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钻井工程-1-旋转钻机装备.ppt

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钻井工程-1-旋转钻机装备

钻井的定义 油气通道:地面到储层 提高采收率的关键 钻井方式:顿钻 钻井方式:旋转钻井 钻井 井眼(wellbore)的定义 3)固相控制 不同地区和泥浆系统需要的固相控制设备差别很大,对于非加重泥浆,通过稀释进行固相控制是很有效的方法。最好的控制钻井液中固体的方法是使用有效的固相清除设备,包括振动筛、水力旋流器和离心机等 2)混合系统 混合系统通常包括高速离心泵、段塞罐、预混合罐 五、钻井液体系评价 五、钻井液体系评价 固相控制设 备所在区域 3.1)振动筛 振动筛是固控设备的重要组成部分,满眼循环的振动筛目数大于 120 目;在多目振动筛中,固相颗粒的分离效果好坏与最下层的筛网有关 3.2)旋流除砂器 旋流除砂器包括除砂器和除泥器,一般用于处理大流量的钻井液 五、钻井液体系评价 3.3)离心机 离心机一般用于处理小流量钻井液,处理能力为 60-80 gal/min,某些情况下可以达到150 gal/min 五、钻井液体系评价 离心机一般在其它固相控制设备之后工作,而且不像振动筛、旋流除砂器那样要对整个循环用钻井液进行处理,它可以只处理一部分钻井液,通常为 5%-10% 4)泥浆泵 泥浆泵是钻井液反复循环的动力设备,分为二级泵和三级泵 单冲程和双冲程往复运动泵 五、钻井液体系评价 泵入钻井液是钻井液循环的主要过程,也可以说是钻井液水力系统的核心 二级泵有两个缸,流体在其中是双冲程运动;三级泵有三个缸,流体在其中是单冲程运动 5)地面高压管线 地面高压管汇包括水龙头、立管、水龙带、方钻杆和压力测量盒。水龙带、立管和水龙头用于钻井和起下钻;压力测量盒可以缓冲泵产生的压力;方钻杆允许钻柱旋转 6)钻具组合 钻具组合包括方钻杆、钻杆和钻铤,钻杆和钻铤通过钻具接头连接 五、钻井液体系评价 7)钻头 钻头是一种切削工具,大致分为:牙轮钻头、刮刀钻头 五、钻井液体系评价 牙轮钻头 刮刀钻头 提 纲 1.1 旋转钻井关键参数 1.2 旋转钻机设备 1.3 钻机选择 1.4 旋转钻井系统 1.5 钻井液体系评价 1.6 旋转系统 1.7 井控系统 1.8 数据获取和监测系统 1.9 海上钻井系统 六、旋转系统 旋转系统是指所有能够使钻头转动的部件,具体包括钻杆、钻铤、水龙头、转盘、方补心和方钻杆 旋转系统简图 有些平台也配有顶驱替代传统的转盘,在钻定向井时,会使用井下动力钻具作为旋转动力 六、旋转系统 旋转系统所 在位置区域 顶驱 六、旋转系统 使用顶驱系统可以使钻井效率高、速度快、成本低、效益好,能最大限度地满足钻井工艺的需要 放大后 六、旋转系统 在起下钻过程中遇阻时还可以实现上提和下放钻具进行扩眼、划眼作业,解除遇阻现象 顶驱主要优点: 顶部驱动钻井不需要使用方钻杆与转盘,基本上不接单根,也不需要鼠洞,立根作单根使用 ,节省很多时间 在起下钻任意时刻均可实现立即旋转钻具和循环钻井液,可减少井下事故的发生,安全 六、旋转系统 顶驱主要缺点: 钻杆的磨损严重 增加维护费 降低井架承载能力 平台操作人员经验缺乏 顶驱失败换用常规转盘会增加更多的费用 提 纲 1.1 旋转钻井关键参数 1.2 旋转钻机设备 1.3 钻机选择 1.4 旋转钻井系统 1.5 钻井液体系评价 1.6 旋转系统 1.7 井控系统 1.8 数据获取和监测系统 1.9 海上钻井系统 七、井控系统 井控系统的主要作用是在井涌发生时阻止地层流体进 入井眼 井控系统所 在的位置 七、井控系统 井控设备的组成 (1)井口防喷器组 环形防喷器、闸板防喷器等; (2)控制装置 储能器装置 遥控装置; (3)节流与压井管汇,高压耐火软管; (4)钻具内防工具,方钻杆球阀,钻杆回压凡尔; (5)加重钻井液装置; (6)起钻灌浆装置 (7)钻井液气体分离器 (8)监测仪表泥浆罐液面监测仪、硫化氢检测仪等 防喷器装置图 七、井控系统 闸板防喷器是一套通过液压驱动的井控装备,可以实现对钻具或套管环空进行密封,剪切闸板一般在其它防喷器关井失败的情况下才能使用 钻井四通是用来连接相邻的两个闸板防喷器的贯通装置,在强行起下钻作业中,可以通过节流和压井管线实现钻井液的循环 双闸板防喷器 钻井四通 七、井控系统 井控设备应该具有以下功用: 预防井喷。保持井眼内钻井液静液压力始终略大于地层压力,防止井喷条件的形成 发现溢流。对油气井进行监督,及早发现溢流和井喷前兆,尽早采取控制措施 控制井喷。溢流、井涌、井喷发生后,迅速关井,实施压井作业,对油气井重新建立压力控制 处理复杂情况。当油气井压力失控后,进行灭

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