深水钻井井控技术

第1章 深水钻井井控概述

1．1 深水钻井井控的分级

1．2 深水钻井井控的难点及特殊性

第2章 深水钻井井筒压力控制

2．1 各种压力的定义及计算方法

2．2 深水钻井井筒压力控制作业

2．3 深水钻井井筒压力控制概述

2．4 特殊作业期间的井筒压力控制工作

2．5 深水钻井井筒压力控制特殊技术

第3章 深水钻井井控工作要求

3．1 深水钻井井控装备要求

3．2 深水钻井井控设计要求

3．3 深水钻井井控施工

3．4 深水钻井岗位井控应急职责

第4章 深水钻井溢流的产生及其控制

4．1 深水钻井溢流产生的原因

4．2 深水钻井溢流产生的预兆

4．3 深水钻井溢流产生的显示

4．4 深水钻井溢流的处理原则

第5章 深水钻井井控关井作业

5．1 钻进时的软关井程序

5．2 起下钻时的软关井程序

5．3 起下钻铤时的软关井程序

5．4 空井时的软关井程序

5．5 电测时的软关井程序

5．6 下套管时的软关井程序

5．7 浅层气软关井程序

5．8 钻具悬挂程序

第6章 深水钻井井控压井作业

6．1 压井原理

6．2 关井参数的获取

6．3 求关井立压

6．4 井涌时非正常圈闭压力的形成与检测

6．5 井涌流体类型的辨别

6．6 节流管线循环压力损失

6．7 压井排量的确定

6．8 压井基本数据计算

6．9 压井方法的选择

6．1 0压井施工单

第7章 深水钻井井控中特殊情况的处理

7．1 浅层气

7．2 天然气水合物

7．3 浅层水流

7．4 防喷器圈闭气

7．5 隔水管气

7．6 隔水管应急解脱

7．7 水平井和大斜度井井控

7．8 深水钻井井控中的地层呼吸效应

7．9 强行下钻

7．1 0钻具紧急解脱

第8章 深水钻井井控装备

8．1 深水水下防喷器组及其控制系统

8．2 阻流管汇及其控制系统

8．3 分流器及其控制系统

8．4 隔水管柱

结束语

参考文献2100433B

《深水钻井井控技术》首先分析了深水钻井井控的难点及特殊性，使读者建立起对深水钻井井控的总体认识，继而重点阐述了深水钻井井控的基本原理、工作要求、应用技术、现场措施、岗位管理、应急处置和井控装备等知识。全书深入浅出，结构系统完整，突出体现了现场井控安全的要求。

《深水钻井井控技术》可供深水钻井现场管理人员、技术人员以及高级操作人员使用，也可供大专院校师生学习和参考。

《钻井井控技术与设备》适合从事井控工作的操作人员、技术人员和管理人员培训或自学使用。

中国首座自主设计、建造的第六代深水半潜式钻井平台“海洋石油981”已于2012年5月9日在中国南海海域正式开钻。

这将是中国石油公司首次独立进行深水油气勘探开发，标志着中国海洋石油工业的深水战略迈出了实质性的步伐。

据了解，此次开钻水域在中国南海水域距离香港东南320公里处，开钻井深1500米。

国际上一般将水深超过300米海域的油气资源定义为深水油气，1500米水深以上称为超深水。在丰富的海上油气资源中，深水、超深水的资源量占全部海洋资源量的30%至40%。在全球获得的重大勘探发现中，有50%来自海洋，主要是深水海域。深水海域已经成为国际上油气勘探开发的重要接替区域。

中国海洋石油工业勘探开发的海上油田水深普遍小于300米，大于300米水深的油气勘探开发处于起步阶段。中国南海油气资源极为丰富，整个南海盆地群石油地质资源量约在230亿至300亿吨之间，天然气总地质资源量约为16万亿立方米，占中国油气总资源量的三分之一，其中70%蕴藏于153．7万平方公里的深海区域。

海洋石油981主要参数

只要越过大陆架，典型的深水问题就会出现。

据2002年在巴西召开的世界石油大会报道，油气勘探开发通常按水深加以区别：水深400m以内为常规水深，400m-1500m为深水，超过1500m为超深水。

深海钻井平台假设原理

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。

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。

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。

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。

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。

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。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。

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，是海上钻井应用较广泛的一种石油钻井平台。