深水钻井隔水管故障模式分析与管理

深水钻井隔水管是连接井口和钻井平台的重要部件,若系统失效,则会造成大量的停机时间,甚至造成环境灾害和人员伤害。调研国内外隔水管失效及维修案例,综合分析隔水管故障模式,并提出隔水管系统管理方案,旨在从完整性管理程序方面为操作人员提供依据。     

深水隔水管系统钻井作业工况模拟分析

在钻前阶段，通过对南中国海深水海域半潜式钻井平台深水隔水管系统的钻井作业工况进行模拟，完成了对隔水管系统的轴向动力分析、连接条件下的作业能力和涡激振动等分析，得出了钻井平台安全作业工况条件和应急响应条件，以及在极端工况下的应对措施，对于隔水管系统设计、识别和规避钻井作业风险具有一定的借鉴意义。     

海外某深水井表层导管下沉原因分析及井口稳定性研究

深水钻井具有水深、温度低、海床不稳定、海底潜流大、海底浅层地层松软等难点,而深水表层导管的下入方式和深度,是建立水下井口和确保后续钻井作业正常进行的基础,如何克服这些挑战并确保表层导管顺利下入是深水钻井必须克服的难题之一。海外深水钻井作业具有日费率高、海洋环境复杂和作业风险大等特点,因此必须选择安全可靠的表层导管下入方式和对井口稳定性进行研究。表层导管喷射下入法是一种能有效解决深水浅层钻井难题的技术,但表层导管下沉和井口失稳是深水钻井作业中的最大风险之一,完善的表层导管入泥设计和水下井口稳定性成为钻井部分的重要环节。海外某第一口深水S井钻井过程发生井口下沉,通过开展表层导管入泥深度设计及井口稳定性校核研究,显著降低了后续井口下沉作业风险,提高了项目的经济效益,有较好的推广应用价值。     

自升式平台插入法固井配套新工具研制与应用

海洋浅水钻井导管架槽口平台及自升式平台钻探探井时,均需要先用钻入法下入隔水导管,一般采用762 mm(30″)或者609.6 mm(24″)隔水导管,同时采用插入法进行这些大尺寸隔水导管的固井作业。针对固井过程中内插管柱插入密封容易失效、插入头密封承压较低等问题,开展了现有技术现状调研、技术问题分析、改进提升措施研究。提出了采用新型隔水管送入工具,钻杆配长,不采用内管柱插入头,直接固井的表层隔水管固井方式。通过该工具和配套应用工序在2口井的实践,效果良好。     

深水浅层钻井作业风险及应对措施

深水浅层钻井作业主要是指下入隔水管和防喷器组之前,海水开路钻进的一开、二开两个井段,由于深水海域存在土质结构松软、海床不稳定、浅部断层发育较多等特点,钻井作业前需要结合井场调查调查资料对浅层作业风险进行逐一甄别,并及时制定预防和应对措施。文章针对南中国海深水海域常见的古河道/古水道、浅部断层、天然气水合物、浅层气等地质灾害风险,结合已钻深水井的作业经验,对浅层风险进行分类阐述,并制定相应的预防和应对措施。     

深水钻井平台钻机选型与优化研究

针对深水钻井平台的钻机选型及布局优化问题,首先对深水钻井系统的组成以及特点进行分析,对其组成设备分别进行选型研究。在此基础上,使用分解-协调理论,根据钻井系统布局优化的基本目标和原则,对其布局优化问题进行研究,为深水钻井平台钻机系统的选型和布局优化奠定基础。研究表明:钻井系统主要由四部分组分,分别是井架、钻柱补偿、张进系统以及隔水管,在进行设备选型的过程中,需要根据深海作业区域的特点进行选择;由于深水钻井平台对安全性的要求较高,所以在进行布局优化的过程中,推荐使用分解-协调方法中的主从型分解设计方法。     

新型井筒清洁工具在深水气井完井中的应用

深水气井完井作业过程中，刮管洗井是关键的一步，井筒的清洁程度影响水下采油树系统的油管挂的下入和水下采油树阀门的开关，残留的杂质会对油气储层的造成污染，影响气井的产能，同时残留的杂质堵塞后期清井返排通道，影响气井清井返排作业，导致各种复杂情况出现。深水完井井筒清洁难点，在于井深、井斜以及隔水管内径大，套管内的洗井液进入隔水管后，环空返速降低，造成杂质在水下防喷器中沉降，无法顺利返出至井口。文章介绍新型井筒清洁工具，通过优化清洁工具组合，能够大幅度提高完井洗井作业质量，保障井筒干净，在深水完井洗井得到大规模的推广和应用。     

可靠性理论在油气钻井工程中的应用

为了解决可靠性理论与钻井工程实践相结合的难题,从钻井工程的几个环节中,做了一些初步探索。应用可靠性分析模型,进行了井眼稳定性的风险分析：应用可靠性管理的概念,研究了提高钻柱的管理水平问题;应用失效概率的数据,分析了井喷失效原因,并对海上钻井的井口溢流,进行了经济风险评估。     

深水窄压力窗口钻井井控风险定量评价研究

深水地层由于上覆海水密度低导致其压实程度低,破裂压力与坍塌压力之间的压力窗口窄,相应的钻井液安全密度窗口窄,这使得溢流和井漏频繁发生,如果处理不当易引发井喷事故。应用屏障与操作风险分析法,以事故发生实际概率相对于平均概率的增幅来描述风险高低,建立深水窄压力窗口钻井井控风险定量评价模型。以深水井涌为初始事件,在考虑呼吸效应的基础上,建立深水窄压力窗口钻井井涌事件树。初始事件井涌发生后,经过8项事件工序,最终可能产生22种结果,其中有7种结果为井喷及井喷失控的情况。根据建立的事件树设置7个预防性屏障,用以阻止井涌发展到井喷,并通过敏感性分析得出各屏障失效对整个屏障系统影响大小。根据国外文献计算出深水钻井井喷发生的行业平均概率为1.209×10~(-5),以一口已钻深水井为例,进行了风险定量计算,计算结果与该井实际情况一致,验证了模型的可靠性。     

深水浮式钻井平台钻机参数校核方法研究

结合深水钻井标准规范和中海油南海深水钻井作业经验,对深水浮式钻井平台钻机校核方法进行了深入的技术分析。根据海洋环境影响因素、钻井工程设计数据和深水钻井平台性能参数,对钻机选型方面的作业水深、最大钩载、钻井液池容积和钻井泵功率等进行了测算,分析了深水钻井平台钻机设备的最低配置要求,可为深水钻井前期设计工作提供钻机选型参考。     

基于PERT和JSA的深水无隔水管钻井作业风险评估

深水钻井作业面临复杂恶劣的环境条件和地质条件,极易发生各种事故,面对当前行业降本增效的需求,基于系统安全理论和运筹学方法,提出结合计划评审技术(PERT)和工作安全分析(JSA)的深水钻井作业风险评估体系,对保障深水钻井作业的安全高效开展有重要意义。结合南海某深水钻井作业程序进行实例分析,结果表明,钻井作业关键路线为:钻前准备→组合一次钻进钻具→一次钻进→组合下套管→套管固井→侯凝和起钻→二次钻进→二次起钻→试采作业→弃井打水泥塞。高风险作业单元中钻前准备和一次钻进阶段所占比重较大,高风险危害包括导管下沉、钻遇浅层气井喷、形成水合物堵塞、台风应急解脱失败、DP定位失效和燃烧爆炸等,应重点关注并采取风险控制措施。     

1993年7月1日有权使用API会标的中国生产厂家汇总表

序号生产厂家规范号规范名称证韦号规范产品1华北石油管理局第一机械厂5L管线月管0238平喘管线用管制品;平端管线用管处理权4F钻井及修井设备0011井架;桅形井架;天车总成;井架底座6A闸门及井口设备0229法兰接头;螺纹接头;环接垫圈;套管头及油管头;套营悬挂器及油管悬挂器;i由管头异径接头;三通和四通;转换连接管;独立螺纹井口头2宝玛石油机械厂7旋转钻井设备0 141方钻杆旋塞阀;钻杆接头;钻柱转换短节;旋转台肩连接规;转盘、方钻杆补心和转盘方瓦;泥浆泵部件;水龙带;闸瓦8A钻井和采油提升设备0009起重滑轮,游动滑车;滑车一吊钧的转换接头,…     

基于事件树的深水钻井呼吸效应识别研究

为识别深水钻井过程中发生的呼吸效应,对其发生机理进行研究,分析呼吸效应的过程特征。从钻井液密度、钻速、关井立压套压、外溢速度和外溢量等5个参数出发,将其与溢流进行对比。应用事件树分析方法,以外溢量和关井立压套压作为判断标准,建立了基于事件树的深水钻井呼吸效应识别方法。该方法将深水钻井过程中可能引起井口处发生外溢的5种情况的原因甄别为4种,其中两种确定是发生呼吸效应,一种确定是发生溢流,一种疑似呼吸效应,一种疑似地层流体侵入,分别按照继续钻进、关井压井和用原钻井液循环这三种方法进行处理。该研究有助于深水钻井现场作业时更加快捷识别呼吸效应,并能够及时采取相应措施,避免深水井控事故的发生。     

近海在役管道安全可靠性评估技术研究

介绍了作者在近海现役管道安全可靠性评估技术领域的研究进展,其中包括腐蚀管线剩余强度评估、海底管道裂纹评定与寿命预测、立管结构完整性与安全可靠性评估、海底管线管跨段涡激振动下疲劳可靠性的精细评估和近海在役管道安全评估软件系统开发等。     

文昌某气田开发项目作业安全风险分析

文昌气田开发工程项目施工过程中存在重大高风险作业,为保证海洋石油平台开采安全,采用危险源辨识法、作业风险评估法、风险矩阵法等分析方法对平台导管架安装作业、水下井口施工作业、平台不停产改造作业、重要设备和设施单机调试作业、工程项目联合调试作业及试生产作业进行安全风险判别,并对存在多种风险因素的施工作业进行事故树分析.分析...     

天然气水合物诱因的海洋油气开发工程灾害

随着海洋深水油气资源的大力开发，与天然气水合物有关的海洋工程安全问题日益增多。天然气水合物的存在不仅会堵塞海底输气管道，而且有可能引发海洋油气开发工程灾害。天然气水合物的分解使海底地层产生超孔隙压力，导致海底地层结构强度下降，容易引发气体泄漏、海底滑塌等工程事故，增加海洋深水工程的灾害风险。天然气水合物分解产生的甲烷气泡可能是BP公司“深水地平线”钻井平台爆炸的直接肇因，水合物的出现也使BP公司利用“控油钢筋水泥罩”封堵漏油井口的方案失效。鉴于此，在勘探开发我国南海常规深水油气资源时，首先需要对海洋天然气水合物进行勘探，开展水合物风险控制研究；其次要对海底水合物的分解过程及海底地层的不稳定性进行监控，建立水合物风险的预测技术和预警系统；最后，需要深入研究天然气水合物与常规油气的联合开采技术，评估相关安全风险与环境风险，从而稳步实现对天然气水合物作为替代能源的开采利用。     

塔里木高温高压气井套管头堵漏技术研究与应用

随着采气井生产周期的增加,套管头的橡胶密封件老化严重,导致套管头不能承压,高压气井的采气井口密封件失效问题日益突出,严重影响着高压气井井筒完整性、安全性和可靠性。针对上述问题,合理选用适当的堵漏剂,通过室内堵漏材料性能评价及模拟实验评价,对现场操作进行难点分析和方法流程优化,最终形成一种适合塔里木油田高压气井采油井口套管头卡瓦主密封失效的解决方法,为高压气井的井筒完整性提供了新的技术支持,降低了高压气井生产过程中的安全风险。     

海洋平台冰激疲劳时域精细评估

为了评估冰区平台在服役期内的安全可靠性,给出了平台冰激疲劳时域精细评估的详细流程。根据海冰漂移方向、冰速和冰厚的概率分布特征,确立冰激振动分析的24个疲劳予工况。考虑平台桩柱的不同结构型式和冰-结构耦合作用．分别采用简化冰力函数模型和Sodhi改进模型对平台中锥体结构和直立桩柱结构进行冰激动态响应分析;建立管节点精细有限元模型计算热点应力集中系数,从而得到管节点的疲劳应力时程,并利用雨流计数法进行统计．计算整个疲劳环境的等效应力幅以及相应的循环次数,最后利用Miner线性累积损伤准则计算疲劳损失和疲劳寿命。结果表明：4根钭撑杆上的支管冰激疲劳损伤最大,应作为今后检测的重点部位。     

南海油田将配置国产航母级钻井平台 世界第六代深水半潜式钻井平台在上海出坞

【本刊讯】(特约记者顾定槐)我国海洋工程装备制造业标志性工程,世界第六代3000米深水半潜式钻井平台,经过10个月的坞内搭载总装,2月26日在上海外高桥造船有限公司出坞。该钻井平台堪称海洋工程领域的航空母舰,将用于南海深水油田的勘探钻井、生产钻井、完井和修井作业,拥有者为中国海洋石油总公司。     

在役海底挠性管安全风险因素及管控措施

随着海底管道挠性管从浅水区到深水区越来越广泛的应用，其安全运行状况直接关系到油气田的开采、运输等生产活动。考虑挠性管所处海底环境复杂多变，且存在多种潜在风险，因此，对其失效因素及应对措施的研究势在必行。文章在分析汇总海底挠性管各层失效模式和失效因素的基础上，对比钢制海底管道，有针对性的给出在役挠性管的风险管控措施，并提出应用过程中的关注要点。