深水钻井技术简介性能及深水钻井风险资料.pptVIP

3.3深水钻井主要风险之三：天然气水合物 水合物生成时结冰堵塞管线 水合物气化时生成大量的气体 生成或气化过程伴随着热效应 特 点： 危 害： 水合物对井控的影响最大，体现在： 1)堵塞阻流/压井管线 2)堵塞BOP组，致使无法监测井内压力 3)在钻柱周围堵塞，限制钻具活动 4)井控时无法关闭/打开防喷器 3、 深水钻井主要风险 3.4深水钻井主要风险之四：海床不稳定 越过大陆架后，在陆坡处水深陡然增加，海床的不稳定和大的坡度都促使海底极易形成滑坡和泥石流，滑坡快速沉积形成较厚、松软、高含水且未胶结的地层，对表层导管和水下井口系统的设计和施工影响很大。 3、 深水钻井主要风险 3.5深水钻井主要风险之五：破裂压力梯度低 作业窗口窄—套管层数多 破裂压力梯度低— 泥浆比重控制精细 极易发生井漏—防止憋泵憋漏地层 3.6深水钻井主要风险之六：井漏 深水钻井中，因为地层孔隙压力与地层破裂压力之间的窗口很小，若钻井液比重、工程操作、套管层次及下深不当，发生井漏的机率非常高。 特 点： 危 害： 钻井液损失，进而引发井涌或井喷 卡钻，井眼垮塌 导致提前下套管，增加套管层次等等 3、 深水钻井主要风险 3.7深水钻井主要风险之七：井控风险 由于水深，隔水管及阻流压井管线长，地层孔隙及破裂压力窗口窄，深水井控与浅水井控相比的主要困难有： 井控难点： 低温生成水合物堵塞防喷器及控制管线 套管鞋承压低，压力窗口窄 地层呼吸效应导致难以判断井下情况 阻流管线长，摩阻（CLF）大 圈闭气处理复杂 上窜至隔水管内的气体难以控制，碰撞快，危险性高 3、 深水钻井主要风险 主要内容 深水钻井主要风险 背 景 概 述 深水钻井特点 深水钻井工艺技术 阶段成果 1）浅层气 Shallow Gas 2）浅层水流 SWF 3）天然气水合物 4）海底滑坡 5）固井作业质量保证 4.1、 表层建井工艺 挑战 表层建井工艺挑战为： 井场地质调查，进行浅层地质灾害分析及评估 无隔水管钻可疑浅层气/水流地层（ 同时使用MWD/LWD） DKD（Dynamic kill Drilling）动态压井技术 PWD（Pressure while Drilling）随钻压力监测 表层喷射钻进下入表层导管及DAT（Drill Ahead Tool） 表层固井工艺 表层建井关键工艺及措施： 4.1.1 浅层地质灾害分析，井场地质调查 为海上深水勘探、开发平台提供作业海区水文环境、工程物探和工程地质基础资料。 调查目的 4.1、 表层建井工艺 深水井场调查特殊性 水深对海底调查的影响：一方面钻井装置类型的不同决定井场调查的内容；另一方面水深影响到井场调查的方式和使用工具的分辨率。 常规浅水调查局限性 局限性：拖带设备的拖深控制和定位在深水中存在较多的问题，精度受影响。船载的设备由于长的传输距离，信号丢失较多，虚假信息较多，解释结果不可靠。 常规浅水大部分采用拖带和船载的方式 深水井场调查特点 目前深水常用水下自航测量设备（AUV：Autonomous Underwater Vehicle）作为调查工具的载体。 AUV—通讯鱼 4.1、 表层建井工艺 工作水深 航速 调查 距离 长度 直径 电池 净重 3000m 4节 300~500km 5.3m 100cm Aluminium/ Hydrogen peroxide Semi fuel cell 1450kg 4.1.1 浅层地质灾害分析，井场地质调查 井场调查关注点 4.1、 表层建井工艺 锚泊定位浮式钻井装置： 主要考虑抛锚的位置，海底生物群和浅层钻井危害； 评价范围要保证覆盖海底抛锚区域； 海底地质灾害评价应该集中于最大可能的锚链半径区域内。 动力定位钻井装置： 主要考虑浅层钻井危害，海底稳定性和对生物群的影响； 动力定位钻井装置的地质危害评价集中在上部井段。浅层气是主要考虑对象。浅层流砂是第二位的考虑对象； 在井场周围1000m 范围的海域内，应关注作业对生物群的敏感性影响和海床的不稳定迹象。 井场调查项目 4.1、 表层建井工艺 数据源 用途 频率 垂向的分辨率 探测深度 Multibeam Echo Sounder 海底地貌 200 kHz n/a 0 Sub-bottom Profiler 管线路由 1.4–4.5 kHz 0.3 m 50 m High-resolution seismic （2D 、3D） 浅层灾害分析 150 Hz 3 m 1500 m