1、第三章 钻 井 程 序第三章 钻 井 程 序 .1第一节 钻 前 作 业 .4一海底检查 .4二深海底及确定开钻井眼深度的方法 .4三浮式平台下临时导向底盘的前提条件 .5四浮式平台进行海底吃入试验 .6五浮式平台下入临时导向底盘的程序 .6六浮式平台作业时,永久导向底盘的准备与 762 毫米导管的连接程序 .6七选择开钻时间 .7第二节 9144 毫米(36 英寸)井眼与 762 毫米(30 英寸)导管段作业程序 .7一浮式平台作业时的程序 .8二自升式平台作业时的程序: .10三常用设备、器材和物资清单 .12第三节 660.4 毫米(26 英寸)井眼与 508 毫米(20 英寸)套管段作
2、业程序 .13一作业前的准备 .13二钻 444.5 毫米(17 1 2 英寸)领眼作业 .13三钻 660.4 毫米(26 英寸)井眼或扩 444.5 毫米(17 1 2 英寸)井眼到 660.4 毫米(26 英寸)井眼 .15四下入 508 毫米(20 英寸)表层套管 .16五浮式平台下入 476.25 毫米(18 3 4 英寸)防喷器组 .17六自升式平台的 539.75 毫米(21 1 4 英寸)井口安装 .18七常用设备、器材和物资清单 .22第四节 444.5 毫米(17 1 2 英寸)井眼与 339.73 毫米(13 3 8 英寸)套管段 .22一作业准备: .23二钻 444.
3、5 毫米( 171 2 英寸)井眼 .23三下入并固 339.73 毫米( 133 8 英寸)套管 .24四安装井口及测试防喷器 .26五常用设备、材料 .27第五节 311.15 毫米(12 1 4 英寸)井眼与 244.48 毫米(9 5 8 英寸)套管段 .28一作业准备 .28二钻 311.15 毫米(12 1 4 英寸)井眼 .28三下入并固 244.48 毫米( 95 8 英寸)套管 .30四安装井口 .31五钻井完井作业 .31六常用器材、设备 .31第六节 215.9 毫米(8 1 2 英寸)井眼与 177.8 毫米(7 英寸)尾管段 .32一钻 215.9 毫米井眼 .32二
4、下入并固 177.8 毫米( 7 英寸)尾管 .33三、压力检测尾管重叠之间密封的程序 .34四钻井完井作业 .35五常用器材、设备 .35第七节 152.4 毫米(6 英寸)井眼与 114.3 毫米(4 1 2 英寸)尾管 .36一钻 152.4 毫米井眼 .36二下入井固 114.3 毫米尾管 .37三钻井完井作业 .38四.常用器材 .38第八节 地层泄漏破裂压力试验程序 .39一、试验的目的 .39二试验的程序 .39三试验结果评价 .40第九节 弃井作业程序 .41一弃井的一般原则 .41二裸眼和套管内注水泥塞作业程序 .42三挤水泥程序 .42四不下桥塞挤水泥程序 .42五探水泥塞
5、及试压程序 .42六浮式平台作业时切割与回收 244.48 毫米和 339.73 毫米套管 .42七浮式平台作业时,起 476.25 毫米( 183 4 英寸)防喷器组 .43八浮式平台临时弃井时的井口保护 .43九浮式平台作业时切割与回收 508 毫米套管和 762 毫米导管作业程序 .44十自升式平台作业时的临时弃井作业 .44十一自升式平台作业时的永久弃井 .45十二海床检查 .46十三弃井作业常用器材和工具 .46第十节 复位与回接作业程序 .47一作业准备 .47二浮式平台的复位与回接作业程序 .47三自升式钻井平台的复位作业 .48四自升式平台作业时回接作业(以维高泥线悬挂器为例)
6、 .50五自升式平台地面井口的安装 .50六钻水泥塞 .51附件 1 无隔水管钻可疑浅层气的程序 .51一作业准备与要求 .52二钻进程序 .52三钻遇浅层气的处理程序 .53四锚链应急释放程序 .53五自升式平台钻可疑浅层气的程序 .54附件 钻井作业中的暂时撤离与返回程序 .56一井眼保护 .56二浮式平台作业时悬挂钻具、起出上部环形防喷器组作业程序: .57三浮式平台的撤离 .57四浮式平台的紧急解脱程序 .58五浮式平台的恢复作业 .58六自升式平台的钻具悬挂程序及撤离 .59七自升式平台的恢复作业 .59八钻水泥塞恢复钻井作业 .59附件 简化井身结构的上部井眼作业程序 .59一91
7、4.4 毫米(36 英寸)井眼与 762 毫米(30 英寸)导管段作业程序 .60二444.5 毫米(17 1 2 英寸)井眼与 339.73 毫米(13 3 8 英寸)套管段作业程序 .60三其它 .62附件 IV 常用钻井井口装置 .62一浮式平台常用井口装置的种类 .62二自升式平台常用泥线悬挂装置的种类 .63三自升式平台常用的地面井回头装置种类 .64四其它 .64钻井平台拖到井位,完成锚泊就位后,就进入钻井作业阶段。下面提出的是常规的全套钻井作业程序,分阶段列出作业的详细步骤和每个步骤需要注意事项。在实际作业中,钻井监督根据钻井设计和现场情况,参照有关部分进行作业。钻井作业过程中,
8、当自然环境威胁到平台的正常作业安全时,应暂停作业。暂停作业的极限为:l 各项作业的天气及海况作业极限见各自平台的操作手册。2 浮式平台作业时,还要根据隔水管球接头水平仪显示的平台位移确定:低于4度正常作业,低于6度可起下钻,超过6度应停止作业。第一节 钻 前 作 业开钻之前,根据设计要求,做下述作业:一海底检查开钻前,为查清实际井口处是否有防碍钻井的障碍物,井口周围70米内是否有不利于平台安全作业的物体,需进行海底检查。浮式钻井平台使用遥控潜水器(ROV),下潜到海底,通过摄象机和声纳系统,检查海底。海底检查可提前进行,也可在探海底时进行。自升式钻井平台一般不使用遥控潜水器,也不进行海底检查,
9、主要依据井场调查获得的资料。如果钻前要求检查海底,可雇用潜水员进行。二深海底及确定开钻井眼深度的方法探测转盘面到海底的距离,是在准备好导管的条件下,确定当时的准确开钻井眼深度和水深的依据。开钻井眼深度和当时水深的计算公式分别如下:H L C R (3-1)W L M (3-2)式中:L转盘面(或方补芯面)到海底距离,米。H开钻井眼深度(从转盘面计算),米。C根据设计准备的导管入泥深度,米。R设计要求的导管鞋下方口袋长度,米(浮式平台作业时,R=1 6米;自升式平台作业时,R28米。口袋确定的原则:地层含砂大,口袋要求长;反之,则短些;对于浮式平台,还要考虑钻进期间潮差的影响)。W测量时的水深(
10、没排除潮差影响),米。M转盘面的海拔高度,米。对浮式平台,只要平台压载到钻井吃水,M值是一定,如南海二号的M=25米,南海五号的M23.2米;对于自升式平台,M=气隙平台体底面到转盘面的高度。1自升式钻井平台上探测水深(l)用开钻钻具接如图3 1所示的测深板或类似工具;(2) 下测深板到达预计的海底上方5米,就要缓慢下放,注意观察指重表;(3)一旦指重表上有轻微遇阻显示,就必须停止下放钻具,在钻具上画上记号(转盘面处);(4)继续下放钻具,如果刚才的遇阻显示越来越明显,证明海底已探到;(5)计算所画记号到测深板长度,就是转盘面到海底的距离;(6)根据公式(31)和(32),就能计算出开钻井眼深
11、度和水深(按要求进行潮汐校正)。2浮式钻井平台上探测海底有两种探测海底的情况:如果下临时导向底盘,可在下底盘时探测海底;如果不下临时导向底盘,可在开钻时用开钻钻具探测海底。后一种情况的操作步骤如下:(1)组合设计的开钻钻具下钻。钻头及以上2米,刷上白色油漆,以便ROV观察;(2)下钻的同时,下入ROV;(3)当预计到达海底上方5米左右,打开升沉补偿器,开始缓慢下放钻具,同时ROV 注意观察钻头接触海底情况;(4)当ROV观察钻头接触到海底时,停放钻具,在转盘面处的钻具上画上记号;(5)计算海底到转盘面的距离。(6)应用公式(31)和(32)计算当时的开钻井眼深度和水深。需注意的是,由于潮差的影
12、响,探测到的深度是相对时间来说的。因此,探完海底就应该开钻;如开钻条件不成熟,开钻前还必须重探,根据新的数据计算此时的开钻井眼深度。三浮式平台下临时导向底盘的前提条件浮式钻井平台作业,在正规情况下,开钻前下入海底的第一个装置是临时导向底盘。它即是引导开钻钻头重新进入井眼和导管进入井眼的装置,也是将来支撑永久导向底盘的基座(自升式钻井平台作业时,不下底盘)。但是,当海底较软时,临时导向底盘会陷在淤泥中,无法看清或发生倾斜等,造成开钻钻具或导管进入井眼很困难。因此,在一般情况下不下临时导向底盘,只有在下述情况时才考虑下临时导向底盘:l当海流很大,或水很深,已证明钻头和导管在没有导引情况下不可能进入
13、井眼时,必须下入临时导向底盘;如果此时的海底很软,支撑不住底盘,就要对临时导向底盘进行修改,即加大底盘底部的支撑面积才能用。2海床比较硬,开钻钻头会在海床上打转,钻不成垂直而且整齐的井眼时要下入临时导向底盘。但应选择海底较平坦处安放底盘。四浮式平台进行海底吃入试验这项试验的目的在于证实,海底能否支撑住将要下入的临时导向底盘的重量,即临时导向底盘是否会陷入淤泥中而被埋住。临时导向底盘加上将要放入的重晶石( 80千牛)共重129千牛左右。作试验时,在试验工具吃入海底不超过0.5米的情况下,吃入压力应达到20.19千牛米 2以上,海底才能支撑住底盘而不被埋住,否则,必须相应加大底盘底部的支撑板面积。
14、试验程序如下:1组合试验工具(可以是如图31所示的测深板),并在工具及以上2米涂上白色油漆,用黑色油漆标上等距离记号。2在下钻的同时下入ROV;工具下到海底前要打开升沉补偿器。3接触到海底后,开始缓慢加压。如果试验工具是测深板,加压不超过13.24千牛。4用ROV观察试验工具入泥深度,以此确定海底支撑临时导向底盘的能力。5回收试验工具。为节约时间,这项试验可在平台锚泊期间的适当时间内进行。如果不下临时导向底盘,或已知作业海域的海底软硬情况,就不必做海底吃入试验;自升式平台作业时不做此项试验。五浮式平台下入临时导向底盘的程序1根据第二章第六节第五部分的要求,完成临时导向底盘的下入准备工作。2证实
15、平台锚链张力已调好,井位误差已在设计允许范围内后,才能下入底盘。此时不应把工作船系缆在平台旁,以免影响将来水下井口与转盘井孔的同心度。3将下入工具接到卸掉钻头的开钻钻具上,然后下放工具进入位于活动门上的临时导向底盘内,并接好底盘。4在保持不转动钻具的情况下,下入底盘,同时松放井口导向绳。5底盘接近海底前,要打开大钩补偿器,缓慢地将整座底盘(底盘重量加上内填重晶石重量)放在海底。6用水下电视或ROV观察底盘座放和吃入海底的情况:(1)底盘的倾斜情况(不超过5度);(2)底盘吃入海底情况(不被埋住);(3)底盘的方位(其艏向应与平台艏向一致)和导向绳情况(不打扭);(4)海床情况。7如果安装了脉冲
16、发生器,要检查应答情况(应正常)。8如果一切情况均达要求或正常,一般应把每根导向绳的张力调到绳重加上8.5千牛。9回收下入工具,完成下临时导向底盘。回收时,记录转盘面到底盘的距离,同时在导向绳上涂上记号,作为座放底盘时的潮汐参考点。起出工具时,不能转动。六浮式平台作业时,永久导向底盘的准备与 762 毫米导管的连接程序1临时底盘下好后,吊放永久导向底盘到活动门上,进行如下检查与准备:(1)测量对角导向柱的距离(标准为3.65米),以防碰弯;(2)检查各活动部件是否缺少、损坏;(3)在水下电视易观察的底盘边上,安装并校对好水平仪;(4)如果设计上要求安装脉冲发生器,则应在安装前,将脉冲发生器充足
17、电;(5)用油漆将底盘涂为白色,在导向柱上标上明显的数字编号和标记(以平台艏为起点,顺时针编号)。2如果导管头送入工具还没组装好,则按第二章图25所示的示意图组装。3如果设计不要求下临时导向底盘,则将导向绳连接在永久导向底盘上。导向绳端的每个琵琶头,连接前要进行拉力试验到45千牛或导向绳系统最小抗拉强度的70。4如果不要求下临时导向底盘,则在拖航和锚泊过程中,当天气和平台载荷(稳性)允许时,按上述程序准备好永久导向底盘,并考虑组装连接导管坐放在永久底盘内挂在活动门上。(1)下导管穿过永久导向底盘(底盘是否搬开取决于使用的底盘类型),浮鞋及以上5米涂上白色油漆,并作等距离标记;用海水检查浮阀是否
18、畅通;(2)按设计要求连接导管,更换坏的密封圈;连接时一定要到位才打开吊卡;(3)连接导管头节;(4)将下入工具接到导管头上;(5)用127毫米加重钻杆送导管坐入水久导向底盘内,上好夹盘或锁紧销钉;(6)起出送入工具立在井架上备用;(7)用盖板盖好导管头,以防杂物掉入导管内;移动活动门使底盘靠边并固定好,以不影响钻井为宜。七选择开钻时间为保证开钻后,不因设备损坏、材料准备不足和开钻井眼不直而影响作业安全顺利进行,必须满足以下条件才能开钻:1开钻前必须完成设备检查修理工作,所有设备应处于良好状态。2配足开钻钻井液,准备好其它需要的材料。3对浮式钻井平台,开钻时,应满足本节第五部分第2项的要求,以
19、保证开钻井眼打直。4开钻前测量钻具漂斜情况(钻头接触海底),大于0.5度不开钻。5尽可能选择在平流时开钻。第二节 9144 毫米(36 英寸)井眼与 762毫米(30 英寸)导管段作业程序下述程序仅适合于该井段没有浅层气的情况。如果钻前井场调查表明可能有浅层气,常用的作业程序见本章附件无隔水管钻可疑浅层气的程序。一浮式平台作业时的程序1下入按设计要求组合好的914.4毫米井眼钻具。常用钻具组合为:660.4毫米钻头+带浮阀和测斜座的接头+914.4毫米固定臂扩眼器+228.6毫米钻铤2根+接头+203.2毫米钻铤710根+接头+127毫米加重钻杆15根;或228.6毫米钻铤下面直接接浮阀接头+
20、914.4 毫米钻头;如果海底较硬,直接接浮阀接头+444.5毫米钻头在228.6毫米钻铤下面,钻成井眼后再扩眼到914.4毫米。每个接头上扣时,一定要达到规定的上扣扭矩。2用白色油漆涂在钻头及以上l2米。3如已下临时导向底盘,则在914.4毫米扩眼器上方安装好导向臂或导向软绳(4根白棕绳,控制对角长3.65米,系钻柱在中心,两端用小卸扣系在底盘导向绳上),以便引导钻头进入底盘井孔。4当钻头接近底盘或海床时,要打开升沉补偿器,减缓下放速度,并用水下电视或ROV监测钻头进入底盘井孔或接触海底的情况。证实914.4毫米钻头或扩眼器已进入底盘井孔或接触海底时,测量海底到转盘面的高度,然后根据式(3-
21、1)计算实际的井眼的钻达深度。当根据设计决定导管入泥长度时,也要根据设计决定导管头在海床上的高度。导管头在海床上的高度规定为:(1)对于最终将作为永久弃井处理的探井和评介井,其高度一般为12米,最好1.5米,便于较好地支撑水下防喷器组而又不会被淤泥埋住井口。(2)对将可能套装生产底盘作为生产井的井,其高度一般为45米,便于将来套装生产底盘。5回收导向臂。6满足开钻要求才能开钻(见本章第一节第七部分)。7钻井眼到达确定的深度,一般应采取的措施如下:(1)开钻的第一单根钻完后为避免接单根时把钻头提出井眼(转盘钻进时),应配好钻具长度,通过压载或卸载平台以调整吃水深度,直接用转盘钻进;或者第14米采
22、用冲下去直到方补芯进入转盘的方法,但这要在软地层时才行。如平台具有顶部驱动装置,则不需考虑这个问题,但接立柱时,必须把井底循环干净,以免沉砂埋住钻具卡钻。(2)钻压不超过50千牛,可能的情况下,尽量用小的钻压,主要靠冲和旋转钻下去。(3)排量:开钻时用单泵小排量15001890升分,钻第一单根后,逐渐加大排量到设计要求(尽可能大的排量)。一般情况下,排量为38004100升分。(4)转速:开钻时,用2030转分;到914.4毫米钻头或扩眼器进入井眼后,逐渐加大转速到设计要求。一般情况下, 660.4毫米钻头带914.4毫米扩眼器的转速为7090转分,而用914.4毫米钻头时的转速为100转分。注意: 为防止接单根停转盘时钻柱接头倒扣