钻井工程旋转钻机装备课件.pptx

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

19、井液水力系统的说是钻井液水力系统的核心核心 二级泵有二级泵有两个缸两个缸，流体在其中是，流体在其中是双冲程运动双冲程运动；三级泵有三级泵有三个缸三个缸，流体在其中是，流体在其中是单冲程运动单冲程运动5 5）地面高压管线）地面高压管线p 地面高压管汇包括地面高压管汇包括水龙头、立管、水龙带、方钻杆水龙头、立管、水龙带、方钻杆和和压力测量盒压力测量盒。水龙带、立管和水龙头用于。水龙带、立管和水龙头用于钻井和起下钻钻井和起下钻；压力测量盒可以；压力测量盒可以缓冲泵产生的压力缓冲泵产生的压力；方钻杆允许；方钻杆允许钻柱旋转钻柱旋转6）钻具组合）钻具组合p 钻具组合包括钻具组合包括方钻杆、钻杆方钻杆、钻

20、杆和和钻铤钻铤，钻杆和钻铤通过，钻杆和钻铤通过钻具接头钻具接头连接连接五、钻井液体系评价五、钻井液体系评价7）钻头）钻头p 钻头是一种钻头是一种切削工具切削工具，大致分为：，大致分为：牙轮钻头、刮刀钻头牙轮钻头、刮刀钻头五、钻井液体系评价五、钻井液体系评价牙轮钻头牙轮钻头刮刀钻头刮刀钻头提 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

21、六、旋转系统六、旋转系统u 旋转系统是指所有能够使钻头转动的部旋转系统是指所有能够使钻头转动的部件，具体包括件，具体包括钻杆、钻铤、水龙头、转盘、钻杆、钻铤、水龙头、转盘、方补心方补心和和方钻杆方钻杆旋转系统简图旋转系统简图u 有些平台也配有有些平台也配有顶驱顶驱替代传统的转盘，替代传统的转盘，在钻定向井时，会使用在钻定向井时，会使用井下动力钻具井下动力钻具作为旋作为旋转动力转动力六、旋转系统六、旋转系统旋转系统所在位置区域u 顶驱顶驱 六、旋转系统六、旋转系统使用顶驱系统可以使使用顶驱系统可以使钻井效率高、速度快、成本低、效益好钻井效率高、速度快、成本低、效益好，能，能最大限度最大限度地满足

22、钻井工地满足钻井工艺的需要艺的需要放大后放大后六、旋转系统六、旋转系统l 在起下钻过程中遇阻时还可以实现上提和下放钻具进行在起下钻过程中遇阻时还可以实现上提和下放钻具进行扩眼、划眼作业扩眼、划眼作业，解除遇阻现，解除遇阻现象象u 顶驱主要优点：顶驱主要优点：l 顶部驱动钻井顶部驱动钻井不需要使用方钻杆与转盘不需要使用方钻杆与转盘，基本上，基本上不接单根不接单根，也，也不需要鼠洞不需要鼠洞，立，立根作单根使用根作单根使用 ，节省很多时间节省很多时间l 在在起下钻任意时刻起下钻任意时刻均可实现立即均可实现立即旋转钻具和循环钻井液旋转钻具和循环钻井液，可减少井下事故的发，可减少井下事故的发生，生，安

23、全安全六、旋转系统六、旋转系统u 顶驱主要缺点：顶驱主要缺点：n 钻杆的磨损严重钻杆的磨损严重n 增加维护费增加维护费n 降低井架承载能力降低井架承载能力n 平台操作人员经验缺乏平台操作人员经验缺乏n 顶驱失败换用常规转盘会增加更多的费用顶驱失败换用常规转盘会增加更多的费用提 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七、井控系统七

24、、井控系统u 井控系统的主要作用是在井涌发生时井控系统的主要作用是在井涌发生时阻止地层流体进阻止地层流体进 入井眼入井眼井控系统所在的位置七、井控系统七、井控系统u 井控设备的组成井控设备的组成（1 1）井口防喷器组）井口防喷器组 环形防喷器、闸板防喷器等；环形防喷器、闸板防喷器等；（2 2）控制装置）控制装置 储能器装置储能器装置 遥控装置；遥控装置；（3 3）节流与压井管汇，高压耐火软管；）节流与压井管汇，高压耐火软管；（4 4）钻具内防工具，方钻杆球阀，钻杆回压凡尔；）钻具内防工具，方钻杆球阀，钻杆回压凡尔；（5 5）加重钻井液装置；）加重钻井液装置；（6 6）起钻灌浆装置）起钻灌浆装置

25、（7 7）钻井液气体分离器）钻井液气体分离器（8 8）监测仪表泥浆罐液面监测仪、硫化氢检测仪等）监测仪表泥浆罐液面监测仪、硫化氢检测仪等防喷器装置图七、井控系统七、井控系统u 闸板防喷器闸板防喷器是一套通过是一套通过液压驱动液压驱动的井控装备，可以实现对钻具或套管环空进行密封，的井控装备，可以实现对钻具或套管环空进行密封，剪切闸板剪切闸板一一般在般在其它防喷器关井失败其它防喷器关井失败的情况下才能使用的情况下才能使用 u 钻井四通钻井四通是用来连接相邻的两个闸板防喷器的是用来连接相邻的两个闸板防喷器的贯通装置贯通装置，在强行起下钻作业中在强行起下钻作业中，可以通过节流和，可以通过节流和压井管线

26、压井管线实现钻井液的循环实现钻井液的循环双闸板防喷器双闸板防喷器钻井四通钻井四通七、井控系统七、井控系统u 井控设备应该具有以下功用：井控设备应该具有以下功用：预防井喷预防井喷。保持井眼内钻井液静液压力保持井眼内钻井液静液压力始终略大于始终略大于地层压力，防止井喷条件的形成地层压力，防止井喷条件的形成 发现溢流发现溢流。对油气井进行对油气井进行监督监督，及早发现溢流和井喷前兆，尽早采取控制措施，及早发现溢流和井喷前兆，尽早采取控制措施 控制井喷控制井喷。溢流、井涌、井喷发生后，迅速关井，实施压井作业，对油气井溢流、井涌、井喷发生后，迅速关井，实施压井作业，对油气井重新建重新建立压力控制立压力控

27、制 处理复杂情况处理复杂情况。当油气井压力失控后，进行当油气井压力失控后，进行灭火抢险灭火抢险等处理作业等处理作业提 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 1.8 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八、数据获取和监测系统八、数据获取和监测系统u 数据获取和监测系统是指用来对整个钻井作业信息进行数据获取和监测系统是指用来对整个钻井作业信息进行监测、分析、显示、监测

28、、分析、显示、记录记录和和检索检索的装置，的装置，监测系统监测系统是整个钻井过程的是整个钻井过程的心脏心脏八、数据获取和监测系统八、数据获取和监测系统 钻井数据曲线图钻井数据曲线图可以清楚的可以清楚的反应钻遇放空时的状况反应钻遇放空时的状况，同时也能够提供，同时也能够提供有关有关地层岩性变化的信息地层岩性变化的信息 过大的扭矩过大的扭矩可能指示可能指示钻头轴承的问题钻头轴承的问题或者或者钻屑沉积过多钻屑沉积过多 钻井液罐高度的迅速增加钻井液罐高度的迅速增加说明说明地层流体流入井眼地层流体流入井眼中，有可能发生中，有可能发生井涌井涌u 钻井问题，像钻井问题，像井漏、井涌和卡钻井漏、井涌和卡钻都能

29、够很容易的通过监测设备检测到都能够很容易的通过监测设备检测到提 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九、海上钻井系统九、海上钻井系统u 海上钻井需要两个特殊的系统：海上钻井需要两个特殊的系统：浮动设备的动力补偿系统浮动设备的动力补偿系统和和海水隔离系统海水隔离系统海水隔离系统海水隔离系统1 1）隔水导管系统及组成）隔水导管系统

30、及组成九、海上钻井系统九、海上钻井系统 隔水导管是井眼的延伸，它的作用是用来引导和保护钻柱，同时 为钻井液和钻屑返回地面提供通道 隔水导管用刚性耐压接箍连接，可以连接压井管线、节流管线和防喷器组管线，可以循环钻井液保持压力平衡 导管末端使用球形接头，球形接头设计的旋转角度为：8o-10o ，而为了使钻柱能够自由通过接头，允许的最大转动角度为：4o-5o 九、海上钻井系统九、海上钻井系统2 2）运动平衡系统）运动平衡系统u 系泊系统是由系泊系统是由绞线、锚、水龙头绞线、锚、水龙头和和浮子浮子组成，是海洋钻井中最古老的一种平衡工具，组成，是海洋钻井中最古老的一种平衡工具，它的重要性在于保持它的重要

31、性在于保持静态和动态的压井静态和动态的压井u 运动平衡系统的作用是减少钻井船和其它浮式钻井装置的漂移，分为运动平衡系统的作用是减少钻井船和其它浮式钻井装置的漂移，分为系泊系系泊系统统和和动力定位系统动力定位系统2.12.1）系泊系统）系泊系统九、海上钻井系统九、海上钻井系统2.22.2）动力定位系统）动力定位系统u 动力定位系统采用动力定位系统采用推力器推力器来提供抵抗来提供抵抗风、浪、流风、浪、流等作用在船上的等作用在船上的环境力环境力，从而使船，从而使船尽可能地保持在海平面上要求的位置上尽可能地保持在海平面上要求的位置上动力定位钻井浮船动力定位钻井浮船作业作业1.1.旋转钻井关键参数包括哪

32、些？旋转钻井关键参数包括哪些？2.2.旋转钻机设备有哪些系统组成？每个系统的作用是什么？旋转钻机设备有哪些系统组成？每个系统的作用是什么？3.3.画一个简易的旋转钻井钻机示意图。画一个简易的旋转钻井钻机示意图。本章结束本章结束谢谢！谢谢！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

33、钻井和完井的需要，分为为陆地钻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n

34、1.4 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七、井控系统七、井控系统u 闸板防喷器闸板防喷器是一套通过是一套通过液

35、压驱动液压驱动的井控装备，可以实现对钻具或套管环空进行密封，的井控装备，可以实现对钻具或套管环空进行密封，剪切闸板剪切闸板一一般在般在其它防喷器关井失败其它防喷器关井失败的情况下才能使用的情况下才能使用 u 钻井四通钻井四通是用来连接相邻的两个闸板防喷器的是用来连接相邻的两个闸板防喷器的贯通装置贯通装置，在强行起下钻作业中在强行起下钻作业中，可以通过节流和，可以通过节流和压井管线压井管线实现钻井液的循环实现钻井液的循环双闸板防喷器双闸板防喷器钻井四通钻井四通八、数据获取和监测系统八、数据获取和监测系统 钻井数据曲线图钻井数据曲线图可以清楚的可以清楚的反应钻遇放空时的状况反应钻遇放空时的状况，同

36、时也能够提供，同时也能够提供有关有关地层岩性变化的信息地层岩性变化的信息 过大的扭矩过大的扭矩可能指示可能指示钻头轴承的问题钻头轴承的问题或者或者钻屑沉积过多钻屑沉积过多 钻井液罐高度的迅速增加钻井液罐高度的迅速增加说明说明地层流体流入井眼地层流体流入井眼中，有可能发生中，有可能发生井涌井涌u 钻井问题，像钻井问题，像井漏、井涌和卡钻井漏、井涌和卡钻都能够很容易的通过监测设备检测到都能够很容易的通过监测设备检测到提 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