值，油井为1.5~3.5MPa，气井为3~5MPa。

井身结构的设计，是钻井设计的关键内容，必须遵循的 是：
钻井设计的基本原则

保证压力平衡，不出现喷漏同在一裸眼中。 压差不要过大，以免发生压差卡钻。 封固易漏、易垮塌、易缩径和易卡钻的井段。 探井的套管预留。 多层套管程序。

高压气井，套管下在高压油气层顶部，古潜山下在风化壳顶 部。浅层气顶部


张力系统
防喷器运送设备 阻流管汇及控制台
防喷器组的组成 从下至上的排列：


井口连接器
下双联闸板防喷器 上双联闸板防喷器 下万能防喷器 事故安全阀：安装在闸板防喷器的侧出口 防喷器组框架
以上组成，称为BOP STACK（防喷器组－避台风时，留 在海底）
防喷器组的组成

•
如果预测有浅层气，则需要钻17-1/2"领眼。
水下与地面井口装置
钻井程序

17-1/2"井眼与13-3/8"套管段作业（三开）

组合钻具钻水泥塞，钻出浮鞋后5-10米，做地漏试验。 17-1/2”井眼钻具组合：17-1/2"BIT+8"DC1+STB+8"DC2+STB +8"DC6 +8"(F/J+JAR)+SUB+5"HWDP17
平台就位设计 井身结构设计
钻井设计内容

钻井作业程序 弃井作业程序 特殊作业程序 钻井风险分析 应急计划 作业进度计划
防喷器和井口系统
套管柱设计 固井设计


钻井液设计
钻头设计 水力参数设计 钻具组合设计 井眼轨迹设计

钻井材料计划

地层评价计划
钻井设计的基本原则




海洋环境保护，是钻井设计必须遵循的原则。

钻井液的排放。 弃井设计。油气水层用水泥封堵，并试压合格，泥线下4米割断 。
钻井设计的基本原则

钻井设计要体现低成本的原则。


简化井身结构。
选用先进的工具、设备和技术。 优先使用国产材料。 提高钻井速度，降低钻井成本。
海底调查与土质调查
• •

井场资料：井位自然环境、土壤情况、浅层气等。 邻井钻井资料：复杂情况的处理、钻井液密度的使用。
钻井设计的基本原则

钻井设计应体现安全第一的原则。既要重视井下安全， 又要重视地面安全，把安全第一的原则贯穿到整个设计 中。 设计钻井液密度的原则。钻井液密度必须大于地层空隙

压力当量密度，小于地层破裂压力当量密度。安全附加

确定在设计排量下的工作泵压
•
确定泵压时要考虑泵的配件、管线、阀门及钻具的承受力。按国 际惯例，要求钻井泵在额定的最高工作压力的75%以下能长期正 常运行。

根据钻井液性能参数、钻井液在钻具内外的 流态、钻具结构和 本只钻头能达到的极限井深，计算出地面和井下各段的循环压 耗。
钻井液

1
钻井液是在旋转钻井时循环使用的液体，包括水基、油 基、气基三种类型，少量使用气体或泡沫，由于最初的 钻井液主要是由水和粘土组成，因此习惯上叫泥浆，现 在钻井液的成本仅占钻井总成本的5~10%，但它却是影 响钻井工程成败的主要因素之一，井愈深，其重要性愈 突出，因此，人们形象地把泥浆比喻为“钻井的血液” 。 钻井液的性能

对预测有浅层气的井，原则要求地质部门改井位，避开
浅层气，或具备控制能力。

探井必须进行地层压力预测和监测。
典型井身结构和套管程序

隔水管


表层套管
技术套管 尾管
钻井设计的基本原则

评价井、开发井和调整井的设计。
钻井平台的选择，遵循原则：

钻机的钻井能力，钻机的最大额定负荷必须大于作业中出现的 最大负荷的20%。 平台的井控能力，最大额定工作压力必须大于预测到的最大井 口压力（充满地层流体时的关井压力）的20%。 平台的作业水深。(自升式，半潜式） 海洋地质地貌对平台的影响。
土质资料采集。
气象和海况的要求

钻井平台移位期间要求天气预报内容：

未来几天的天气形势； 所经航线中24小时的风向、风速、阵风和能见度； 云高，气温，可能出现的异常天气； 冬季要考虑冰层及流冰。

钻井平台作业期间的天气预报：

天气综述、每日预报、大风警报、热带气旋、低温及冰区。
•
预报要素：气温、风速、风向、阵风、天气和能见度、云高、 浪和涌的高度、方向和周期。
裸眼中的油气层含有其它地层流体的渗透性地层，要用水泥封固， 以防互相串通。
套管鞋上下各50米，打一个水泥塞。探高度，试压到套管鞋处地漏 试验破裂压力再加3.45MPa ，以稳10分钟合格。


套管内射孔段一定要用水泥封固，油顶以上至少50米。
套管切割，有机械切割和化学切割两种方法。爆炸切割主要用于深 水，优点是省时。 设计套管切割深度，必须考虑两个因素：一是套管外没有水泥固住 ；二是切割处不在套管内。实际 切割时还要避开套管接箍。 切口上下注50米的水泥塞。 导管必须在海床以下4米切割。 临时弃井时，保证套管内的钻井液密度，完成油气层的封堵，最后 一个水泥塞在海床以下250米左右，上部井口倒开后，水下井口注 入防腐液，井口戴上防腐帽。
钻井程序

26"井眼与20"套管段作业（二开）

钻具组合：26”BIT(承托环)+9 ”(8”)DC2+26"STB+8"DC4+ 8"
(F/J+JAR)+X/O+5"HWDP14。

探水泥面高度并记录，水泥面顶需开泵。 海水/般土浆钻进。 投测，起钻，下20”套管。 内管固井。装井口，套管头试压5MPa，下耐磨补心，准备进 入下一开作业。
• 尾管固井演示
钻井程序

地漏试验程序


地漏试验的步骤：
• • • • •
地漏试验的目的：
•
做地漏试验； 放压，记录泥浆回流量； 打开防喷器； 绘制地漏试验曲线图； 计算出地漏当量泥浆密度。
检测固井质量；
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• • •

获取地漏/破裂压力；
确定最大允许泥浆密度； 确定井控时最大允许环空关井压力； 获取地层其它资料。
•


定位公司、钻井平台、工作船、直升机公司、泥浆公司、固井 公司、下套管公司、泥浆录井公司、测井公司、取心公司、定 向井公司、潜水公司、通讯公司、气象公司、井口设备厂家、 基地码头……

作业准备的运行计划与要求
拖航作业
自升式平台拖航就位：
带缆 降船 冲拔桩 起拖
升船
插桩
就位
拖航
压载
升船
拖航作业

地漏试验。 本井段使用抑制性泥浆钻 进 电测，通井，下套管。 固井。装井口，套管头试 压20Mpa。

钻井程序

8-1/2"井眼与7" 尾管段作业（五开）

地漏试验。 本井段使用抑制性泥浆钻进。 电测，通井下尾管。下尾管前应检查尾管挂、浮鞋、浮箍及其它尾 管附件。 尾管固井。固井结束确认无回流后，起钻2-4柱，循环冲洗水泥浆 ，起钻。 人工井底满足试油要求(否则，需组合7”尾管钻水泥塞钻具： 6”BIT+SUB+4-3/4”DC6+3-1/2”DP)，CBL合格，套管试压20MPa 合格后，钻井作业时间结束，转入试油时间。一般此井段为目的层 ，尽量采用低比重泥浆钻进，泥浆应具有良好的携砂性能，低失水 。
作业准备与拖航

作业准备与拖航工作包括钻井平台的检验、移位、定位 等一切钻前作业准备工作。

根据钻井设计，对将需要的各类承包商和设备进行招标、评 标，选定合适的承包商进行合同谈判。（钻井部门提出，商 务合同部门完成。）
材料采办 各作业承包商必须具有良好的作业经验、良好的设备和熟练 的管理和操作人员，以满足作业的需要。作业者对承包商的 设备进行检验。对高级岗位人员进行作业审查。 钻井作业的主要的承包商有：
隔水管连接器 上万能防喷器 挠性接头 防喷器控制盒：安装在LMRP的框架上 LMRP（LOWER MARINE RISER PACKAGE)框架 水下储能瓶组（包括上万能防喷器的缓冲瓶）
以上组成，成为下部隔水管总成（避台风，可以起出部 份）
钻井程序
12-1/4"井眼与9-5/8"套管
段作业（四开）

马达组合(直井)：17-1/2"PDC+9-1/2"PDM+8"F/V+8"DC1+17½"STB+8"DC2+16-3/4"STB+8"DC6+8"(F/J+JAR)+ SUB+ 5"HWDP17。
半潜式平台水下设备
半潜式平台水下设备的主要组成

水下防喷器组及控制系统 转喷器（分流器）及控制系统


钻井程序

8-1/2"井眼与7" 尾管段作业（五开）

使用屏蔽暂堵技术。 高压油气井注意事项：备高比重泥浆，备井控用；定期 进行防喷演习；做低泵冲试验。钻进过程中密切监测泥
浆池体积和气全量的变化，当气全量大于30%时，应停
钻循环排气。
•
钻开油气层后，要满足以下三个条件方可起钻：循环时气全 量<10%且处于下降趋势；气窜速度<50米/小时；停泵观 察泥浆液面15分钟无溢流。