南海深水取样海试得研究(2012.10.25).pptxVIP

?赵尔信1 周扬锐2 蔡家品1 贾美玲1 阮海龙1 张建元1 李春1（1. 北京探矿工程研究所 北京 100083；中海油田股份服务有限公司勘察中心，唐沽 300451）;一、概况深海钻探走向海洋挺进南海走向海洋，走向深海，走向大洋，谁控制了海洋，谁就控制一切，美国人说中国在海上开采石油尚需100年，国人说大洋开发中国落后20～30年.南海已有近千口国外产油井，尚未有一口我国产油井，是退守大陆还是走向海洋，我们是决心从陆地走向海洋，来了一个美丽的转身，“十一五”期间发改委、科技部高瞻远瞩投资160亿造了六艘船和设备.组成以981号平台为航母的海上舰队，其中就包括深水工程勘察钻探船—中国海洋708号制造708号，船就是为了钻探取样。目标：2025年建成5000万吨的“深水大庆”。;981钻井平台（2012.7.9正式开钻）;深水物探船720（2012.5.21正式投产）;铺管船201号（2012.5.21开赴南海）;708钻探船 （2012.1.15开赴南海正式试钻）;708钻探船;深水随钻取样工具;登船的探工所年轻人;我所和中海油田服务股份有限公司合作研究“深水随钻取样器设计和制造技术研究”（课题编号2008Z×05027-001-02-01），该课题棣属于国家重大专项“大型油气田及煤层气开发”（项目编号2008Z×05027），经过近两年的研究于2012年6月2日在天津唐沽通过验收，专家一致认为：研究的深水随钻取样技术，完全拥有自主知识产权，填补国内技术空白。其创新点为：①研制了模块化取样器，实现了压力活塞式、超前伸缩式、射流揽簧式三种取样器的不提钻更换；②通过液压作为动力源，实现孔底不扰动快速取样；③研制了海上绳索取样防脱卡安全装置，保障海上取样作业安全。验收组一致同意该课题通过验收。;该课题的重点是深水随钻取样器的设计、制造和应用特别是在南海深海水域进行了三次海上试验，皆获得满意的效果，为进一步推广应用奠定了坚实的基础。 三次海上试验是我国首次应用具自主知识产权的取样器，在我国海域自行钻探取样，打破了深水取样禁区，打破了国外深水取样技术的封锁，为下一步对南海进行???面的工程、地质、矿产、油气田及天然气水合物的勘查提供技术条件。;二、深水随钻取样海试的工艺研究 深水随钻取样效果，不仅依存于取样器的结构、性能同时取决于取样钻进工 艺，后者更为重要，是检验取样器能否用于生产的关键一步，取不上样品说明取样器失败，全部取上样品，说明取样器成功。 取样器海试工艺研究包括如下几方面：①取样器稳定性研究；②取样器护样工艺研究；③取样器采取样品工艺研究；④退样工艺研究；⑤钻进工艺研究。;2.1 取样器稳定性研究 取样时首先要保持取样器在井底的稳定，这是取样的首要条件，当钻探船被海浪托起时，钻头和取样器不被从孔底提起，当钻探船随海浪下沉时，钻头和取样器不被压坏，需要船上钻机开动主动升沉补偿器进行补偿，维持钻头和取样处于不动状态才能开始钻进和取样工作。 在取样时井底装置将钻杆自动夹持，可靠地固定取样器，此后开泵升高压力，产生一个冲击力将内取样筒压入沙、土层、形成柱状样品。 为取样器形成稳定工作状况，研制了抗涡动的黑冰齿金刚石钻头和扶正器。;放于海底的基盘;2.2 保护样品工艺 设计了合理的间隙，即PC管的内径大于沙、土芯样品直径2-3mm，此间隙既能保持沙、土芯样品顺利进入，又不至沙、土芯样品倒塌，将完整柱状沙、土芯保护好。 PC管的顶部有回水球阀，沙、土芯进入PC管后将上部的海水从回回水球阀排出，保护沙、土芯不被扰动。 PC管有光滑的内表面，沙、土芯进入PC管内推进的阻力较小，有利的保护了沙、土芯。;2.3 采取样品工艺 不同型号的取样器有不同的样品采取工艺。 TK-1型采用翻板式取样机构（图1），在样品进入PC管时不受翻板的阻档，在提取样品时，翻板在背面弹簧的作用下和样品自重的作用下，自行关闭，动作灵敏，关闭可靠，试验中成功率达100%。;TK-2：用于硬地层，采取样品装置是卡簧及爪簧（图2）使用效果明显。 TK-3：用于破碎地层，采取样品装置是引心套爪簧，即钻进时爪簧隐藏在引心套外，不与破碎岩心接触，不阻挡破碎岩心进入PC管，一旦采取岩心时，提动钢丝绳，内取样筒向上提动，爪簧片伸出托住破碎岩心。 三种取样钻具三种取样装置，皆能完成采样工作。;2.4 退出样品工艺 将内取样筒放置样品退样机上，固定好后，用液压的力量将样品退出（图3），退出的岩心完整、光滑代表性强，省去常规的锤敲棒打，保持岩心顺序，达到原位的要求。;2.5 取样钻进工艺 不同取样器采用不同的钻进工艺 TK-1型适应地层为松散沙、土层 压力P=10KN 转速n=30rpm 泵压p=5-6Mpa