导管建井 海上钻井不可少

2025-02-04 14:13:00

与陆地钻井相比较,海洋钻井最大的不同就是增加了下导管。下导管是海上钻井不可少的一道程序,目的是为下一步海洋钻井施工建立一个稳定的导孔,主要有分步下导管和喷射下导管两种方法。

1)分步下导管。分步下导管是常规方法,操作简单,完全类似于陆地的某一井段施工。分步下导管的第一步是钻导管井段,钻井时采用海水作洗井液,带有钻屑的海水洗井液直接从海底排入海中,钻达预定深度即可起钻;第二步是下导管,将导管送入井眼,并直到井底;第三步是固井,通过钻杆向导管与井眼的环形空间注入水泥浆以实现固井,多余的水泥浆返到海底。等到水泥浆凝固以后,导管的稳定导孔建立成功。

在浅水钻井中,导管一直延伸到海面以上直到作业平台,导管的作用不仅建立了稳定的导孔,还建立了一个与海水隔开、连续的井筒,这个井筒建立以后,后面的钻井程序和技术就与陆地相差无几了。所以,在浅水钻井中,通常也把导管称为隔水导管。

随着水深的增加,使用分步下导管会遇到导管如何准确找到井眼的问题,因为海水的流动总会使导管端部偏离泥线处井口的位置。当深水钻井中使用分步法下导管时,还必须使用钻杆把导管送入水中直到井底,当导孔建立以后,还必须使用一定的专用工具机构使钻杆在水下能够安全脱离导管,所以深水分步法下导管占用的时间会比较长。工程师们为了减少深水钻井导管作业的时间,解决导管找井口的难题和提高安全性,研发了深水喷射下导管方法。

2)喷射下导管。喷射下导管的做法是:首先在钻井平台的钻台上将导管上部的低压井口装置与钻井管柱的底部钻具组合(BottomHoleAssembly,简称BHA),通过凸轮式继续钻进组合工具(CamActuatedDrillingAssembly,简称CADA)锁固到一起,钻头露出导管底部5~10厘米;然后用钻杆将整个组合送入海底,利用钻头喷射水的射流作用形成引导井眼,导管及钻具组合在管柱串的自重作用下随钻头下行,直至钻头下入至设计深度,这个过程叫导管喷射过程;喷射到位后不固井,静置约4小时,地层充分与导管外壁建立黏结力,使得地层锁住导管;当地层锁紧导管后,解锁CADA工具,利用解脱的BHA钻柱继续进行表层井眼钻进,直至钻到表层井眼设计深度,然后起出导管喷射钻具组合,进行下一步的下表层套管作业。

导管喷射技术与常规钻井技术不同,喷射过程中的钻井液没有形成循环,钻井喷射的钻井液必须通过导管内部返出,而不能像钻井一样通过与地层的环空返出,这是最主要的不同。所以在导管喷射作业过程中需对包括钻压、排量等关键作业参数进行严格控制,以防止井筒扩孔太大、深水导管下沉等事故的发生。

喷射法安装导管的优点是克服了深水浅部地层成岩性差、地层强度低、浅层井眼建立困难的问题,规避浅层灾害,同时可以施工两层井眼,降低钻井成本,提高作业时效,因而逐渐地被广泛应用到深水及超深水钻井作业中。

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