海洋钻井手册-深水钻井.docVIP

PAGE 目 录 TOC \o 1-4 \h \z \u 第一节 定义与特点 1 一、深水定义 1 二、深水环境特点 1 二、深水地质特点 1 三、深水钻井特点 3 第二节 深水钻井装置 5 一、深水钻井装置选择的一般性原则 5 二、主要钻井设备选择原则 8 1. 深水钻机系统选择 8 2 深水钻井隔水管选择与设计 9 (1) 深水钻井隔水管部件的选择 9 （2） 隔水管选择的其他要求 10 (3) 隔水管串配置要求 11 (4) 隔水管初步配置分析 11 (5) 隔水管系统正常作业要求 12 (6) 测试作业时隔水管要求 13 (7) 隔水管应急脱离的回弹 13 3 深水钻井防喷器 14 (1) 深水防喷器组 14 (2)深水防喷器组配置考虑的因素 14 三、深水钻井配套装置及工具 15 1. 深水水下井口的选择 15 2. 钻具选择考虑因素 16 3. 遥控水下机器人（ROV） 16 4. 供应船选择的要求 16 第三节 深水钻井设计 17 一. 深水钻井设计的依据 17 二. 深水钻井设计的前期准备工作 17 三. 深水钻井的设计要点 19 1. 井身结构设计 19 2. 喷射下导管 20 3. 钻井液 21 4. 固井 23 5. 测试 24 6. 弃井 25 7. 其它技术措施 25 第四节 深水钻井特殊作业 28 一. 深水钻井平台就位 28 1. 动力定位浮式平台的就位 28 2. 锚链定位的预抛锚作业 30 二. 深水无隔水管钻井作业 32 三. 隔水管安装作业 37 1. 隔水管和防喷器组安装作业要求 37 2. 隔水管作业指南编写要求 37 3. 作业准备 38 4. 隔水管安装作业程序 38 5. 安装与起升过程中的加速度控制 39 6. 隔水管悬挂操作程序 39 7. 钻井作业期间的隔水管操作 39 四. 深水钻井井控 40 五. 深水钻井特殊的应急程序 46 1. 隔水管紧急解脱 46 2. 液压张力器失效 50 3. 浮力损失 50 4. 动力定位钻井装置的应急处理 50 钻井手册 PAGE 152 PAGE 1 第一节 定义与特点 一、深水定义 对于钻井作业而言,定义水深500m以内海域为常规水深，水深500-1500m海域为深水，水深大于1500m则称为超深水。 二、深水环境特点 深水环境特点包括水深、海底低温以及风浪流等。 (1) 水深 水深增加，需要更长的隔水管和钻杆，耗费更多的泥浆，更高压力等级的设备，隔水管与BOP的重量和尺寸大大增加，所以必须具有足够的甲板负荷和甲板空间以便储存所有的隔水管、钻杆、套管以及其他散料等，满足钻井施工要求，更大的作业设备，满足设备移运的需要。另一方面，水深增加，加上深水恶劣的作业环境，使得起下隔水管、套管和钻杆会耗费很长时间，钻井非生产时间增多，对设备的可靠性要求高，深水钻井作业日费高，所以要求必须提高作业效率，减少非生产钻井时间，降低钻井费用。选择深水钻井装置、设备和技术时都要进行水深校核。 (2) 海底低温 随着水深的增加,钻井环境的温度越来越低,给钻井作业带来很多问题。如在低温下,钻井液的粘度和切力大幅度上升,会出现显著的胶凝现象, 而且增加形成天然气水合物的可能性。在钻井液设计和固井水泥浆设计中都要考虑海水温度的影响，特别是海底的低温环境和海水的冷却作用。 (3) 风、浪、流等 风浪流等环境条件对钻井装置的选择以及钻井作业有重要影响，特别是钻井装置定位系统以及隔水管等水下系统。选择深水钻井装置、设备和技术时都要对风、浪、流等进行校核。 在开钻前考虑飓风或者热带风暴等因素的影响，并在设计阶段纳入应急计划，对于我国南海而言，特有的内波流以及季风气候的影响也须在钻井设计中考虑，要选择合适的作业环境窗口或采取特殊的控制措施和应急程序。 二、深水地质特点 深水地质特点包括浅层疏松的地层和不稳定的海床、水合物、低的破裂压力梯度和浅层水流等。 (1) 浅层疏松的地层和不稳定的海床 越过大陆架后，水深陡然增加，例如大陆坡区域，海床的坡度非常大。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。深水中通常遇到的海底疏松海床给钻井作业带来很大的困难，特别是对深水钻井导管和水下井口系统的设计与施工带来挑战。 (2) 浅层水流 浅层水流主要是由于地层快速沉积造成的，在河流相