海洋钻井工程井口装置.ppt

6、动力定位系统 （1）定义： 动力定位系统是依靠平台上的动力系统抵抗外力的影响，自动地保持平台在海上的位置。 初期动力定位做法是人工观察或雷达监测平台位移，人工手动操作推进器。现已发展为从测量位移到操作推进器，实现完全自动化。现在动力定位系统不仅用在钻井平台定位，而且用到其它海上作业船的定位。 （2）组成 动力定位系统由三部分组成： 位置测量系统，计算机控制系统，推进器系统。 位置测量系统的作用，是测量平台相对于海底井口的位置变化； 计算机系统根据测量的位置变化，计算并确定推进器的工作方案，并发出控制指令； 推进器系统的任务是依照计算机的指令推动平台回到原始位置。 第三节 各次开钻的施工及井口安装 一、导管井段的施工 使用底撑式钻井平台钻井，导管井段的施工一般有两种方法。 一种是用打桩机将导管打入海底。这种方法适用于海水较浅，导管较短的情况。 另一种，在海水较深时，可以先下钻用钻头钻出导管井段的井眼，然后下入导管，并注水泥封固。钻进时采用海水作为洗井液，钻屑随海水返至海底。 使用浮动钻井平台钻井时，导管井段的施工要复杂得多，也有两种做法。第一种方法是分步法，按如下施工步骤进行： 第一步，下井口盘，建立海底井口。 将井口盘接上送入工具，然后接钻柱下放，钻柱上套有导向臂。井口盘上有四根临时导引绳，并穿过导向臂的导引孔，也随着下钻而下放。下钻到海底后，坐牢井口盘后，退出送入工具，起钻。 第二步，钻导管井段的井眼。 通过临时导引绳，下入带有钻头的钻柱，准确进入井口盘的内孔，并向海底钻进。钻进时采用海水作洗井液，有进无出，打进的海水带着钻屑返回到海底，钻达预定深度即可起钻。 第三步，下导管并注水泥。 通过临时导引绳，将导管下入，导管的上面接导管头，并装上导引架，导管头内接上送入工具，再接钻杆，用钻杆将导管及导引架送入到海底，导管进入井眼，导引架坐在井口盘上。在钻台上通过钻柱向井内打入泥浆并循环洗井，然后即可注水泥固井，不仅封固导管，而且多余的水泥浆返至海底，将井口盘和导引架牢牢地固定于海底。退出送入工具并起钻，并割断临时导引绳。 第四步，下入隔水管系统。 通过永久导引绳，将隔水管系统下入，并利用快速连接器与导管头连接。 另一种方法称为一步法。 将分步法中的前三步合成一步。 在平台上先将导管下入水中，上部接导管头与导引架连接，导管头内接送入工具，再接钻柱。 如果海底地层较硬，则要使用钻入法。可以在钻柱下接钻头，并下入穿过导管，送入工具仍然接在导管头处。通过下钻即可将导管和导引架下入海底。当钻头接近海底时，用钻头钻出导管井段的井眼。当导引架接触海底时停止钻进。然后即可进行注水泥固井，将导管外注水泥封固，多余的水泥浆返至海底，将导引架与海底牢牢固定在一起。然后退出送入工具并起钻。下一步就是下入隔水管系统，与分步法的第四步相同。 一步法施工可以省去井口盘。当海底地层较软时，可是用喷射法。在导管的最下端接有喷射头。当导管的最下端接近海底时，即可开泵用海水进行喷射，冲出导管井段的井眼。 二、表层套管井段的施工 对底撑式平台，导管井段施工之后，导管延长到平台上并起到隔水管的作用，以后各次开钻的施工基本上与陆上钻井相同。 对浮动平台钻井，表层井段的施工具有很大的特点，可分为两种情况：一种是在表层地层中没有浅气层；一种是有浅气层。 1、 如果在表层地层中没有浅气层，则导管井段施工之后，可以不下隔水管系统，按如下步骤进行： (1)通过永久导引绳下钻，带26英寸的钻头，进入导管内进行钻进，然后起钻； (2)下入20英寸的套管。套管顶部接套管头，上接送入工具，再接钻杆，将套管送入到预定深度，套管头坐在导管头上； (3)通过钻杆进行注水泥固井，然后退出送入工具，循环泥浆将多余的水泥浆冲走； (4)起钻后，在表层套管头上安装防喷器系统和隔水管系统；进入下一次开钻。 2、如果表层地层中有浅气层，则较为复杂。 由于此时还没有表层套管，所以无法安装防喷器系统，钻进浅气层是在没有防喷器情况下进行，具有一定的危