海上钻井井口装置及各次开钻和井口安装

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1、上次课回顾1、回顾浮动平台的六种运动（三摇两漂一升降）；2、钻进过程的升沉补偿方式：伸缩钻杆、死绳恒张力、天车恒张力补偿、大钩恒张力补偿；3、井深测量、井下缆线作业的升沉补偿（大钩恒张力、辅助的滑轮）。海上钻井井口装置、钻井施工及井口安装本次课的内容1、海上钻井井口装置（水上井口装置、水下井口装置）；2、各次开钻施工及井口安装（导管井段、表层套管、其余各层套管）。海上钻井井口装置、钻井施工及井口安装海上钻井井口装置海上钻井井口装置描述：井口装置就是保证我们油气开发活动的正常进行而在地面、在油气井井口安装的一系列设备（德阳生产实习的采气树就是生产阶段的井口装置）。海上钻井井

2、口装置是指在海洋油气钻井阶段以预防井喷而安装的防喷器系统和其它辅助设备（隔离海水设备和防止浮动的设备）。海陆钻井井口装置对比陆上井口装置海上井口装置（水上井口）海上井口装置（水下井口）与陆上井口装置相比，海上井口结构复杂，多了隔离海水和防止升降运动的设备防喷器组防喷器组1海上钻井井口装置海上钻井井口装置的主要功用：1、安装防喷器，控制井口，实现防喷、放喷和压井（与陆上井口相同的功能）；2、连接平台井口和海底井口，引导钻具进入井眼，并隔绝海水，在钻柱外形成环形空间，利于钻井液循环。适用范围所有底撑式的钻井平台均适用：固定式平台、坐底式平台和桩脚式平台等1.1水上井口装置用隔

3、水管将陆上井口装置的防喷器组支撑到水面以上（钻井平台上），方便各种操作。下部钻井平台隔水导管防喷器组与陆上钻井平台相似之处水上井口装置与陆上井口的异同（1）水上井口装置有一个长长的隔水管，穿过整个海水层，隔离海水、引导钻具；（2）水上井口装的隔水导管上有一个泥线支撑器或泥线悬挂器、而陆上没有。水上井口装置与陆上井口装置的区别隔水导管泥线支撑器“泥线”的定义：就是海水与海底交界之处，即海底的表层处。此处乃是一层淤泥，所以称为泥线。泥线支撑器的作用：悬挂各层套管、减轻平台承重。特点：泥线支撑器以上的套管延长到平台上。泥线悬挂器泥线悬挂器的作用：悬挂各层套管柱的重量。泥线悬挂器

4、的特点：利用下一层套管的套管挂悬挂在上一层套管的座环上而不断加深。泥线悬挂器之上没有套管，是通过一个下入工具与钻柱连接，钻柱延长到平台上，在注水泥固井之后，将钻柱倒开并起出来，这样在是。钻完井后，平台可以移走，泥线以上的海水中没有套管。建立采油平台是从泥线悬挂器上将套管回接到采油平台上。泥线支撑器与泥线悬挂器的区别：泥线支撑器用于固定式平台，泥线悬挂器用于移动式平台。泥线支撑器是坐在井底，泥线悬挂器是连接在上部钻柱上，泥线支撑器永久留在海底井口，泥线悬挂器在完钻后随移动平台搬走。泥线支撑器的套管挂之间仅存在悬挂关系，即内层套管悬挂于外层套管的座环上。两层套管之间的密封在平

5、台上的套管头处。而泥线悬挂器的套管挂之间不仅存在悬挂关系，而且两层套管之间的密封也在悬挂器处（与承重能力相关）。水下井口装置的特征：水下井口装置有补偿升沉运动的伸缩部件。伸缩部件和弯曲部件存在密封问题，只能承受低压。水下井口装置防喷器靠近海底。防喷器系统必须放置在伸缩部件的下面，因为防喷器关闭时防喷器以下将是高压。1.2水下井口装置水下井口装置的组成和控制：在地面上预制成三大整块组合——导引系统，防喷器系统和隔水管系统。在海上作业时，用快速连接器将各个连接起来。由于防喷器系统和快速连接器都在水下，用远程遥控操作系统进行操作控制（压力和位移传感器、继电器），有时候也用机器人

6、和潜水员直接处理。1.2水下井口装置（1）水下井口装置的导引系统导引系统包括井口盘，导引架，导引绳及其张紧装置（平台上）。导引系统是整个水下井口装置的基础。井口盘结构：井口盘是一个直径3m圆饼形部件，中心开孔（孔直径1m）；井口盘与其送入工具连接，送入工具上接钻柱，不断接长钻柱将井口盘下到海底，完钻后退出送入工具、起出钻柱；井口盘依靠巨大的重量（10－20吨）固定在海底，这就确定了海底井口的位置。导引架结构：有四个导引柱，每根柱上有一根永久导引绳。有的导引架上还固定有水下摄影或水下电视系统。导引架固定在导管上，并随导管一起下入。下入时，依靠井口盘上的临时导引绳，准确进入井

7、口盘的内孔，将导引架坐在井口盘上。导引绳张紧系统：由于平台随海水运动有上下升沉运动，所以导引绳将忽紧忽松。所以需要有恒张力装置来张紧导引绳。临时导引绳和永久导引绳都需要张紧。导引绳是利用气液弹簧原理提供恒张力的。导引绳的一端固定在导引柱上，另一端固定在平台上。（2）防喷器系统防喷器系统是水下井口装置的核心部分。防喷器系统包括：万能防喷器剪切闸板防喷器半封闸板防喷器全封闸板防喷器四通及压井防喷管线防喷器控制操作系统防喷器系统的导引架等。1）万能防喷器外形象南瓜形的多瓣橡胶芯子，橡胶芯子内置具有弹性的金属加强筋，外面是带内斜面的活