海洋石油鉆井作業(yè)鉆井工藝流程介紹

海洋石油鉆井作業(yè)專題之二－鉆井工藝流程介紹鉆井作業(yè)劃分示意圖建井時間遷裝作業(yè)鉆井作業(yè)拆遷作業(yè)試油作業(yè)拖航就位壓載升船鉆前準備輔助純鉆進擴眼起下鉆其它鉆進作業(yè)地層評價輔助工作固井工作取心電測地漏試驗地質(zhì)循環(huán)循環(huán)測斜短起下倒換鉆具其它固井準備下套管起下內(nèi)管注水泥候凝拆裝井口鉆水泥塞CBL準備射孔通井測試下橋塞酸化其它棄井降船拔樁拖航輔助復雜情況、處理事故、修理時間、組織停工、自然停工、其它停工前期作業(yè)拖航就位鉆井作業(yè)測試作業(yè)完井作業(yè)主要內(nèi)容鉆井設計鉆井設計是在分析各種有關(guān)資料的基礎(chǔ)上，遵循國家及政府有關(guān)機構(gòu)的規(guī)定和要求，按照安全、快速、優(yōu)質(zhì)和低成本的原則，科學地作出并經(jīng)過一定的程序?qū)徍伺鷾实?。因此，鉆井設計應是鉆井作業(yè)必須遵循的準則，鉆井監(jiān)督應認真遵照執(zhí)行。鉆井設計內(nèi)容平臺就位設計井身結(jié)構(gòu)設計防噴器和井口系統(tǒng)套管柱設計固井設計鉆井液設計鉆頭設計水力參數(shù)設計鉆具組合設計井眼軌跡設計地層評價計劃鉆井作業(yè)程序棄井作業(yè)程序特殊作業(yè)程序鉆井風險分析應急計劃作業(yè)進度計劃鉆井材料計劃鉆井設計的基本原則鉆井的目的是為勘探和開發(fā)油氣田服務的。鉆井設計必須符合國家及政府有關(guān)機構(gòu)的規(guī)定和要求，保證鉆井設計的合法性。鉆井設計的主要依據(jù)：地質(zhì)設計是鉆井設計必須遵循的主要依據(jù)。該設計提供所鉆的井的地質(zhì)情況（包括地層空隙壓力、破裂壓力等）以及提出地質(zhì)上要求的資料。井場調(diào)查資料和鄰井的鉆井資料，也是進行鉆井設計的主要依據(jù)。井場資料：井位自然環(huán)境、土壤情況、淺層氣等。鄰井鉆井資料：復雜情況的處理、鉆井液密度的使用。鉆井設計的基本原則鉆井設計應體現(xiàn)安全第一的原則。既要重視井下安全，又要重視地面安全，把安全第一的原則貫穿到整個設計中。設計鉆井液密度的原則。鉆井液密度必須大于地層空隙壓力當量密度，小于地層破裂壓力當量密度。安全附加值，油井為1.5~3.5MPa，氣井為3~5MPa。井身結(jié)構(gòu)的設計，是鉆井設計的關(guān)鍵內(nèi)容，必須遵循的是：鉆井設計的基本原則保證壓力平衡，不出現(xiàn)噴漏同在一裸眼中。壓差不要過大，以免發(fā)生壓差卡鉆。封固易漏、易垮塌、易縮徑和易卡鉆的井段。探井的套管預留。多層套管程序。高壓氣井，套管下在高壓油氣層頂部，古潛山下在風化殼頂部。淺層氣頂部對預測有淺層氣的井，原則要求地質(zhì)部門改井位，避開淺層氣，或具備控制能力。探井必須進行地層壓力預測和監(jiān)測。典型井身結(jié)構(gòu)和套管程序隔水管表層套管技術(shù)套管尾管鉆井設計的基本原則評價井、開發(fā)井和調(diào)整井的設計。鉆井平臺的選擇，遵循原則：鉆機的鉆井能力，鉆機的最大額定負荷必須大于作業(yè)中出現(xiàn)的最大負荷的20%。平臺的井控能力，最大額定工作壓力必須大于預測到的最大井口壓力（充滿地層流體時的關(guān)井壓力）的20%。平臺的作業(yè)水深。(自升式，半潛式）海洋地質(zhì)地貌對平臺的影響。海洋環(huán)境保護，是鉆井設計必須遵循的原則。鉆井液的排放。棄井設計。油氣水層用水泥封堵，并試壓合格，泥線下4米割斷。鉆井設計的基本原則鉆井設計要體現(xiàn)低成本的原則。簡化井身結(jié)構(gòu)。選用先進的工具、設備和技術(shù)。優(yōu)先使用國產(chǎn)材料。提高鉆井速度，降低鉆井成本。海底調(diào)查與土質(zhì)調(diào)查海底調(diào)查與土質(zhì)調(diào)查，也叫井位物探調(diào)查與井位海洋工程調(diào)查。在鉆井平臺到達井位45天前，必須對設計井位周圍的海底巖層、水深、海床地貌、淺層氣及土質(zhì)等情況進行測量與調(diào)查。以上資料便于鉆井部門鑒定設計井位是否適合鉆井平臺進行作業(yè)。調(diào)查方法：回聲探測、旁側(cè)聲納測量、淺地層剖面測量、海底實地測量、電火花單道地震剖面測量、高分辨率數(shù)字地震剖面測量、井場土質(zhì)資料采集。氣象和海況的要求鉆井平臺移位期間要求天氣預報內(nèi)容：未來幾天的天氣形勢；所經(jīng)航線中24小時的風向、風速、陣風和能見度；云高，氣溫，可能出現(xiàn)的異常天氣；冬季要考慮冰層及流冰。鉆井平臺作業(yè)期間的天氣預報：天氣綜述、每日預報、大風警報、熱帶氣旋、低溫及冰區(qū)。預報要素：氣溫、風速、風向、陣風、天氣和能見度、云高、浪和涌的高度、方向和周期。作業(yè)準備與拖航作業(yè)準備與拖航工作包括鉆井平臺的檢驗、移位、定位等一切鉆前作業(yè)準備工作。根據(jù)鉆井設計，對將需要的各類承包商和設備進行招標、評標，選定合適的承包商進行合同談判。（鉆井部門提出，商務合同部門完成。）材料采辦各作業(yè)承包商必須具有良好的作業(yè)經(jīng)驗、良好的設備和熟練的管理和操作人員，以滿足作業(yè)的需要。作業(yè)者對承包商的設備進行檢驗。對高級崗位人員進行作業(yè)審查。鉆井作業(yè)的主要的承包商有：定位公司、鉆井平臺、工作船、直升機公司、泥漿公司、固井公司、下套管公司、泥漿錄井公司、測井公司、取心公司、定向井公司、潛水公司、通訊公司、氣象公司、井口設備廠家、基地碼頭……作業(yè)準備的運行計劃與要求拖航作業(yè)自升式平臺拖航就位：降船沖拔樁起拖拖航就位插樁升船壓載升船帶纜拖航作業(yè)半潛式平臺拖航就位：起錨接拖起拖拖航就位拋錨壓載錨抓力試驗解纜升船半潛式鉆井平臺拖航鉆井程序鉆前作業(yè)海底檢查，探海底及確定開鉆井眼深度的方法，臨時導向基盤的下入，選擇開鉆時間。36"井眼與30"導管段鉆井作業(yè)。(一開）組合開孔鉆具；探泥面并記錄；在等平潮期間，頂驅(qū)鉆機可根據(jù)需要接立柱；排量應由低逐漸加到正常，采用海水/般土漿鉆進。鉆至預定深度后，循環(huán)，替稠漿，短起至泥面以下3米左右。然后下鉆到底，墊稠漿，起鉆。內(nèi)管固井。固井前試驗插入頭密封情況。內(nèi)管安放兩個30”X5”扶正器。內(nèi)管下完后，環(huán)空灌滿海水檢查密封。固井結(jié)束無回流起內(nèi)管。處理井口，候凝。組合開鉆鉆具下鉆下入隔水套管鉆井程序26"井眼與20"套管段作業(yè)（二開）鉆具組合：26”BIT(承托環(huán))+9”(8”)DC2+26"STB+8"DC4+8"(F/J+JAR)+X/O+5"HWDP14。探水泥面高度并記錄，水泥面頂需開泵。海水/般土漿鉆進。投測，起鉆，下20”套管。內(nèi)管固井。裝井口，套管頭試壓5MPa，下耐磨補心，準備進入下一開作業(yè)。如果預測有淺層氣，則需要鉆17-1/2"領(lǐng)眼。水下與地面井口裝置鉆井程序17-1/2"井眼與13-3/8"套管段作業(yè)（三開）組合鉆具鉆水泥塞，鉆出浮鞋后5-10米，做地漏試驗。17-1/2”井眼鉆具組合：17-1/2"BIT+8"DC1+STB+8"DC2+STB+8"DC6+8"(F/J+JAR)+SUB+5"HWDP17馬達組合(直井)：17-1/2"PDC+9-1/2"PDM+8"F/V+8"DC1+17-?"STB+8"DC2+16-3/4"STB+8"DC6+8"(F/J+JAR)+SUB+5"HWDP17。半潛式平臺水下設備半潛式平臺水下設備的主要組成水下防噴器組及控制系統(tǒng)轉(zhuǎn)噴器（分流器）及控制系統(tǒng)張力系統(tǒng)防噴器運送設備阻流管匯及控制臺防噴器組的組成從下至上的排列：井口連接器下雙聯(lián)閘板防噴器上雙聯(lián)閘板防噴器下萬能防噴器事故安全閥：安裝在閘板防噴器的側(cè)出口防噴器組框架以上組成，稱為BOPSTACK（防噴器組－避臺風時，留在海底）防噴器組的組成隔水管連接器上萬能防噴器撓性接頭防噴器控制盒：安裝在LMRP的框架上LMRP（LOWERMARINERISERPACKAGE)框架水下儲能瓶組（包括上萬能防噴器的緩沖瓶）以上組成，成為下部隔水管總成（避臺風，可以起出部份）鉆井程序12-1/4"井眼與9-5/8"套管段作業(yè)（四開）地漏試驗。本井段使用抑制性泥漿鉆進電測，通井，下套管。固井。裝井口，套管頭試壓20Mpa。鉆井程序8-1/2"井眼與7"尾管段作業(yè)（五開）地漏試驗。本井段使用抑制性泥漿鉆進。電測，通井下尾管。下尾管前應檢查尾管掛、浮鞋、浮箍及其它尾管附件。尾管固井。固井結(jié)束確認無回流后，起鉆2-4柱，循環(huán)沖洗水泥漿，起鉆。人工井底滿足試油要求(否則，需組合7”尾管鉆水泥塞鉆具：6”BIT+SUB+4-3/4”DC6+3-1/2”DP)，CBL合格，套管試壓20MPa合格后，鉆井作業(yè)時間結(jié)束，轉(zhuǎn)入試油時間。一般此井段為目的層，盡量采用低比重泥漿鉆進，泥漿應具有良好的攜砂性能，低失水。鉆井程序8-1/2"井眼與7"尾管段作業(yè)（五開）使用屏蔽暫堵技術(shù)。高壓油氣井注意事項：備高比重泥漿，備井控用；定期進行防噴演習；做低泵沖試驗。鉆進過程中密切監(jiān)測泥漿池體積和氣全量的變化，當氣全量大于30%時，應停鉆循環(huán)排氣。鉆開油氣層后，要滿足以下三個條件方可起鉆：循環(huán)時氣全量<10%且處于下降趨勢；氣竄速度<50米/小時；停泵觀察泥漿液面15分鐘無溢流。尾管固井演示鉆井程序地漏試驗程序地漏試驗的目的：檢測固井質(zhì)量；獲取地漏/破裂壓力；確定最大允許泥漿密度；確定井控時最大允許環(huán)空關(guān)井壓力；獲取地層其它資料。地漏試驗的步驟：鉆入新地層3-10米，循環(huán)泥漿；提鉆具到套管鞋內(nèi)；管線通水；泥漿泵/固井泵試壓1500PSI(10MPa)；關(guān)防噴器;地漏試驗的步驟：做地漏試驗；放壓，記錄泥漿回流量；打開防噴器；繪制地漏試驗曲線圖；計算出地漏當量泥漿密度。鉆井程序(afterGaarenstroometal.,1993)volume鉆井程序棄井作業(yè)程序每次注水泥塞的長度不超過200米。裸眼中的油氣層含有其它地層流體的滲透性地層，要用水泥封固，以防互相串通。套管鞋上下各50米，打一個水泥塞。探高度，試壓到套管鞋處地漏試驗破裂壓力再加3.45MPa，以穩(wěn)10分鐘合格。套管內(nèi)射孔段一定要用水泥封固，油頂以上至少50米。套管切割，有機械切割和化學切割兩種方法。爆炸切割主要用于深水，優(yōu)點是省時。設計套管切割深度，必須考慮兩個因素：一是套管外沒有水泥固?。欢乔懈钐幉辉谔坠軆?nèi)。實際切割時還要避開套管接箍。切口上下注50米的水泥塞。導管必須在海床以下4米切割。臨時棄井時，保證套管內(nèi)的鉆井液密度，完成油氣層的封堵，最后一個水泥塞在海床以下250米左右，上部井口倒開后，水下井口注入防腐液，井口戴上防腐帽。棄井示意圖鉆頭與鉆井參數(shù)的設計鉆頭和鉆井參數(shù)是影響鉆井速度、鉆井時效和鉆井成本的重要的可變因素。鉆頭從切削原理上可分為牙輪鉆頭和金剛石鉆頭。牙輪鉆頭：可分為鋼齒和鑲齒兩種。發(fā)展方向是高轉(zhuǎn)速和高鉆速、長壽命、進尺多、鉆井綜合成本低。鉆頭與鉆井參數(shù)的設計金剛石鉆頭發(fā)展到今天已形成了一個能鉆進從極軟到極硬地層的、多品種的、完整的鉆頭系列。按功用分：全面鉆進鉆頭和取心鉆頭；按鑲嵌方式：表鑲式鉆頭和孕鑲式鉆頭。按材料分：天然金剛石鉆頭和人造金剛石鉆頭。打蛋式PDC雙體雙心PDC鉆頭與鉆井參數(shù)的設計其它種類的鉆頭；套管鉆鞋鉆頭與鉆井參數(shù)的設計水力參數(shù)設計確定排量設計的排量必須能滿足有效地攜帶鉆屑所需要的環(huán)空上返速度和冷卻鉆頭切削齒、清潔井底的需要，又要能保證井壁穩(wěn)定。確定在設計排量下的工作泵壓確定泵壓時要考慮泵的配件、管線、閥門及鉆具的承受力。按國際慣例，要求鉆井泵在額定的最高工作壓力的75%以下能長期正常運行。根據(jù)鉆井液性能參數(shù)、鉆井液在鉆具內(nèi)外的流態(tài)、鉆具結(jié)構(gòu)和本只鉆頭能達到的極限井深，計算出地面和井下各段的循環(huán)壓耗。鉆井液鉆井液是在旋轉(zhuǎn)鉆井時循環(huán)使用的液體，包括水基、油基、氣基三種類型，少量使用氣體或泡沫，由于最初的鉆井液主要是由水和粘土組成，因此習慣上叫泥漿，現(xiàn)在鉆井液的成本僅占鉆井總成本的5~10%，但它卻是影響鉆井工程成敗的主要因素之一，井愈深，其重要性愈突出，因此，人們形象地把泥漿比喻為“鉆井的血液”。鉆井液的性能密度、馬氏漏斗粘度、表觀粘度、塑性粘度、屈服值、切力（初、終）、API濾失量、泥餅厚度、pH值、含水量、含油量、固相含量、含砂量、CL-含量、K+含量、Ca2+含量等……1鉆井液鉆井液材料與添加劑根據(jù)API/IADC的分類方法，可分為以下19類：粘土、加重材料、增粘劑、降粘劑、降濾失水劑、堵漏材料、消泡劑、絮凝劑、頁巖抑制劑和防塌劑、發(fā)泡劑、殺菌劑、解卡劑、水基鉆井液乳化劑、腐蝕抑制劑、高溫穩(wěn)定劑、清潔劑、堿度控制劑和油基鉆井液添加劑。固控設備為了盡可能地清除鉆井液中的所有“有害固相”。振動篩、除砂器、除泥器、清潔器、除氣器、離心機。特殊井的鉆井液水平井、高溫高壓井、小井眼固井套管規(guī)范API的套管物理性能H、J、K、N鋼級的套管；C、L、T鋼級限定屈服強度的套管P鋼級的高強度套管；Q鋼級特殊用途套管非API的套管物理性能NKK系列（日本鋼管）NT系列（新日鐵）SM（日本住友）標識規(guī)范連接螺紋規(guī)范固井套管柱設計根據(jù)海洋環(huán)境惡劣、鉆探作業(yè)困難、地層壓力變化大、安全作業(yè)要求嚴格等特點，套管柱有以下幾種：隔水導管、表層套管、技術(shù)套管、生產(chǎn)套管、技術(shù)尾管和生產(chǎn)尾管。設計方法：等安全系數(shù)法：是指設計的套管柱各段的最小安全系數(shù)都等于規(guī)定的安全系數(shù)。等邊界載荷法：抗內(nèi)壓與抗擠的設計方法與上者相同，以套管的抗拉強度和安全系數(shù)的邊界載荷算出強度。最大載荷法：根據(jù)套管柱實際所受的有效載荷再考慮一定的安全系數(shù)來設計套管柱。（美國和歐洲廣泛使用）西德套管柱設計方法：按種類不同的套管柱給出了外載的不同計算方法。固井下套管作業(yè)程序井眼準備井眼暢通無阻無漏、塌、涌、噴現(xiàn)象調(diào)整泥漿性能下套管工具準備檢查套管泵和套管鉗單根吊卡和卡盤繩套其它工具套管準備檢查套管；丈量長度、通徑；清洗絲扣；安裝套管附件固井下套管作業(yè)程序（續(xù)）編制套管程序表口袋長度浮鞋、浮箍短套管或同位素泥掛、遙控接頭井口小平臺轉(zhuǎn)盤面以上高度套管扶正器安放原則 浮鞋、浮箍處加扶正器油氣層段加扶正器套管重疊段加扶正器下套管注意事項下套管深井用套管卡盤，前幾個單根要打上單根吊卡固井下套管作業(yè)程序（續(xù)）下套管注意事項上扣先慢確認無錯扣后快速旋轉(zhuǎn)定期灌滿泥漿，管內(nèi)外壓差不得超過回壓閥承壓能力的50%控制下放速度，以免壓漏地層及時安裝套管扶正器下套管一旦遇阻，立即接循環(huán)頭循環(huán)，活動套管，拉力不得超過接箍強度的70%；泥掛入井時，先卸扣檢查卸幾圈能露出循環(huán)孔，再上緊扣。泥掛以上的套管接箍上下都要焊巴掌。泥掛入井后須鎖緊轉(zhuǎn)盤；沖洗泥掛。固井油井水泥和添加劑油井水泥分為A、B、C、D、E、F、G、H等8個級別和普通型（O）、中抗硫酸鹽型（MSR）和高抗硫酸鹽型（HSR）海上固井作業(yè)主要用G級水泥加入速凝劑和緩凝劑可用于低、中、高溫井，適用于全井段所有套管層次的固井作業(yè)。水泥漿的性能密度、稠化時間、自由水、失水量、水泥強度、流變性水泥漿添加劑消泡劑、速凝劑、緩凝劑、分散劑、降失水劑、加重劑、減輕劑、防氣竄添加劑、觸變水泥添加劑、膨脹劑、乳膠添加劑、高溫強度穩(wěn)定劑、早強劑固井注水泥作業(yè)一般要求井眼穩(wěn)定，泥漿性能穩(wěn)定；浮鞋坐盡量在堅硬地層；浮箍、浮鞋之間不少于兩根套管，浮箍位于油氣層底界以下不少于25米；水泥返高常壓油氣層固井，水泥返到油氣層頂界以上至少150米；高壓油氣層，水泥返到油氣層頂界以上至少300米；隔水導管、表層套管，必須返到泥面；技術(shù)套管固井，水泥一般返到上層套管鞋內(nèi)以上100米左右；尾管固井，水泥一般返至尾管頂部固井注水泥作業(yè)（續(xù)）附加系數(shù)隔水導管固井，按鉆頭直徑計算的環(huán)空容積附加200%表層套管固井，附加100%；技術(shù)套管和油層套管固井，附加50%；尾管固井，附加30%；若采用電測容積，渤海地區(qū)附加30%。水泥漿體系滿足地層和施工要求，必須進行水泥漿試驗稠化時間固井注水泥作業(yè)（續(xù)）固井作業(yè)注意事項施工前固井泵試運轉(zhuǎn)和試壓泥漿泵和儀表正常泵效試驗固井管線試壓碰壓。內(nèi)管固井常規(guī)單級固井單級雙封固井固井注水泥作業(yè)（續(xù)）雙級固井雙級固井主要目的及用途井底無法承受水泥漿產(chǎn)生的液柱壓力；封固多個油氣層，達到防氣竄的目的；發(fā)生嚴重井漏的井，一級固井無法避開漏層；注水泥后環(huán)空液柱壓力大于套管抗外擠壓力；一個井段需要不同類型的水泥漿固井。分級箍的安放位置為解決注水泥后環(huán)空靜液柱壓力過高的問題，可安裝在管柱的任意位置為達到防氣竄的目的，它可安裝在氣層之上；為解決嚴重漏層，可安放在漏層之上；為解決多種類型水泥漿體系，它可安放在任意位置；為封固多個油層，可放在上部油層以下；分級箍多放在上層套管鞋上下50米處。固井注水泥作業(yè)（續(xù)）工具組成分級箍、關(guān)閉擋圈、一級關(guān)閉塞、開孔彈、二級關(guān)閉塞。分級固井施工程序及注意事項一級注水泥；投一級關(guān)閉塞，頂替至關(guān)閉擋圈碰壓；投開孔彈，打開循環(huán)孔；循環(huán)泥漿，直到一級水泥超過稠化時間為止；二級注水泥；投鎖緊塞，碰壓，碰壓后增加一定的壓力(一般為300-500PSI)關(guān)閉注水泥循環(huán)孔，確保不回流。尾管固井固井擠水泥低壓擠水泥和高壓擠水泥注水泥塞目的在魚頂上方開窗側(cè)鉆回填某一井段或棄井解決鉆井期間的井漏問題為裸眼測試提供地錨施工方法平衡法、水泥傾卸筒法、雙塞法固井質(zhì)量評價壓力試驗：套管試壓和套管鞋試壓測井方法解釋水泥膠結(jié)質(zhì)量水泥膠結(jié)（CBL）、變密度測井（VDL）、扇區(qū)水泥膠結(jié)測井（SBT）固井固井質(zhì)量評價壓力試驗：套管試壓和套管鞋試壓測井方法解釋水泥膠結(jié)質(zhì)量水泥膠結(jié)（CBL）、變密度測井（VDL）、扇區(qū)水泥膠結(jié)測井（SBT）CBLVDLSBT鉆柱設計與井斜控制鉆柱是由方鉆桿、鉆桿、鉆鋌及其它井下工具組成的管串。鉆桿柱普通鉆桿、加重鉆桿鉆具組合鉆鋌、穩(wěn)定器、隨鉆震擊器、減震器、擴眼器特殊的：MWD、測試工具、打撈工具鉆柱在井下工作的條件十分復雜和惡劣，鉆具事故是常見的鉆井事故，且常導致井下復雜情況的發(fā)生，甚至造成井的報廢。下部鉆具組合是鉆柱的主要部分，它與井斜和鉆頭的工作狀況關(guān)系十分密切，是影響井身質(zhì)量的和鉆井速度的主要因素。為此，根據(jù)井下的工作條件和工藝要求，合理地設計鉆柱及下部鉆具組合，對預防鉆具事故，提高鉆頭工作指標和有效地克服井斜問題，減少井下復雜情況，安全快速鉆井和各種井下作業(yè)，有重要意義。鉆柱設計與井斜控制鉆桿柱的設計與計算設計參數(shù)預計鉆柱下入的總深度井眼尺寸預計的鉆井液密度要求的抗拉安全系數(shù)或超拉極限要求的抗擠安全系數(shù)鉆鋌的長度、外徑、內(nèi)徑和單位重量要求的鉆桿規(guī)格和檢驗等級。抗拉強度鉆桿長度的確定抗擠強度（1.125)、抗內(nèi)壓強度、抗扭強度鉆柱設計與井斜控制鉆柱操作極限轉(zhuǎn)盤中心不能始終準確地對準水下井口的中心；井架不能始終保持垂直而隨著浮式鉆井平臺搖擺和顛簸；臨界轉(zhuǎn)速的限制（跳鉆）；打撈技術(shù)的操作極限；（遇卡、震擊、扭矩）鉆桿的雙軸載荷；井斜的限制；疲勞損壞—純疲勞損壞、傷痕疲勞損壞、腐蝕疲勞損壞；作用在鉆桿接頭和鉆桿上的橫向力的限制；鉆柱腐蝕和硫化應力裂紋的限制鉆柱設計與井斜控制井斜及其控制實踐已知要鉆完全直的井實際上是不可能的，而井斜直接關(guān)系著井身質(zhì)量和鉆井速度，甚至會造成嚴重的鉆井事故。影響井斜的主要原因：客觀上，所鉆地層的傾斜和不均質(zhì)性使鉆頭受力不平衡；技術(shù)上，下部鉆具受壓發(fā)生彎曲時會使鉆頭偏斜；主觀上，操作技術(shù)不過硬，即時有良好的防斜鉆具，也會因操作不當而造成井斜；井斜的危害：鉆柱在狗腿井段的疲勞破壞；在“狗腿”井段，套管過度磨損，裸眼形成鍵槽；側(cè)向力作用下，摩擦生熱，接頭表面形成熱龜裂；嚴重的“狗腿”會造成測井和下套管困難。井控技術(shù)基本概念地層孔隙壓力（地層壓力）指在地下巖石孔隙內(nèi)流體（油、氣和水）聚集的壓力。地層壓力梯度：單位深度的地層壓力變化。靜液柱壓力是指在靜止液體中的任意一點液柱重量產(chǎn)生的壓力。上覆巖層壓力當量鉆井液密度壓力可以用當量鉆井液密度的形式來表示。（實際+附加）井底壓力：井眼底部所受的總壓力。異常壓力：指與正常壓力趨勢不符的任何壓力。地層壓力梯度在0.0098~0.0105MPa/m之間為正常壓力。井控技術(shù)異常地層壓力的預報和監(jiān)測鉆前預報地震法、重力勘探、磁法勘探、電法勘探、鄰井資料；隨鉆監(jiān)測鉆井參數(shù)的變化：機械鉆速增加、d指數(shù)下降、dc指數(shù)下降、鉆速方程、隨鉆測井以及扭矩、卡阻增加；鉆井液參數(shù)的變化：鉆井液氣侵、密度下降、溫度升高、氯化物含量增加、電阻率下降、性能突變、泥漿池液面升高、鉆井液總量和出口流量增加，灌入量減少。頁巖巖屑參數(shù)：密度下降、般土含量增加、巖屑體積、尺寸和形狀有變化；鉆后檢測：電測井、聲波時差測井、中途測試、完井測試。井控技術(shù)概念：油氣侵、溢流、井涌、井噴、地下井噴、井噴失控。地層-井眼系統(tǒng)平衡條件，安全鉆井附加值Pc油井Pc

為1.5~3.5MPa（相當附加鉆井液密度0.05~0.10sg）氣井Pc

為3.0~5.0MPa（相當附加鉆井液密度0.07~0.15sg）溢流發(fā)生的原因地層掌握不準確鉆井液柱壓力減少鉆入鄰近的油氣井措施：鉆開油氣層前，平臺儲備100~150噸重晶石。氣測值大于10%，不能起鉆，氣竄速度小于50米/小時。井控技術(shù)井控設備包括環(huán)形成噴器、閘板防蛀器、套管頭、水下井口頭、四通等在內(nèi)的鉆井防噴器組。以阻流管匯為主的并控管匯及操作控制系統(tǒng)．包括阻流和壓井管匯、放噴管線、注水管線、滅火管線、遠程控制操作管線及操作臺。鉆其內(nèi)防噴器．包括方鉆桿上下旋塞、頂部驅(qū)動安全閥、鉆具回壓閥，投入式止回閥鉆頭浮閥等。鉆井液加重、除氣、灌注設備．包括鉆井液除氣器、鉆井液加重裝置、氣體分離器、起鉆灌鉆井液裝置等．井控儀器儀表．包括泥漿池液面、鉆井液密度、鉆井液返出量、泵沖數(shù)等參數(shù)的監(jiān)測儀器。特殊作業(yè)設備。包括強行下鉆加壓裝置、自封頭、滅火設備等。定向井和水平井鉆井技術(shù)定向鉆井就是使井眼按預定方向偏斜，鉆達地下預定目標的一門科學技術(shù)。常規(guī)定向井井斜角<55°大斜度井井斜角55~85°水平井井斜角>85°(有水平延伸段)定向井和水平井鉆井技術(shù)定向井井身參數(shù)實際鉆井的定向井井眼軸線是一條空間曲線。測斜的點叫測點，測點的基本參數(shù)是：井斜角、方位角、井深，也叫井身三要素。造斜點：從垂直井段開始傾斜的點；垂直井深：通過井眼軌跡上某點的水平面到井口的距離；閉合距：水平投影上測點到井口的距離；閉合方位：水平投影圖上，正北方向與測點與井口連線的夾角；井斜變化率和方位變化率；方位提前角；狗腿嚴重度（dogleg）：用來測量井眼彎曲程度或變化快慢的參數(shù)（度/30米）定向井和水平井鉆井技術(shù)測斜計算的主要方法正切法、平衡正切法、平均角法、曲率半徑法、最小曲率半徑法、弦步法和麥庫立法。定向井剖面設計井眼軌跡控制技術(shù)優(yōu)化鉆具組合、優(yōu)選鉆井參數(shù)、采用先進的井下工具和儀器、利用計算機進行井眼軌跡的檢測預測、利用地層的方位漂移規(guī)律、避免井下復雜情況等。初始造斜方法：井下馬達和彎接頭定向、噴射法、造斜器法、彎曲導管定向、傾斜鉆機定向。3定向井和水平井鉆井技術(shù)定向方式單點定向地面記錄陀螺（SRO）定向有線隨鉆測斜儀（SST）定向隨鉆測量儀（MWD）定向定向井專用工具井下馬達，彎接頭，非磁鉆鋌，穩(wěn)定器，鍵槽破壞器，旁通接頭和高壓循環(huán)頭，導向鉆井系統(tǒng)，井下可調(diào)穩(wěn)定器。測量儀器磁性測斜儀：照相測斜儀、電子測斜儀、隨鉆測斜儀陀螺測斜儀：單點、多點、電子、地面記錄、速率垂直剖面圖與水平投影圖VDEastF1F5F9F8F2F10F3F7F4F6F12F11F13F14F15F16F19F20F16F16F16F21F22F23F24F25F26F27F28F29F30F33F34Total34wellsMaxInc59.4oMaxDis1530mSouth三、鉆井作業(yè)鉆井取心常規(guī)取心對巖心無特殊要求，所用的工具簡單，工藝不復雜，成本低。特殊取心巖心不受鉆井液污染，巖心保存完整，工藝復雜，成本高。取心方式：油基鉆井液取心密閉取心海綿取心保壓密閉取心疏松砂巖保形取心定向取心鉆井事故與復雜情況鉆井事故鉆頭事故掉牙輪或鉆頭落井打撈工具：對口接頭或截短公錐打撈鉆頭；一把抓、磁鐵打撈器、反循環(huán)打撈籃、反循環(huán)磁鐵打撈籃、磨鞋帶打撈杯打撈牙輪。鉆具事故鉆鋌螺紋和鉆桿接頭螺紋折斷、鉆桿本體折斷、滑扣、脫扣和粘扣。打撈工具：公錐、母錐、可退式打撈矛、卡瓦打撈筒。鉆井事故與復雜情況鉆井事故卡鉆事故鉆具在井下失去上、下、旋轉(zhuǎn)三種活動能力的一種或兩種或三種；鉆井事故中最常見和發(fā)生最多的事故，漏、塌、卡或漏、塌、噴、卡互相聯(lián)系在一起。泥餅粘附卡鉆、機械卡鉆機械起鉆：鍵槽卡鉆、泥包卡鉆、砂橋卡鉆、井塌沉砂卡鉆和落物卡鉆測卡點、泡油、泡解卡劑、泡堿水、泡酸、爆炸松扣，切割、套銑、倒扣（反扣鉆具）鉆井事故與復雜情況鉆井事故尾管事故尾管中途坐掛、掛不住、下入工具倒不開、“插旗桿”、尾管鞋替空、“灌腸”、尾管柱被起出、蹩泵、井漏、水泥漿返不到尾管頂部，下入工具滑扣；套管事故卡套管、擠毀、套管錯扣造成脫落、分級箍打不開關(guān)不上，套管落井等頓鉆設備被砸壞、人員傷亡、牙輪落井、鉆具頓彎測井儀器、電纜遇卡穿心打撈、旁開式打撈鉆井事故與復雜情況打撈工具打撈工具按作用不同分為基本打撈工具和輔助打撈工具，按打撈不同部位分為內(nèi)打撈工具和外打撈工具，按打撈轉(zhuǎn)向不同分為正扣打撈工具和反扣打撈工具；基本打撈工具：公錐、母錐、卡瓦打撈筒、可退式卡瓦打撈矛、磁鐵打撈器、磨鞋、一把抓、反循環(huán)打撈籃、內(nèi)撈繩器、外撈繩器、套管打撈矛；輔助打撈工具：鉛印、銑鞋、銑管、管子內(nèi)割刀、管子外割刀、安全接頭、打撈震擊器、液壓加速器、倒扣器、反扣倒扣撈矛、反扣倒扣接頭、反扣倒扣撈筒、倒扣套銑矛、防掉套銑矛、活動肘節(jié)、套管補丁和脹管器；打撈工具附件：加大引鞋、加長短節(jié)、壁鉤測試作業(yè)介紹

地層測試含義：指鉆井中途或完井之后，溝通地層到井底的通道，將地層流體誘流到地面，按一定的程序進行測試，搞清地層流體產(chǎn)能、性質(zhì)、地層壓力、溫度及動態(tài)特征的整個工藝過程。目的：為油氣層評價和科學制定油氣田開發(fā)方案提供可靠的資料和參數(shù)，以進一步加快勘探速度，提高勘探成功率，降低成本，增加效率。地層測試簡介地層測試可以直接取得地層產(chǎn)能、地層壓力及溫度、壓力恢復曲線及地層流體樣品等四項資料。l

證實所鉆構(gòu)造是否存在工業(yè)油氣層；l

探明油氣田的含油面積及油水或氣水界面；l

結(jié)合電纜地層測試資料探明氣、油、水層的縱向分布及是動力系統(tǒng)；l

搞清油、氣層的產(chǎn)能、壓力、溫度及滲透率等動態(tài)特征參數(shù)；l

搞清井下及地面地層流體性質(zhì)；l

觀察地層壓力衰減，探明油（氣）層連通范圍，估算單井控制儲量；l

觀察邊界顯示，計算不滲透邊界距離；l

搞清油氣層受損害的程度，計算理想產(chǎn)能；搞清地層水性質(zhì)為測井解釋提供參數(shù)。

地層測試類型根據(jù)工藝特點和測試的差異，地層測試分為以下三類：a．鉆桿地層測試（DST）；b．TCP+DST聯(lián)作測試；c．延長測試（EDST）。

常規(guī)的測試程序油層測試程序一般采取兩次流動，兩次恢復的測試程序。初流動時間分配一般為5—10min。但對鉆井液侵入深的中、低滲地層，應適當延長初流動時間。初恢復時間應以測得靜止地層壓力為標準。若不使用SRO電子壓力計時，初恢復時間應為初流動時間的8—10倍。

終流動即求產(chǎn)測試流動期，在這個流動期間要測取油層產(chǎn)能資料，采集代表性地層流體樣品，同時為終關(guān)井測取壓力恢復曲線打下基礎(chǔ)，求產(chǎn)測試根據(jù)不同的流動特點，取資料有不同的要求：自噴油層：要求達到穩(wěn)定流動，取得一個油咀的穩(wěn)定流量資料。非自噴油層：地層流體不能到達地面，整個流動期均表現(xiàn)在井下，為段塞流，地層流動壓力及流量都在隨時變化，是個不穩(wěn)定流動，取不到穩(wěn)定流量資料。為了測取恢復曲線，要求液面到達靜止之前關(guān)井恢復（最好是流動液面上升到靜液面的左右高度），以避免“自然關(guān)井”現(xiàn)象發(fā)生。終恢復時間應以測得合格的壓力恢復曲線為標準，在不使用SRO電子壓力計時，終恢復時間應為終流動時間的兩倍。

氣層測試程序氣井測試要取得3—5個工作制度的流量數(shù)據(jù)，以建立氣流方程式，求取無阻流量，以評價氣層產(chǎn)能。有條件時，最好進行多次流動多次恢復的測試，以求真表皮系數(shù)（S）。海上氣層測試，應采用回壓法或改進的等時法測試?；貕悍y試在滲透率比較高，流動容易達到穩(wěn)定的地層中采用，為了測得真表效應系數(shù)，可進行三次流動三次恢復的測試程序。

初流動：初流動賦有清井任務，時間以排完水墊、封隔器以下井段壓井液及井壁污物為標準。末期粗測一個流量，作為二、三次流動油咀選擇的依據(jù)。初關(guān)井：初關(guān)井的目的在于測取原始地層壓力。如果清井期短可用測靜壓的方法求原始地層壓力，如果清井期長，可通過壓力恢復曲線外推方法求得。時間分配：測靜壓關(guān)井時間應為流動時間的8—10倍；測壓力恢復曲線關(guān)井時間應滿足壓力恢復曲線分析的需要。在不使用SRO電子壓力計時，關(guān)井時間應不少于流動時間的兩倍。

第二次流動：測得一個油咀的穩(wěn)定流量數(shù)據(jù)。時間分配以流動到達穩(wěn)定流態(tài)為標準。第二次恢復：測取對應于第二次流動的壓力恢復曲線。時間分配應服從壓力恢復曲線的需要，如不使用SRO電子壓力計時，關(guān)井時間應不少于二次流動時間的2倍。第三次流動：為主流動期，第三次流動期應測得3—4個油咀的穩(wěn)定流量資料。第三次恢復：測取對應于三次流動的壓力恢復曲線。時間分配原則同二次恢復。

DownHoleGaugesWireLineUnitLaboratoryCabin(DataAcquisitionSystem)TestTreeChokeManifoldHeaterSeparatorGaugeTank(orSurgeTank)Burnerw/boomBurnerw/boomTransferPump測試地面流程圖

SlipJointTestervalveRTTSPackerSafetyJointHydraulicJarGaugeCarrierEMROD

FlowheadLubricator

SubseaTestTreeFlutedHanger5”DP6-1/2”/4-3/4”DCRadioactiveSubRDCirculatingValveOMNIValveNOGOSub3-1/2”DPRDSamplerTCPGunFluidIsolationSUB

VerticalShockAbsorber

FiringHead測試DST流程圖地面測試系統(tǒng)地面測試是整個測試過程中的一個重要部分，通過地面測試設備，可以記錄井口壓力、溫度，測量油氣比重及油、氣、水產(chǎn)量數(shù)據(jù)，對流體性質(zhì)做出分析。因此搞好地面測試，取全取準測試資料，對油田的勘探開發(fā)有著重要的意義。地面測試工藝主要是利用地面測試設備，實現(xiàn)安全控制、測取各項數(shù)據(jù)，主要設備及工藝流程參見附圖。地層流體流經(jīng)水下試油樹、地面試油樹、油咀管匯和數(shù)據(jù)管匯等設備，實現(xiàn)安全控制并測取地面壓力、溫度數(shù)據(jù)，經(jīng)加熱器對流體加熱后，進入分離器進行三相分離，分離后的油、氣、水經(jīng)各自的計量儀表計量產(chǎn)量。

分離后的原油可進計量罐計量(產(chǎn)量低時進罐計量)，也可直接流經(jīng)分配管匯到燃燒器處燃燒。計量罐計量后的原油可以用輸油泵打到燃燒器燃燒，分離器分離出的水可以排放到海里(必須達到排放標準)或排放到污水罐內(nèi)，分離器分離出的天然氣直接流經(jīng)分配管匯到燃燒器處燃燒。為了保證油、氣燃燒時能燃燒完全，還配備了壓風機，以供給燃燒霧化用的壓縮空氣。在燃燒器上還配備了冷卻水管線，從平臺上供給冷卻水以便對燃燒器冷卻。

通過地面測試計量儀表及數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，可以測取流體到地面后的壓力、溫度，油、氣、水密度，流體含水、含雜質(zhì)，油、氣、水產(chǎn)量及油氣比等數(shù)據(jù)，最終提供地面測試報告。

典型的地面測試工藝流程主要由下面設備組成：1）水下試油樹(包括防噴閥，地面絞車，控制盤等) 1套2）地面試油樹(包括一套控制盤) 1套3）除砂器 1套4）數(shù)據(jù)管匯 1套5）油咀管匯 1套6）加熱器 1套7）分離器 1套8）計量罐 1套9）輸油泵 1套10）燃燒器分配管匯 2套11）燃燒器(包括電打火裝置) 2套12）壓風機 1套13）油、氣、水計量分析儀器 1套14）靜壓、壓差、溫度校驗儀器 1套15）操作間 1套16）管線、接頭、閥門、工具 按需要準備

主要地面設備用途1）、地面試油樹：用于提升測試管柱，在緊急情況下，可實現(xiàn)自動或手動的關(guān)斷，保證作業(yè)安全。2）、除砂器：主要用于將流體的砂過濾掉。3）、數(shù)據(jù)管匯：用于連接地面記錄儀、壓力計、靜重試驗儀、化學注入泵、試壓泵等設備，也可在此處取樣。4）、油咀管匯：由五個3"閘板閥提供了三條流體流動通道，可調(diào)油咀通道用于開井放噴時，控制調(diào)節(jié)地面壓力，固定油咀通道用于提供一定尺寸流體流經(jīng)的通道，以控制壓力及流量，測試出穩(wěn)定的產(chǎn)量。旁通用于提供一個大尺寸(3")通道，以便測試后對流程清洗和沖掃。

5）、加熱器：可用于對井內(nèi)生產(chǎn)的流體加熱，降低其粘度，主要用于氣井，防止水化物結(jié)冰堵塞管線。

6）、分離器：利用油、氣、水比重的不同，經(jīng)分離器內(nèi)分離元件將油、氣、水分離，利用外部的油、氣、水計量儀器對其產(chǎn)量進行計量。7）、計量罐：用于計量低產(chǎn)量時的日產(chǎn)油量及測試前對三相分離器流量計的校正。8）、輸油泵：主要用于將計量罐內(nèi)的原油輸送到燃燒器燃燒，或輸送到儲油罐內(nèi)。8）、燃燒器分配管匯：燃燒器分配管匯有兩個，可根據(jù)風向變化將井內(nèi)產(chǎn)出的流體切換到順風向的燃燒器上燃燒。這種分配管匯也可用三通代替。

9）、燃燒器(包括燃燒臂和電打火裝置)：主要用于將井內(nèi)產(chǎn)出的流體燒掉。10）、壓風機：主要用于提供燃燒器原油燃燒時需要的助燃空氣。11）柴油助燃系統(tǒng)：幫助燃燒.

12)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)TestFlowheadStandardDiame