深水半潜式钻井平台防喷器控制系统升级探讨

为了解决深水半潜式平台防喷器控制系统存在系统落后、操作时间长、应急能力不足、冗余度低等问题,此文从深水半潜式钻井平台防喷器地面控制和水下控制系统分析,对比超深水半潜式钻井平台防喷器控制系统特点,结合实际现场作业经验和需求,探讨将目前深水半潜式钻井平台防喷器地面与水下控制系统进行适当的改造与升级方法,以实现较小的投入,达到快速升级防喷器控制系统和稳定安全地操作水下防喷器的目的,提出了改进升级的方法,旨在为今后我国深水半潜式钻井平台防喷器控制系统升级工作提供参考。     

中海油服已具备半潜式钻井平台深海钻井能力

中海油服有限公司的Atlantis人工海底深水钻井专利技术近日在中国南海大陆架成功完成全面测试。这标志着中海油服已具备利用半潜式钻井平台进行深海钻井作业的技术能力。Atlantis技术的原理是在水下约250--400m的深处放置一个浮筒用以安放井口和防喷器,再通过回接管把浮筒与海底井口相连接,并与半潜式钻井平台相配合,能够使半潜式平台到更深的海域作业。     

水下防喷器应急功能执行装置设计制作和功能测试

本文以某半潜式钻井平台井控设备升级改造后,首次对水下防喷器应急功能测试为例,阐述了水下防喷器应急功能相关知识和工作原理;平台技术人员分析研究了该平台南海作业海域的具体海况和ROV的自身情况,设计制作出满足平台防喷器应急功能测试的"面板导向式"ROV连接器携带装置,成功解决了在恶劣海况条件下ROV连接器与防喷器应急功能控制面板的对接问题;并提出了防喷器应急功能测试结果的有效验证方法,可为国内水下防喷器应急功能的使用提供指导和借鉴。     

高温高压井水下防喷器组事故安全阀故障分析及对策

以"勘探三号"半潜式钻井平台承钻的东方某高温高压井为例。阐述了高温高压井水下防喷器组事故安全阀的故障现象,从分析系统的工作原理入手,通过建立事故安全阀故障树,经过现场检查和大量分析,得出事故安全阀故障主要原因是防喷器控制软管束内的先导管无法将3000psi压力传递到SPM阀,造成下部内侧压井事故安全阀无法打开,导致压井管线失效。通过回收下部隔水管组,更换备用的先导管等措施,消除了事故安全阀的故障,提出了防范措施,可供国内海上高温高压钻井作业,半潜式钻井平台水下防喷器组事故安全阀故障分析、解决提供指导和借鉴。     

深水剪切闸板防喷器控制压力平衡装置研究

水下防喷器及控制系统是确保安全钻井的海洋井控装备,需要使用水下蓄能器提供压力控制液。随着工作水深的增加,水下蓄能器数量骤增。为了减少水下蓄能器的使用数量,设计了深水剪切闸板防喷器控制压力平衡装置。该装置通过海水静压平衡深水剪切闸板防喷器打开和关闭功能的控制压差,降低最小操作压力,提高水下蓄能器的容积率,进而减少水下蓄能器的使用数量,使额定压力21.0 MPa的水下防喷器控制系统能够完成高压剪切关井;在紧急情况可以使用海水关闭剪切闸板防喷器,确保钻井安全。通过计算1 500 m钻井平台水下剪切闸板防喷器加装控制压力平衡装置后,只需配备16个57 L水下蓄能器,水下蓄能器使用量减少为原控制系统的1/2,因此减小了水下防喷器控制系统的体积。该装置的应用可降低钻井装备的成本。     

半潜式平台表层卡套管处理与认识

下套管过程中发生卡套管复杂情况是半潜式钻井平台钻井作业的重大难题之一,半潜式钻井平台作业时,套管若无法下到位,则下一步作业将无法开展,其处理难度及风险远高于固定式钻井平台。此文以南海东部海域恩平区块一起半潜式钻井平台表层?339.7 mm套管从发生卡套管到快速解卡的案例为例,从地层特性、钻井液性能、井身结构方面开展具体分析,并提出了半潜式钻井平台表层压差黏附卡套管的快速处理方法和预防措施,对于后续预防和处理表层压差卡套管具有可靠的借鉴与指导性意义。     

“海洋石油981”超深水钻井装置防喷器系统可靠性分析

超深水钻井环境和技术工艺复杂,对钻井作业安全提出了极高的挑战,而超深水钻井装置防喷器系统是确保钻井和井控作业安全的核心设备。利用冗余方法从防喷器系统配置和测试2个方面对"海洋石油981"超深水钻井装置防喷器系统进行了可靠性分析,结果表明:除了全井段使用88.900 mm钻杆作业和剪切钻杆的工况外,防喷器及其控制系统是一个多重冗余配置系统,系统的可靠性是足够的。在此基础上,提出了进一步提升"海洋石油981"平台防喷器系统可靠性的配置方案建议。     

半潜式钻井平台在恶劣海况下的一开技术

在南海海域,海洋的高流速环境会对半潜式钻井平台一开作业产生很大影响,为了使海洋钻井的昂贵费用有所降低,钻井作业者急需一种应付高流速问题的技术。文中介绍了半潜式钻井平台在高流速海域钻井作业时,防止表层打斜的一种新方法。应用该方法突破现行的常规作业程序,可以让半潜式平台在海流较大的情况下正常开钻,从而避免了为等平流而耽误开钻时间。该方法在南海西部莺歌海高流速海域的成功应用表明这种新技术是可靠的,可以有效节约建井时间和成本。     

储能瓶可用液量分析与使用建议

防喷器及其控制系统是石油钻井作业中必不可缺少的设备,而储能瓶又是防喷器控制系统的重要设备,因此对储能瓶可用液量进行分析变得相当重要。介绍了与储能瓶密切相关的常识、概念和储能瓶的工作原理,并利用函数曲线直观详细地分析了地面储能瓶和水下储能瓶可用液量与其内氮气压力之间的关系,并给出可操作性强的使用建议。     

深水半潜式钻井平台钻井能力及应用效果分析

研究了深水半潜式钻井平台钻井的作业能力,对比分析了国内第六代深水半潜式钻井平台与其他国内半潜式钻井平台以及国外典型第六代深水半潜式钻井平台的主要参数,并总结了该钻井平台实际钻完井的作业情况;比较了国内主要半潜式钻井平台及国外半潜式钻井平台在南海深水钻井作业的情况。比较结果表明国内第六代深水半潜式钻井平台建井周期、作业时效等参数均优于其他钻井平台,说明该钻井平台的钻井作业能力不仅优于国内其他钻井平台,而且也优于国外典型的第六代半潜式钻井平台。     

半潜式钻井平台螺杆泵测试技术研发与应用推广

螺杆泵在海上稠油DST测试中具有优势,但由于受到钻井平台升沉特性制约而无法直接应用在半潜式钻井平台DST测试中。自主研发设计了半潜式钻井平台螺杆泵测试井口操作台和井口补偿配套系统,解决了钻井平台、测试管柱、抽油杆、驱动泵头在起下抽油杆、组装驱动泵头以及调整防冲距时存在相对运动的问题,从而实现了螺杆泵在半潜式钻井平台DST测试中的应用。半潜式钻井平台螺杆泵测试技术目前已在南海东部海域进行10余口井近20次作业,落实了近亿立方米的稠油地质储量,取得了显著经济效益,而且已被推广至南海西部及东海等海域,具有广阔的应用前景。     

深水水上防喷器钻井系统水下井口稳定性分析

采用水上防喷器(SBOP)系统进行深水钻井可以大大降低作业成本,但在SBOP系统的应用中还有许多问题需要探讨.建立了深水水上防喷器钻井系统水下井口稳定性分析模型并进行了分析,结果表明:采用水上防喷器系统,导管下入深度可以比常规隔水管系统浅,且导管直径越大水下井口的稳定性越好;大尺寸隔水管会导致水下井口产生较大的横向偏移和弯矩;随着水深的增加,水下井口的横向偏移和弯矩值逐渐增大;水下井口的横向偏移和弯矩值随着钻井平台漂移量的增大而线性增加,并且随着隔水管顶张力的提高而逐渐增大.     

超深水防喷器组及其控制系统配置探讨

超深水海域海洋环境极其复杂,对保证钻井安全的防喷器组及其控制系统的要求非常高。针对目前超深水防喷器组及控制系统没有统一的配置规范与标准和我国该方面产品研发及配置尚处于起始阶段的现状,提出了一种比较合理的防喷器组及控制系统配置方案。分析该方案中防喷器组中各种防喷器的功能和作用及控制系统的控制方法和特点,发现该方案与现行技术标准及HYSY981超深水钻井装置的防喷器组及其控制系统的配置方案相比,提高了对剪切防喷器的要求,并将备用控制系统和特殊控制系统作为了必配项目,超深水钻井作业的安全性和可靠性明显增强。      

钻井隔水导管自振特性及对海上钻井作业安全的影响研究

本文针对自升式钻井平台隔水导管在钻井作业中的工作状态,采用结构力学多自由度系统的自由振动研究方法,建立了隔水导管与防喷器系统的集中质量悬臂杆体系.本文通过求解主振型的位移方程和频率方程,得到了隔水导管系统的自振频率.根据常用钻井条件下的钻井隔水导管和防喷器的工程参数,结合自升式钻井平台工作实际情况,计算结果考虑不同水深条件下自振频率和作业海域的波浪周期,对于在不同海域,提出了在可能发生谐振的海域和水深情况下,作业者从隔水导管串与防喷器设计到钻井作业过程中,应该注意采取的工程措施,为制订合理的设计和工程参数,避免隔水导管发生损坏,保障钻井作业安全,提供了科学的决策依据.     

防喷器控制系统故障树的建立与定性分析

防喷器及其控制系统是井控设备的关键组成部分，其可靠与否直接关系到钻井作业及操作人员的安全。根据塔里木油田现场防喷器控制系统的相关资料，采用故障树分析法对防喷器控制系统故障模式进行了研究，建立了防喷器控制系统失效故障树，找出了易导致防喷器控制系统不能正常工作的故障点，为防喷器控制系统设计和维修提供了有益参考。     

水下闸板防喷器有限元建模及关井仿真分析

水下闸板防喷器在关井时井筒压力作用下闸板与壳体的相互作用应力复杂。为分析闸板防喷器关井状态时闸板与壳体的受力状态,在建立整套闸板防喷器三维仿真模型的基础上,对其承压壳体及双闸板进行了有限元分析计算。结果表明:防喷器闸板及壳体在额定载荷作用下均满足强度要求;防喷器高应力区域集中在壳体及闸板的接触部位,在防喷器检查及维保中应重点关注,确保钻井作业井控安全。     

半潜式钻井平台水下防喷器组侧门密封及失效机理分析

水下防喷器组是半潜式钻井平台海上钻探油气井过程中必备的井控设备,能有效解决引发的溢流、井涌、井喷等钻井安全问题。以"勘探三号"半潜式钻井平台水下防喷器组为例,阐述了水下防喷器组侧门总成及其密封形式,从分析侧门密封工作原理入手,通过大量的总结与分析,得出侧门密封失效的原因,通过采取合理增加门封O形密封圈的压缩率等措施,消除侧门密封失效隐患,提高工作的可靠性。可供国内半潜式钻井平台水下防喷器组侧门密封失效分析、解决提供指导和借鉴。     

深水海洋石油钻井装备发展现状

为加快我国深海油气开发的步伐,有必要深入调研和跟踪国外深水油气勘探的动态和成功经验,了解国外深水海洋石油钻井装备的结构特点、现状和技术水平。对国外深水半潜式平台和钻井船的特点、现状及发展趋势,深水平台钻机和隔水管系统的发展现状和技术水平,以及深水钻井防喷器系统的工作特点及应用情况做了介绍,对我国深水钻井领域的发展具有指导作用。     

“海洋石油981”完成首口海外深水井钻探作业

<正>中海油田服务股份有限公司(以下简称中海油服)所属的"海洋石油981"钻井平台顺利完成海外首口深水井钻井作业,已于2015年4月6日起航回国。"海洋石油981"这次海外作业是中海油服继"先锋"号、"进取"号、"创新"号3座深水半潜式钻井平台走出国门之后,我国自主设计建造的深水高端装备参与国际市场角逐迈出的又一重要步伐。此次承钻的深水井位于孟加拉湾海域1 732.7 m深的水下地层,完钻井深超过5 030 m,是该平台服役以来作业井深最深的1     

海洋深水钻井新概念——"ABS"装置

为解决使用水下井口施工带来的问题,挪威开发出了人工浮筒海底(ABS)。介绍了ABS的构造和主要技术参数,预测了ABS的应用前景及使用ABS在深水作业时的风险。使用ABS在深水作业时最大的风险是:如果ABS与连接管柱之间出现脱落,ABS快速上浮冲撞平台会导致财产损失、人员伤亡和环境污染。由于应用ABS可以延伸和扩张半潜式钻井平台的能力,有效利用现有的半潜式钻井平台,达到提高深水油田开发效益的目的,因此应用前景广阔。