雙井架鉆井工藝路徑

1、雙井架鉆井工藝路徑編寫：審核：批準(zhǔn)：煙臺(tái)杰瑞石油裝備技術(shù)有限公司1雙井架簡(jiǎn)介在深海石油鉆井初期，半潛式鉆井平臺(tái)采用的都是單口井作業(yè)系統(tǒng)，即在平臺(tái)上配置一臺(tái)鉆機(jī)。由于海洋鉆井成本高，配置雙井架鉆機(jī)可有效提高作業(yè)效率，主要表現(xiàn)在：1）采用雙鉆機(jī)并行作業(yè)方法，減少了鉆井平臺(tái)組裝拆卸鉆桿及下放回收水下器具等作業(yè)所占用的時(shí)間；2）平衡重載和輕載需要，應(yīng)為深水海域鉆井時(shí)，隔水管和防噴器等的重量比鉆具重量要大得多，如用常規(guī)的一個(gè)井架和一套起升系統(tǒng)會(huì)造成鉆機(jī)絞車非常龐大，很難做大無級(jí)變速，正常鉆井時(shí)絞車起升和下放的速度就會(huì)受到影響，從而影響鉆井效率，而雙提升系統(tǒng)可有效解決這一問題。一套起升系統(tǒng)用于載荷相對(duì)較小

2、的正常鉆井的起下鉆，另一套起升系統(tǒng)用于速度相對(duì)較慢的起升和下放隔水管和防噴器。深水鉆機(jī)鉆井工藝比近海鉆機(jī)更加復(fù)雜，起下鉆和連接鉆桿消耗時(shí)間更多。雙井架鉆機(jī)配置有兩套鉆井及排管系統(tǒng)，通過主輔井口配合并行操作，可顯著提高鉆井效率，理論上雙井架鉆機(jī)相對(duì)普通鉆機(jī)效率可提高31.6%。例如美國(guó)雙聯(lián)井架鉆井船Discover Spirit在Aconcagua海洋氣田鉆探時(shí)大約節(jié)省了25%的作業(yè)時(shí)間。雙井架鉆機(jī)已成為新型高性能深水鉆機(jī)的典型標(biāo)志。本項(xiàng)目雙井架基本參數(shù)如下表：性能指標(biāo)參 數(shù)性能指標(biāo)參 數(shù)環(huán)境溫度-20+50名義鉆井深度（5”鉆桿）12000m井架底部跨距24.3×18.2m井架凈空高

3、64m表2.1雙井架參數(shù)2雙井架鉆井工藝分析雙井架鉆井工藝需要根據(jù)鉆機(jī)布置的不同具體分析。一般從以下兩方面入手：1）鉆具移運(yùn)排放工藝路徑；2）主輔鉆機(jī)并行作業(yè)工藝路徑；下面將對(duì)這兩方面做詳細(xì)介紹。2.1鉆井模塊布置方案使用雙井架的深水鉆井船鉆井工藝流程復(fù)雜，多任務(wù)并行操作。涉及鉆具移運(yùn)排放系統(tǒng)、隔水管處理系統(tǒng)、防噴器和采油樹處理系統(tǒng)和升沉補(bǔ)償系統(tǒng)等。本項(xiàng)目主輔鉆機(jī)的井口中心距離為40英尺，艉部鉆機(jī)為主鉆機(jī)，艏部鉆機(jī)為輔鉆機(jī)。鉆臺(tái)結(jié)構(gòu)正下發(fā)為月池，船體開口為25m×9.7m，在月池上方布置有隔水管張緊系統(tǒng)及其導(dǎo)軌。鉆井船左舷布置2臺(tái)鉆井絞車及鉆具移運(yùn)排放系統(tǒng)的指梁和排管機(jī)，鉆井船右舷為

4、司鉆控制室、鐵鉆工和死繩固定器等。節(jié)流壓井管匯和液氣分離器等布置于井架周圍。井架后方為隔水管存儲(chǔ)區(qū)及隔水管吊機(jī)和貓道機(jī)，井架前方為鉆桿和套管存儲(chǔ)區(qū)及折臂吊和貓道機(jī)。防噴器和采油樹分別布置在左右舷，通過各自的吊機(jī)和轉(zhuǎn)運(yùn)車送至井口。圖2.1鉆井模塊總體布置圖圖2.2鉆臺(tái)面布置圖2.2鉆具移運(yùn)排放工藝路徑鉆具移運(yùn)排放系統(tǒng)主要包括以下設(shè)備：關(guān)節(jié)吊、貓道機(jī)、排管機(jī)。為實(shí)現(xiàn)雙鉆機(jī)并行作業(yè)，2套排管系統(tǒng)布置于井架艏艉位置。鉆桿的操作流程為：a、艏部關(guān)節(jié)吊將堆場(chǎng)內(nèi)鉆桿吊起，移動(dòng)至貓道機(jī)滑軌；b、貓道機(jī)將鉆桿輸送到輔井口上方，排管機(jī)吊環(huán)下將提升鉆桿，排管機(jī)機(jī)械臂夾持鉆桿并將其下放至鉆盤；c、第二根鉆桿，提起下放

5、與第一根鉆桿中心對(duì)齊，鐵鉆工移動(dòng)到位將兩根單根連接；d、第三、四根鉆桿處理方式與第二根相似；e、四立根連接完成后由排管機(jī)將立根提起，移動(dòng)到指梁存放；小直徑套管作業(yè)工藝與鉆桿類似，套管經(jīng)動(dòng)力貓道輸送至鉆臺(tái)，頂驅(qū)提升放入轉(zhuǎn)盤，鐵鉆工緊扣對(duì)接后，直接下放；大直徑套管作業(yè)需要排管機(jī)機(jī)械臂扶持。隔水管處理部分完全由主鉆井中心完成，隔水管由起重機(jī)提升至動(dòng)力貓道，送至主鉆井中心，頂驅(qū)將隔水管吊起，多功能機(jī)械臂扶正隔水管，由主鉆井中心密封連接后下放。2.3主輔鉆機(jī)并行作業(yè)工藝路徑主輔鉆機(jī)并行作業(yè)是提升鉆機(jī)效率的關(guān)鍵因素。通過主鉆機(jī)、輔鉆機(jī)及鉆井船動(dòng)力定位系統(tǒng)(DPS-3)的相互配合，實(shí)現(xiàn)以下主輔鉆機(jī)的并行作業(yè)

6、工藝路徑：主鉆機(jī)Main Rig輔鉆機(jī)Aux Rig鉆井船Drilling Ship在主鉆機(jī)中心連接及下放30”套管在輔鉆機(jī)中心連接及下放36”底部鉆具組合(BHA)此時(shí)鉆井船定位在輔鉆機(jī)對(duì)準(zhǔn)井口中心處在輔鉆機(jī)鉆井時(shí)，主鉆機(jī)繼續(xù)下放30”套管鉆具抵達(dá)預(yù)定位置后開始進(jìn)行鉆井作業(yè)主鉆機(jī)繼續(xù)下放30”套管鉆井達(dá)預(yù)定深度后起鉆，將36”鉆具組合從井內(nèi)提出30”套管已抵達(dá)海底，主鉆機(jī)開始下套管作業(yè)輔鉆機(jī)繼續(xù)提出36”鉆具并回收輔鉆機(jī)將鉆具從井內(nèi)提出后，鉆井船利用DPS-3定位系統(tǒng)將主鉆機(jī)正對(duì)井口中心主鉆機(jī)下套管作業(yè)結(jié)束后，開始固井作業(yè)輔鉆機(jī)收回36”鉆具組合后，開始連接并下放26”底部鉆具組合(BHA)

7、主鉆機(jī)固井作業(yè)結(jié)束后，提出30”下井管柱輔鉆機(jī)繼續(xù)下放26”底部鉆具組合主鉆機(jī)管柱與井口脫離后，鉆井船移位，將輔鉆機(jī)正對(duì)井口中心處主鉆機(jī)繼續(xù)提出30”下井管柱鉆具抵達(dá)預(yù)定位置后開始進(jìn)行鉆井作業(yè)管柱回收結(jié)束后，主鉆機(jī)開始連接并下放20”套管鉆井達(dá)預(yù)定深度后起鉆，將26”鉆具組合從井內(nèi)提出利用防噴器吊機(jī)將防噴器(BOP)移動(dòng)至轉(zhuǎn)運(yùn)車上將主鉆機(jī)下放的20”套管懸掛在導(dǎo)軌上，并將其移動(dòng)至井架中心輔鉆機(jī)繼續(xù)提出26”鉆具并回收轉(zhuǎn)運(yùn)車將防噴器移動(dòng)至主鉆機(jī)中西正下方防噴器就位后，主鉆機(jī)開始連接隔水管與防噴器輔鉆機(jī)繼續(xù)提出26”鉆具并回收主鉆機(jī)繼續(xù)連接、下放隔水管26”鉆具回收完成后，將20”套管移至輔鉆機(jī)正下方主鉆機(jī)繼續(xù)連接、下放隔水管輔鉆機(jī)繼續(xù)下放20”套管主鉆機(jī)繼續(xù)連接、下放隔水管20”套管抵達(dá)海底后，輔鉆機(jī)開始下套管及固井作業(yè)輔鉆機(jī)固井作業(yè)結(jié)束后，提出20”下井管柱輔鉆機(jī)將鉆具從井內(nèi)提出后，鉆井船利用DPS-3