米博体育平台米博体育平台通常，在深水和超深水生产井钻 井作业采用的套管程序是：762mm即 30in导管（井深：海底以下约100m） ×508mm即20in套管（井深：海底 以下约300m）×340mm即13 3/8in套 管（井深：海底以下约1,700m）× 244.5mm即9 5/8in套管（井深：海底 以下约2,700m直至完钻井深）；巴西 国家石油公司在深水和超深水生产 井钻井作业实践中选用了以下简化 的套管程序：762mm导管（井深：海 底以下约35m）×340mm套管（井深： 海底以下约1,700m）×244.5mm套管 （井深：海底以下约2,700m直至完钻 井深）；简化的钻井套管程序的主 要优点是适应生产井钻井，可将BOP 组安装在立管与伸缩立管之间。

　　A.探采合一的深水和超深水钻 井深水和超深水钻井，由于其成本 高昂，可以采用钻垂直井的探采合 一的钻井，即当探井发现石油并经 测试后，可进行完井作业或将其封 井，待其它探井或评价井完钻后一 并进行完井作业。

　　B.双压力梯度钻井液钻井：在 超深水（UDW）和超深井（UDD）同 时具有的井中作业，为使从井内返 至立管大环空截面的泥浆能保持钻 井岩屑最低的上返速率，需要加大 泥浆泵的排量从而显著加大泥浆泵 的驱动功率；而加大泥浆泵的排量 又使通过钻杆小孔泥浆骤增压力 降、导致UDW和UDD成为不可能；同 时，在UDW的常规钻井中，由于水深 显著增加而立管相应显著加长，泥 浆液柱明显增长而导致对地层压力 的显著加大。为解决这两个难题， 可采用双压力梯度钻井液钻井（Dual press gradient drilling system） 工艺方法。

　　双压力梯度钻井液钻井工艺方法目前有四种，即无立管钻井、立管 内注空心球钻井、气举将海底井口 泥浆送至平台（船）上和用海底泵 将泥浆举升至平台（船）上。

　　采用海底泵将泥浆举升至平台 （船）上最先由英国bp公司和美国 Hydril等公司于2002年研制并投入DW 和UDW钻井使用。

　　其方法之一是：采用专门管线 从海底泥线井口直接连接至水面平 台，钻井液（泥浆）从钻杆注入， 通过钻头进行钻井，上返钻井液在 海底泥线井口处（水下BOP上、下立 管组间）通过该专门较小截面的管 线直接上返至平台泥浆处理系统， 而钻杆和立管之间是密度相对较小 的海水（形成地表地层的两种不同 压力梯度），从而确保钻井液的上 返速率并显著减小了对地层的压力 而不致造成对地层的压裂破坏，确 保了井的安全；而立管的承压也相 对降低了。

　　在常规UDW和UDD同时具有的井 中作业，需要显著加大泥浆泵的驱 动功率，为降低此功率，其方法之 二是：在平台上将海水泵入立管的 旁通管线，通过液马达驱动安装在 水下BOP上、下立管组间的的泥浆举 升隔膜泵，或以电潜泵或电动离心 泵，以此将井底返回的钻井液（泥 浆）通过上述的专门管线泵回至平 台泥浆处理系统。达到近一步降低 液柱压力、不致造成对地层的压裂 破坏并改善立管受力、确保井的安 全并达到降低泥浆泵功率的目的。 C.双井架、双钻井设备的钻井和 完井：DW特别是UDW钻井，多采用双 井架（或一个半井架，下同）、双 钻井设备的钻井平台（船），以提 高钻井或完井的效率。

　　对于钻勘探井或评价井：①A套 钻机下入井口盘的同时，用B套钻机 连接和下放准备钻914.4mm（36in） 井眼的钻具。

　　②用动力定位设备或锚泊调节， 将B套钻机转盘中心移至A套钻机已下 入安装海底井口盘中心轴线上（此 时A套钻机自然随平台离开海底井口 盘中心轴线上，下同），用B套钻机 钻914.4mm井眼；同时用A套钻机起 吊回收井口盘送入工具及其上部钻 杆，并下762mm（30in）导管及上部 钻具。

　　③以上述方法将A套钻机移回井 位，用其下永久导向架及导管并固 井，用B套钻机起吊回收钻914.4mm井 眼的钻具，然后下入762mm液压锁销 联结器及上部立管。

　　④将B套钻机移至井位，用其下 入762mm液压锁销联结器与762mm井口 头联结并连接安装508mm立管、泥浆 出口管组，建立正式循环通道，用 A套钻机起吊回收导管送入工具及其 上的组合钻具。

　　⑤移回井位，用A套钻机从井中 下入508mm套管并固井，用B套钻机回 收762mm液压锁销联结器及其上508mm 立管并下放BOP组至水下。

　　⑥将B套钻机移至井位，用其下 入476mmBOP组与476mm井口头联结并 安装上部立管系统；用A套钻机回收 476mm井口头送入工具及其上的钻具。 不难看出，采用双套钻机进行上 述深水一开和二开的平行作业，大 约可节约一开和二开35～40%的作业 时间。

　　对于钻生产井：对于钻生产井， 既可以采用上述双井架、双钻井设 备的钻井工艺提高钻井效率，也可 以同时钻一口垂直井和一口定向井 （或均为定向井）的方法以提高钻 井效率。

　　对于完井作业：对于完井作业， 在起下钻具、起下射孔枪、安装生 产管柱、安装油管和电潜泵以及采 油树等，亦可采用一套钻井设备作 钻具、射孔枪、生产管柱、油管、 电潜泵及采油树等的连结、测试或 拆卸；另一套钻井设备作钻具、射 孔枪、生产管柱、油管、电潜泵及 采油树等的起下、安装作业，互为 准备者与执行者，从而明显提高在DW 特别是UDW条件下的完井效率。

　　D.深水和超深水的集束式钻井 （Pitch Drilling）和完井：当DW和 UDW集中钻生产井时，为节约时间， 大多采用如第二讲所述的集束式浮式 钻井；当采用双套钻机钻井时，亦可 同时对两口井分别采用如前所述的集 束钻井工艺或双井架、双钻井设备的 钻井工艺与集束钻井工艺相结合的方 式。其完井主要采用浮式海底完井工 艺；当采用TLP平台或Spar平时，可 以在TLP平台或Spar平台上进行丛式 集束式钻井和平井。

　　DW和UDW钻井采油作业存在和 必须解决的钻井完井工艺问题要点 包括： A.重视和合理解决深水立管带来 的问题:①合理选用高强度、低密度 材质的立管（隔水管）；并具有能 承受高水头压力、密度低、不吸水 和高耐用度的浮力材料。

　　③在钻井泥浆循环过程中，泥浆 从井底上返到海底流经立管管后， 由于井筒直径变大，流速减慢，所 以泥浆中颗粒较大的岩屑出现沉降 现象，给钻井和录井工作造成困 难；此外，由于水深立管增长，增 加了对地层的液柱压力。为此，必 须釆取措施，使泥浆中携带的岩屑 按正常速度上返到平台上和减低立 管液柱的液体密度。采取的措施参 照前述双压力梯度钻井液钻井的装 备与工艺进行作业。

　　④长尺度立管的稳定性、疲劳寿 命也是值得关注与解决的问题（如 采用应力应变和角度指示仪等）。 ⑤采用减少钻井时间和费用的 无立管技术，包括深水重返井位技 术等。

　　B.欠平衡钻井、井涌与井喷控制 问题：①深井欠平衡钻井具有以下优 点：有效提高钻速；有效地保护生产 层产出能力；更灵敏地检测地层压力 和估计地层破裂压力；更好地进行压 力控制；更科学地选择套管鞋位置， 节约套管费用；对钻井中的复杂问 题，如压差卡钻、井眼不稳定和地层 漏失等減少到最小程度。鉴于上述优 点，在深井中推广欠平衡钻井工艺是 具有重要的举措。

　　②深水和超深水钻井井涌的早 期预测、井控软件的开发与应用、 深水和超深水BOP控制系统的可靠性 等，均是值得关注与解决的问题。 C .高压喷射钻井中泵压、排 量、钻头、钻压等参数的正确选 择：由于DW和UDW钻井设备具备了采 用大排量、高泵压的条件，充分利 用泥浆水力能量一部分直接转化为 机械能，驱动井下动力钻具，带动 钻头以较高的转速破碎岩石，提高 机械转速；另一部分直接用于水力 破碎和清除岩屑，抵消井底岩屑受 到的压持作用，排除重复破碎，进 而提高机械钻速。因此，对泵压、 排量、钻头、钻压等参数的正确选 择，显得更加重要。可以通过成熟 的DD和UDD钻井电脑软件编程进行显 示与控制。

　　D.水化物控制：在DW和UDW高 压条件下，天然气水合物（即可燃 冰）极易形成。对于DW和UDW钻井， 应十分重视预测水化物的形成；解 决钻井系统中水化物的防止与排除 办法等。

　　E.超深水和超深井钻、完井液的 选择配制相关技术要点：在UDW和UDD 钻井中，钻井泥浆是非常重要的因 素。为了满足双钻机钻井工艺的要 求，钻井平台泥浆泵的数量要从过 去的2台增加到4～5台，压力级别至 少要达到52.5MPa（7,500psi）；在 平台上要具有两种系统的泥浆；平 台（船）的液体泥浆仑储容积应达 到1,000～1,500m3，最高接近3,000m3 （如“全球圣达菲开发钻工1号”和 “2号”半潜式平台，其工作水深为 2,286m即7,500ft, 液体泥浆舱储容 积达2,981m3）。

　　要研制适合深水钻井的钻井液， 使其能有效控制井下压力，减少对 油气层的损害，保持井眼稳定，便 于顺利地携带出井下固相物，清洁 和润滑井底钻具，提供良好的测井 条件，具有更高的耐温性能和小的 腐蚀性等。从而保证钻井液粘度、 切力、失水、抗高温等的不同性 能，以满足UDW和UDD钻井需求。 为在UDW和UDD钻井、试油发现可 采油气后，可立即进行完井作业。 故平台（船）还必须备有足够的完 井液和相应的配制材料。如“全 球圣达菲（GSF）Jack Ryan号 ” 钻井浮船（其工作水深为2,438m即 8,000ft）除备有液体泥浆舱容为 2,109m3外，还备有舱容为1,113m3 的完井液；“Belford Dolphin号” 钻井浮船（其工作水深为3,048m即 10,000ft）除备有液体泥浆仑容为 2,500m3外，还备有仓容为493m3的完 井液。【未完待续】米博体育官网米博体育官网