海洋钻井讲义.ppt

本课程主要内容 绪论 第一章 海上钻井装置 第二章 海上钻井井口装置 第三章 钻井的工程地质条件：地层力学特性和压力特性 第四章 钻进工具：钻头、钻柱 第五章 钻井液与完井液：组成、类型、性能、防塌和保护油气层 第六章 钻进参数优选：钻压、转速、钻进方程、水力参数 第七章 井眼轨道设计及轨迹控制：轨道设计、防斜理论与技术、 定向钻井工艺与技术 第八章 油气井压力控制：地层压力的平衡与控制 第九章 固井与完井：井身结构、套管柱、油井水泥、完井技术 第十章 其他钻井技术及作业：事故处理、取心、套管开窗侧钻 三、旋转钻井技术发展的四个时期 概念时期 1901-1920 钻井和洗井相结合，牙轮钻头的使用，水泥固井等； 发展时期 1920-1948 牙轮钻头、固井工艺、钻井液等技术得到进一步发展， 钻井相关设备进一步改进； 四、钻井技术发展的趋势 1、井眼轨迹的多样化（特殊工艺井） 2、提高机械钻速（特别是深井超深井） 欠平衡压力钻井、超高压钻井 动力钻+旋转钻+PDC钻头（或其它特种钻头） 3、自动导向钻井 井眼轨迹的自动控制 4、自动化钻井 数据采集 地面（综合录井仪、工程参数仪） 地下 MWD、LWD、FEWD 数据传输 （存储 分析处理 决策）反馈到井场执行机构， 形成优化钻井的闭环系统。 现代钻井技术是各项新技术的综合集成，是领域的拓宽，是学科的交叉与复合。 2、科学技术发展的影响 电子信息技术、计算机技术的迅猛发展带动了钻井技术的发展，电子计算机技术在钻井工程中的应用使钻井工程走向智能化有了可能。典型的技术有：数据的实时采集（地面的综合录井仪、井下MWD、LWD、FEWD）、数据的远程传输、导向钻井等。 六、石油工业的发展前景 从我国的的情况来看，陆上石油资源储量为694亿吨，目前探明172.8亿吨，探明率为25%；陆上天然气资源量为30万亿立方米，目前探明1.2万亿立方米，探明率仅为4%。 深井、超深井钻井技术 深井 井深在4500—6000米的直井。 超深井 井深在6000—9000米的直井。 特超深井 井深超过9000米的直井。 美国于1938年钻成世界上第一口4573米的深井，1949年钻成6255米的超深井。 1984年前苏联创造了12200米的世界超深井的记录。德国于1994年钻成一口9107米的超深井。迄今为止，世界上已钻成8000米以上的超深井11口，其中美国6口，前苏联2口，挪威1口，奥地利1口，原民主德国1口。 1、海洋石油钻井的发展 2、我国海洋石油储量 3、海洋钻井需要多学科知识 4、我国海洋石油的发展 5、我国海洋石油装备的发展历程 6、海洋钻井的类型 主要参考书： 1.《钻井工艺原理》（上、中、下），石油工业出版 社，刘希圣教授主编。 2.《钻井工艺技术基础》石油大学出版社，王瑞和 教授编著。 3. 《钻井工程》 郝瑞主编（中等专业用书）。 4. 《实用钻井工程》中国石油天然气总公司情报 研究所，徐云英主编。 5. 《喷射钻井理论与计算》石油工业出版社， 张绍槐编著。 6. 《最优化钻井理论基础与计算》石油工业出版社， 郭学增编著。 2、减摇罐：有多种方式，有被动式，也有主动式。 主动式减摇罐设在船体的左右两侧。采用大泵在短时间内将左边罐的水打向右边罐，或相反打水，形成与平台摇摆方向相反的力矩，从而减小摇摆。也有将减摇罐设置在平台的较高位置，在摇摆周期需要减小 改变Tx 时，用泵将水打到减摇罐 将下面的水移到上部 ，等于改变了重量的分布，从而改变稳心高度GM。 被动式减摇罐是将左右两边的罐在下部连通起来，如图所示。依靠调整连通管的流阻，使左右两边罐的水自己来回流动，形成与平台摇摆方向相反的力矩，从而减小摇摆。 3、惯性减摇 这种方法从原理上说很有效，但需要的设备太复杂，且要占据较大的地方。其原理是：一个巨大的回转体，轴线与摇摆轴线垂直，回转体绕轴高速旋转 3000转／分 ，象陀螺一样形成强大的定轴力，从而减小摇摆。 4、改变船头的方向 这是通常首先采取的措施。主要是防止平台自由摇摆周期与波浪周期成倍数而产生的共振。 三、浮动平台的定位问题 本部分将讲述横漂，纵漂和平摇问题。升沉问题将在下面讲述。 横漂、纵漂和平摇问题，实质上就是防止漂移问题，但已被习惯地称作定位问题。“定位”一词可能有多种含义。浮动平台在航行过程中，需要随时知道平台所在的具体位置，以便保持正确的航线，这是一种定位。浮动平台到达井位附近以后，要使平台的船井井口与预计的海底井口准确对正，这也是一种定位。还有一种是浮动平台在井位上钻井过程中，受风浪的作用有可能漂移，为了防止漂移而采取措施，使平台始终保持在预计的位置上。前两种定位实