钻井工程旋转钻机装备课件.pptx
- 【下载声明】
1. 本站全部试题类文档,若标题没写含答案,则无答案;标题注明含答案的文档,主观题也可能无答案。请谨慎下单,一旦售出,不予退换。
2. 本站全部PPT文档均不含视频和音频,PPT中出现的音频或视频标识(或文字)仅表示流程,实际无音频或视频文件。请谨慎下单,一旦售出,不予退换。
3. 本页资料《钻井工程旋转钻机装备课件.pptx》由用户(晟晟文业)主动上传,其收益全归该用户。163文库仅提供信息存储空间,仅对该用户上传内容的表现方式做保护处理,对上传内容本身不做任何修改或编辑。 若此文所含内容侵犯了您的版权或隐私,请立即通知163文库(点击联系客服),我们立即给予删除!
4. 请根据预览情况,自愿下载本文。本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
5. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007及以上版本和PDF阅读器,压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 钻井 工程 旋转 钻机 装备 课件
- 资源描述:
-
1、钻井工程钻井工程提 纲n1.1 旋转钻井关键参数旋转钻井关键参数n1.2 旋转钻机设备旋转钻机设备n1.3 钻机选择钻机选择n1.4 旋转钻井系统旋转钻井系统n1.5 钻井液体系评价钻井液体系评价n1.6 旋转系统旋转系统n1.7 井控系统井控系统n1.8 数据获取和监测系统数据获取和监测系统n1.9 海上钻井系统海上钻井系统钻井的定义钻井的定义n油气通道:地面到储层油气通道:地面到储层n提高采收率的关键提高采收率的关键钻井方式:顿钻钻井方式:顿钻钻井方式:旋转钻井钻井方式:旋转钻井钻井钻井井眼(井眼(wellbore)wellbore)的定义的定义一开二开三开环形空间井身结构提 纲n1.1
2、旋转钻井关键参数旋转钻井关键参数n1.2 旋转钻机设备旋转钻机设备n1.3 钻机选择钻机选择n1.4 旋转钻井系统旋转钻井系统n1.5 钻井液体系评价钻井液体系评价n1.6 旋转系统旋转系统n1.7 井控系统井控系统n1.8 数据获取和监测系统数据获取和监测系统n1.9 海上钻井系统海上钻井系统一、一、旋转钻井关键参数旋转钻井关键参数u 无论是钻直井还是定向井,合理又经济的钻井参无论是钻直井还是定向井,合理又经济的钻井参 数都是必数都是必须的,主要的须的,主要的三个参数三个参数为:为:钻头钻头钻压钻压 钻头钻头转速转速 循环钻井液的循环钻井液的水力参数水力参数一、一、旋转钻井关键参数旋转钻井关
3、键参数1 1)钻压)钻压l 钻压是通过钻压是通过钻柱向钻钻柱向钻头提供的沿井眼前进方向的力,钻压大小变化取决于头提供的沿井眼前进方向的力,钻压大小变化取决于岩石的硬度和钻头的岩石的硬度和钻头的类型类型l 直井中直井中,钻铤等钻具的质量是施加在钻头上的主要力;,钻铤等钻具的质量是施加在钻头上的主要力;定向井中定向井中,由于,由于井斜井斜的作用,钻铤或加重钻杆的作用,钻铤或加重钻杆等施加在钻头上的力等施加在钻头上的力只有一部分只有一部分被变成钻压施加在钻头上被变成钻压施加在钻头上 钻井基本钻井基本 过程过程 满眼钻具满眼钻具 组合组合一、一、旋转钻井关键参数旋转钻井关键参数2 2)钻头转速)钻头转
4、速 不同于过去的顿钻钻井,旋转钻井是靠不同于过去的顿钻钻井,旋转钻井是靠转盘或顶驱的旋转转盘或顶驱的旋转带动钻具,把带动钻具,把扭矩扭矩传传递给钻头使钻头旋转、破碎和切削岩石递给钻头使钻头旋转、破碎和切削岩石 另外一种另外一种井下动力钻具井下动力钻具钻井,可以在大部分钻具不转动的情况下,通过钻井,可以在大部分钻具不转动的情况下,通过井下动井下动力驱动钻头旋转力驱动钻头旋转(螺杆钻具、涡轮钻具或电动机)螺杆钻具、涡轮钻具或电动机)一、一、旋转钻井关键参数旋转钻井关键参数3 3)钻井液循环)钻井液循环u 在钻井过程中,井下产生大量的在钻井过程中,井下产生大量的岩屑和热量岩屑和热量,通过钻井液的循环
5、作用,保持,通过钻井液的循环作用,保持井井底清洁,环空畅通无阻底清洁,环空畅通无阻,同时,同时冷却润滑冷却润滑钻头和钻杆,保证钻井顺利进行钻头和钻杆,保证钻井顺利进行提 纲n1.1 旋转钻井关键参数旋转钻井关键参数n1.2 旋转钻机设备旋转钻机设备n1.3 钻机选择钻机选择n1.4 旋转钻井系统旋转钻井系统n1.5 钻井液体系评价钻井液体系评价n1.6 旋转系统旋转系统n1.7 井控系统井控系统n1.8 数据获取和监测系统数据获取和监测系统n1.9 海上钻井系统海上钻井系统二、旋转钻机设备二、旋转钻机设备u 旋转钻机是为了满足钻井和完井的需要,分旋转钻机是为了满足钻井和完井的需要,分为为陆地钻
6、机和海上钻机陆地钻机和海上钻机,两者的主要设计特点都,两者的主要设计特点都为为可移动性、灵活性、可钻深能力可移动性、灵活性、可钻深能力u 现代的陆地钻井设备采用现代的陆地钻井设备采用嵌入式结构和嵌入式结构和滑动式设计滑动式设计,便于钻机设备的运输和搬迁,便于钻机设备的运输和搬迁二、旋转钻机设备二、旋转钻机设备u 海上钻井平台的操作空间在海面之上,称为平台,分为海上钻井平台的操作空间在海面之上,称为平台,分为移动式、固定式移动式、固定式。平台的选择取决于平台的选择取决于要进要进行的操作行的操作和和海水深度海水深度自升式钻井平台自升式钻井平台固定式钻井平台固定式钻井平台二、旋转钻机设备二、旋转钻机
7、设备u 油田现场井的类型有油田现场井的类型有探井、开发井、注入井、侧钻井加密井探井、开发井、注入井、侧钻井加密井 探井探井用来用来发现和评价发现和评价潜力油藏潜力油藏 开发井开发井为了在潜力油藏区域内为了在潜力油藏区域内充分开采充分开采 侧钻井侧钻井为了为了开采较深产层开采较深产层或从现有直井中或从现有直井中开窗侧钻开窗侧钻 加密钻井加密钻井替代衰竭井,或维持产量稳定替代衰竭井,或维持产量稳定 注入井注入井存储存储天然气等油气资源;天然气等油气资源;回注回注不需要的产出水或者通过注水、注蒸汽或不需要的产出水或者通过注水、注蒸汽或天燃气天燃气提高采收率提高采收率二、旋转钻机设备二、旋转钻机设备u
8、 旋转钻机驱动旋转钻机驱动 1.1.内燃机驱动内燃机驱动 内燃机带内燃机带变速箱变速箱驱动驱动 内燃机带内燃机带液力变矩器液力变矩器驱动驱动 2.2.电动机驱动电动机驱动 内燃机内燃机直流发电机直流发电机直流电动机驱动直流电动机驱动(即内即内直直直直)内燃机内燃机交流发动机交流发动机(整流)(整流)直流电动机驱动直流电动机驱动(即内(即内交交直)直)工业电网供电工业电网供电(可控硅整流)(可控硅整流)直流电动机驱动直流电动机驱动(即电网(即电网直)直)内燃机所在内燃机所在位置位置提 纲n1.1 旋转钻井关键参数旋转钻井关键参数n1.2 旋转钻机设备旋转钻机设备n1.3 钻机选择钻机选择n1.4
9、 旋转钻井系统旋转钻井系统n1.5 钻井液体系评价钻井液体系评价n1.6 旋转系统旋转系统n1.7 井控系统井控系统n1.8 数据获取和监测系统数据获取和监测系统n1.9 海上钻井系统海上钻井系统三、钻机设备选择三、钻机设备选择u 钻机设备的选择标准与钻机设备的选择标准与钻井的成本钻井的成本密切相关,必须与所钻井眼的情况想匹配,密切相关,必须与所钻井眼的情况想匹配,达到最经济的目的,对钻机的评估包括以下几大系统:达到最经济的目的,对钻机的评估包括以下几大系统:动力系统动力系统 提升系统提升系统 钻井液循环系统钻井液循环系统 井控系统井控系统 数据的获取和监测系统数据的获取和监测系统三、钻机设备
10、选择三、钻机设备选择u 钻机设备选择的其它标准有:钻机设备选择的其它标准有:u 钻机设备的选择是在钻机设备的选择是在正式招标之前正式招标之前以及在所有以及在所有钻井设计完之后钻井设计完之后进行的,所选设进行的,所选设备尽可能符合钻井的实际需要备尽可能符合钻井的实际需要 钻井承包商的安全记录钻井承包商的安全记录 钻机移动和安装钻机移动和安装 钻井承包商的可靠性钻井承包商的可靠性 合同费用(进尺费、日费、总包制)合同费用(进尺费、日费、总包制)所有钻井设备的状况所有钻井设备的状况提 纲n1.1 旋转钻井关键参数旋转钻井关键参数n1.2 旋转钻机设备旋转钻机设备n1.3 钻机选择钻机选择n1.4 旋
11、转钻井系统旋转钻井系统n1.5 钻井液体系评价钻井液体系评价n1.6 旋转系统旋转系统n1.7 井控系统井控系统n1.8 数据获取和监测系统数据获取和监测系统n1.9 海上钻井系统海上钻井系统四、旋转钻井系统四、旋转钻井系统l 提升系统在作业中最基本的功能是提升系统在作业中最基本的功能是提升和承载钻柱与套管提升和承载钻柱与套管,它主要包括,它主要包括绞车、天绞车、天车、游车、大钩、钻井大绳、吊卡车、游车、大钩、钻井大绳、吊卡等等u 提升系统提升系统提升系统所在位置 滑轮组滑轮组简图简图四、旋转钻井系统四、旋转钻井系统u 滑轮和钻井大绳滑轮和钻井大绳 滑轮和大绳的基本作用是在提升和下入重载荷物体
12、时有一个好的滑轮和大绳的基本作用是在提升和下入重载荷物体时有一个好的机械效率。机械效率。美国石油学美国石油学会(会(API)推荐使用)推荐使用“吨公里吨公里”的概念来评价大绳的状态;为了使大绳的概念来评价大绳的状态;为了使大绳均匀磨损均匀磨损,应该根据,应该根据钻井条件钻井条件有规律地更换起始载荷点有规律地更换起始载荷点钻井大绳钻井大绳所在的位置所在的位置四、旋转钻井系统四、旋转钻井系统u 游车游车 游车和大钩的载荷能力用游车和大钩的载荷能力用“吨吨”表示,额定值需要合适的表示,额定值需要合适的安全系数安全系数游车所在位置游车所在位置四、旋转钻井系统四、旋转钻井系统u 天车天车 天车上的载荷远
13、大于大钩载荷,在滑轮组系统中,在不考虑摩擦力的情况下,天车上的载荷远大于大钩载荷,在滑轮组系统中,在不考虑摩擦力的情况下,每根绳上每根绳上的应力相等的应力相等。大钩载荷和滑轮组、大钩、其他附属设备的质量平均分配到每根大绳上。另外,。大钩载荷和滑轮组、大钩、其他附属设备的质量平均分配到每根大绳上。另外,锚上的锚上的死绳死绳和滚轮上的和滚轮上的快绳快绳也有天车拉力作用也有天车拉力作用天车所在位置天车所在位置四、旋转钻井系统四、旋转钻井系统u 钻井液循环系统钻井液循环系统流体循环系统的作用是允许钻井液从地面流到井底,然后再返回到地面,系统的流体循环系统的作用是允许钻井液从地面流到井底,然后再返回到地
14、面,系统的主要组成包括:主要组成包括:泥浆泵泥浆泵/空气压缩机空气压缩机 高压地面管汇高压地面管汇 钻柱钻柱 环形空间环形空间 泥浆池泥浆池 泥浆处理设备泥浆处理设备 循环系统循环系统示意图示意图提 纲n1.1 旋转钻井关键参数旋转钻井关键参数n1.2 旋转钻机设备旋转钻机设备n1.3 钻机选择钻机选择n1.4 旋转钻井系统旋转钻井系统n1.5 1.5 钻井液体系评价钻井液体系评价n1.6 旋转系统旋转系统n1.7 井控系统井控系统n1.8 数据获取和监测系统数据获取和监测系统n1.9 海上钻井系统海上钻井系统五、钻井液体系评价五、钻井液体系评价1 1)钻井液体积)钻井液体积 钻井液罐中钻井液
15、的保持水平与一定深度钻井液罐中钻井液的保持水平与一定深度井眼体积、钻井液混合速度井眼体积、钻井液混合速度和和钻钻井液处理能力井液处理能力有关有关 在钻井操作中,需要钻井液的地面体积除了填充井眼外,还需额外增加在钻井操作中,需要钻井液的地面体积除了填充井眼外,还需额外增加100 100 bbl的体积;钻井液在泵吸入过程中的体积;钻井液在泵吸入过程中不能产生沉淀不能产生沉淀 钻井液需要在几个连续的钻井液罐里沉淀,所以在每个单独的液罐里有定钻井液需要在几个连续的钻井液罐里沉淀,所以在每个单独的液罐里有定时喷射移除沉淀物的时喷射移除沉淀物的喷嘴喷嘴3 3)固相控制)固相控制 不同地区和泥浆系统需要的固
16、相控制设备差别很大,对于不同地区和泥浆系统需要的固相控制设备差别很大,对于非加重泥浆非加重泥浆,通,通过过稀释稀释进行固相控制是很有效的方法。最好的控制钻井液中固体的方法是使用进行固相控制是很有效的方法。最好的控制钻井液中固体的方法是使用有效的有效的固相清除设备固相清除设备,包括,包括振动筛、水力旋流器振动筛、水力旋流器和和离心机离心机等等2 2)混合系统)混合系统混合系统通常包括高速离心泵、段塞罐、预混合罐五、钻井液体系评价五、钻井液体系评价五、钻井液体系评价五、钻井液体系评价固相控制设备所在区域3.13.1)振动筛)振动筛n 振动筛是固控设备的重要组成部分,振动筛是固控设备的重要组成部分,
17、满眼循环满眼循环的振动筛目数大于的振动筛目数大于 120120 目;目;在在多目振动筛多目振动筛中,固相颗粒的分离效果好坏与中,固相颗粒的分离效果好坏与最下层最下层的筛网有关的筛网有关3.23.2)旋流除砂器)旋流除砂器n 旋流除砂器包括旋流除砂器包括除砂器除砂器和和除泥器除泥器,一般用于处理,一般用于处理大流量的钻井液大流量的钻井液五、钻井液体系评价五、钻井液体系评价3.33.3)离心机)离心机 离心机一般用于处理离心机一般用于处理小流量钻井液小流量钻井液,处理能力为,处理能力为 60-80 gal/min,某些情况下,某些情况下可以达到可以达到150 gal/min五、钻井液体系评价五、钻
18、井液体系评价 离心机一般在其它固相控制设备之后工作,而且不像振动筛、旋流除砂器那离心机一般在其它固相控制设备之后工作,而且不像振动筛、旋流除砂器那样要对整个循环用钻井液进行处理,它可以样要对整个循环用钻井液进行处理,它可以只处理一部分钻井液只处理一部分钻井液,通常为,通常为 5%-5%-10%10%4 4)泥浆泵)泥浆泵 泥浆泵是钻井液反复循环的动力设备,分泥浆泵是钻井液反复循环的动力设备,分为为二级泵二级泵和和三级泵三级泵单冲程和双冲程往复运动泵单冲程和双冲程往复运动泵五、钻井液体系评价五、钻井液体系评价 泵入钻井液泵入钻井液是钻井液循环的主要过程,也可以是钻井液循环的主要过程,也可以说是钻
展开阅读全文