海洋钻井工程-2(井口装置)课件.ppt

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1、海洋钻井工程第一节海上钻井井口装置海上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；2、将平台井口和海底井口连接起来，引导钻具进入井眼，并隔绝海水，在钻柱外形成环形空间，以便在钻进时循环钻井液。第二章海上钻井工艺技术第二章海上钻井工艺技术1、水上井口装置与陆上井口装置的区别：（1）水上井口装置有一个长长的隔水管，穿过整个海水层（2）水上井口装置的隔水导管上有一个泥线支撑器（悬挂器），而陆上没有。一、水上井口装置第二章海上钻井工艺技术将各层套管的重量悬挂在泥线处。这样可以大大减轻固定平台的承重。每层套管下入时，利用套管挂悬挂在上一层套管的座环上。泥线支撑器以

2、上的套管延长到平台上。泥线支撑器的作用:(固定平台钻井)第二章海上钻井工艺技术泥线悬挂器的作用也是悬挂各层套管柱的重量。每层套管下入时，利用套管挂悬挂在上一层套管的座环上。悬挂器以上，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，这样在泥线悬挂器之上是没有套管的。钻完井后，平台可以移走，泥线以上的海水中没有套管。泥线悬挂器的作用:(移动平台钻井)第二章海上钻井工艺技术1.泥线支撑器用于固定式钻井平台，泥线悬挂器用于移动式钻井平台；2.泥线支撑器的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台上套管头处。而泥线悬挂器的套管挂之间不

3、仅存在悬挂关系，而且两层套管之间的密封在悬挂器处。泥线支撑器与泥线悬挂器区别第二章海上钻井工艺技术二、水下井口装置1、水下井口装置的使用背景及特点2、水下井口装置的系统组成3、本节重点第二章海上钻井工艺技术1、水下井口装置的使用背景及特点井口装置具有补偿浮动钻井平台随海水运动产生的6个自由度的运动。补偿升沉运动的伸缩部件，补偿平移和摇摆运动的弯曲部件（挠性接头或球接头）。伸缩部件和弯曲部件存在密封问题，只能承受低压。防喷器系统必须放置在这些部件的下面，因为防喷器关闭时防喷器以下将是高压。固定钻井平台浮式钻井平台水上井口装置水下井口装置升沉平移摇摆水下井口装置通常是在地面上预制成

4、三大组合—导引系统，防喷器系统和隔水管系统。在海上作业时，用快速连接器将两个组合连接起来。水下安装要有一套远程遥控操作系统。必要时还要有潜水作业装置或水下机器人操作。导引系统防喷器系统隔水管系统水下井口装置示意图(1)导引系统2、水下井口装置的系统组成(2)防喷器系统(3)隔水管系统(1)导引系统2、水下井口装置的系统组成导引系统包括：井口盘、导引架、导引绳及其张紧装置。导引系统是整个水下井口装置的基础。井口盘是第一个被安放在海底的圆饼形部件。中心开孔，孔内有与送入钻具配合的“J”槽。用于确定井位，并固定水下井口。井口盘上一般有两条临时导引绳。在平台上，将井口盘与其送入工具连接

5、，送入工具上接钻柱，不断接长钻柱就可将井口盘下放到海底，倒转钻柱可退出送入工具，并起出钻柱。井口盘依靠巨大的重量固定在海底，这就确定了海底井口的位置。井口盘及送入工具导引架结构：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，准确进入井口盘的内孔，并将导引架坐在井口盘上。然后将井口盘上临时导引绳割断。井口盘和导引架固定后就成为一口井永久组成部分。导引架安装过程永久导引绳的一端固定在导引柱上，另一端固定在平台上。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。松弛时

6、显然起不到导引作用，张力太大，又有可能将张紧绳拉断。所以需要有恒张力装置来张紧导引绳。导引绳也是利用气液弹簧原理提供恒张力的。导引绳通过复滑轮系统缩短气液弹簧的液缸活塞行程。导引绳张紧系统（2）防喷器系统防喷器系统是水下井口装置的核心部分。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等。防喷器组一般采用3~5个防喷器，通过连接器与套管连在一起。整个防喷器组外面有框架，框架的套管套在导向绳上.水下井口防喷器组防喷器系统各组分部件最顶部是两个万能防喷器(也称为多效能防喷器，或球形防喷器)。优点：万能防喷器可以抱紧任何尺寸的钻柱，可抱

7、紧钻铤，钻杆本体或接头，套管，电缆，钢丝绳，甚至可以全封。缺点：万能防喷器承受压力的能力有限，不能承受很高的压力。所以，万能防喷器仅仅在闸板防喷器不能起作用的时候使用。112344防喷器系统各组分部件半封闸板防喷器是防喷器的主要部分。在出现井喷溢流时，它可以抱紧钻杆本体，封闭钻杆外环形空间。通过上下两个半封闸板防喷器的配合，可以在井喷溢流情况下，强行起钻。112344防喷器系统各组分部件全封闸板防喷器，是当井内没有钻柱并需要关井时使用。112344防喷器系统各组分部件剪切闸板防喷器的使用环境