最新深水鉆井技術(shù)ppt課件.ppt

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1、深水鉆井技術(shù)目前狀況當(dāng)現(xiàn)有的石油儲量開采比例不斷增加，勘探新的石油資源就迫在眉睫。海洋深處是石油開發(fā)的寶域，近年來，世界許多國家都開始進(jìn)行深水鉆井方面的研究。目前，世界上深水鉆井最活躍的地區(qū)是：墨西哥灣、西非和巴西。到目前為止，在水深達(dá)到1800米處進(jìn)行石油開采已經(jīng)是可以實(shí)現(xiàn)的。深水鉆井的概念深水鉆井，一般是指海上作業(yè)水深超過900米，工業(yè)上常用深水和極端水深來區(qū)別。極端水深指大于1500米的水深。三、淺水流動深水鉆井在海底以下90~2100米深度內(nèi)，有可能發(fā)生淺水流動(SWF)。據(jù)報(bào)道淺水流動是鉆井復(fù)雜的原因，主要表現(xiàn)為鉆井、下套管及注水泥出現(xiàn)困難。在墨西哥灣的80口深

2、水井中（水深超過600米），60%以上的井都有過不同程度的淺水流。最糟糕的情況下油井不得不報(bào)廢。在鉆井過程中如果發(fā)現(xiàn)這個問題，建議下套管到砂巖層頂面，然后在注水泥之前用干凈液體封隔。淺水流動問題是在深水固井作業(yè)中所遇到的最主要的問題之一。四、井眼清洗只要鉆井液流速足夠高，就可以清洗任何尺寸的井眼。但是，在深水鉆井時，開孔直徑、套管和隔水管的直徑都比較大，鉆井設(shè)備所能提供的泥漿流速不足以達(dá)到清洗井眼的目的。因此，必須對泥漿清洗井眼的能力加以測量。常用的方法：稠漿清洗、稀漿清洗聯(lián)合清洗增加低剪切速率粘度（LSRV）稠漿清洗、稀漿清洗在斜井、沖塌井段或是大環(huán)空井段，就可以用兩種

3、漿。首先用稀漿把巖屑從斜井井身或沖塌處/大井徑井段處清除，隨之用稠泥漿把巖屑帶出井口。如此操作就要求泥漿泵必須具有足夠的泵排量，最少要有三臺泥漿泵，兩臺用于井眼內(nèi)，一臺用于隔水管內(nèi)。聯(lián)合清洗為了清除隔水管中的巖屑，必須啟用隔水管泵補(bǔ)充泥漿以增加隔水管段泥漿的流速。但只用隔水管泵仍然不能防止巖屑堆積在隔水管中，特別是用稠漿或是稀漿清洗井眼，把鉆屑推到隔水管段時更是如此。如果采用聯(lián)合清洗法清洗井眼，巖屑就不容易在隔水管段沉積。所謂的聯(lián)合清洗法就是先通過鉆桿向環(huán)空泵入一半的清洗泥漿，等這部分清洗泥漿上返到隔水管段時，再將另一半清洗泥漿送到隔水管底部，聯(lián)合前一部分清洗泥漿共同工作

4、。采用這種清洗方法可以增加巖屑含量高的泥漿清洗效率。流速增大，有助于清洗隔水管。增加低剪切速率粘度增加泥漿在低剪切速率下的有效粘度有助于提高巖屑的傳輸能力。如果無法調(diào)節(jié)泥漿在低剪切速率下的有效粘度，就要改善和調(diào)整泥漿的屈服值，凝膠強(qiáng)度和n值，以充分滿足井眼凈化的需要。這種方法對產(chǎn)生平流流型以提高環(huán)空巖屑傳輸極為有效。但是，這樣做會使鉆井液的當(dāng)量循環(huán)密度增加，這對泥漿循環(huán)總量很大的深水鉆井來說，泥漿的成本將會大幅度到增加。五、淺層氣與氣體水合物深水鉆井遇到的主要問題之一是含氣砂巖。一般在泥漿管線中發(fā)現(xiàn)生物氣（沼氣）并不算大問題。但是，如果在比較深的地方發(fā)現(xiàn)含氣砂巖就會引起大

5、問題。氣體水合物類似冰的結(jié)構(gòu)，由氣體分子和水分子組成，外觀上看象臟冰，但是它在性質(zhì)上又不象冰，如果壓力足夠，那么它可以在零攝氏度以上形成。在深水鉆井作業(yè)中，海底較高的靜水壓力和較低的環(huán)境溫度增加了生成氣體水合物的可能性，而一旦形成氣體水合物，就會堵塞氣管、導(dǎo)管、隔水管和海底防噴器（BOP）等。氣體水合物形成的原因主要原因氣體中夾有溫度達(dá)到或低于水露點(diǎn)的自由水；低溫；高壓。次要原因高流速；壓力波動；各種攪拌；混入小塊水合物晶體。抑制氣體水合物的方法為了防止深水鉆井作業(yè)中形成氣體水合物，已經(jīng)采取了一些嚴(yán)格的措施。在鉆井作業(yè)時使用含鹽20%的鉆井液可以使形成的氣體水合物的溫度比

6、用淡水鉆井液時低25~28℉。為了使鉆機(jī)拆卸時形成的氣體水合物的溫度進(jìn)一步降低，可以在海底防噴器里放置一些特制小球。小球含有一定量的水合物抑制劑。通過這些措施，就使出現(xiàn)氣體水合物的溫度總共降低了35~43℉。氣體水合物抑制劑的特性在水合物抑制作用最大的前提下，盡可能使密度最小與最常用的鉆井液具有相容性六、溫度過低隨著水的深度的加大，鉆井環(huán)境的溫度也將越來越低，由此會帶來給鉆井以及采油作業(yè)帶來很多問題。目前主要是通過在管匯外加有絕緣層，這樣可以在停止生產(chǎn)期間保持生產(chǎn)設(shè)備的熱度，從而防止因溫度降低而形成水合物。用于深水鉆井的鉆井液體系為這種特殊環(huán)境下的鉆井作業(yè)所設(shè)計(jì)的鉆井液體

7、系，必須解決以下幾個問題：抑制氣體水合物的產(chǎn)生；能夠有效地清洗大直徑井眼（且常為斜井）；穩(wěn)定弱膠結(jié)地層；抑制頁巖造漿；滿足環(huán)保要求。目前常用的鉆井液體系高鹽/PHPA（部分水解聚丙烯酰胺）聚合物鉆井液體系油基鉆井液體系合成基鉆井液體系高鹽/PHPA聚合物鉆井液體系高鹽/PHPA聚合物鉆井液體系在pH值為中性時抑制巖屑效果最好，對從淡水到飽和鹽水的各種水質(zhì)均有效，實(shí)際上在高鹽環(huán)境下效果最好。使用這種20%高鹽PHPA鉆井液體系時可以不用添加氣體水合物抑制劑。不過，如果為了更好地抑制水合物，氣體水合物抑制劑也可以添加到這種鉆井液體