新型深水钻井隔水管技术进展及在我国南海应用的建议-中国海上油气.PDF

第21卷第6期 中国海上油气 V01．21NO．6 2009年12月 CHINAOFFSHOREOILANDGAS Dec．2009 新型深水钻井隔水管技术进展及 在我国南海应用的建议* 畅元江1 陈 彬2 陈国明1 鞠少栋1 许亮斌3 殷志明3 (1．中国石油大学(华东)机电工程学院；2．中海石油(中国)有限公司深圳分公司；3．中海石油研究中心) 摘 要新型深水钻井隔水管技术既可降低对钻井船的要求，也可显著减少深水钻井的作业时间， 甚至无需改造和升级即可显著提高钻井船的深水能力。对近10年来国外研究与应用的新型深水 钻井隔水管技术进行了概括，主要包括双梯度钻井隔水管技术，夹式隔水管与超静定集成系统，自 由站立隔水管技术，高压表面防喷器钻井隔水管技术，细型钻井隔水管系统，非旋转钻杆保护器技 术，非钢质钻井隔水管技术等，对部分新技术给出了适用性评价，并对深水钻井隔水管技术在我国 南海的应用提出了建议。 关键词 深水钻井新型钻井隔水管技术进展 钻井成本是深水钻井最重要的问题之一，其中 的井眼中只有一个液柱梯度，即井底压力由海面到 钻井船成本占到钻井成本的50％左右，而钻井船成 井底的钻井液柱压力产生。在深水钻井中，由于海 本又取决于钻井船日费率与作业时间。深水钻井采 底疏松沉积物和海水柱的影响，地层孔隙压力和破 mill的钢质隔 裂压力之间的窗口很小，使得钻井非常困难。双梯 用的钻井隔水管最典型的为4533．4 水管，由于只有第四代或者第五代钻井船才能使用 度钻井是一种控制压力钻井技术，该技术主要思想 mm钻井隔水管，故减小隔水管的 是：隔水管内充满海水，用海底泵和小直径回流管线 长而重的4533．4 尺寸或者重量可以降低其对钻井船的要求进而降低 旁路回输钻井液；或在隔水管中注入低密度介质(空 钻井成本。钻井作业时间主要受海洋气象条件、钻 心微球、低密度流体、气体)，降低隔水管环空内返回 井设计、平台动复员时间以及平台作业能力等因素 流体的密度，使之与海水相当，并在整个钻井液返回 的影响，主要包括基本钻井时间，与水深、地层有关 回路中保持双密度钻井液体系。利用双梯度钻井技 的作业时间，各种风险、不可预知的意外事故的处理 术可以有效控制井眼环空压力和井底压力，克服深 时间，以及与海洋气象条件影响有关的非作业时间 水钻井中遇到的问题，实现安全、经济的钻井E2]。 等，因此研究如何减少钻井作业时间引起了深水钻井 技术与隔水管技术的巨大变革…。本文对近10年来 门针对超深水双梯度钻井的隔水管系统(图1)。该 深水油气勘探开发钻井隔水管技术及相关技术研究 与应用的进展进行了概括，概述了各种新技术的基本 原理、优点、发展历程及国外应用情况，对部分新技术 给出了适用性评价，并对深水钻井隔水管技术在我国 南海深水油气勘探开发中的应用提出了建议。 1 新型深水钻井隔水管技术 1．1双梯度钻井隔水管技术 目前海上钻井使用单梯度钻井技术，在同尺寸 图l深水双梯度钻井隔水管系统 第一作者简介：畅元江．男．博士。主要研究方向为深水钻井技术与装备、计算机辅助上程与仿真技术等。地址：山东省东营市中国石油大 学(华东)机电工程学院(邮编：257061)。电话：0546—8391113。 万方数据 中国海上油气 系统将大直径泥浆返回管线和隔水管隔离工具平稳 集成于钻井隔水管系统，能够同时满足未来双梯度 钻井和目前传统钻井的需要；该系统可提高泥浆返 回速度，减少钻井泥浆的需求，而泥浆的减少可减小 对隔水管张力的需求，并可减小紧急脱离时钻井泥 浆对环境的影响。 1．2夹式隔水管与超静定集成系统 1．2．1 夹式隔水管与隔水管快速作业技术 夹式隔水管