海洋深水钻井关键技术及设备
水平井钻井技术经验概述
第一章定向井（水平井）钻井技术概述 第一节定向井、水平井的基本概念 1．定向井丛式井发展简史 定向井钻井被（英）T．A．英格利期定义为：“使井筒按特定方向偏斜，钻遇地下预定目标的一门科学和艺术。”我国学者则定义为，定向井是按照预先设计的井斜角、方位角和井眼轴线形状进行钻进的井。定向井相对与直井而言它具有井斜方位角度而直井是井斜角为零的井，虽然实际所钻的直井它都有一定斜度但它仍然 石油管理局的河50丛式井组，该丛式井组长384米，宽115米，该丛式井平台共有钻定向井42口。 2．定向井的分类 按定向井的用途分类可以分为以下几种类型： 普通定向井 多目标定向井 定向井丛式定向井 救援定向井 水平井 多分枝井（多底井） 国外定向井发展简况
（表一）
10．井眼尺寸不受限制 11．可以测井及取芯 12．从一口直井可以钻多口水平分枝井 13．可实现有选择的完井方案 （4）．短曲率半径水平井的优缺点 优点缺点 1．井眼曲线段最短1．非常规的井下工具 2．侧钻容易２．非常规的完井方法 3．能够准确击中油层目标３．穿透油层段短（120—180米）4．从一口直井可以钻多口水平分枝井４．井眼尺寸受到限制
5．直井段与油层距离最小５．起下钻次数多 6．可用于浅油层６．要求使用顶部驱动系或动力水龙头 7．全井斜深最小７．井眼方位控制受到限制 8．不受地表条件的影响８．目前还不能进行电测 第三节定向井的基本术语解释 1）井深：指井口（转盘面）至测点的井 眼实际长度，人们常称为斜深。国外 称为测量深度（MeasureDepth）。 2）测深：测点的井深，是以测量装置 率是井斜角度（α）对井深（L?）的一阶导数。 dα Kα＝─── dL 井斜变化率的单位常以每100米度表示。 8）井深方位变化率：实际应用中简称方位变化率，?是指井斜方位角随井深变化的快慢程度，常用KΦ表示。计算公式如下： dΦ ＫΦ＝─── dL
海洋钻井平台组成及功能
关于海洋钻井平台 半潜式的系统，总的来说，平台的系统有点和普通的船舶相似，它们是： 1，压载系统，ballast system 2，消防系统，fifi system ,包含fire water system , water mist system , deluge system, foam system, co2 extinguishsystem, water spray system 按照每个平台基本设计的不同，会有其中的几个。 3，舱底水系统，bilge system 4， 海水冷却系统，sea water cooling system 5，淡水冷却系统，fresh water cooling system 6，燃油系统，fuel oil system 7，润滑油系统，lub oil system 8，主机排烟系统，exhaust system 9，废油系统，waste oil and sludge system 10，透气溢流系统，vent and overflow system 11，测深系统，souding system 包含 manual soundIng system 或者remote sounding system 12，启动空气系统，starting air system 13，平台空气系统，rig air system 14，仪表与控制空气系统， instrument air system 15，饮用水系统，potable system 16，生活水排放系统，sanitary discharege system 17，生活水供给系统 ，sanitary supply system 18，盐水系统，brine system 19，钻井水液系统，drill water system 20，钻井基油系统，base oil system 21，泥浆供给系统，mud supply system 22，高压泥浆排出系统，mud discharge system 23，泥浆处理系统，mud process system 24，泥浆真空系统，mud vacuum system 25，井口控制系统，subsea control system 26，分流器，高压管系系统，hp manifold and diverter system 27，灌井系统，trip tank system 28，除气系统，mud gas separator system 29，测井系统，well test system 30，隔水套管张紧系统，riser tensioner system 31，液压系统，hydaulicoil system 32，泥浆混合系统，mud mixing system 33，散货系统，包含bulk cement system 以及bulk mud system 34，高压冲洗系统，high pressure washing down system 35，甲板泄水系统，deck drain system 36，快关阀系统，quick closing vavle system 37，切屑处理系统，cutting handling system 38，直升机加油系统，helicopter refueling system 39，排舷外系统，overboard discharge system 40，刹车冷却系统，brake cooling system 41，呼吸空气系统，breath air system 42，推进器系统，包含 thruster hydraulic oil and lub oil system 43，泥坑冲洗系统，mud pit washing system
探讨世界海洋钻井技术及装备现状与展望
探讨世界海洋钻井技术及装备现状与展望 近年来智能化技术和计算机网络技术快速发展，带动了海洋石油钻井技术迈上了新的台阶，诸多以往实施起来极为复杂的钻井技术如水平井、多分支井、超深井以及在复杂地质他条件下的钻井技术等，经过不断发展而逐渐成熟。近年来出现的钢粒钻井、膨胀管、甲酸盐钻井液、微泡沫钻井液等新技术为海洋钻井技术的开发提供了新的环境和条件。本文将就世界海洋钻井技术和装备的现状展开探讨。 标签：海洋钻井；钻井技术；钻井装备 油气是世界储量最丰富的资源之一，海洋石油资源量占全球石油资源量的35%左右，但是海洋石油的探明率仅有28%左右。世界各大能源公司都非常关注海洋油气资源，特别是近年来经济危机状况下，国际能源存在严重的供求矛盾，石油价格越来越高，盈利空间不断增加，各国都投入了大量的财力和人力进行海洋石油资源开发，对于我国来说同样如此，这样才能获取更加丰富的油气资源，为国家经济的可持续发展提供坚实的基础。 1 海洋钻井技术的发展 海洋油气钻井是以陆地油气钻井为基础发展的，从陆地到浅水，从浅水到深海，这是一个高度逐渐降低的过程，也是一个由易到难、由简到杂的过程。美国加利福尼亚海岸于1887年最先建成了第一口海洋钻井，这也是世界海洋钻井技术发展的源头。从上世纪三十年代到四十年代，海洋钻井主要出现在马拉开波湖、墨西哥湾等地区；到了六十年代逐漸在里海、波斯湾等地区出现；九十年代是海洋油气钻井快速发展的阶段。近年来由于油气资源的重要性逐渐凸显出来，各个国家都开始投入大量的人力和财力开发海洋油气钻井，海洋油气钻井技术也得到了长足发展。 2 海洋钻井技术现状分析 20世纪开始，智能化技术和计算机技术等新型技术开始应用到石油工业领域，传统的钻井技术也不断革新和发展，出现了诸如水平井、大位移井、多分支井等新型技术并且不断发展，超深井等特殊钻井技术也不断完善，新型钻井液大大提高了钻井的效率和质量。21世纪开始，出现了套管钻井、膨胀管以及甲酸盐钻井液、微泡沫钻井液等新的钻井技术，油气钻探水平也提高了一个台阶。目前国内外开发的新的钻井技术有微钻井、激光钻井等，有效带动了世界海洋油气勘探的顺利发展，也为新型油气钻井技术提供了发展和革新空间。目前海洋钻井技术主要有如下几种： 2.1 多分支井技术 多分支井技术也叫最大限度接触油藏技术，接触的总长度能够达到五千米以
浅谈海洋石油钻井平台安全生产管理(标准版)
( 安全论文 ) 单位：_________________________ 姓名：_________________________ 日期：_________________________ 精品文档 / Word文档 / 文字可改 浅谈海洋石油钻井平台安全生 产管理(标准版) Safety is inseparable from production and efficiency. Only when safety is good can we ensure better production. Pay attention to safety at all times.
浅谈海洋石油钻井平台安全生产管理(标 准版) 和平年代，人们最关注的问题是什么？应该是安全问题。安全需要是人类生存和发展中仅次于生理需要的基本需要，在中国现阶段，生理需要基本得到满足的条件下，人们更加关注安全问题应该是顺理成章的。而安全问题在生产领域尤为突出，在此，笔者结合自身多年的工作经验，蜻蜓点水般谈谈海洋石油平台的安全生产管理。 海洋石油钻井平台用于海洋石油的勘探与开发，是一条特殊用途的船舶，因此除了要配备作为船舶的几乎所有系统(如动力系统、锚泊系统、起浮压载系统、通信系统、消防系统等)与设施（如救生设施、生活污水处理设施、油污水处理装置设施、垃圾处理设备设施等）外，还要配置满足其特殊功能专业系统装备，如钻井要用到
钻井绞车、顶驱、泥浆泵；处理泥浆需要配浆设备（配浆漏斗、配浆泵、搅拌器）、三除设备（振动筛、除砂器、除泥器、除气器）；物体吊运需要用到各种起重设备如吊机、行车、铲车、气动和手拉葫芦；井控需要防喷器、导流器；监控检测需要硫化氢检测设施、摄像检测设备、泥浆池液面检测设备；对于半潜式或浮式平台还需要升沉补偿器、张紧器等设备系统。整个钻井作业过程还要涉及到录井、测井、下套管、固井等花样繁多的作业，这其中使用或设计到的设备设施更是五花八门。以上所列举的设备中有起重设备、锅炉、压力容器、压力管道等国家法律规定的特种设备；对于有的设备的使用和操作还需要起重工、电工、电焊工等特殊工种；在设备上或作业过程中还要用到危险化学品，如电气焊用到的氧气乙炔、防喷器控制系统和泥浆泵中要用到氮气以及试油时点火用到的液化石油气等压缩气体和液化气体属于危险化学品中的第二类，处理井底事故时爆炸松扣或爆炸切割工艺要用到的爆炸品属于危险化学品中的第一类，配置泥浆中用到的烧碱和蓄电池中用到的酸或碱液属于危险化学品中的第八类腐蚀品。其它几类危险化学品在平台上也
石油钻井方法的发展
石油钻井方法的发展 石工08-14 温欣08021680 所谓钻井方法，就是为了在地下 岩层中钻出所要求的孔眼而采用的钻 孔方法。根据他们所采用的工具和工 艺的不同，可以把石油钻井方法大致 分为人工掘井、顿钻钻井、旋转钻井。 目前，普遍使用的是旋转钻井法。本 文就是对上述钻井方法进行一个简单 的介绍。 一、人工挖井 人工挖井是最原始的钻井方式， 它为人类探索钻井机械揭开了序幕。 它是靠人下井凿开岩石再将岩屑提出 井外。这种钻井方式在一定时间内适 应于盐井、油井，但它有着速度慢、 工期长、井壁易坍塌、井深导致人窒 息等不足而被逐渐淘汰。人们思考着 更新的钻井方式——顿钻。 二、顿钻钻井 所谓顿钻，由设立木制碓架，运 用杠杆原理，全用人力一脚脚蹬踩， 带动锉头上下运动，一寸寸向下挖深。随着技术的发展顿钻钻井又有新的说法：顿钻钻井又冲击钻井法。用钢丝绳把顿钻钻头送到井底，钻进时上提钢丝绳使钻头离开井底，然后放开，让钻头自由下落冲击井底，将井底岩石击碎。 在从井里打捞岩屑时是用的捞沙筒，它是一个单向阀管。下降是阀门打开岩屑进入管内；上升时随岩屑重力使阀门自然关闭从而将岩屑提出井外。打捞干净后下入套管，再下钻头钻进，这样循环往复工作直到把井打好。 顿钻的设备简单，有成本低，不污染油层等优点，可用于一些浅的低压油井。但顿钻有钻速慢，效率低，不能适应井深日益增加和复杂地层的钻探要求，逐渐被旋转钻代替。 三、旋转钻井 旋转钻井利用钻头旋转时产生的切削或研磨作用击碎岩石，是当前通用的钻井方法。用足够的压力把钻头压在井底岩石上，使钻头牙齿吃入岩石中，用钻杆带动钻头旋转击碎井底岩石，岩屑随循环泥浆带回到地面。加在钻头上的压力叫钻压，它是靠联接钻杆和钻头的钻
海洋钻井平台的分类
海洋钻井平台的分类 海洋钻井平台（drilling platform）是主要用于钻探井的海上结构物。平台上装钻井、动力、通讯、导航等设备，以及安全救生和人员生活设施，是海上油气勘探开发不可缺少的手段。主要分为移动式平台和固定式平台两大类。其中按结构又可分为： （1）移动式平台：坐底式平台、自升式平台、钻井船、半潜式平台、张力腿式平台、牵索塔式平台（2）固定式平台：导管架式平台、混凝土重力式平台、深水顺应塔式平台 坐底式钻井平台 坐底式钻井平台又叫钻驳或插桩钻驳，适用于河流和海湾等30m以下的浅水域。坐底式平台有两个船体，上船体又叫工作甲板，安置生活舱室和设备，通过尾郡开口借助悬臂结构钻井；下部是沉垫，其主要功能是压载以及海底支撑作用，用作钻井的基础。两个船体间由支撑结构相连。这种钻井装置在到达作业地点后往沉垫内注水，使其着底。因此从稳性和结构方面看，作业水深不但有限，而且也受到海底基础(平
坦及坚实程度)的制约。所以这种平台发展缓慢。然而我国渤海沿岸的胜利油田、大港油田和辽河油田等向海中延伸的浅海海域，潮差大而海底坡度小，对于开发这类浅海区域的石油资源，坐底式平台仍有较大的发展前途。80年代初，人们开始注意北极海域的石油开发，设计、建造极区坐底式平台也引起海洋工程界的兴趣。目前已有几座坐底式平台用于极区，它可加压载坐于海底，然后在平台中央填砂石以防止平台滑移，完成钻井后可排出压载起浮，并移至另一井位。图为胜利二号坐底式钻井平台。 自升式钻井平台由平台 自升式钻井平台由平台、桩腿和升降机构组成，平台能沿桩腿升降，一般无自航能力。工作时桩腿下放插入海底，平台被抬起到离开海面的安全工作高度，并对桩腿进行预压，以保证平台遇到风暴时桩腿不致下陷。完井后平台降到海面，拔出桩腿并全部提起，整个平台浮于海面，由拖轮拖到新的井位。1953年美国建成第一座自升式平台，这种平台对水深适应性强，工作稳定性良好，发展较快，约占移动式钻井装置总数的1／2。 钻井船
钻头知识
钻头知识 钻头 钻头主要分为：刮刀钻头；牙轮钻头；金刚石钻头；硬质合金钻头；特种钻头等。衡量钻头的主要指标是：钻头进尺和机械钻速。钻机八大件 钻机八大件是指：井架、天车、游动滑车、大钩、水龙头、绞车、转盘、泥浆泵。 钻柱组成及其作用 钻柱通常的组成部分有：钻头、钻铤、钻杆、稳定器、专用接头及方钻杆。钻柱的基本作用是：(1)起下钻头；(2)施加钻压；(3)传递动力；(4)输送钻井液；(5)进行特殊作业：挤水泥、处理井下事故等。 钻井液的性能及作用 钻井液的性能主要有：(1)密度；(2)粘度；(3)屈服值；(4)静切力；(5)失水量；(6)泥饼厚度；(7)含砂量；(8)酸碱度；(9)固相、油水含量。钻井液是钻井的血液，其主作用是：1)携带、悬浮岩屑；2)冷却、润滑钻头和钻具；3)清洗、冲刷井底，利于钻井；4)利用钻井液液柱压力，防止井喷；5)保护井壁，防止井壁垮塌；6)为井下动力钻具传递动力。 常用的钻井液净化设备 常用的钻井液净化设备：(1)振动筛，作用是清除大于筛孔尺寸的砂粒；(2)旋流分离器，作用是清除小于振动筛筛孔尺寸的颗粒； (3)螺杆式离心分离机，作用是回收重晶石，分离粘土颗粒；(4)筛筒
式离心分离机，作用是回收重晶石。 钻井中钻井液的循环程序 钻井液罐经泵→地面管汇→立管→水龙带、水龙头→钻柱内→钻头→钻柱外环形空间→井口、泥浆(钻井液)槽→钻井液净化设备→钻井液罐。 钻开油气层过程中，钻井液对油气层的损害 主要有以下几种损害：(1)固相颗粒及泥饼堵塞油气通道；(2)滤失液使地层中粘土膨胀而堵塞地层孔隙；(3)钻井液滤液中离子与地层离子作用产生沉淀堵塞通道；(4)产生水锁效应，增加油气流动阻力。 预测和监测地层压力的方法 (1)钻井前，采用地震法；(2)钻井中，采用机械钻速法，d、dc 指数法，页岩密度法；(3)完井后，采用密度测井，声波时差测井，试油测试等方法。 钻井液静液压力和钻井中变化 静液压力，是由钻井液本身重量引起的压力。钻井中变化，岩屑的进入会增加液柱压力，油、气水侵会降低静液压力，井内钻井液液面下降会降低静液压力。防止钻井液静液压力变化的方法有：有效地净化钻井液；起钻及时灌满钻井液。 喷射钻井 喷射钻井是利用钻井液通过喷射式钻头喷嘴时，所产生的高速射流的水力作用，提高机械钻速的一种钻井方法。
深水海洋石油钻井装备发展现状
深水海洋石油钻井装备发展现状 摘要:为加快我国深海油气开发的步伐,有必要深入调研和跟踪国外深水油气勘探的动态和成功经验,了解国外深水海洋石油钻井装备的结构特点、现状和技术水平。对国外深水半潜式平台和钻井船的特点、现状及发展趋势,深水平台钻机和隔水管系统的发展现状和技术水平,以及深水钻井防喷器系统的工作特点及应用情况做了介绍,对我国深水钻井领域的发展具有指导作用。 关键词: 深水钻井;半潜式平台;双井架钻机;隔水管系统;水上防喷器当今世界油气储量迅速递减,陆上石油资源紧缺问题日渐突出,而占地球面积70%以上的海洋,预计油气储量相当可观。据估计,全世界未发现的海上油气储量有90%是在水深超过1000 m以下的地层中。我国深水海域也十分广阔,蕴藏着丰富的油气资源,但是目前我国的深水钻探开发仍处于起步阶段,深水钻完井技术与国际先进水平相比存在很大差距,在很多方面缺乏自主的关键技术,已成为我国深水油气勘探开发的瓶颈。因此,有必要深入调研和跟踪国外深水油气勘探的动态和成功经验,了解国外深水海洋石油钻井装备的结构特点、现状和技术水平。 1 深水半潜式钻井平台 随着陆地资源的日益枯竭,石油天然气开采已经逐渐由陆地转移到海洋,坐底式平台、重力式平台、导管架平台、自升式平台等主要作业于浅海区域,随着油气勘探开发日益向深海推进,张力腿平台也显示出其局限性,钻井船和半潜式平台成为主要选择,然而半潜式钻井平台由于具有极强的抗风浪能力、优良的运动性能、巨大的甲板面积和装载容量、高效的作业效率等特点,在深海能源开采中具有其他型式平台无法比拟的优势。 1. 1 结构和运动特点 半潜式钻井平台上部为工作甲板,下部为2个下船体,用支撑立柱连接。工作时下船体潜入水中,甲板处于水上安全高度,水线面积小,波浪影响小,稳定性好、支持力强、工作水深大,新发展的动力定位技术用于半潜式平台后,到21世纪初,工作水深可达3000 m,同时勘探深度也相应提高到9000～12000 m。据Rigzone网站截至2006207初的统计,全球现有165座半潜式钻井平台,其中额定作业水深超过500m的深水半潜式钻井平台有103座,占总数的62%。 与固定式平台不同,半潜式平台在工作时漂浮于海面,因而可以不受作业水深的限制,适用于各种水深的海域。在半潜作业时,平台一直处于运动状态。与钻井船相比,半潜式平台由于大部分排水量都集中在水下较深处,这使得平台整体受波浪的影响较弱,在波浪中的运动响应较小,能够适应大多数的海洋环境,与钻井船相比有更好的运动特性。在作业海况下,半潜式平台的升沉≤1.0～1.5 m,水平位移不大于水深的5%～6% ,平台的纵倾角不大于±(2°～3°)。平台的这种运动是在钻井作业所允许的最大运动幅度之内,因而能很好地满足海上作业要求。 1. 2 技术现状 在用深水半潜式钻井平台主要是在美国墨西哥湾、巴西、北海、和墨西哥海域作业。为适应向深水和深井找油的需求,近年来运用综合高科技,国外设计建造了工作水深超过3810 m (12500 ft) 、钻深达到1219m (40000 ft)、钻机绞车功率增至5292 kW (7200 hp)的第6代海上半潜式钻井平台。
石油钻井的一些基本概念
目录：石油世界 浏览字体：大中小1钻井知识 钻头 钻头主要分为：刮刀钻头；牙轮钻头；金刚石钻头；硬质合金钻头；特种钻头等。衡量钻头的主要指标是：钻头进尺和机械钻速。 钻机八大件 钻机八大件是指：井架、天车、游动滑车、大钩、水龙头、绞车、转盘、泥浆泵。 钻柱组成及其作用 钻柱通常的组成部分有：钻头、钻铤、钻杆、稳定器、专用接头及方钻杆。钻柱的基本作用是：(1)起下钻头；(2)施加钻压；(3)传递动力；(4)输送钻井液；(5)进行特殊作业：挤水泥、处理井下事故等。 钻井液的性能及作用 钻井液的性能主要有：(1)密度；(2)粘度；(3)屈服值；(4)静切力；(5)失水量；(6)泥饼厚度；(7)含砂量；(8)酸碱度；(9)固相、油水含量。钻井液是钻井的血液，其主作用是：1)携带、悬浮岩屑；2)冷却、润滑钻头和钻具；3)清洗、冲刷井底，利于钻井；4)利用钻井液液柱压力，防止井喷；5)保护井壁，防止井壁垮塌；6)为井下动力钻具传递动力。 常用的钻井液净化设备 常用的钻井液净化设备：(1)振动筛，作用是清除大于筛孔尺寸的砂粒；(2)旋流分离器，作用是清除小于振动筛筛孔尺寸的颗粒；(3)螺杆式离心分离机，作用是回收重晶石，分离粘土颗粒；(4)筛筒式离心分离机，作用是回收重晶石。 钻井中钻井液的循环程序 钻井液罐经泵→地面管汇→立管→水龙带、水龙头→钻柱内→钻头→钻柱外环形空间→井口、泥浆(钻井液)槽→钻井液净化设备→钻井液罐。 钻开油气层过程中，钻井液对油气层的损害 主要有以下几种损害：(1)固相颗粒及泥饼堵塞油气通道；(2)滤失液使地层中粘土膨胀而堵塞地层孔隙；(3)钻井液滤液中离子与地层离子作用产生沉淀堵塞通道；(4)产生水锁效应，增加油气流动阻力。 预测和监测地层压力的方法 (1)钻井前，采用地震法；(2)钻井中，采用机械钻速法，d、dc指数法，页岩密度法；
海洋石油平台种类
海洋石油平台种类 海洋平台是在海洋上进行作业，石油钻探与生产所需的平台，主要分钻井平台和生产平台两大类。在钻井平台上设钻井设备，在生产平台上设采油设备。平台与海底井口有立管相通。 呵呵，石油钻探就是民用啦，当然也可理解为战略物资储备。但多才的美军把雷达也放到半潜式平台上了。 咱们先把军用的放在一边，海洋平台就是石油开采业向水下进军的一个产物。最原始的海洋平台甚至不能称为海洋平台，而是湖泊平台（1891年，圣玛丽湖，俄亥俄州），结构为木质，作业水深甚至仅有1.5m。说白了，就是给陆上井架加了一层台阶。既然能在湖边，也能在海边嘛，到现在海洋平台已经发展成为高附加值、高科技的工业设施。形式多种多样，且几乎每种新型的平台形式出现都是为了再更深的海区中作业。 最早出现的平台是导管架平台(Jacket)，适用于浅近海。导管架平台可以看作最原始，最直接的将钻井设备与海底连接起来的措施。钢桩穿过导管打入海底，并由若干根导管组合成导管架。导管架先在陆地预制好后，拖运到海上安装就位，然后顺着导管打桩，桩是打一节接一节的，最后在桩与导管之间的环形空隙里灌入水泥浆，使桩与导管连成一体固定于海底。平台设于导管架的顶部，高于作业区的波高，具体高度须视当地的海况而定，一般大约高出4-5m，这样可避免波浪的冲击。导管架平台的整体结构刚性大，适用于各种土质，是目前最主要的固定式平台。但其尺度、重量随水深增加而急骤增加，所以在深水中的经济性较差。
导管架平台使用水深一般小于300m，世界上大于300m水深的导管架平台仅7座。目前最大的导管架平台是在墨西哥湾安装的水深为610m的导管架平台。呵呵，看到下图，你是不是就想到一个字，“笨”？ 典型导管架平台
海洋石油钻采工程技术与装备——海洋石油钻井主设备及其系统(中)
海洋石油钻采工程技术与装备——海洋石油钻井主设备及 其系统（中） 海洋石油钻采工程技术与装备——海洋石 油钻井主设备及其系统(中) 海洋石油钻井,完井采油工程装备,是勘探,开发井的钻井,完井采油必需的关键手段,掌握这些装备的技术及钻井, 完井采油工艺技术,是获取海洋油气的关键所在.笔者积近四十年海洋石油勘探,开发装备设计,制造与工程管理的实践经 验总结编撰成书并分期在我刊独家刊登,希望对我国近一步扩大海洋油气勘探,开发有所帮助.该《海洋石油钻采工程技术 与装备》一书,已-Y-2oio年6月由中国石化出版社出版发行.全书共八章 48.227字,本刊将分期筒摘相关各章部分文字概要, 以飨读者.以下内容节选自该书第四章"海洋石油钻井主设备及其系统"(分上,中,-F.2期介绍). 海洋石油钻采工程技术与装备 海洋石油钻井主设备及其系统(中) 口廖谟圣/中国石油和石化工程研究会海洋石油和化工工程专业委员会海洋石油钻机系列与典 型钻机主要参数与特点 我国海洋钻井,修井可使用的电 驱动钻机系列目前我国国产陆地石 油钻机已有的系列产品型号分别为: ZJ15,ZJ20,ZJ30,DJ4(),ZJ5(), zJ7(),ZJ90币?ZJ120.这8种型号中,
102石油与装备Petroleum&Equipment ZJ70,ZJ90和zJ]2oa',j钻井深度能力分 别可达7'{lI)()m,9,000m和l2,000m, 作少量变更设计后均可应用于海上油 气钻井(见表4一】);ZJ40D和ZJ50 型可用于石油采油的修井作业.其中 zJg0D(或90DZ)和ZJI20型可用于超深水油气钻井. 国内可用于海洋石油钻 井钻机的主要生产厂家 宝鸡石油机械有限责任公司宝鸡 石油机械有限责任公司(以下称宝石机械)石油钻机产品系列如下;ZJ10, ZJ】5,ZJ20,ZJ30,ZJ40,ZJ50, 7_J7o~IZJ120系列钻机. 装备知识 宝石机械于1997年研制出第一台 1,500m直流电动钻机后,近年陆续研制出ZJ20DB,ZJ40DB,ZJ70DB和ZJ120/ 其中ZJ40DB 9000DB型交流变频钻机. 型交流变频钻机于2005年和2006年已分别为东海春晓气田提供了海洋钻机模块和为平湖八角亭平台提供钻井修井钻机模块.ZJ70DB交流变频钻机的钻井深度能力可达7,000m(相当25,000fi),经过适应海洋石油钻井的相关改进,已有 l0套用于中石油集团海洋工程有限公司 (简称中油海)的自升式钻井平台上; 2004年,2005年研制成功ZJ90D9,0【H)m交流变频石油钻机(相当30,000ft),其关键设备全部实现国产化并出口美国, 在以后相继实现产业化生产(至2009 年l0月累计生产9台套);宝石机械的
海洋钻井工程复习题
海洋钻井工程复习题 ?海洋钻井的特点： 1．要有坚不可摧的井场。 2．要有隔水、引导、防喷系统、套管头。 3．要有定位系统和升沉补偿装置。 4．先进的交通、通讯及良好的生活保障。 5．有一套防腐措施和设备。 6．普遍采用丛式井(定向井)技术。 7．井身结构复杂，套管尺寸大，层次多。 8．注意安全。 9．遵守海洋法、环境法。 二、计算风力的公式(根据美国船舶检验局（ABS)）： 式中：Fw—风力（磅）；A—物体受风力作用表面的投影 面积；V—风速；H—高度系数；C—形状系数。 ?涌浪：巨大的风暴生成海区传出的波浪，称为涌浪 海冰：严格地说，海水冻结成的冰，称为海冰 波压：波浪作用在静止、直立于海水中的平面物体上的正压力，称为波压。 海流：是具有相对稳定速度的海水运动 潮汐：海水的周期性涨落为潮汐。 潮流：海水的周期性流动为潮流。 海雾：由于海洋条件影响而生成的雾，称为海雾 ?海上石油开发特殊性： 1、自然环境恶劣； 2、平台工作空间有限； 3、油气田建设装备工具复杂、科技含量高； 4、投资大、牵涉面广、管理难度大及未知领域多； 5、采用低成本和技术创新的策略带来高风险 6、人员素质要求高； 7、油气田寿命周期短； 8、对交通运输的要求与陆地完全不同； 9、陆地基地的支持保障及海上应急救助的特殊需求； 10、海上生产设施安全管理和环境保护比陆上要求高。 五、海洋平台：从事海上油气勘探开发的各种海上建筑物的统称 六：建造海上钻井平台应满足的条件： 适应海洋钻井区域环境且安全 成本尽量降低 满足钻井、采油、测试等各项作业的要求
一、钻井过程的程序: 地钻与海钻 一口井的综合设计 程序接近，但内容不同 井场及设备基础准备 本质区别 复杂情况处理 本质区别 破岩钻进 相同 复杂情况处理 接近但不同 固井 接近但不同 复杂情况处理 接近但不同 完井 相同 复杂情况处理 相同 二、平台分类： ???????桩张绷绳重力式平台基式平台力腿式平台 塔式平台?????????????????撑钻潜动钻坐底式平台底式平台自升井平台半式平台浮式平台浮式井船固定式平台： 90 移动式平台： 30 450-600 240-480 固定式平台按照自给程度不同分为：自容型海洋型钻井平台和带辅助船的小型钻井平台两类。 各平台的适应水深： 重力式平台适用的水深较浅； 桩基式平台适用的水深稍深； 张力式和绷绳塔式平台可在较深的水域使用 ? 重力式平台：通过自身重力坐于海底的平台 平台组成: 沉垫、立柱、甲板 沉垫形式：圆形、六角形、正方形 立柱：三腿、四腿、独腿 等 甲板：钢质和混凝土 ? 桩基式平台：通过向地面打桩来固定的平台. 张力腿式平台：本身是一个浮动平台，平台的贮备浮力远远大于平台的重力，靠缆绳或锚链(称作张力腿)的张力将平台与事先固定在海底的锚桩上拉紧，平衡一部分浮力，并使平台较好地固定在海面上。 绷绳塔式平台：它支撑平台的结构如一桁架式的塔，该塔用对称布置的缆索将塔保持正浮状态 座底式钻井平台：指一种具有沉垫或称浮箱的平台它利用充水排气或排水充气方式使
海上钻井平台各系统简介
钻井平台各系统简介 不知道从什么时候起，石油的价格节节攀升。能源越来越紧张的今天，很多国家把目光从陆地转向了海洋。自从世界上第一个海洋钻井平台制造出来以后，海洋工程有了长足的发展。在几十米甚至上3~4000米深的海底钻一口井并不是一件容易的事，因为在海上环境的复杂多变以及恶劣。经常要承受巨浪和暴风的袭击。而钻井又要保持一个相对稳定的作业环境。才能把一根根长长的钻杆钻进海底。 钻井平台从近海到深海，主要可以分为座底式，自升式，半潜式、钻井船等。 座底式是指，平台的结构直接座在海床上，几乎和陆上钻井没多大区别。所以它们的可钻探深度很有限。只能在几十米的水深的浅海区域作业。 自升式，又叫jack-up。顾名思义，这种平台可以象千斤顶一样可以升降它的高度。它典型的特征就式3-4条腿。高高的绗架结构。上面安装又齿条。平台本体安装有齿轮。它们一起啮合，传动。在到达钻井区域的时候，腿就慢慢的伸到海床上。平台就靠这几条腿站在海里了。因为考虑到拖航的稳性，腿不能太长。所以这种平台一般在120~150米水深的近海区作业。 半潜式，最新的已经到了第6代了。这种平台综合了钻井船和坐底式驳船的优点，是漂浮在海面上的。这样的话，它们就可以在更深的水域工作了；船体灌放水，可以调节吃水深度，保持船体稳定。塔的下部是相当容积的浮筒，上面是若干个中空的立柱，支撑着上部平台平台上面是全部的钻井装备和必要的生活设施。整个平台靠浮筒浮在水面。它们带有2~3级动态定位系统，海底声纳定位系统，卫星定位系统等来保证平台的相对稳定的坐标。它们有各种位移补偿装置来补偿海况带来的不稳定状况。 钻井船，钻井船是设有钻井设备，能在水面上钻井和移位的船，也属于移动式(船式)钻井装置。较早的钻井船是用驳船、矿砂船、油船、供应船等改装的，现在已有专为钻井设计的专用船。目前，已有半潜、坐底、自升、双体、多体等类型。钻井船在钻井装置中机动性最好，但钻井性能却比较差。钻井船与半潜式钻井平台一样，钻井时浮在水面。井架一般都设在船的中部，以减小船体摇荡对钻井工作的影响，且多数具有自航能力。钻井船在波浪中的垂荡要比半潜式平台大，有时要被迫停钻，。增加停工时间，所以更需采用垂荡补偿器来缓和垂荡运动。钻井船适于深水作业，但需要适当的动力定位设施。钻井船适用于波高小、风速低的海区。它可以在600m水深的海底上进行探查，掌握海底油、气层的位置、特性、规模、贮量，提供生产能力等
石油钻井行业用电动钻机
《电动钻机》第一章钻井方法 一、机械钻井法 1. 顿钻钻井法 破岩——用顿钻钻头，上下冲击。排屑——用捞砂筒。 二者交替进行，钻进过程不连续。 特点：效率低，速度慢，设备简单，适于浅井，农用水 井。 2.旋转钻井法 （1）过程：破岩—用旋转钻头；排屑—用循环钻井液； （2）钻具组合：水龙头（输入泥浆）→方钻杆（传矩） →钻柱（钻杆：传矩、加长、循环；钻铤：提供钻压） →钻头。 （3）分类 地面动力——转盘钻（常规）【钻头旋转，连续破碎岩层， 用钻井液环带出岩屑，钻井效率高。 地上动力——顶部驱动（前景好）【水龙头＋转盘，以立 根钻井。】 井下动力——有涡轮钻具和螺杆钻具。（斜井、水平井用） 【钻井液经钻杆柱内腔泵入涡轮钻具中，驱动转子由主 轴带动钻头旋转，实现破岩钻进。】 二、钻井工艺过程 多道工序完成三件事：破碎岩石；取出岩屑、保护井壁； 固井和完井，形成油流通道。 1．钻前准备 ①定井位；②平井场；③打基础；④备器材。 2．钻进 （1）全井钻进过程 ①一次开钻，下表管。②二次开钻，从表管内钻进。 ③三次开钻，从技术套管内钻进。 （2）钻井作业 ①下钻—将钻具（由钻头、钻铤、方钻杆组成的钻 杆柱）下入井底，准备钻进。 ②正常钻进—又称纯钻进。启动转盘（或井底动力钻具） 通过钻柱带动钻头旋转，借助手刹车，给钻头施加适当 的钻压以破碎岩石。 同时，开泵循环泥浆：冲洗井底，携出岩屑，保护井壁， 冷却钻具。 ③接单根—不断钻进，加长钻柱； 每次接入一根钻杆，称为接单根。顶驱时，每次接入一 立根（由2到3单根组成）。 ④起钻—换钻头时，取出钻柱，称起钻作业。 以立根为单位起卸。 ⑤换钻头—起钻结束，卸下旧钻头，换上新钻头。 ⑥循环工作：下钻→正常钻进→接单根（立根）→起 钻→换钻头→下钻 4．下套管固井 套管与井壁的环空注入水泥浆封固，称为固井。 （1）套管-------套管是加固井壁形成井筒所用的钢管。 ①套管材料：高合金钢，【含C，Mn，Mo，Cr，Ni，Cu， P，S，Si（硅）。】 ②钢级：【API标准套管（API 5CT美国石油学会标准）】 按强度高低分为不同钢级套管，有：H-40，J-55，K-55， C-75，N-80，L-80，C-95，P-105，P-110，C-125等。 字母：含不同化学成份的分类代号； 数字：管材的最小屈服极限，单位是KSI（）。 【1 PSi（2 /英寸 磅）=6.89kPa=0.00689MPa】 ③制造方法：无缝钢管套管，用热轧钢制造；焊接套管， 用钢板卷筒直焊缝。上海宝钢—热轧；宝鸡钢管厂—焊 接 ④套管尺寸规格：均用外径表示。 （2）井身结构 下不同层次的套管固结井壁就构成了井身结构。（图参看 P11,图1-15） ①导管：防止表土坍塌，引入钻头，一口井中最大尺寸 的套管（20~40m）。 ②表层套管：加固上部疏松岩层的井壁；封隔浅层水； 安装防喷器、套管头、采油树（30～100m）。 ③技术套管：封隔 上部油、水、气层； 漏失层；坍塌层。 根据地质情况下n 层技术套管。 ④油层套管（生产 套管）：最后一层 套管，形成井筒， 使油气入内。内放 油管。 （3）固井注水泥 下完套管后注水 泥。 【普通井油层套 管加固到油层 100~200米以上， 热采井加固到井口 （防止热应力膨胀 举升井口）。】 为了工作顺利，开 钻方便，套管柱下 部要有附加装置。 ①套管柱下部结 2 /英寸 千磅
海洋钻井平台扫盲
巨型海洋钻井平台 ——世界第六代3000米深水半潜式钻井平台 工程总投资：60亿元 工程期限：2008年——2011年 大型海洋石油钻井平台堪称海上巨无霸，其使用的平台作业吊钩比人还高。 目前，世界上已探明的海上油气资源大部分蕴藏在大陆架及3000米以下的海底。有数据显示，深海能源储量将是陆地能源储量的100倍，但由于开采技术上的限制，其还是能源领域最具潜力的处女地。 2009年4月20日上午，我国海洋工程装备制造标志性项目——世界第六代3000米深水半潜式钻井平台，在上海外高桥造船有限公司顺利下坞，进入关键的搭载总装阶段。这是我国首次自主设计、建造的当今世界上最先进的深水半潜式钻井平台，不仅填补了我国在深水钻井特大型装备项目上的空白，而且对于加速我国进军世界级海洋工程装备开发、设计和制造领域，提升我国深水作业能力，具有重要的战略意义。 这座深水半潜式钻井平台的拥有者是中国第三大石油集团——中国海洋石油总公司，由中国船舶工业集团公司708研究所和上海外高桥造船有限公司联合承担详细设计与生产设计，由上海外高桥造船有限公司承建，是我国实施深水海
洋石油开发战略的重点配套项目之一，也是“十一五”期间国家重点“863”项目之一，并作为拥有自主知识产权的重大装备项目纳入国家重大科技专项。 上海外高桥造船厂承建的世界第六代3000米深水半潜式钻井平台，造价60亿元人民币。 海上巨无霸 2008年4月29日，这座第六代3000米深水半潜式钻井平台在上海外高桥造船有限公司开工兴建。这是中国继1983年成功自主开发“勘探3号”大型半潜式钻井平台后，时隔20多年再次斥巨资设计建造新一代深水半潜式钻井平台。 该钻井平台自重30670吨，甲板长度为114米，宽度为79米，甲板面积相当于一个足球场大小，从船底到钻井架顶高度为130米，相当于43层的高楼，电缆总长度650公里，相当于上海至天津的直线距离。在主甲板前部布臵可容纳约160人的居住区，甲板室顶部配备有包含完整消防系统的直升机起降平台，可起降Sikorsky S-92型直升机。 这座平台具有多项自主创新设计：如平台稳性和强度按照南海恶劣海况设计，能抵御200年一遇的台风；选用大马力推进器及DP3动力定位系统，可以在45海里/小时的风速下正常作业，在109海里/小时的风速下生存。在1500米水深内可使用锚泊定位，甲板最大可变载荷达9000吨等；可在中国南海、东南亚、西非等深水海域作业，其最大作业水深3050米，钻井深度10000米，设计寿命30年，入美国船级社（ABS）和中国船级社（CCS），计划于2010年底交付。该项目总造价近60亿元人民币，堪称海洋工程领域的“航空母舰”。 深海石油作业是国际上公认的海洋石油工业的前沿战略阵地，其核心技术一直由欧美少数国家所掌握。我国的海洋石油开发长期以来受技术水平所限只能在近海进行，如今这一情况将得到根本性的转变。作为目前国内设施最先进、综合实力领先的造船企业，上海外高桥造船有限公司一直致力于先进海洋工程装备
海洋石油钻井常用英语
海洋石油钻井常用英语 附录一：平台人员岗位名称 一.承包商人员( Contractor’s Personnel ) Rig Manager平台经理 Equipment Supervisor设备总监 Materials Supervisor材料总监 Senior Toolpusher高级队长 Junior Toolpusher值班队长 Driller司钻 Sub Sea Engineer (SSE)水下工程师 Assistant Driller (AD)副司钻 Derrick Man井架工 Floor Man (roughneck)钻工 Barge Master (captain)船长 First Mate (Barge engineer)大副 Control Room Operator (CRO)压载工 Ballast Control Operator (BCO)压载工 Chief Engineer轮机长 Head of Routabout甲板班长 Crane Operator吊车工 Routabout甲板工
Mechanic机械师 Electrician电气师 Repairman修理工 Motorman轮机员 Welder焊工 Radio Operator电报员 Warehouse Man (stock Keeper)材料员 Medic医生 Safety Supervisor安全监督 Interpreter (translator)翻译 Chief Steward管事 Cook厨师 Steward厨工 Laundry Man洗衣工 二.作业者及服务公司人员( Operator’s Personnel and Service Company Personnel) Drilling Superintendent钻井监督 Company Man (Operator’s Representative)公司代表 Geologist地质师 Mud Logging Engineer (Mud logger)泥浆录井工程师 Sample Catcher捞砂工 Mud Engineer泥浆工程师 ROV Engineer潜水工程师
海洋石油平台的分类
海洋平台是在海洋上进行作业，石油钻探与生产所需的平台，主要分钻井平台和生产平台两大类。在钻井平台上设钻井设备，在生产平台上设采油设备。平台与海底井口有立管相通。 呵呵，石油钻探就是民用啦，当然也可理解为战略物资储备，但多才的美军把雷达也放到半潜式平台上了。 咱们先把军用的放在一边，海洋平台就是石油开采业向水下进军的一个产物。最原始的海洋平台甚至不能称为海洋平台，而是湖泊平台（1891年，圣玛丽湖，俄亥俄州），结构为木质，作业水深甚至仅有 1.5m。说白了，就是给陆上井架加了一层台阶。既然能在湖边，也能在海边嘛，到现在海洋平台已经发展成为高附加值、高科技的工业设施。形式多种多样，且几乎每种新型的平台形式出现都是为了再更深的海区中作业。 最早出现的平台是导管架平台(Jacket)，适用于浅近海。导管架平台可以看作最原始，最直接的将钻井设备与海底连接起来的措施。钢桩穿过导管打入海底，并由若干根导管组合成导管架。导管架先在陆地预制好后，拖运到海上安装就位，然后顺着导管打桩，桩是打一节接一节的，最后在桩与导管之间的环形空隙里灌入水泥浆，使桩与导管连成一体固定于海底。平台设于导管架的顶部，高于作业区的波高，具体高度须视当地的海况而定，一般大约高出4-5m，这样可避免波浪的冲击。导管架平台的整体结构刚性大，适用于各种土质，是目前最主要的固定式平台。但其尺度、重量随水深增加而急骤增加，所以在深水中的经济性较差。导管架平台使用水深一般小于300m，世界上大于300m水深的导管架平台仅7座。目前最大的导管架平台是在墨西哥湾安装的水深为610m的导管架平台。呵呵，看到下图，你是不是就想到一个字，―笨‖？ 典型导管架平台
钻井工程设计概述
目录 1. 设计依据 (1) 1.1 ........................ 构造名称：鄂尔多斯盆地伊陕斜坡1 1.2 ........................................ 地理及环境资料1 1.3 .............................................. 地质要求1 1.4 .................................... 地质分层及油气水层1 2. 技术指标及质量要求 (5) 2.1井身质量要求 (5) 2.2 钻头、套管程序及固井质量要求 (5) 2.3 钻井取心质量要求 (5) 3．工程设计 (7) 3.1井身结构 (7) 3.2 钻机选型及钻井要紧设备 (8) 3.3 钻具组合 (10) 3.4 钻井液设计及气层爱护要求 (11) 3.5 钻头及钻井参数设计 (14) 3.6 油气井压力操纵 (16) 3.7 取心设计 (18) 3.8 中途测试安全措施 (20) 3.9 固井设计 (20) 3.10 各次开钻或分井段施工重点要求 (25) 3.11 完井设计 (29)
3.12 弃井要求 (30) 3.13 钻井进度打算 (30) 4. 健康、安全与环境治理 (32) 4.1 差不多要求 (32) 4.2 健康、安全与环境治理体系要求 (32) 4.3 关键岗位配置要求 (33) 4.4 健康治理要求 (33) 4.5 安全治理要求 (35) 4.6 环境治理要求 (38) 5. 完井提交资料 (40) 5.1 完井提交资料 (40) 6. 附则 (41) 6.1 钻井施工设计要求 (41) 6.2 专门施工作业要求 (41)