浮式钻井平台升沉运动分析

浮式钻井平台（船）在海上处于漂浮状态时,由于风浪的作用会产生升沉、摇摆、漂移等运动。重点分析了浮式钻井平台（船）的升沉运动特性并建立了运动数学模型,阐述了其对钻井船的影响,找出了钻井船升沉与波高、波浪周期的关系,并通过深水工程勘察船的工程实例对上述理论进行了验证,为浮式平台配套升沉补偿装置的设计提供依据。     

浮式钻井平台套管安全下放速度研究

深水浮式钻井平台钻井套管坐挂作业过程中下放速度过快易撞击井口造成井口下沉,目前该问题研究报道较少。基于深水钻井井口力学模型,建立了深水钻井井口承载能力计算模型;在此基础上考虑波浪对浮式钻井平台升沉速度的影响,根据能量守恒原理,建立了深水钻井套管坐挂时的最大下放速度计算模型。以西非某深水钻井二开坐挂φ508 mm套管为例进行了计算分析,结果表明:本文建立的浮式钻井平台套管下放速度计算模型与现场实际较为吻合,可对深水钻井套管安全下放作业提供指导。     

深水钻井平台钻机大钩载荷计算方法

在浅水平台钻机大钩载荷计算方法基础上,针对下隔水管与防喷器、下套管以及起下钻等作业工况,基于弹性杆振动理论,给出了合理确定深水钻井平台钻机大钩载荷的计算方法.以某深水钻井平台设计工况为例,确定了3000m水深、10000m井深条件下所需的大钩载荷,讨论了平台升沉运动幅值、运动周期以及钻井泥浆密度对钻机大钩载荷的影响,所获得的结论可供深水钻井平台设计和深水钻井作业参考.     

浮式钻井平台主要钻井设备选型分析

由于受各种因素的影响和约束,深水钻井设备的选型成为一个难题。主要分析了浮式钻井平台钻井设备参数与钻井深度的关系,包括钻机最大钩载及顶驱、绞车、转盘等参数计算,为深水平台钻井设备选型提供理论依据。     

海洋钻井绞车补偿系统技术分析

介绍了海洋钻井绞车补偿系统特点、补偿原理、动力配备、电机选型等。该绞车除具备常规的提升下放功能外,还具有主动补偿功能,可解决浮式海洋平台升沉对钻井作业的影响;该方案可替代其他类型的专用升沉补偿装置,具有传动简单、钻井效率高等优点,可减轻整个平台的质量,减少占用空间,减小投资成本。海洋钻井补偿绞车集绞车和补偿装置功能于一身,可广泛应用于浮式钻井平台。     

半潜式平台大直径三筒取心技术

在半潜式平台进行取心作业时,取心效果除受传统因素影响外,平台的升沉会对取心参数尤其是钻压的控制带来极大的挑战,同时,取心过程中岩心也极易因平台升沉而被拔断从而对取心进尺造成影响。介绍了在半潜式平台成功应用大直径三筒取心技术的案例,通过对工具选型及工艺措施的严格控制,完成两趟大直径三筒取心作业,累计取心进尺55.3 m,平均取心收获率100%。文中总结分析了在半潜式平台进行作业时取心技术的难点和现场工艺的实施,形成了一套适应性较强的半潜式平台大直径三筒取心技术,包括取心过程中工艺参数的把控和割心时方法的选取以及出心方式的选择,实现了大直径三筒取心技术在半潜式平台的成功应用,为该区块的取心作业积累了经验。     

深水钻井作业管柱纵向振动载荷分析

深水钻井作业过程中,管柱在平台升沉振动的作用下产生纵向振动载荷,影响管柱的强度安全。以深水下表层套管作业管柱为例,建立了具有复杂结构的深水作业管柱纵向振动力学模型,并利用振动力学理论分析了管柱的纵向自由振动特性及纵向受迫振动载荷。分析结果表明,在平台升沉振动的作用下,作业管柱的纵向振动以第1阶振型为主;管柱顶端截面上的纵向振动载荷最大,是作业管柱上的危险截面;当钻井平台的升沉振动周期接近作业管柱的固有周期时,将产生极大的纵向振动载荷;当表层套管下入深度较大时,采用壁厚大的钻杆作为送入管柱能有效降低管柱纵向振动所产生的轴向应力。该项研究结果可为深水钻柱和送入管柱的设计提供依据。     

平台运动对井下钻井液压力波动的影响分析

无隔水管钻井技术通过控制海底钻井液举升泵的转速和流量来控制旋转防喷器内的钻井液液面,进而达到控制井筒压力的目的.针对深水无隔水管钻井系统作业过程中钻井平台的运动响应对井下钻井液压力扰动的问题,建立了钻井平台-升沉补偿-钻柱纵向振动耦合模型和井下钻井液压力计算模型,分析了海洋环境因素对平台运动响应、钻柱升沉运动响应及井底...     

莺琼盆地半潜式平台超高温高压钻井取心技术

南海西部莺琼盆地超高温高压目的层安全压力窗口窄,超高温高压钻井取心作业井控风险高,且取心工具抗温要求高;地层泥砂岩交替多变,井底易沉砂造成堵心;同时采用半潜式平台进行取心作业,平台升沉导致取心参数控制困难.通过取心前充分调整高密度钻井液性能,保证井筒稳定;改造取心工具及优化取心钻具组合,增强取心工具防漏、防卡等能力;半...     

浮式钻井钻柱升沉补偿概述

分析了各种浮式钻井钻柱升沉补偿装置的原理、优缺点和应用情况,简述了国内外对海洋平台升沉补偿系统的研究现状,并结合我国现有资源和技术对发展深水钻井关键设备的前景提出了展望。     

深水钻进中采用低密谋钻井液的必备设备

欠平衡钻井技术在降低成本和提高油气藏产能上的显著效果促进了采用该技术所需的旋转控制头和其他设备的巨大进步。为了在深水浮式钻井平台上应用低密度钻井液技术和设备,巴西石油公司和其他几家作业和服务公司组成联合项目组,开发出了外隔水管旋转控制头、螺旋式多相分离器等设备,并在巴西海上Campos盆地深水油田浮式钻井平台上进行了低密度钻井液现场试验。     

海洋钻井升沉补偿系统技术分析

升沉补偿系统作为海洋浮式钻井平台的关键设备之一,不仅能提高钻井效率及安全性,而且能够延长钻井设备的使用寿命。升沉补偿系统主要包括钻杆柱补偿和隔水管系统补偿,分析了各种钻杆柱补偿形式和隔水管系统补偿的技术特点,同时探讨了我国升沉补偿系统的发展趋势。最后指出加大力度研发拥有自主知识产权的海洋浮式钻井平台升沉补偿系统,对我国进入海洋更深层次的勘探开发意义重大。     

全球深水钻井现状与前景

全球深水钻井工作量不断增加,深水钻井承包市场规模不断扩大,钻井作业水深纪录不断刷新。由于市场需求旺盛,全球深水浮式钻井装置的建造持续活跃,装置数量不断增加,供应总体偏紧,超深水钻井船逐渐成为建造的主流。深水浮式钻井装置主要分布在"金三角"地区(墨西哥湾、巴西、西非)。深水钻井业务虽技术难度高、风险大,但仍会在短短几年时间内实现跨越式发展,如Seadrill公司通过收购公司、投资建造和收购海洋钻井装置、优化重组和资本运作等方式,仅用5年多时间由一家新成立的小公司发展成为世界第二大海洋钻井承包商、世界一流的深水钻井承包商,其经验值得借鉴。     

钻柱升沉补偿试验台控制系统设计

为实现海洋钻井用升沉补偿装置的国产化,采用相似原理设计了海洋钻井平台钻柱升沉补偿试验台控制系统。该系统采用电液比例换向阀控制不对称液压缸模拟海浪升沉,可对升沉运动进行钻柱补偿控制;由于控制部件采用的电液比例换向阀存在死区,系统采用PID和死区补偿控制算法,较好地实现了海浪模拟和补偿控制。为保证升沉给定和跟踪控制精度,软件采用VB调用API函数,可对采样时间间隔进行精确控制。试验数据表明,该控制试验台可满足浮式钻井平台钻柱升沉补偿系统控制要求。     

海洋深水钻井力学与控制技术若干研究进展

深水钻井是深水条件下海洋油气工程关键环节之一。与近海浅水钻井不同，深水钻井必须面对更为复杂的海洋深水环境和作业条件，面临"下海、入地"的双重挑战，需要使用浮式钻井作业平台，采用特殊的深水管具系统（包括深水导管、送入管柱、钻井隔水管、套管柱等）、水下智能控制系统等，建立安全稳定的水下井口与钻井系统，具有高科技、高投入及高风险等基本特征。深水钻井管具是实施深水钻井工程不可或缺的基本工具，深水钻井管具系统在服役过程中受到海洋深水环境载荷和作业载荷的作用，表现出复杂的力学行为。通过主要介绍深水送入管柱、深水导管、深水钻井隔水管及深水水下井口等方面的研究进展，对深水钻井管具力学研究与工程实践具有参考价值。     

深水钻井动力定位平台允许漂移范围分析

目前深水钻井动力定位平台允许漂移范围计算需委托国外专业公司分析,且计算过程保密、结果考虑不全面,在分析了南海深水钻井动力定位平台作业风险和平台漂移警戒区划分的基础上,基于深水钻井平台隔水管系统挠性接头和伸缩节物理极限、平台应急解脱程序和作业经验分析,建立了深水钻井动力定位平台允许漂移范围实用计算方法,该方法可对平台极限解脱、红圈、黄圈和绿圈允许漂移范围进行全面的计算,已在国内外多个深水钻井平台数十口深水井得到了成功应用,保证了深水钻井动力定位平台的作业安全。     

180t浮式平台升沉补偿装置开发与试验研究

针对国外海洋升沉补偿装置价格昂贵的问题,开发了180 t浮式平台升沉补偿装置。该装置采用被动补偿和主动补偿联合控制模式,具有电反馈泵阀控制、并联增距半主动补偿、活塞运动等速设计以及跟随模拟信号测试等关键创新技术。对180 t浮式平台升沉补偿装置进行了静载和动载试验。试验结果表明,180 t浮式平台升沉补偿装置满足静载和动载工作要求,补偿精度达到80%以上。最后提出应进一步完成180 t浮式平台升沉补偿装置的工业性试验、加强安全阀国产化配套研究和继续开展补偿控制方式及补偿精度研究等3点建议。该装置的成功开发对海洋浮式钻井平台钻井系统的安全运行具有一定的参考作用。     

单趟钻三筒取心技术在涠洲11-1N油田的应用

海洋石油钻井成本高昂,在钻井取心作业中,取心进尺作业时间短,起下钻占了大部分时间,为了节约成本,提高时效,采用先进的Yb-8100型取心工具,设计了有3个取心筒配3个扶正器的钻具组合,在南海西部涠洲11-1N油田进行了首次单趟钻三筒取心作业,连续取心24.74m,收获率达99.99%。单趟钻三筒取心是取心技术的一次大胆尝试,它的成功实施可以直接节省两趟起下钻时间,实现高效经济取心作业,更为今后单趟钻三筒取心甚至更多筒取心技术的推广和应用积累了宝贵的作业经验。     

浮式波浪补偿装置研究及发展建议

浮式波浪补偿装置主要用于补偿海浪作用引起的船舶升沉运动以及水下洋流引起的升沉运动对负载的影响,消除升沉运动负载的载荷波动、 位移和速度变化.为了减轻波浪升沉运动对海洋作业船的影响,确保海洋平台作业安全,在分析国内外不同类型浮式波浪补偿装置研究现状的基础上,总结了系统总体设计和分析技术、 阀控(泵控)自动恒张力技术、 隔...     

国外超深水钻采平台的发展给我们的启迪

地球表面积约为5.11亿km2,海洋占了70.9%,占了我们人类生活和活动面积与空间的三分之二以上。海洋平均深度为3730m,海深3000～6000m占海洋总面积的73.83%,而大陆架水深为0～200m,仅占海洋总面积的7.49%。不难看出,向深海要石油,即向深水域发展海洋石油钻井采油装备,是今后较长时间发展的必然趋势。由于固定式采油平台工作水深超过100m之后,造价越来越昂贵,其允许经济极限工作水深大约小于450m。发展移动式、特别是浮式钻井采油平台显得特别必要;加上某些边际油田的开发,需要发展移动式采油平台,以节省建造昂贵的固定式采油平台的投资,使之能…