结构；
– 送入井口盘应该有临时 导引绳；
– 用临时导引绳将导引架 及导管送入并座位；
1.2 海上套管程序
• 导管井段的施工—浮动式 平台（常规法） – 第二步：钻孔。
» 依靠临时导引绳下钻， 使钻头准确进入井口盘； 钻柱上带伸缩钻杆；
» 用海水“有进无出”法 钻出36“的井眼；钻完 后立即用高粘度泥浆替 入。防止海水浸泡井眼 垮塌。
» 起钻。
导向臂
1.2 海上套管程序
• 导管井段的施工—浮动式平台 （常规法）
第一章 海上钻井工艺技术
1.1 海上钻井井口装置 1.2 海上套管程序 1.3 海上井控技术 1.4 海上固井技术 1.5 海上泥浆技术 1.6 海上完井与测试 1.7 双梯度钻井介绍
1.2 海上套管程序
• 海上套管程序的系列化
– 由于井口装置的防喷器体积很大，一般一个平台只 搞一套防喷器组。每个钻井平台根据自己的特点， 选定一套适应防喷器组的套管程序，以后就基本上 不再改变。
» 对油层的损害； » 造成巨大的资金损失。
海洋石油钻井设备PPT课件
7.1.1 海洋石油钻井平台的组成
1.动力设备 （1）钻井用动力设备； （2）船用航行动力设备（轮机）； （3）浮动定位动力设备； （4）桩脚升降用动力设备； （5）辅助工作用动力设备。 2.钻井设备
除陆上钻井用到的绞车、转盘、井架和钻井泵等，此外还有一些特殊设备，主要包括： （1）升沉补偿装置； （2）钻井水下设备； （3）钻杆排放装置。
井机械设备。 固定式钻井平台使用后，往往因无法搬走而被遗留下来。
（1）导管架固定平台的结构组成 主要由导管架、桩柱、顶部设施组成。其中导管架是平台的支撑部分，是整个平台的关键组
件。 （2）导管架固定平台的特点
优点是：稳定性好，海面气象条件对钻井作业的影响小。 缺点是：不能移运，造价高。故一般不宜用于水深较深的海域。 2.移动式钻井平台
2
第2页/共14页
7.其它设备 主要包括：潜水作业设备、直升机等运输设备、救生艇等安全、防火设备，海水淡化装置、供
水设备，其它生活辅助设备等。
7.1.2 海洋石油钻井设备的特殊问题
1.船体定位问题 2.升沉运动补偿问题 3.装设水下设备问题 4.防腐问题
3
第3页/共14页
7.1.3 海洋钻井平台的分类
（4）步行式钻井平台 步行式钻井平台由内船体、外船体、步行机械等组成。 特点：适用于水深为6～6.8米的浅水及潮间带，运移能好，既能自行又能拖行；步行速度慢
（50～60m），使用受作业区地质条件限制，适用于泥砂质软土海底，坡度小于1/2000，平台 结构较复杂。
7
第7页/共14页
（5）浮式钻井船 浮式钻井船主要由船体和定位设备两部分组成。可利用改装的普通轮船或专门设计的船体作
台两部分组成。工作时桩腿插入海底，搬迁时从海底提出。 优点：对水深适应性强，稳定性好。 缺点：工作水深受桩腿的限制，不适合于深水，搬迁时易受风暴袭击而受到破坏。
1.动力设备 （1）钻井用动力设备； （2）船用航行动力设备（轮机）； （3）浮动定位动力设备； （4）桩脚升降用动力设备； （5）辅助工作用动力设备。 2.钻井设备
除陆上钻井用到的绞车、转盘、井架和钻井泵等，此外还有一些特殊设备，主要包括： （1）升沉补偿装置； （2）钻井水下设备； （3）钻杆排放装置。
井机械设备。 固定式钻井平台使用后，往往因无法搬走而被遗留下来。
（1）导管架固定平台的结构组成 主要由导管架、桩柱、顶部设施组成。其中导管架是平台的支撑部分，是整个平台的关键组
件。 （2）导管架固定平台的特点
优点是：稳定性好，海面气象条件对钻井作业的影响小。 缺点是：不能移运，造价高。故一般不宜用于水深较深的海域。 2.移动式钻井平台
2
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7.其它设备 主要包括：潜水作业设备、直升机等运输设备、救生艇等安全、防火设备，海水淡化装置、供
水设备，其它生活辅助设备等。
7.1.2 海洋石油钻井设备的特殊问题
1.船体定位问题 2.升沉运动补偿问题 3.装设水下设备问题 4.防腐问题
3
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7.1.3 海洋钻井平台的分类
（4）步行式钻井平台 步行式钻井平台由内船体、外船体、步行机械等组成。 特点：适用于水深为6～6.8米的浅水及潮间带，运移能好，既能自行又能拖行；步行速度慢
（50～60m），使用受作业区地质条件限制，适用于泥砂质软土海底，坡度小于1/2000，平台 结构较复杂。
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（5）浮式钻井船 浮式钻井船主要由船体和定位设备两部分组成。可利用改装的普通轮船或专门设计的船体作
台两部分组成。工作时桩腿插入海底，搬迁时从海底提出。 优点：对水深适应性强，稳定性好。 缺点：工作水深受桩腿的限制，不适合于深水，搬迁时易受风暴袭击而受到破坏。