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海洋石油完井工藝
海洋石油完井工藝含油氣井的平臺(tái)完井工藝與浮式海底井的完井工藝。
預(yù)鉆井(Predrilling)是先用自升式或半潛式平臺(tái)通過(guò)海底基盤(pán)進(jìn)行預(yù)先的鉆井。由于在預(yù)先的鉆井過(guò)程中,可以在工廠同時(shí)建造導(dǎo)管架平臺(tái)。一般預(yù)鉆3~4口井甚至超過(guò)10口井的時(shí)間需要3~12個(gè)月,這樣,平臺(tái)建造也完成了。因此,待平臺(tái)建造完成,即可以運(yùn)輸安裝在預(yù)鉆井的海底基板上,將預(yù)鉆井的海底井口與導(dǎo)管架平臺(tái)進(jìn)行連接,這稱(chēng)之為回接(Tie back)。
由于用自升式平臺(tái)預(yù)鉆井的海底井口是泥線懸掛系統(tǒng),而半潛式平臺(tái)預(yù)鉆井的海底井口是海底井口頭組,所以它們的回接器材和工藝方法不同。 平臺(tái)完井 平臺(tái)完井(Completion),指的是在非浮式平臺(tái)上的完井。作業(yè)分為油井完井和氣井完井兩種。平臺(tái)完井設(shè)計(jì)其涉及項(xiàng)目的主要內(nèi)容是:完井施工程序、完井作業(yè)安全措施、完井作業(yè)環(huán)保措施、編制完井所需設(shè)備、器材清單及完井作業(yè)費(fèi)用預(yù)算等。平臺(tái)油井完井工藝過(guò)程與陸地基本相同,僅將其與陸地不同要點(diǎn)列下:
⑴移平臺(tái)上的井架至完井井口,在井口內(nèi)坐防磨補(bǔ)芯(襯套)。⑵向井內(nèi)下入刮管管柱刮洗〔在電潛泵(ESP)封隔器座封處和射孔段處〕三次后,下探人工井底的深度(以模塊鉆機(jī)轉(zhuǎn)盤(pán)面為基準(zhǔn))后上提約3m,用普通海水大排量正循環(huán)洗井,至返出井液干凈。⑶開(kāi)動(dòng)泥漿泵,從鉆桿內(nèi)泵入經(jīng)過(guò)濾的海水,大排量正循環(huán)洗井,至從井口環(huán)形空間返出液體的HTU(濁度單位數(shù))值小于30后起鉆。
⑷用放射性測(cè)井法測(cè)井筒伽瑪曲線,下放電纜(或鉆具)探深至人工井底后,起出電纜(或鉆具)。⑸移井架至空井位,聯(lián)結(jié)油管管柱并將其全部豎立于鉆臺(tái)。⑹移井架回該完井井口并組裝導(dǎo)向喇叭管;從井內(nèi)下放替射孔液管柱,開(kāi)泵正循環(huán)替入完井液(據(jù)井深而定)、射孔液(根據(jù)射孔層段的深度和段數(shù)而定),尾隨替入完井液,將射孔液頂替至射孔層段后起鉆。 ⑺取出防磨襯套,按規(guī)定測(cè)試BOP組的功能(含動(dòng)作與密封測(cè)試)、盲板及井筒試壓。⑻安裝好防磨襯套,從井內(nèi)下放專(zhuān)用射孔管柱。
⑼按規(guī)定配管、連接測(cè)試樹(shù)、坐封封隔器、環(huán)空試壓及對(duì)地面管線、測(cè)試樹(shù)及方井口試壓合格。⑽向井內(nèi)投捧點(diǎn)火,按規(guī)定觀測(cè)返涌、井口壓力、用壓井液反循環(huán)壓井、觀察油氣返出、檢測(cè)返出氣全量等,無(wú)異常后拆卸測(cè)試樹(shù)及方井口,檢測(cè)漏失速度(一般小于0.3 m3/h)。⑾起鉆,同時(shí)保持液面,繼續(xù)起鉆,起出專(zhuān)用射孔管柱和射孔槍?zhuān)瑱z查槍彈的發(fā)射率。⑿裝電纜BOP,按規(guī)定用電纜下入環(huán)規(guī)通井徑 。⒀按規(guī)定下入生產(chǎn)管柱和下入電潛泵生產(chǎn)管柱、試壓、連接井下安全閥、試壓、測(cè)量電纜絕緣及控制管線試壓合格。⒁裝采油樹(shù)、采油樹(shù)試壓、電潛泵試運(yùn)轉(zhuǎn)及井口試壓等。至此可開(kāi)啟采油樹(shù)閥門(mén)投產(chǎn)運(yùn)行。 平臺(tái)氣井完井工藝過(guò)程與陸地基本相同,僅將其與陸地不同要點(diǎn)列下:⑴移平臺(tái)上的井架至完井井口,在井口內(nèi)坐防磨補(bǔ)芯(襯套);⑵向井內(nèi)下入刮管管柱,在射孔段處和生產(chǎn)封隔器座封處刮管,反復(fù)刮洗三次;分別替出原鉆井中的防腐液;下探人工井底的深度,用普通海水大排量正循環(huán)洗井,至返出井液干凈。
⑶開(kāi)動(dòng)泥漿泵,從鉆桿內(nèi)泵入經(jīng)過(guò)濾的海水,大排量正循環(huán)洗井,至從井口環(huán)形空間返出液體的HTU(濁度單位數(shù))值小于30后起鉆。⑷用放射性測(cè)井法測(cè)井筒伽瑪曲線,下放電纜(或鉆具)探深至人工井底后,起出電纜(或鉆具)。⑸移井架至空井位。⑹聯(lián)結(jié)油管管柱并將其全部豎立于鉆臺(tái),將采油樹(shù)吊至井口甲板備用。⑺移井架回該完井井口并組裝導(dǎo)向喇叭管。 ⑻按規(guī)定從井內(nèi)下放替射孔液管柱,用完井液正循環(huán)替出井筒中的過(guò)濾海水,正替射孔液至射孔層段,尾隨正替完井液,將射孔液頂替至射孔層段后起鉆。⑼取出防磨襯套,測(cè)試BOP組的功能;下入試壓塞,按規(guī)定對(duì)壓井和節(jié)(阻)流管匯試壓和BOP組的密封試壓,試壓合格后再對(duì)盲板及全井筒試壓。⑽安裝好防磨襯套,從井內(nèi)下放專(zhuān)用TCP射孔管柱。⑾電測(cè)校深;配管,連接測(cè)試樹(shù)等,坐封好封隔器。環(huán)空試壓合格后,對(duì)地面管線、測(cè)試樹(shù)及方井口試壓合格。 ⑿向井內(nèi)投捧點(diǎn)火,檢測(cè)負(fù)壓值;必要時(shí)按規(guī)定用比重為1.11(視井壓而定)的鹽水壓井液循環(huán)壓井,有油氣返出,測(cè)最大氣全量,停泵;解封封隔器,觀察約1~2小時(shí),拆測(cè)試樹(shù)及方井口,正循環(huán)壓井,測(cè)氣體上返速度,短起下鉆(一般約20柱)待最大氣全量明顯減?。ㄒ话阈∮?%)。⒀ 起鉆,同時(shí)保持液面,起出TCP射孔管柱和射孔槍?zhuān)瑱z查槍彈的發(fā)射率。⒁裝電纜BOP,用電纜下入環(huán)規(guī)通井徑至完井所需最深度乃至井底,然后起出電纜及環(huán)規(guī)。⒂移開(kāi)電纜BOP;取出防磨襯套。⒃按規(guī)定下同心管柱和管柱試壓等作業(yè)。⒄按規(guī)定下入生產(chǎn)管柱,連接井下安全閥,
控制管線試壓、油管柱試壓。⒅連接管柱和控制管線,控制管線試壓,環(huán)空試壓,管柱試壓,拆提升油管、BOP和立管。 ⒆組裝井口、采油樹(shù);采油樹(shù)試壓;安全閥控制管線試壓;安裝背壓閥。至此可開(kāi)啟采油樹(shù)閥門(mén)投產(chǎn)運(yùn)行。
浮式鉆井后的海底完井
浮式鉆井后的海底完井與平臺(tái)完井的主要不同點(diǎn):浮式生產(chǎn)鉆井采用的海底井口非回接式井口,自然也勿須回接;浮式海底完井起下完井的鉆具、射孔管柱和生產(chǎn)管柱均采用鉆柱升沉運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償器;完井采用海底完井采油樹(shù),視工作水深不同、海底環(huán)境、產(chǎn)油或氣產(chǎn)量、油氣組分和用戶要求等不同而采用不同類(lèi)型(如垂直或水平型、濕式或干式、潛水員協(xié)助或非潛水員協(xié)助等)、壓力等級(jí)、口徑等的采油樹(shù);根據(jù)浮式采油的不同方案而選用不同的遙控方式、井口管匯與浮式采油水面裝置的連接方式等;海底完井的油井不能采用平臺(tái)完井那種下入電潛泵或其它機(jī)械提升采油機(jī)具,而只能采用氣舉或注水的工藝與裝備。
浮式鉆井后海底完井的組合方式主要有:(1)海底叢式生產(chǎn)井的海底完井;(2)海底衛(wèi)星生產(chǎn)井的海底完井;(3)海底叢式生產(chǎn)井和海底衛(wèi)星生產(chǎn)井組合的海底完井。