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海洋石油鉆井工藝

海洋石油鉆井分為勘探鉆井和生產(chǎn)鉆井兩類。在勘探井鉆井中，幾乎全部采用垂直鉆井；在生產(chǎn)井鉆井和調(diào)整井鉆井中，多采用鉆定向井或水平井。

不同海洋平臺石油生產(chǎn)井的鉆井方式：首先，井口平臺的鉆井主要有：自升式平臺懸臂于井口平臺的鉆井；自升式平臺平移鉆機(jī)至井口平臺的鉆井；井口生產(chǎn)平臺以半潛平臺（或鉆井駁船）為輔助平臺的鉆井。其次，用海底基盤的預(yù)鉆井主要有：半潛式鉆井平臺或鉆井船對具有海底基盤的預(yù)鉆井和自升式平臺對具有海底基盤的預(yù)鉆井。再次，固定平臺的直接鉆井最后，還有為海底完井的深海浮式鉆井和近水面完井（假想海底）的深海浮式鉆井。

海洋非浮式鉆井工藝 海洋非浮式鉆井，主要指在自升式平臺、坐底式平臺或?qū)Ч芗艿裙潭ㄆ脚_上鉆勘探井或生產(chǎn)井。其主要工藝概要是：進(jìn)行海洋非浮式鉆井工程設(shè)計。主要含井身結(jié)構(gòu)設(shè)計、套管柱設(shè)計及選擇套管規(guī)范、BOP組及井口系統(tǒng)選擇、鉆具組合設(shè)計、水力參數(shù)設(shè)計、鉆頭及鉆進(jìn)參數(shù)設(shè)計、固井設(shè)計、鉆井液設(shè)計、編制鉆井作業(yè)進(jìn)度計劃、編制鉆井程序、定向鉆井工程設(shè)計及編制鉆井材料清單和鉆井費(fèi)用預(yù)算等；自升式平臺勘探井鉆井工藝程序。自升式平臺勘探井鉆井工藝程序主耍包括：① 自升式鉆井平臺拖航(或自航)進(jìn)入新的井位簡要程序② 鉆井工藝程序③ 自升式鉆井平臺撤離井位作業(yè)程序； 固定式平臺勘探井鉆井工藝程序與自升式平臺勘探井鉆井工藝程序基本類同。主要點是：用打樁法或者用911.4mm(36in)鉆頭鉆孔，鉆至一定深度后下入762mm(36in)導(dǎo)管，用水泥固井；用660.4mm(26in)鉆頭鉆孔至設(shè)計井深，下508mm(20in)套管，用水泥固井、候凝并測試固井質(zhì)量；在平臺上安裝514.4mm(201/4in)BOP組；鉆開508mm套管內(nèi)水泥塞并繼續(xù)鉆井至設(shè)計井深；下340mm(133/8in)套管后水泥固井、候凝并測試固井質(zhì)量；拆移514.4mm BOP組，安裝508mm×340mm (20in×133/8 in)套管掛、座掛340mm 套管；在340mm 套管掛上面安裝508mm×304.8mm×340mm盤根補(bǔ)心；在其上將井口頭四通和346mm(135/8 in)BOP組裝好并按規(guī)定試壓；用311.2mm(121/4 in)鉆頭鉆開340mm套管內(nèi)水泥塞并繼續(xù)鉆井至設(shè)計井深；下244.5mm(95/8in)套管至設(shè)計深度并座掛于340mm 套管懸掛頭的內(nèi)錐面上；用水泥固井、候凝并測試固井質(zhì)量；安裝304.8mm×244.5mm(12in×95/8in)套管掛；安裝304.8mm×304.8mm×244.5mm(12in×12in×95/8 in)盤根補(bǔ)心、346mm BOP組和四通；按規(guī)定進(jìn)行所有盤根的密封性測試；鉆開244.5mm套管內(nèi)水泥塞并繼續(xù)鉆井至設(shè)計井深；下177.8mm(7in)套管至設(shè)計深度；用水泥固井、候凝并測試固井質(zhì)量；安裝304.8mm×177.8mm盤根補(bǔ)心并測試所有盤根的密封性。為節(jié)約177.8mm（7 in)套管，也可采用177.8mm尾管懸掛器懸掛177.8mm套管至設(shè)計井深，用水泥固井、候凝并測試固井質(zhì)量。

海洋浮式鉆井工藝 海洋浮式鉆井工程設(shè)計與海洋非浮式鉆井工程設(shè)計中，除涉及浮式鉆井的特殊要求外，其余基本相同。

海洋浮式勘探井鉆井工藝程序簡摘：目前，通常在海洋油氣鉆井使用的套管程序（外徑）為：762mm (30in)、 508mm (20in)、346mm（13 3/8in)、244.5mm（9 5/8in)、177.8mm（7in) 和 139.7mm （5 1/2in)。

為適應(yīng)深水和超深水鉆井，其套管程序（深海深井套管外徑）為：914.4 mm（36in）、 660.4mm（26in)、508mm（20in)、 406.4mm（16in)、 346mm（135/8in)、298.5mm（11 3/4in)、244.5mm（95/8in)、 193.7mm（7 5/8in)和165mm （6 1/2in)。

以水深≤200m的海洋鉆井為例：設(shè)井深自轉(zhuǎn)盤平面以下為5,000m。

井身（鉆頭）結(jié)構(gòu)尺寸：914.4mm(36in)×660.4mm(26in)×444.5mm(171/2in)或393.7mm(151/2in) ×317.5mm(121/2in)×216mm(81/2in)。

套管程序（外徑）為：762mm (30in)×508mm (20in)×346mm（133/8in)×244.5mm（95/8in)×177.8mm（7in)。

套管長度（m）：75~120(30in導(dǎo)管)，300~400(20in套管)，1,200～1,600(133/8in套管)，2,200～3,400(95/8in套管或尾管)，2,500～5,000(7in尾管)。（注：本處所指導(dǎo)管長度系泥線以下的長度，導(dǎo)管一般下70～110m，其他套管下入長度取決于地層情況、生產(chǎn)層位置、當(dāng)時的鉆井具體情況和井深等因素。）

浮式鉆井工藝程序簡摘如下，下入井口盤（或稱井口基板）；鉆914.4mm(36in)井眼、下762mm （30in）導(dǎo)管并固井 ；鉆660.4mm (26in)井眼、下508mm (20in)套管、固井并下入安裝BOP組和立管(隔水管)系統(tǒng)；鉆444.5mm (171/2in)井眼,下346mm (13 3/8in)技術(shù)套管并固井；鉆317.5mm (121/2in）井眼，下244.5mm (95/8in)技術(shù)套管、固井；鉆216mm (81/2in)井眼，下177.8mm (7in)生產(chǎn)套管、固井。 試油，封井、加蓋防腐帽，回收立管（隔水管）系統(tǒng)與BOP組等。用鉆桿試油（DST），不管其結(jié)果如何，在油氣層上部打水泥塞封井。如要在近兩年內(nèi)直接利用該井生產(chǎn)，則在井口加蓋防腐帽；如無利用價值，可下水下割刀或下入專用切管炸藥，回收部分套管和井口頭組、永久導(dǎo)向架與井口盤等，以清除海底障礙物。

海洋浮式生產(chǎn)井鉆井工藝程序如下：以水深≤400m的海洋鉆井井身結(jié)構(gòu)為例：井身（鉆頭）結(jié)構(gòu)尺寸：914.4mm(36in)×660.4mm(26in)×444.5mm(171/2in)或393.7mm(151/2in) ×317.5mm(121/2in)×216mm(81/2in)。

套管程序（外徑）為：762mm (30in)×508mm (20in)×346mm（133/8in)×244.5mm（95/8in)×177.8mm（7in)。

鉆生產(chǎn)井基本程簡摘：下入安裝鉆井海底基盤、對海底基盤四個樁柱導(dǎo)向孔分別鉆孔、下入專用導(dǎo)向柱、水泥固井、候凝、最后調(diào)平基盤；進(jìn)行第一次開孔（簡稱一開）鉆井 ，即鉆914.4mm(36in)井眼、下762mm (30in)導(dǎo)管并固井（鉆井工藝與浮式勘探井相同，從略）；調(diào)移井口位置，進(jìn)行一開其它井的叢式集束鉆井（Pitch Drilling）作業(yè)；進(jìn)行第二次開孔（簡稱二開）鉆集束鉆井的作業(yè)。即鉆660.4mm(26in)井眼、下508mm(20in)套管、固井并下入安裝BOP組和立管系統(tǒng)（工藝與浮式勘探井的鉆井工藝同，從略）；以上述相同方法調(diào)移井口位置，進(jìn)行二開其余井的集束鉆井作業(yè)；進(jìn)行第三次開孔（簡稱三開）的集束鉆井作業(yè)。即分別鉆444.5mm(171/2in)井眼,下340mm(133/8in)技術(shù)套管并固井；進(jìn)行第四次開孔（簡稱四開）鉆井，即分別鉆317.5mm(121/2in)或311.2mm(12 1/4in）井眼，下244.5mm（95/8in)技術(shù)套管、固井。（注：進(jìn)行集束鉆井調(diào)換井位時，可按進(jìn)行集束鉆井調(diào)移井口位置的作業(yè)方法進(jìn)行，而勿須將整套BOP組和立管系統(tǒng)提出水面。下同。）；進(jìn)行第五次開孔（簡稱五開）鉆井，即鉆216mm(81/2in)井眼，下177.8mm(7in)生產(chǎn)套管、固井；封井、加蓋井口防腐帽，回收立管系統(tǒng)與BOP組，船或平臺撤離。下一步準(zhǔn)備進(jìn)行導(dǎo)管架平臺的安裝和平臺回接作業(yè)。 提高海洋石油鉆井效率、確保鉆井質(zhì)量涉及的主要新技術(shù)與新工藝：采用鉆柱升沉運(yùn)動補(bǔ)償器結(jié)合頂部驅(qū)動技術(shù)鉆井；運(yùn)用隨鉆測量技術(shù)結(jié)合定向井鉆井和測井技術(shù)；叢式集束鉆井技術(shù)與工藝；采用海底基板、浮式預(yù)鉆井技術(shù)；采用大功率導(dǎo)向鉆井螺桿液馬達(dá)、使用同一套組合鉆具鉆井技術(shù)；合理使用性能良好并有較大潤滑作用的泥漿體系；合理使用PDC鉆頭；推廣小井眼石油鉆井工藝；采用無人有纜遙控水下作業(yè)船（ROV）輔助鉆井的水下作業(yè)； 分支井鉆井技術(shù)；欠平衡鉆井技術(shù)；采用地質(zhì)導(dǎo)向鉆井儀器的水平鉆井技術(shù)(LWD和GST)等。