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自升式钻井平台技术(坐底式钻井平台)

来源:www.ascsdubai.com   时间:2022-11-01 02:15   点击:266  编辑:jing 手机版

1. 坐底式钻井平台

主要用于钻探井的海上结构物。上装钻井、动力、通讯、导航等设备,以及安全救生和人员生活设施。海上油气勘探开发不可缺少的手段。主要有自升式和半潜式钻井平台。萊垍頭條

①自升式钻井平台萊垍頭條

由平台、桩腿和升降机构组成,平台能沿桩腿升降,一般无自航能力。1953年美国建成第一座自升式平台,这种平台对水深适应性强,工作稳定性良好,发展较快,约占移动式钻井装置总数的1/2。工作时桩腿下放插入海底,平台被抬起到离开海面的安全工作高度,并对桩腿进行预压,以保证平台遇到风暴时桩腿不致下陷。完井后平台降到海面,拔出桩腿并全部提起,整个平台浮于海面,由拖轮拖到新的井位。垍頭條萊

②半潜式钻井平台萊垍頭條

上部为工作甲板,下部为两个下船体,用支撑立柱连接。工作时下船体潜入水中,甲板处于水上安全高度,水线面积小,波浪影响小,稳定性好、自持力强、工作水深大,新发展的动力定位技术用于半潜式平台后,工作水深可达900~1200米萊垍頭條

。半潜式与自升式钻井平台相比,优点是工作水深大,移动灵活;缺点是投资大,维持费用高,需有一套复杂的水下器具,有效使用率低于自升式钻井平台。萊垍頭條

2. 坐底式钻井平台在作业过程中,会出现哪些问题?

  超深海洋钻井平台的原理:借助导管架固定在海底而高出海面不再移动的装置,平台上面铺设甲板用于放置钻井设备。支撑固定平台的桩腿是直接打入海底的,所以,钻井平台的稳定性好,但因平台不能移动,故钻井的成本较高。  超深海洋钻井平台的种类:  條萊垍頭

1、坐底式钻井平台又称沉浮式或沉底式钻井平台,其上部和固定式钻井平台类似,其下部则是由若干个浮筒或浮箱组成的桁架结构,充水后,使钻井平台下沉坐于海底并处于工作状态,排水后,使钻井平台上浮可进行拖航和移位。坐底式钻井平台多用于水浅、浪小、海底较平坦的海区。  垍頭條萊

2、自升式钻井平台是有多个(一般为3~4个)桩腿插入海底,并可自行升降的移动式钻井平台。自升式钻井平台基本由两部分组成,一部分是可以安放钻井设备、器材和生活区的平台,另一部分是可升降并可插入海底的桩腿。我国自行制造的自升式钻井平台“渤海一号”平台的四根桩腿是由圆形的钢管做成的,桩腿的高度有七十多米,升降装置是插销式液压控制机构。该型钻井平台造价较低、运移性好、对海底地形的适应性强,因而,我国海上钻井多使用自升式钻井平台。  萊垍頭條

3、漂浮在海面上的钻井船。钻井船的排水量从几千吨到几万吨不等,它既有普通船舶的船型和自航能力,又可漂浮在海面上进行石油钻井。由于钻井船经常处于漂浮状态,当遇到海上的风、浪、潮时,必然会发生倾斜、摇摆、平移和升降现象,因此钻井船的稳定性是一个非常关键的问题。目前,海上钻井船的定位常用的是抛锚法,但该方法一般只适用于200m以内的水深,水再深时需用一种新的自动化定位方法。  頭條萊垍

4、半潜式钻井平台其结构形式与坐底式钻井平台相似,上部为钻井的工作平台,下部为浮筒结构。它综合了坐底式钻井平台和钻井船的优点,解决了稳定性和深水作业的矛盾。钻井作业时,平台呈半潜状态漂浮在海面上,浮筒在海水下的20~30m处,受大海风浪的影响小,所以平台的稳定性比钻井浮船要好,钻井作业结束,排出水形成浮箱后可进行拖航,是目前海上钻井应用较广泛的一种石油钻井平台。萊垍頭條

3. 坐底式钻井平台方位

打井打在地下水位线上就最有水。垍頭條萊

4. 坐底式钻井平台倾斜问题解决方法

1、“撮箕地,找水最有利”。三面环山的撮箕地,地下水集中流向撮箕口,所以在撮箕口附近打井,出水量较多。萊垍頭條

2、“两山夹一沟,沟岩有水流”。两山之间夹一沟谷,在河谷下游两岸的岩层中容易找到水源。萊垍頭條

3、“两沟相交,泉水滔滔”。两沟交汇之处的山嘴下,可能有泉水流露,在这里打井,水源较为可靠。萊垍頭條

4、“山嘴对山嘴,嘴下有好水”。两个山嘴相对、距离相近,两个山嘴之下地势平坦,在锁口之处打井,容易打出水来。頭條萊垍

5、“两山夹孤山,常常水不干”。如果孤山底下的岩层,因岩性的局部变异而成为隔水层时,它就能阻滞地下水的流动,而在孤山的上游打井,便可以出水。頭條萊垍

6、“两沟夹一嘴,下面有泉水”。两边山较长,中间有一短山,在中间山的山嘴处,若是上有透水层,下有不透水层,在倾向低处打井,就能出好水。萊垍頭條

7、“大山低嘴下,打井挖泉水量大”。大山连接得很远,向一头倾没,在其倾没端适当地形之处的含水层中,可以找到地下水。條萊垍頭

8、“山扭头,有水流”。因山扭头而造成的山湾低处,阻滞顺山流来的地下水,在含水层中富集,打井有水。頭條萊垍

9、“凸山对凹山,好水在凹间”。一个山的形状向对面凸出来,另一个山的形状向里面凹进去,凸凹直接相对,在凹山低处水源很好,打井水量多。萊垍頭條

10、“大山突一咀,打井多有水”。长山中间突出一条较短的山,在此山咀倾斜方向的低处打井,一般都能出水。垍頭條萊

11、“湾对湾,水不干”。两个山湾正面相对,在湾的中间发现浸水或者好水植物出现,是山中积压水的表现,在这里打井,有好泉水。垍頭條萊

12、“两山相接头,下有泉水流”。一般山与山之间缺乏常年流水,雨季可能在接头处排洪,枯季地下水可能在接头之处出露成泉。垍頭條萊

13、“河漫滩上卵石多,地下潜水似暗河”。冬季河流虽然已经干涸,但是河漫滩下面有潜水流动,可以截流蓄水,打井取水.萊垍頭條

5. 坐底式钻井平台优缺点

优点:頭條萊垍

高速远距离自行转场,不损坏路面,一般时速可达到40-80KM/H,机动灵活的特性,适于硬地施工,结构简单,操作容易,钻机功率大,可配套多种钻井工艺施工,满足多种地层钻井要求。萊垍頭條

缺点是:條萊垍頭

价格较高,效率低,稳定性差,安全性弱,轮胎耐热性差,不能进入矿山或者泥泞地带,爬坡能力差。轮式钻井机市场主流是拖拉机与钻机集于一体的轮式钻井机、车载式轮式钻井机和牵引式轮式钻井机。轮式钻井机应用于地质勘查、石油物探、水文水井、边坡支护等钻井施工,尤其是民用水井应用最为广泛。萊垍頭條

6. 坐底式钻井平台的结构组成

特点:构造简单,投资较少,建造周期较短,适用于河流和海湾浅水域,海床平坦的浅海区域勘探开发作业。坐底式钻井平台(submersible drilling platform)又叫钻驳或插桩钻驳,亦称“沉浮式钻井平台”,具有构造比较简单,投资较少,建造周期较短等优点,钻井时坐落于海底,移位时浮到海面上,适用于河流和海湾等30m以下的浅水域,海床平坦的浅海区域进行油气勘探开发作业。萊垍頭條

7. 坐底式钻井平台图片

随着人类对油气资源开发利用的深化,油气勘探开发从陆地转入海洋。因此,钻井工程作业也必须在灏翰的海洋中进行。在海上进行油气钻井施工时,几百吨重的钻机要有足够的支撑和放置的空间,同时还要有钻井人员生活居住的地方,海上石油钻井平台就担负起了这一重任。由于海上气候的多变、海上风浪和海底暗流的破坏,海上钻井装置的稳定性和安全性更显重要。萊垍頭條

目前的海上石油钻井平台可分为固定式和移动式两种。固定式钻井平台大都建在浅水中,它是借助导管架固定在海底而高出海面不再移动的装置,平台上面铺设甲板用于放置钻井设备。支撑固定平台的桩腿是直接打入海底的,所以,钻井平台的稳定性好,但因平台不能移动,故钻井的成本较高。萊垍頭條

为解决平台的移动性和深海钻井问题,又出现了多种移动式钻井平台,主要包括:坐底式钻井平台、自升式钻井平台、钻井浮船和半潜式钻井平台。萊垍頭條

坐底式钻井平台又称沉浮式或沉底式钻井平台,其上部和固定式钻井平台类似,其下部则是由若干个浮筒或浮箱组成的桁架结构,充水后,使钻井平台下沉坐于海底并处于工作状态,排水后,使钻井平台上浮可进行拖航和移位。坐底式钻井平台多用于水浅、浪小、海底较平坦的海区。頭條萊垍

自升式钻井平台是有多个(一般为3~4个)桩腿插入海底,并可自行升降的移动式钻井平台。自升式钻井平台基本由两部分组成,一部分是可以安放钻井设备、器材和生活区的平台,另一部分是可升降并可插入海底的桩腿。我国自行制造的自升式钻井平台“渤海一号”平台的四根桩腿是由圆形的钢管做成的,桩腿的高度有七十多米,升降装置是插销式液压控制机构。该型钻井平台造价较低、运移性好、对海底地形的适应性强,因而,我国海上钻井多使用自升式钻井平台。條萊垍頭

钻井平台桩腿的高度总是有限的,为解决在深海区的钻井问题,又出现了漂浮在海面上的钻井船。钻井船的排水量从几千吨到几万吨不等,它既有普通船舶的船型和自航能力,又可漂浮在海面上进行石油钻井。由于钻井船经常处于漂浮状态,当遇到海上的风、浪、潮时,必然会发生倾斜、摇摆、平移和升降现象,因此钻井船的稳定性是一个非常关键的问题。目前,海上钻井船的定位常用的是抛锚法,但该方法一般只适用于200m以内的水深,水再深时需用一种新的自动化定位方法。頭條萊垍

半潜式钻井平台其结构形式与坐底式钻井平台相似,上部为钻井的工作平台,下部为浮筒结构。它综合了坐底式钻井平台和钻井船的优点,解决了稳定性和深水作业的矛盾。钻井作业时,平台呈半潜状态漂浮在海面上,浮筒在海水下的20~30m处,受大海风浪的影响小,所以平台的稳定性比钻井浮船要好,钻井作业结束,排出水形成浮箱后可进行拖航,是目前海上钻井应用较广泛的一种石油钻井平台。萊垍頭條

8. 坐底式钻井平台在作业过程中出现的问题

1.钻具对钻井质量和速度的影响條萊垍頭

  普通钻井通常采用的是常规转盘钻井,然而这种传统的钻井方式的钻井速度很低,已不能适应如今飞速发展的油气行业。为了提高钻井速度,现有一种“PDC钻头+井下动力钻具+转盘钻”的复合钻井方式,其具有如下优点:萊垍頭條

  (1)由于复合钻进的钻头转速是钻机Ⅱ档速的2倍,接近Ⅰ档速的4倍,大幅度提高机械钻速很容易实现。萊垍頭條

  (2)复合钻进的高转速适合于PDC钻头剪切地层的切削特点。萊垍頭條

  (3)井眼轨迹平滑。导向钻进和滑动钻进相结合的间隔变换,易于控制狗腿度,保证井下安全。萊垍頭條

  (4)钻具结构得到有效简化。复合钻进时钻压一般<100~120kN ,少下或不下钻铤即可完成钻进要求,粘卡机率大大降低。垍頭條萊

  (5)高效PDC 钻头配合动力钻具钻井,避免了高转速下牙轮轴承的先期失效,不会发生掉牙轮事故。垍頭條萊

  (6)导向钻具结构若采用MWD监测井眼轨迹,更能发挥优势。在深部及中深部地层利用井下动力钻具复合钻进技术提高钻井速度,将会有较为明显的效果。條萊垍頭

  2.钻进参数对钻井质量速度的影响垍頭條萊

  在钻井过程中,可控因素中的钻进参数对钻井速度的影响不容忽视,如:钻头类型、钻头喷嘴直径、钻头水功率、钻压、转速、泵压、排量等。在客观条件一定的情况下,通常通过控制钻压、转速、泵压及排量来提高机械钻速。一般情况下钻压越大,转速越高,机械钻速就越高。而且一般遵从的规律是上部地层对转速比较敏感,下部地层对钻压比较敏感。因此,钻遇上不松软地层时,采用低钻压,高转速;钻遇下部坚硬地层时,采用低钻压,高转速。如果钻压或转速控制不当,一方面会影响机械钻速,另一方面会加剧钻头的磨损,进而影响钻头的使用寿命。在考虑钻压和转速的同时,还应调节好泵压,泵压不能太大,也不能太小,泵压适当最好。若泵压太小,则井底破碎的岩屑不能及时返出,造成岩屑的二次破碎;若泵压太大,则产生井底压差,井底压差对刚破碎的岩屑有压持效应,阻碍井底岩屑的及时清除,影响钻头的破岩效率。总之,在钻井过程中应根据实际情况适时的调节钻进参数,只有这样才能高速有效的钻进。垍頭條萊

  3.钻井液对钻井质量和速度的影响萊垍頭條

  钻井液是钻井的血液,所以钻井液的性能对钻井至关重要。影响机械钻速的主要是钻井液的粘度、钻井液的密度及钻井液中的固相含量三方面。针对现有深井液体系使用的处理剂富含铬离子等其它对环境有极大影响的重金属离子,建议研究应用环保型深井钻井液体系,完善目前国内小范围应用的硅酸盐类钻井液体系、合成基类钻井体系,形成适应各钻探区域地质、工程条件的深井环保型钻井液系列。针对目前深井钻井液检测手段、检测设备远不能满足深井要求,建议配套完善能够检测粘土容量限、页岩稳定性等系列深井钻井液检测仪器,使现场深井检测达到一个新的水平。萊垍頭條

  (1)钻井液粘度 若钻井液粘度增大,将会增大环空压降,使井底压差增大,钻速降低;钻井液粘度增大,钻柱内压耗增大,在泵压一定时钻头压降减小,钻头谁功率减小,清岩和破岩能力降低,钻速下降。若钻井液粘度太小则会降低钻井液的携砂能力,使岩屑不能及时返出井口,进而影响钻速。頭條萊垍

  (2)钻井液密度 钻井液密度越大,井内液柱压力越大。在井内液柱压力大于地层空隙压力的情况下,产生一个正压差。在正压差作用下,井底岩屑难以离开井底,造成重复破碎现象,钻速降低。若密度太小不足以压住井下流体,可能会导致井喷危险。萊垍頭條

  (3)钻井液中的固相含量 固相含量对钻进速度和钻头消耗量都有严重的影响,一半应尽量采用固相含量低于4%的低固相钻井液。萊垍頭條

  4.钻井设备对钻井质量、速度的影响萊垍頭條

  钻井设备对钻井速度的影响不容忽视,在一口井的钻井周期中,由于设备问题导致钻井周期延长的时间占绝大部分。设备的影响大体分为以下几种情况:萊垍頭條

  (1)钻机配置不能满足钻井需要,如钻机动力不足、钻头硬度不够等。垍頭條萊

  (2)设备没有进行定期维护和检修,经常发生故障而延误工期,如个别井位柴油机、泥浆泵、气泵等大型设备多次发生故障。萊垍頭條

  (3)钻具陈旧,性能下降,增加了井下事故发生的频率,发生诸如发生过1次钻铤脱扣,1次钻杆脱扣,2次钻杆折断。頭條萊垍

  (4)井场常用工具配备不齐全而延误工期,如个别井位多次发生钻具折断而无打捞工具公锥和母锥;无备用钻头。深井、超深井的现有钻井液体系中包被剂普遍存在抗温性能达不到设计要求,建议萊垍頭條

  5.其它影响因素萊垍頭條

  由于钻井区块的井位基本上都在交通不便的山丘、沙漠等地理特殊位置,所以每逢雨雪天气钻井所需的物资很难运送到井场,进而延误工期。遇到下雨等天气,水和柴油无法及时供应,也会严重影响工期。针对这种情况,后期提前储备足够的水和柴油,避免了雨雪天气由于缺少水和柴油而延误工期。对深井复杂情况的预防与处理,深井可能遇到的复杂情况比浅井多的多,在常见的复杂和事故如井涌、井漏、井塌、缩径、断钻具等的预防上,只要把现有的技术运用好,把工作做细,完全能够达到安全生产。预防井下复杂技术,以化学防塌为主、以物理防塌为辅。即抑制粘土分散、控制失水、改善钻井液性能;坚持使用固控设备除砂补土、加重,边钻边划、端起长起相结合整修井壁,起钻前打重泥浆塞保持井筒当量密度。但在处理这些事故和复杂时,难度和危险性比浅井大的多,需要针对不同的地区和井下情况采取不同的措施,绝对不能生搬硬套其他井的工作经验。萊垍頭條

  我国的钻井技术通过广大钻井工作者的不断努力,近几年发展的比较快,对于打浅井、中深井技术比较成熟;对于深井、超深井也有了自己的一套施工模式和技术,但和国外先进技术相比还非常落后,需要我们不断学习和进取。特别是我国地域辽阔,油田分布广泛,各地区有各地区的地层特点,并且差别很大,相应的技术也应该是有针对性的、多方面的,所以今后还有大量的工作需要我们来做。萊垍頭條

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