完井手冊-第十六章特殊作業(yè)

第十六 特殊作第一節(jié)鉆井基盤安裝鉆井基盤構(gòu)架是用不同規(guī)格的管材焊接而成的，主要構(gòu)件有井槽導(dǎo)向孔、樁管導(dǎo)向孔16--1所示。一般鉆井基盤井槽導(dǎo)向孔都呈矩陣式排列，這些井槽導(dǎo)向孔按一定的井距緊湊地布置在鉆井基盤構(gòu)架中。井槽導(dǎo)向孔與樁管導(dǎo)向孔上端和下端均制成喇叭口型，用于導(dǎo)引鉆井工具，或以此導(dǎo)引鉆井基盤套入原來保留在海底的井口，并安放到海底。⑤④③②①側(cè)視 鉆井基盤框

井口樁管俯視裝基盤，并對該位置進(jìn)行井口樁管俯視樁管通常選用φ762（30套管，按強(qiáng)度要求選用合適的鋼級，常用的有B鋼級或X-5625.4m（1″）38.1mm（11/2″。鉆井基管是作為生產(chǎn)平臺安裝的導(dǎo)向定位樁，樁管在泥線以上的留高應(yīng)滿足易于安裝生產(chǎn)鉆井基盤樁管導(dǎo)向孔與樁管之間的連接固定，可以采用與基盤調(diào)平機(jī)構(gòu)聯(lián)用的卡瓦式或者水泥灌注。水泥灌注固定方式如圖16-1-2所示。需要在接近樁管圖16-1- 板，密封環(huán)板由合成橡膠加強(qiáng)簾布或尼制成。在位于密封環(huán)板上下部位的樁管上，均勻焊上三片或的扶正塊。另外在相對樁管導(dǎo)向孔喇叭口部位的樁管體上也焊有一組外突臺肩的扶正塊，以此對樁管起限制作用，防止灌漿密封環(huán)下過樁管導(dǎo)向孔底端。水泥灌注成本低，施工根據(jù)基盤重量、外形尺寸和半潛式鉆井10m/s，浪高小于1m，平臺搖擺度小于0.5°。

樁管導(dǎo)向扶正圖16-1-2 水平度小于0.5°；在半潛式鉆井平臺月池區(qū)域和平臺下部浮筒的適當(dāng)位置上，焊好并掛裝 二號二號工作平駁一號工作鉆井平臺的八個錨串浦式鉆井平圖16-1-

從平臺上放下工作艇，工作艇從二號工作船將拖纜傳遞并連接到平駁；工作艇將平駁艏艉的各兩根系纜分16--3空間而不會與平臺發(fā)生碰撞，如16-1-4所示。平系鉆井底鉆井平臺浮平系鉆井底圖16-1- 當(dāng)鉆井基盤位于轉(zhuǎn)盤下方時，系緊四個方向的系纜，將平駁錨定；下放鉆具，將鉆井基盤吊索接到提升吊具上；預(yù)提拉力，除去鉆井基盤在平駁上的固定，將鉆井基盤提固定，如圖16-1-5所示。井平臺浮筒間的空間不能容納，或者因平臺下部結(jié)構(gòu)拉筋的限制，鉆井基盤與載運(yùn)平駁無法進(jìn)入鉆井平臺下方空間，

鉆分流裝主甲鉆井基

加重鉆桿提升工隔水管張力導(dǎo)向繩張力BOP托盤(2000kN承載能力 圖16-1- 將鉆井基盤下過平臺船體基線。下放過程中，采取措施避免鉆井基盤與平臺相下放基盤，記錄鉆井基盤在水中的重量；套裝井將鉆井基盤下至離套裝井井8～10mROV監(jiān)視下，使鉆井基盤套入孔對ROV3個水平儀，測定鉆井基盤的水平度和最終艏用OV4的，則解開固定；緩慢上提送入管柱，將鉆井基盤吊索和陀螺儀提高鉆井基盤，然后繼續(xù)③鉆φ914.4mm②鉆φ914.4mm自升式鉆井平臺安裝鉆井基盤有兩種方式：一種是在保留井的隔水導(dǎo)管上套裝鉆井基盤；另一種是直接鉆井基盤坐放于海面以在保留井的隔水導(dǎo)管上套裝鉆井基盤為例鉆井基盤送到鉆臺有兩種方式：一種是用工作船送到鉆臺下方；另一種是用平臺自身設(shè)備將基盤送到鉆臺下方。平臺接收鉆井基盤時要選擇良好的氣候和海況條件，最好上提鉆井基盤到平臺主甲板高度以上，移回井架，將鉆井基盤放在甲板上并固ROV入水檢查水下井口情況，特別注意檢查鉆井基盤支承環(huán)是否平滑，2mROV觀察，調(diào)整鉆井基盤位吸力樁式鉆井基盤是由樁基礎(chǔ)、導(dǎo)向樁和基盤組成，如圖16-1-6所示。樁基礎(chǔ)為吸力樁，吸力樁頂部安裝有抽取樁內(nèi)海水的泵。吸力樁式鉆井基盤可在吸力樁入泥過程中進(jìn)行調(diào)平，海上安裝過程不需要使用駁船，無需灌水泥作業(yè)，從而簡化了安裝海海底泥潛水泵或氣力吸力基連接撐導(dǎo)向圖16-1- 吸力樁式鉆井基盤靠靜水壓差實(shí)現(xiàn)沉樁和拔樁作業(yè)，理論上最大可利用壓差是施工點(diǎn)水壓與大氣壓之和。吸力樁式鉆井基盤靠自身重量入泥并達(dá)到土密封條件，通過抽取吸力樁內(nèi)的水，使吸力樁貫入海底土壤中。通過分別控制吸力樁頂部潛水泵的排量，調(diào)整所對樁內(nèi)施加吸力的前提條件是吸力樁筒下端相對密封，只要泵的抽水（氣）能力大于通過筒底的滲入流量，沉樁便可以實(shí)現(xiàn)。限制吸力樁式鉆井基盤使用的主要因素是海底物，如大面積的巖石、海底沉船及大尺寸廢棄物等。適于吸力樁式鉆井基盤的土質(zhì)一般為基盤吊裝。工程船吊機(jī)吊放基盤入水，ROV或潛水員觀察基盤的下放過程，接近泥線時，利用GPS與水下信標(biāo)定位，利用牽引繩調(diào)整方位至設(shè)計(jì)要求。第二節(jié)回接工藝技回接作業(yè)是把各層套管從水下井口系統(tǒng)或泥線懸掛系統(tǒng)回接到導(dǎo)管架、平臺等設(shè)施的接。通常水下井口系統(tǒng)回接φ58（20）7230）偏斜與不中，于隔水導(dǎo)的回接業(yè)最復(fù)和。不同的回接系統(tǒng)其回接基本原理相同，下面以海洋經(jīng)常使用的維高格雷（Vetcogray）φ508m回接管柱鎖定在水下井口頭頂部的內(nèi)螺紋上。當(dāng)水下井口頭頂部內(nèi)螺紋損壞或水下井口偏斜較大而無法使用內(nèi)鎖式回接接頭時，可以選用外鎖式回接接頭。外鎖式回接接頭使用鎖緊塊鎖定在井口頭的外螺紋上。內(nèi)鎖式和外鎖式回接接頭內(nèi)壁上都有鋸齒型的螺紋，與φ339.73m圖16-2-11-2-。2）φ339.73mm（133/8″）套管φ339.73mm套管回接工具的外壁上有鋸齒型外螺紋，可施加一定壓力壓入φ508mm3）φ244.48mm（95/8″）φ244.48mm回接工具與φ244.48mm套管掛以螺紋方式通過上扣緊扭矩來連接固定，回接工具螺紋下端的“O”形圈同套管掛實(shí)現(xiàn)密封?；亟忧暗木谑疽鈭D見圖16-2-3，外鎖式回接后的井口示意圖見圖16-2-4。工具參數(shù)見表16-2-1508mm扭力工508mm476.25mm762mm RUNNING基盤導(dǎo)向圖16-2- φ508mm內(nèi)鎖式回接接頭示意 圖16-2-2φ508mm外鎖式回接接頭示意244.48mm339.73mm508mm476.25mm339.73mm762mm基盤導(dǎo)向圖16-2- 圖16-2- 表16-2- 公回接工具型鎖合轉(zhuǎn)動圈（方向試驗(yàn)壓扭超提拉F5（右Mφ339.73mm內(nèi)鎖1（右Cφ244.48mm內(nèi)鎖1（右維4～5（左灌水試高6（左灌水試格φ339.73mm重力坐放雷φ244.48mm螺紋管柱下φ508mm重力型內(nèi)鎖φ508mm旋內(nèi)鎖4（左φ339.73mm重力坐放管柱下φ244.48mm重力坐放管柱下復(fù)查各水下井口的傾斜度，進(jìn)一步確認(rèn)回接工具設(shè)計(jì)方案的適用性，確定φ508mm回接方式。進(jìn)行φ508mm隔水導(dǎo)管回接管柱的受力分析和計(jì)算，確定隔水導(dǎo)管選用的鋼級、①地面井口裝置、φ508mm、φ339.73mm和φ244.48mm②回接φ339.73mm和φ244.48mmφ508mm回接管柱選用厚壁管時，要確認(rèn)φ339.73mm備用一定數(shù)量的反扣鉆桿用來回收φ244.48mm在扭力工具管柱上作一標(biāo)志，緩慢反轉(zhuǎn)4～5圈，扭力工具向下移動約50mm（2″，使鎖筒與回接頭本體脫開，之后鉆具會自行下移約200mm（8″），然后繼續(xù)反轉(zhuǎn)1～2200mm（8″，450N（1lbf50mm（2″回轉(zhuǎn)1/8圈，釋放扭矩。在扭力工具管柱上作一標(biāo)志，緩慢反轉(zhuǎn)約11133mm（約51/4″；（1000psi；①內(nèi)鎖式程序。放松鉆具，緩慢反轉(zhuǎn)，使鎖筒與回接頭本體脫開，之后鉆具會自行下移約200mm（約8″，再繼續(xù)反轉(zhuǎn)，直到扭矩達(dá)到13560N·m（10000lbf·ft）后，緩慢110kN（25000lbf，檢查回接是否牢固。②外鎖式程序。放松鉆具，緩慢反轉(zhuǎn)，直至扭矩達(dá)到13560N·m（10000lbf·ft，旋轉(zhuǎn)約11H-490kN（20000lbf，接回接工具，下至φ508mm回接接頭的鋸齒型螺紋位置，記錄回接管柱重量。繼續(xù)緩慢下放直至φ339.73mm回接工具外壁上的鋸齒型螺紋接觸到φ508mm回接接頭內(nèi)壁上的鋸齒型螺紋，在回接管柱上作標(biāo)記，下壓90kN重量，將φ339.73mm回接工具的鋸齒型螺紋壓入φ508mm回接接頭的鋸齒型螺紋嚙合固定，嚙合行距約為φ152.4mm（約6）；22.5kN（5000lbf（5000lbf·ft，如果管柱不轉(zhuǎn)動，則證明鋸齒型螺紋已嚙合到位。50f下回收工具卸開并回收φ244.48mm套管掛的回接螺（3000lbf，緩慢正轉(zhuǎn)約5～6圈，緊扣扭矩至（2500lbf·ftφ762mm（30″）隔水導(dǎo)管的回接通常使用接頭?；亟咏宇^為接頭的外螺紋接頭，與回接井口上的遙圖見圖16-2-5。

圖16-2- 其他尺寸套管的回接使用的回接接頭?；亟咏宇^的下端是外螺紋，與回接井口的泥線懸掛上的內(nèi)螺紋連接，實(shí)現(xiàn)管柱的回接?；亟忧熬谑疽鈭D見圖16-2-6，回接后井口示意圖見圖16-2-7。進(jìn)行φ762mm隔水導(dǎo)管回接管柱的受力分析和計(jì)算，確定隔水導(dǎo)管選用的鋼級、艉向，有助于回接時潛水員指揮回接或ROV觀察回接。ROV檢查φ762mm（30″）隔水導(dǎo)管的垂直度與海底井口的對中情況，接762mm339.73mm244.48mm圖16-2- 圖16-2- 在潛水員或ROV引導(dǎo)下，慢慢放回接管柱與海底井口的接頭對接。潛水員或ROV檢查回接到位情況，根據(jù)不同的扣型，確認(rèn)鎖緊情況。508mm（20″除扭矩和試壓外，作業(yè)過程相似。下面為φ339.73mm套管的回接作業(yè)程序。②用φ127mm（5″）鉆桿下入工具，在第一根鉆桿上安裝一個φ127mm×已回③當(dāng)工具下至泥線懸掛器位置后，用海水循環(huán)，以25～50r/min的轉(zhuǎn)速正轉(zhuǎn)⑤起 寸的套管彈性扶正器，例如，回接φ339.73mm（133/8″）套管時，應(yīng)安裝φ339.73mm×第三節(jié)隔水導(dǎo)管下入隔水導(dǎo)管的下入方式通常有鉆入法、噴射法和錘入法三種。鉆入法是指用鉆頭鉆出井眼，下入導(dǎo)管并固井的方法。噴射法是指在導(dǎo)管內(nèi)安裝由鉆頭、動力鉆具、噴射短節(jié)等組成的鉆具組合，噴射鉆進(jìn)的同時下入導(dǎo)管的方法。錘入法是利用打樁錘的沖擊功將導(dǎo)管錘入地層的方法。噴射法和錘入法的共同點(diǎn)是不固井，依靠地層與導(dǎo)管外壁的摩擦力支撐導(dǎo)管。導(dǎo)管入泥深度應(yīng)考慮導(dǎo)管鞋處地層承壓能力和導(dǎo)管承載能力能夠滿足作業(yè)要求。作業(yè)前，應(yīng)進(jìn)行井場和土樣，包括鉆孔取心和土工試驗(yàn)。根據(jù)土工實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，計(jì)算地np地≥p （16-3- （16-3-p鞋=ρ液H/100+p耗 式中p地——導(dǎo)管鞋處地層的破裂壓力，MPa；；公式（16-3-2）適用于水上井口作業(yè)，水上井口隔水導(dǎo)管示意圖見圖16-3-1L hBppL hBppR≥ （16-3- （16-3-R=WL （16-3-

（16-3-（16-3-式中WL——導(dǎo)管到位時的最終鉆壓 —鉆壓系數(shù)，通常取值為0.8～1.0；WC—— 10min； 管上部井口重量，kN；r——導(dǎo)管單不同的土質(zhì)，具有不同的摩擦系數(shù)，摩擦力與地層剪切強(qiáng)度是一個函數(shù)關(guān)系。為了確保導(dǎo)管的穩(wěn)定，摩擦力應(yīng)不低于導(dǎo)管的承載力。可依據(jù)下面公式推導(dǎo)計(jì)算導(dǎo)管的最小入泥深度：R≥ （16-3-HR4.45?0f （16-3-H （16-3- （16-3-式中R——導(dǎo)管與地層的摩擦阻力，kN；； 數(shù)，通常取值大于2.0；L——泥線至導(dǎo)管返出口的高度，m；P——導(dǎo) 口重量，kN；r——導(dǎo)管單位長度重噴射法下導(dǎo)管的原理是利用水射流作業(yè)和導(dǎo)管串的重力，邊噴射鉆進(jìn)邊下入導(dǎo)管。噴射鉆進(jìn)至預(yù)定深度，靜止一段時間，待地層吸附摩擦力增加后固定住導(dǎo)管。根據(jù)地層的軟硬，鉆頭可位于導(dǎo)管鞋之上或之下，采用水力噴射破碎地層或領(lǐng)眼鉆進(jìn)。噴射短節(jié)位于鉆頭以上，水眼朝上，將井筒內(nèi)的鉆屑從導(dǎo)管內(nèi)循環(huán)攜帶出來。噴射法下導(dǎo)管示意圖見圖16-3-2所示。（1）準(zhǔn)備噴射下導(dǎo)管的工具和設(shè)備包括：牙輪鉆頭、動力鉆具、穩(wěn)定器、噴射短節(jié)、配合短節(jié)、（ROV圖16-3- 檢查泥線支撐板水平儀讀數(shù)，小于0.5°即可開泵噴射鉆進(jìn)。根據(jù)設(shè)計(jì)的鉆壓曲線噴射鉆井下導(dǎo)管，當(dāng)與設(shè)計(jì)鉆壓不符時，可上下活動管柱減少地層和導(dǎo)管之間的摩擦力，最后30m應(yīng)盡可能少活動管柱，噴射導(dǎo)管鉆壓曲線如圖16-3-3所示。導(dǎo)管導(dǎo)管串重0 噴射導(dǎo)管入泥圖16-3- 打開升沉補(bǔ)償器，保持懸重，替入1.2倍導(dǎo)管容積的高黏鉆，記錄水平儀的依據(jù)土工力學(xué)原理，依靠導(dǎo)管自身重量和樁錘的沖擊力將導(dǎo)管錘入地層，地層與導(dǎo)管外壁的摩擦力承托導(dǎo)管和井口裝置等重量（圖16--4。每根導(dǎo)管的長度依據(jù)吊裝設(shè)備的能力決定，導(dǎo)管連接方式通常采用現(xiàn)場焊切割多余導(dǎo)管。根據(jù)隔水導(dǎo)管尺寸和計(jì)算的地層承載能EnginergNwsoua，推導(dǎo)計(jì)算打樁錘打樁所需功，按照樁錘系列選擇合適的

樁 錘導(dǎo)圖16-3- 610S （16-3-式中R——地層承載能力，kN—打樁錘所需功，kN·mC——0.8—導(dǎo)管貫入度，m表16-3- 型樁錘重樁錘尺（長動力塊尺m沖擊能量最最S-2≤S-2≤S-2≤S-2>S-6>6>S->S->S->3根導(dǎo)管控制錘入力，防止溜樁。錘入過程中，吊樁錘的吊索保持松弛，樁錘為防止導(dǎo)管偏斜，導(dǎo)管架的扶正孔與隔水導(dǎo)管相匹配，通常直徑差少于群樁效應(yīng)會使海底土層性質(zhì)發(fā)生壓實(shí)變化，造成導(dǎo)管貫入。理論計(jì)算得知，2.2×2.2m2×2m時，群樁效應(yīng)較??；井間小2m×2m時，群樁效應(yīng)較大；如井間距為2m×1.8m時，群樁效應(yīng)使導(dǎo)管摩阻增加3m左右，再恢復(fù)錘入第四節(jié)鉆井取心根據(jù)取心目的可分為工程取心和地質(zhì)取心，以地質(zhì)取心居多。工程取心是對特殊地層取心以獲取工程基礎(chǔ)數(shù)據(jù)；地質(zhì)取心主要用來獲取地層的巖性、物性、電性與含確定巖層的沉積特征、巖性特征、含油氣水情況及構(gòu)造情況（如地層傾確定巖層層位資料，準(zhǔn)確了解生油層、儲油層特征，為油氣勘探開發(fā)提供基常規(guī)取心使用的工具包括常規(guī)取心工具、水平井取心工具和繩索取心工具等。取心井段為水平井眼時，應(yīng)選用水平井取心工具。取心井段較深，井眼穩(wěn)定，成巖性好，對巖心特殊取心多用于油田開發(fā)階段，可以減輕鉆對巖心污染，可以保持疏松地層巖心形狀，保持巖心原有壓力等狀態(tài)，所用工具和工藝比較復(fù)雜、施工難度大、成本高。特殊取心工具有密閉取心工具、保形取心工具、保壓密閉取心工具、海綿取心工具和定向取心工具等。采用密閉取心工具與密閉液，在水基鉆條件下取出幾乎不受鉆污染的巖心。在注水方開采的巖油田利用密取心資檢油田注水發(fā)效果了解 油層水海綿取心工具內(nèi)巖心筒裝有預(yù)飽和的特制海綿襯管，在水基鉆條件下取心，能取比較準(zhǔn)確的含油飽和度數(shù)據(jù)。海綿取心工藝不復(fù)雜，但成本較高，適用于中地層采用保壓密閉取心工具與密閉液，在水基鉆條件下取心，可獲取保持儲層流體完整采用定向取心技術(shù)，可獲取能反映地層傾角、傾向、等構(gòu)造參數(shù)的巖心，可直觀了解儲層的構(gòu)造參數(shù)等，制定經(jīng)濟(jì)合理的勘探開發(fā)方案。定向取心只適用于巖心成巖性較好的地層。通常，在散、松地層中選用加式取心具而在中地層及成巖較的軟地層中宜選用自鎖式取心工具；當(dāng)?shù)貙右灼扑闀r，宜選用外返孔式自鎖取心工具。不16-4-。根據(jù)地層情況、鉆頭、目的層厚度和巖心收獲率要求等來選擇單筒取心或多筒取心。單次取心進(jìn)尺一般過內(nèi)巖心筒有效長度的95%。還應(yīng)考慮施工風(fēng)險(xiǎn)，如井控和表16-4- 中中取?、簟瘛字熊浰绍?鉆頭包括硬質(zhì)合金刮刀鉆頭、天然或人造石鉆頭和人造聚晶石復(fù)合片（D）鉆頭等。石類取鉆頭具適用范廣、耐、沖蝕、鉆平穩(wěn)、速快、長等切削型取心鉆頭以切削作用為主要破巖方式，鉆頭多為鋼體結(jié)構(gòu)（14-4-1所示，鉆頭作面呈刀式和梯刮刀或切刃布式，鑲質(zhì)合金人造聚石復(fù)合片（D）微切削型取心鉆頭（如圖14-4-2）以微切削作用為主要破巖方式，鉆頭多為胎體結(jié)構(gòu)，3，工作面多為半圓曲面，低出刃表鑲天然石或孕鑲?cè)嗽焓Ｑ心バ腿⌒你@頭鉆進(jìn)平穩(wěn)， 圖14-4- 圖14-4- 圖14-4-

PDC取PDC表14-4- 剖面形冠部剖面單錐直線錐形剖面，布齒空間大，鉆頭的穩(wěn)定性高階梯狀布齒，破巖效率高外錐面長度或刀翼數(shù)量來控制布齒密度可調(diào)噴嘴—面泄式流道設(shè)計(jì)可避免鉆對巖心的沖蝕適用于軟地層取心作單錐拋物線拋物線外形外錐面積較大，可布置較多的切削齒，可延長鉆頭磨損齒的先期損壞雙錐內(nèi)錐設(shè)計(jì)提高了鉆頭的穩(wěn)定性，可有效側(cè)向不平衡力冠頂和外錐可布置較多的切削齒，使鉆頭磨損更加均勻可通過調(diào)整外錐長度或刀翼數(shù)量來控制切削齒密度針對保護(hù)巖心可用噴嘴—流道式水力結(jié)構(gòu)或內(nèi)水槽—面泄式流道適合軟—中硬地層取心，具有較強(qiáng)鉆進(jìn)硬夾層的能雙圓弧曲線形剖面增大了布齒空剖面形狀比較圓滑，實(shí)現(xiàn)了從冠頂?shù)奖讲课坏膱A滑過渡，切削剖面形狀與鉆頭實(shí)際磨損形狀相匹圓弧冠部較短，水力能量比較集中，有利于切削齒冷卻和排屑鉆頭冠部較平緩，各切削齒受力相對均勻適合鉆進(jìn)較硬地取心鉆頭切削地層形成巖心的過程可分為一次成形、近似一次成形和多次成形三類。一次成形就是當(dāng)取心鉆頭接觸井底平面開始鉆進(jìn)時，巖心立即形成與鉆頭體內(nèi)徑相等或略小的巖心柱，進(jìn)入內(nèi)巖心筒而受到保護(hù)的成形過程。近似一次成形過程與一次成形過程類似，巖心經(jīng)微量修整后進(jìn)入巖心筒。多次成形即當(dāng)鉆頭接觸井底平面開始鉆進(jìn)時，會在井底先形成直徑較大（大于鉆頭體內(nèi)徑）的巖心，它不能立即進(jìn)入鉆頭體及內(nèi)巖心筒，經(jīng)過鉆頭內(nèi)錐的繼續(xù)切削，最終形成所需直徑的巖心柱并進(jìn)入鉆頭體及內(nèi)巖心筒。多次成形鉆頭可以產(chǎn)生錐形井底，在充分扶正鉆頭和取心工具以后，有助于保持井眼平直。在需要更大鉆壓的較硬地層中鉆進(jìn)，鉆頭工作面逐漸過渡成圓形（或者有一個較大的頂部半徑，能保證有足夠的切削刃分擔(dān)負(fù)荷，防止不正常的磨損和過熱。適合中地層。在松軟的非膠結(jié)地層取心，不宜選用多次成形取心鉆頭。在多次成形過程中，巖心必然受到軸向鉆壓、鉆具擺動等外力的作用，極易發(fā)生巖心破碎，造成巖心堵取心鉆頭水力作用應(yīng)以冷卻和清潔取心鉆頭、保護(hù)巖心為主要目的，無需額外增大鉆頭水功率，將射流對巖心的沖蝕作用降至最低。水力結(jié)構(gòu)方面，噴嘴噴射角度、有效流道面積、流道形狀等對井底和保護(hù)巖心也很重要，因此選擇取心鉆頭時還應(yīng)考慮鉆頭水常規(guī)取心工具主要有加壓式和自鎖式兩種。常規(guī)取心工具的規(guī)格：國內(nèi)外常規(guī)式取心14--3144-41-4。自鎖式常規(guī)取心工具一般由取心鉆頭、巖心爪、巖心筒、滾珠軸承懸掛總成（內(nèi)有分流球座、穩(wěn)定器和安全接頭組成（14-4-4。巖心筒為雙筒單動、螺紋連接，外巖心筒為高強(qiáng)度厚壁無縫，并加有穩(wěn)定器，剛度，穩(wěn)性好。內(nèi)巖心筒一般為鋼質(zhì)，可用玻璃鋼、鋁管作內(nèi)筒，也可選裝塑料或鋁質(zhì)內(nèi)筒襯套。巖心爪為自鎖式卡箍巖心爪，可反復(fù)使用。 2 圖14-4- 1—安全接頭；2—懸掛總成；3—上穩(wěn)定器；4—外巖心筒；5—內(nèi)巖心筒6—下穩(wěn)定器；7—巖心爪；8—取心鉆表14-4- 工具規(guī)外筒尺寸內(nèi)筒尺寸巖心直表14-4-

單位型R-8120Y-8120AY-8120BY-670Y-8100鉆頭（外筒（內(nèi)筒（外筒長接頭螺51/251/251/2適應(yīng)地松散、松非松破碎性中非松非松取心時先投球到分流球座后，然后開始取心鉆進(jìn)。由于巖心爪內(nèi)徑一般比巖心直徑小2～3m，所以巖心總是與巖心爪的內(nèi)壁相接觸而存在摩擦力。當(dāng)取心完畢上提鉆具時，巖心爪與巖心有摩擦力而相對靜止，下內(nèi)筒鞋則隨同鉆具上行，下內(nèi)筒鞋內(nèi)錐面與巖心爪外錐面吻合，相對位移迫使巖心爪收縮、自緊以拔斷巖心。在多筒取心時，只需在單筒取心工具基礎(chǔ)上，增加等長的內(nèi)外巖心筒，而不需其他的特殊工具。工具自帶安全接頭，便于巖心筒遇卡事故的處理。表14-4- 型5-6-7-8-長度外筒（內(nèi)筒（頂端扣31/2API31/2API41/2API41/2API鉆頭尺寸57/8～57/8～71/2～81/2～巖心直徑巖心筒組、下穩(wěn)定器、組合內(nèi)筒鞋、巖心爪、取心鉆頭等部件組成，如圖14-4-5所示。 3 111213圖14-4- 1—上穩(wěn)定器；2—分水接頭；3—堵孔鋼球；4—外返噴嘴；5—放松螺釘；6—懸掛總成7—內(nèi)巖心筒；8—外巖心筒；9—內(nèi)筒短節(jié)；10—下穩(wěn)定器；11—組合內(nèi)筒鞋12—多瓣卡箍巖心爪；13—整體卡箍巖心爪；14—取心鉆外返孔自鎖式取心工具和自鎖式常規(guī)取心工具基本相同，不同的是懸掛短節(jié)上多了1個返出孔，使內(nèi)巖心筒和眼環(huán)空相通。在易破碎性地層取心時，鉆桿內(nèi)鉆自內(nèi)、外筒間隙下行，大部分經(jīng)鉆頭水眼進(jìn)入井眼環(huán)空，少量的鉆進(jìn)入內(nèi)筒自下而上，對巖心塊產(chǎn)生一個向上的作用力（通過改變外返噴嘴直徑可調(diào)節(jié)力大小、使巖心塊被攜帶進(jìn)內(nèi)筒，經(jīng)外返孔返到井眼環(huán)空，從而達(dá)到提高巖心收獲率和單筒進(jìn)尺的目的。加壓式常規(guī)取心工具由取心鉆頭、巖心爪、巖心筒組合和加壓接頭組成。外巖心筒組合包括外巖心筒和定位接頭，內(nèi)筒組合包括內(nèi)巖心筒和懸掛總成。懸掛總成通過銷釘（或彈簧，或鋼球）懸掛在外筒組合的定位接頭上，外筒組合之下連接取心鉆頭，巖心爪置于15～20 78 13圖14-4- 勝利R-8120型加壓式常規(guī)取心工具結(jié)構(gòu)示意1—加壓上接頭；2—六方桿；3—六方套；4—密封盤根；5—加壓球座；6—加壓下接頭；7—加壓中桿8—定位接頭；9—懸掛銷釘；10—懸掛總成；11—內(nèi)筒；12—外筒總成；13—取心鉆頭；14—巖心巖心爪為機(jī)械加壓式，其內(nèi)徑比巖心直徑大10mm左右。當(dāng)取心完畢需要割心時，上呈變形，有利于防止掉心或脫落。該工具由取心鉆頭、巖心爪、密封活塞、浮動活塞及巖心筒組合等部分組成。內(nèi)筒在井口灌滿密閉液并用密封活塞密閉，內(nèi)筒上端采用特殊的浮動活塞結(jié)構(gòu)，能自動消除下鉆期間井眼液柱壓力對工具密閉性的影響。內(nèi)筒懸掛無軸承和單流閥，雙筒雙動結(jié)構(gòu)的巖心筒，其筒內(nèi)的密閉液只能單向流動，取心鉆頭水眼多為偏向井壁的斜水眼，有利于密閉巖心。取心工具在常規(guī)取心工具內(nèi)筒里增加襯筒，出筒時巖心隨襯筒一起出筒，由地質(zhì)作好標(biāo)記，按要求切割襯筒（包括巖心，將兩端封堵并及時冷藏，盡可能保持巖心原始形狀。保形取心工具內(nèi)筒、外筒、懸掛總成等主要部件可與其他工具通用。內(nèi)筒裝有尼龍材料管、璃具有耐高溫、摩擦數(shù)優(yōu)點(diǎn)，但價格昂貴。鋁合金管兼有尼龍材料管和玻璃的優(yōu)點(diǎn)。雙瓣組合式可以復(fù)利用，不需切割，但加工，且組0保壓密閉取心工具能夠獲得具有地層原始壓力的油氣水飽和度巖心，并能使巖心內(nèi)部的物質(zhì)不發(fā)生擴(kuò)散，鉆不能滲透到巖心之內(nèi)。工具結(jié)構(gòu)與密閉取心工具類似，主要增加了球閥關(guān)閉機(jī)構(gòu)、懸掛與測壓機(jī)構(gòu)和差構(gòu)。球閥關(guān)閉機(jī)構(gòu)能使巖心存在密閉內(nèi)筒中，以保持巖心所在地層的壓力；懸掛與測壓機(jī)構(gòu)的懸掛軸承可使內(nèi)外巖心筒產(chǎn)生相對運(yùn)動，內(nèi)筒頂端錐形單向閥可關(guān)閉內(nèi)筒上口圈閉壓力，并可在地面接壓力表測壓或放空內(nèi)筒壓力；差構(gòu)能傳遞鉆具扭矩；取心時雙筒單動、割心時釋放外筒關(guān)閉球閥。取心結(jié)束后，上提鉆具割斷巖心，然后投球懸構(gòu)，外筒相對內(nèi)筒下移，其重力作用在球閥的半滑環(huán)上產(chǎn)生一定扭矩，使內(nèi)筒下端球閥旋轉(zhuǎn)關(guān)閉，將巖心壓力圈閉在內(nèi)筒中。地層壓力在地面壓力表。放結(jié)束后能切割心。水平井取心工具主要應(yīng)考慮采用特殊設(shè)計(jì)的短巖心筒及柔性組合，以順利通過狗腿度較小的井段，并且使用渦輪鉆具驅(qū)動巖心筒。水平取心工具在常規(guī)取心工具的基礎(chǔ)上做了改進(jìn)：縮短巖心筒并加裝穩(wěn)定器，增加巖心筒的穩(wěn)定性和剛性，在內(nèi)筒上下端加裝了滾柱軸承等扶正機(jī)構(gòu)，解決內(nèi)筒不居中造成巖心入筒的問題；在渦輪鉆具與巖心筒之間安裝一個特殊設(shè)計(jì)的投球短節(jié)，取心時投鋼球可封住內(nèi)筒通道，迫使鉆流向內(nèi)、外筒之定向取心工具與常規(guī)工具的區(qū)別在于，在取心內(nèi)筒下端有三條用于在巖心上刻槽的定向鞋刻刀。在內(nèi)筒頂部接了“母驢蹄”儀器坐落鍵槽與內(nèi)筒同步旋轉(zhuǎn)，入井前測量出鍵槽和刻刀的偏差值后即可用于測量儀器定位。帶有扶正器的多點(diǎn)測斜儀下端有“公驢蹄”定位鍵與“母驢蹄”鍵槽配合?？捎眉娱L桿配長確保多點(diǎn)測斜儀處于無磁鉆鋌的中段提高測量的準(zhǔn)確性。取心操作與常規(guī)取心相同。取心結(jié)束，通過下入多點(diǎn)測斜儀實(shí)測內(nèi)筒的井斜及方位，根據(jù)巖心柱刻刀劃痕計(jì)算出所鉆地層的構(gòu)造參數(shù)。定向取心工具僅適用于成巖性好的各種地層，對松散、破碎和巖心不成柱的地層均不適用?，F(xiàn)場要配備分析巖心的測角儀。15m綿襯管，并用密封活塞封閉起來。聚氨酯海綿為碳水化合物產(chǎn)品，是多向多層海綿面，油一旦與之接觸就會粘附在海綿表面上。油可以全部被吸收在海綿孔隙內(nèi)，從而保證取得較177當(dāng)井深、眼穩(wěn)定、巖心成柱性好且直徑要求不大時，可采用繩索取心工具。繩索巖10m的巖心。繩索巖心筒不足之處是可換的內(nèi)筒必須小鉆性能在滿足作業(yè)安全的前提下，保證鉆的攜砂能力，控制失水，減少鉆濾液對巖心的影響。卸開取心筒安全接頭，提出內(nèi)筒，安裝內(nèi)筒鞋、巖心指示器和巖心爪，用鏈鉗上緊。接取心鉆頭，用卡尺檢查內(nèi)外筒縱向間隙，一般為8～13mm。如果間隙過下鉆至最后一柱，大排量循環(huán)鉆井眼和巖心筒；以小排量一般不超過600L/取心鉆進(jìn)是取心作業(yè)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一，鉆進(jìn)參數(shù)的選擇直接影響取心收獲率和取心鉆壓。鉆壓選擇應(yīng)根據(jù)巖石的強(qiáng)度與可鉆性、鉆頭尺寸和類型來確定。在松軟地層，鉆壓應(yīng)跟上，保持均勻送鉆，避免鉆沖蝕巖心；對于其他地層，采用試鉆法選取排量。排量的大小以能夠滿足清潔井底和冷卻取心鉆頭為前提。排量過大，對于松軟地層會造成沖蝕，不利于保護(hù)巖心和提高取心收獲率。排量過小，會影響對巖心的，心進(jìn)入心筒，造卡心。層軟時排量適當(dāng)減，地層較硬時排量可適當(dāng)增加。以φ215m取心鉆頭為例，其正常鉆進(jìn)參數(shù)推薦見表14-4-6。表14-4- φ215mm取心鉆頭參數(shù)推取心地膠結(jié)程鉆壓轉(zhuǎn)速排量松特10～30～5～一30～10～良40～12～中差50～30～12～好60～50～20～拉力見表14-4-7。對膠結(jié)較好的硬地層，割心前要高速旋轉(zhuǎn)磨心，再上提割心。表14-4- 巖心直徑推薦拉力巖心直徑推薦拉力自鎖式取心工具進(jìn)行多筒取心，需要接鉆具時，首先停轉(zhuǎn)、停泵，上提鉆具割心。接0%鉆壓頂松巖心爪，上提鉆具恢復(fù)原懸重，按剛開始取心的方法逐漸恢復(fù)取心鉆進(jìn)。如果井50%的鉆壓頂松巖心爪，緩慢上提恢復(fù)原懸重后，繼續(xù)取心。進(jìn)行這兩項(xiàng)分析的內(nèi)容、方法及處理措施分別14-4-8和表14-4-9。表14-4- 地面現(xiàn)原因分處理建泵壓變化顯突然升鉆頭切削刃損壞或磨損，在鉆頭底面磨成一道凹型槽外來材料、污物堵塞巖心內(nèi)筒脫扣，落在鉆頭內(nèi)體高出或降1.4MPa左逐漸升取心鉆頭損壞鉆頭底面開始磨出凹型槽，逐步加深進(jìn)而切斷流道流道完全堵死后，扭矩也隨之增波內(nèi)筒巖心受卡，致使鉆頭忽而鉆空，忽而鉆在巖石上，扭矩不下外筒堵塞，巖心不能進(jìn)入內(nèi)筒，造成鉆頭鉆空，無進(jìn)逐漸下鉆桿、鉆鋌、巖心筒刺鉆時變化顯突然成倍增巖心受卡，入筒受阻產(chǎn)生磨心，返出巖屑變判斷清楚立即割心起逐步增地層變化，由軟到硬鉆頭用老，切削刃磨鈍，返出巖屑變分析原因，妥善處井下有金屬落起鉆打撈或磨表14-4- 直徑粗細(xì)不均送鉆不均勻，轉(zhuǎn)速不合理，鉆壓大直徑粗，鉆壓小直徑細(xì)，轉(zhuǎn)速高直徑頂部直徑粗，端面粗取心前未修平井底，造心時，鉆壓偏大，未形成“和尚頭”圓根部未形成錐表面部光滑，有螺旋狀刻鉆進(jìn)期間，內(nèi)筒有轉(zhuǎn)動現(xiàn)表面不光滑，水侵嚴(yán)鉆失水過大，巖心在鉆中浸泡時間過巖心爪收不巖心爪與內(nèi)筒鞋卡住，巖心爪失去彈性；巖心太軟，太松軸承卡被鉆中的污物卡死安全要求參照高溫高壓鉆井有關(guān)章節(jié)內(nèi)容。工具應(yīng)選用高強(qiáng)度耐高溫型的取心工具，0。表14-4- 溫玻璃鋼內(nèi)筒鋁合金內(nèi)筒℃（°第五節(jié)鹽膏層鉆井技鹽膏層是指以鹽或石膏為主要成分的地層。此外，鹽膏層中還的其他礦物，除常見的石英（SO2井時，容易發(fā)鹽溶、塌、縮、卡、測井固井以及套擠毀等此類地層為大段結(jié)晶狀無機(jī)鹽（成分大部分為氯化鈉和硫酸鈣層結(jié)構(gòu)比較穩(wěn)定，鹽層夾層常為不易坍塌的白云巖、石灰?guī)r及層理不發(fā)育、不易坍塌的硬泥巖等。此類地層鹽、膏、泥相間，互層多且薄，由鹽巖、鹽膏、石膏、芒硝、泥巖、含膏泥巖、灰質(zhì)泥巖、泥頁巖等多種巖性組成，并含鹽膏軟泥巖、碎泥與鹽結(jié)合物及以鹽為膠結(jié)以石膏、膏泥巖、泥膏巖為主，中間夾泥巖和泥質(zhì)粉砂巖不等厚互層，石膏主要分布在上部及下部，中部主要為膏質(zhì)泥巖。這類地層主要礦物組分是石膏和黏土礦物，石膏在沉積過程中受高溫高壓的作用發(fā)生脫水反應(yīng)。井眼鉆開前具有硬石膏的性質(zhì)，井眼鉆開后硬石膏吸水膨脹，導(dǎo)致井眼縮徑。另外，夾雜在泥頁巖中、充填在泥頁巖裂縫中的硬當(dāng)鉆液柱壓力不能平衡其蠕變時極易造成縮徑卡鉆。鉆性能。濾失量、黏度和切力上升，泥餅變厚，泥餅?zāi)Σ料禂?shù)增大，易鹽膏地層是一種塑性地層，具有蠕變特性。由于它的高度延展性能，當(dāng)被鉆開后，幾乎可以傳遞其上覆地層的全部重量。若鉆液柱壓力不足以抑制住這種塑性流動，就破應(yīng)力松馳效破應(yīng)力松馳效蠕次級蠕第三級蠕變（不穩(wěn)定蠕變）三個階段（如圖16-5-1所變0時圖16-5-

鹽膏層泥巖中的黏土礦物大部分由伊利石、綠泥石、高嶺石和有序伊蒙混層組成。盡管這些黏土的膨脹率低，但因所含鹽遇水被溶解后，水會繼續(xù)沿著鹽被溶解形成的通道不斷侵入泥巖深部，增加了水與泥巖的接觸面積，從而加劇泥巖的水化并增大泥巖的膨脹率。鹽膏層中的石膏、芒硝等鹽類的原始狀態(tài)均含結(jié)晶水，在成巖過程中由于上覆巖層壓力的作用，逐步失去結(jié)晶水而成為無水石膏、無水芒硝等。使用水基鉆鉆開此類地層2%，而造成縮徑。當(dāng)?shù)貙犹幱诜忾]壓力鹽的溶解度隨溫度而變。使用飽和鹽水鉆鉆進(jìn)，當(dāng)鉆從地面循環(huán)至井底時，由于溫度升高又變?yōu)椴伙柡停蚨@繼續(xù)溶解地層中的鹽而趨于飽和。當(dāng)鉆從井底上返過程中，溫度逐漸下降，鉆的含鹽量從飽和變?yōu)檫^飽和，過飽和鉆中的鹽會在井眼上部鉆具、井壁及地面循環(huán)系統(tǒng)中重結(jié)晶。重結(jié)晶的鹽顆粒會磨損鉆具和泵的部件等，還會使上部井眼橋堵，而深部鹽層的繼續(xù)溶解，導(dǎo)致井徑擴(kuò)大和其他井下復(fù)雜情況等。由于受某種條件限制，不能下套管固井將鹽膏層與上部和下部地層開，以及鹽膏膏泥巖鉆時與鄰層泥巖鉆時基本相同，純石膏鉆時略低于鄰層膏泥巖、泥巖鉆時。鉆液柱壓力不能平衡地層坍塌壓力（一般密低于1.60g/cm3）時，如果鉆中抗鹽抗鈣處理劑加量不足，會出現(xiàn)井下垮塌、掉塊、起下鉆阻卡嚴(yán)重和接單根困難等問題。能奏效。個別情況下泡淡水或淡水鉆，配合大排量洗井見效。軟泥巖上覆的石膏層、膏泥巖層鉆時均高于軟泥巖的鉆時，鉆時約高出一倍以一般可采用松扣、套銑倒扣或填井側(cè)鉆的方法。鉆穿軟泥巖后，如果鉆液柱壓力仍不能平衡軟泥巖的塑性變形，在軟泥巖段鹽膏層地質(zhì)條件復(fù)雜，巖性復(fù)雜，橫向、縱向分布不均勻，存在不同的壓力系統(tǒng)，根據(jù)地層壓力和破裂壓力來設(shè)計(jì)井身結(jié)構(gòu)的常規(guī)方法已不能滿足工程需要，在進(jìn)行鹽膏層井井身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時要點(diǎn)如下：選用合適體系和合理密度的鉆鉆穿鹽膏層或鉆至可能的漏失層頂部，應(yīng)盡量套管變形和擠毀是鹽膏層鉆井及后續(xù)生產(chǎn)過程中易出現(xiàn)的問題，主要由于鹽膏層蠕變產(chǎn)生的外載（稱蠕動壓力，與地層上覆壓力及構(gòu)造應(yīng)力有關(guān)）作用在套管上，導(dǎo)致套管變?nèi)鋭訅毫r間的推移，蠕動壓力增加的速率逐漸減巖層壓力，見圖16-5-2鹽膏層蠕動壓力曲蠕動壓力時圖16-5-

對于鹽膏層的套管柱強(qiáng)度設(shè)計(jì)，鹽膏層的外擠力應(yīng)選取地層壓力和地層蠕動壓力較大值行，可掏限，安系選1～.125。止鹽膏套30～50m根據(jù)鹽膏層的蠕變規(guī)律和理化性能，確定合適的鉆密度和體系，能大大減少鹽膏提高鉆密度是防止鹽膏層蠕變和塑性變形的有效措施。對于新區(qū)探井鹽膏層鉆井鉆鉆開鹽膏層，取全取準(zhǔn)質(zhì)資料，為后續(xù)鉆井確定合理的鉆深、鉆密度時間、度、鹽成等；確定持允許膏巖地層井眼截面的蠕變收縮速率的鉆密度（實(shí)踐表明對鉆井作業(yè)不構(gòu)成的蠕變收縮速率應(yīng)在0.18121.3對應(yīng)的密圖版。圖16--3為某區(qū)域鹽膏層收縮速率分別為0.5%和0.1%的鉆密度圖版鉆密度

鉆密度 井深井深

井深井深

收縮速率為

收縮速率為

圖16-5- 某區(qū)域鹽膏層鉆密度圖鹽膏層鉆井的鉆體系基本上可以分為欠飽和鹽水、飽和鹽水、油基或油包水鉆井液三類。這三種體系鉆均可用來鉆鹽膏層，但各有利弊，下面簡單介紹各類體系鉆井NaCl含量超過1%（NaCl的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，Cl質(zhì)量濃度約為6000mg/L）的鉆井液統(tǒng)稱為鹽水鉆。欠飽和鹽水鉆是指NaCl含量低于飽和（常溫下濃度為3.15×105mg/L，Cl-質(zhì)量濃度約為1.89×105mg/L）的鉆。欠飽和鹽水鉆會因鹽溶而引起井徑擴(kuò)大、含鹽泥巖或含泥鹽巖坍塌，但其成本低且處理方便，通常用來在淺或中深井段鉆厚度不大、不太復(fù)雜的鹽膏層，不宜用來鉆飽和鹽水鉆。飽和鹽水鉆指鉆的含鹽量在地面達(dá)到飽和，即常溫下NaCl濃度為3.15×105mg/L（Cl-含量約為1.89×105mg/L）左右的鉆。因NaCl溶解度隨溫度變化而變化，在地面飽和的鉆到井底會處于不飽和狀態(tài)，故此鉆雖能大大減少鹽層溶解，但不能解決深部鹽層溶解和鹽重結(jié)晶所引起的各種復(fù)過飽和鹽水鉆。過飽和鹽水鉆指在飽和鹽水鉆中加入鹽抑制劑和過種井下復(fù)雜情況。過飽和鹽水鉆鉆進(jìn)第一類厚層鹽膏層與第二類復(fù)合鹽膏泥巖層比較復(fù)合鹽飽和鹽水鉆。鉆由NaCl、KCl等各種鹽復(fù)配而成，但復(fù)合鹽的種類、加量和加入順序必須選配好，否則會因各種鹽的溶解度不同而使鉆不穩(wěn)定，發(fā)生鹽的重結(jié)晶，一般KCl的加量控制在5%～10%。復(fù)合鹽飽和鹽水鉆適用于有大量吸含有一定量的鹽，對鉆具和設(shè)備的腐蝕性較大，對電測也有一定影響，配制成本總的來說，飽和鹽水體系鉆是鉆進(jìn)埋藏較深、厚度較大的大段鹽層及復(fù)雜復(fù)合鹽膏層的理想鉆體系之一。但相對于欠飽和鹽水鉆有礦化度高、密度高、固相含量采用飽和鹽水鉆體系時，需鉆中加入磺化瀝青與磺化酚醛樹脂類材料，降低高溫高壓濾失量，改善泥餅質(zhì)量，封堵泥巖層理和裂縫，達(dá)到防止泥巖坍塌造成的各種井油基或油包水 是指以油為連續(xù)相的鉆，這類鉆不溶解鹽膏，因而避使用油基鉆應(yīng)注意控制水相活度與地層水平衡，否則容易引起井塌，同時鉆相對于常規(guī)地層固井，鹽膏層溶解與蠕變的特性不僅會給固井施工作業(yè)帶來極大的難度和風(fēng)險(xiǎn)，同時還嚴(yán)重影響了水泥漿的性能和膠結(jié)質(zhì)量（微間隙或竄槽）等。為保證固井安全和質(zhì)量，首先在鉆井階段應(yīng)防止鹽膏層地層的溶解和蠕變，保證良好的井眼質(zhì)量，為固井創(chuàng)造件；關(guān)還要做水泥漿液施措施等工。1%～20%2%水對水泥漿有緩凝作用?，F(xiàn)場固井作業(yè)經(jīng)驗(yàn)表明：使用欠飽和鹽水配制水泥漿既能夠使井壁保持穩(wěn)定，又能防止鹽過度溶解造成水泥漿促凝，且水泥強(qiáng)度發(fā)展快。封固高密度鉆井3m6M，（6）24h強(qiáng)度（抗壓）液為防止鹽溶，液最好采用鹽水配制。所配制的液必須與鉆和水泥漿以及沖洗液具有良好的配伍性，且具有較低的失水、較好的黏度控制效果、較好的抗溫性能和加重性能。按照測定鉆流變性能的方法測定液的流變性能，并依據(jù)水泥漿設(shè)計(jì)的頂替流型，確定使用的液類型和配方及配制方法，優(yōu)選液材料及加量，得到黏度和密度可、相容優(yōu)良、定性好濾失量的液。根據(jù)鹽膏層地層具體情況，選用飽和鹽水水泥漿和欠飽和鹽水水泥漿進(jìn)行固井為保證套管的順利下入，應(yīng)在鉆完鹽膏層后短起鉆至上層套管鞋內(nèi)觀察一個起鉆下套管時間，再下鉆到底檢查有無阻卡。若有阻卡，不可盲目下入套管，應(yīng)采取措施消除合理提高水泥上返高度和水泥環(huán)的強(qiáng)度，有效減弱套管所受外載，有利于保護(hù)凡設(shè)計(jì)鉆遇鹽膏層的井，鉆出套管鞋后應(yīng)進(jìn)行地漏試驗(yàn)，準(zhǔn)確求取地層漏失壓力、破裂壓力、延伸壓力、瞬時停泵壓力和裂縫重張壓力，用于計(jì)算水平地應(yīng)力，確定鉆開鹽膏層的鉆密度。鉆具結(jié)構(gòu)應(yīng)盡量簡化，減少鉆鋌數(shù)量，不加扶正器，使用隨鉆震擊器，利于減少DC3根+14根+鉆桿。每米鉆時不低于10min；排量適中，避免對鹽層過度沖刷和溶解。進(jìn)入鹽膏層地層后，每鉆進(jìn)1～2m劃眼三次，劃眼井段不少于3m，證實(shí)無阻卡、無憋泵后，才可以恢復(fù)鉆進(jìn)?？煦@時鉆進(jìn)不應(yīng)超過0.5m。進(jìn)進(jìn)尺不應(yīng)超過200m。第六節(jié)壓力控制鉆（onroedesedrng，D。欠平衡鉆井（underaacedrng，UD、壓力控制鉆井（aagdpresrerng，M）ardrngD）衡鉆井指井筒內(nèi)循環(huán)介質(zhì)的井底壓力低于地層孔隙壓力，將地層產(chǎn)出的流體循環(huán)到地面進(jìn)行有效的分離和處理，主要用于防止儲層和提高機(jī)械鉆速的鉆井技術(shù)。氣體鉆井以氣體（空氣、氮?dú)?、天然氣等）作為連續(xù)相循環(huán)介質(zhì)的鉆井技術(shù)，其中空氣鉆井主要用于提儲層井段的機(jī)械鉆速，天然氣鉆井和氮?dú)忏@井主要用于氣層開發(fā)。欠平衡鉆井和氣體鉆井受到作業(yè)安全及平臺空間等因素的限制，目前在海洋鉆井作業(yè)中不能廣泛應(yīng)用，而壓力控制鉆井控制地層產(chǎn)出及工藝設(shè)備簡單等，在海洋鉆井作業(yè)中具有很好的推廣使用條件。壓力控制鉆井是精確作業(yè)井段環(huán)空壓力的一種鉆井方式，即根據(jù)地層壓力變化相應(yīng)地調(diào)控井底壓力。與欠平衡鉆井的主要區(qū)別是在鉆井過程中避免地層流體連續(xù)進(jìn)入井筒，在偶爾發(fā)生油氣侵時通過調(diào)節(jié)環(huán)空壓力即可控制井底壓力和防止地層流體進(jìn)一步侵入。壓力控制鉆井作業(yè)的技術(shù)關(guān)鍵是采用一系列設(shè)備和工藝，人為地動態(tài)控制環(huán)空壓力，達(dá)到快速制井底力，避地層壓窗口窄來作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)。常，正鉆進(jìn)時井底恒壓鉆井（HPMD。在鉆井過程中，調(diào)節(jié)鉆密度、循環(huán)排量和井口回壓的方式控制井底壓力在一定的范圍內(nèi)，使得鉆進(jìn)及循環(huán)期間井底處于微過平衡狀態(tài)、接立柱時處于近平衡狀態(tài)、而起下鉆及其他作業(yè)時通過提高鉆密度處于過平衡狀態(tài)。雙梯度鉆井（DD。在預(yù)定井深向環(huán)空注入惰性氣體或輕質(zhì)流體，有效降低部分井段的環(huán)空液柱壓力。如深水鉆井中的海底旋轉(zhuǎn)防噴裝置及海底泵無隔水管鉆井技術(shù)實(shí)際上就是雙梯度鉆井技術(shù)，可以較好地解決由于地層破裂壓力低引起的井漏等井下復(fù)雜情況。鉆帽鉆井（MCD。在環(huán)空頂部注入一段高黏度的鉆段塞，正常鉆進(jìn)期間關(guān)閉旋轉(zhuǎn)防噴裝置，不允許有鉆返出地面，從鉆具泵入的鉆全部漏失到地層中。處理系統(tǒng)和井下特殊工具系統(tǒng)等，如圖16-6-1所示。壓力控制系統(tǒng)和流體處理系統(tǒng)都應(yīng)壓力控制鉆井通常是在平臺配備的井控設(shè)備基礎(chǔ)之上額外增加一套的地面壓力控旋轉(zhuǎn)防噴裝置是壓力控制鉆井中最為關(guān)鍵的設(shè)備，通常安裝在平臺防噴器組的頂部，PCWD（PressureControlWhileDrilling）型旋轉(zhuǎn)防噴器兩種。威廉姆斯旋轉(zhuǎn)控制頭以結(jié)構(gòu)緊湊、現(xiàn)場保養(yǎng)簡單等優(yōu)點(diǎn)得到廣泛應(yīng)用，其工作參數(shù)見表16-6-1。7100型旋轉(zhuǎn)控制頭（16-6-2所示）油潤滑方式，且通過獨(dú)特的密封方式使?jié)櫥蛪毫σ暂^恒定的壓差高于井口壓力，允許潤滑油溢出而不允許外界流體進(jìn)入潤滑油中，保證軸承總成不被污染。軸承總成及其密封膠1123 6798圖16-6- 1—平臺節(jié)流管匯；2—防噴器組；3—旋轉(zhuǎn)防噴裝置；4—變徑三通；5—液動閘板閥；6—低壓管線7—燃燒火炬；8—防回火裝置；9—地面節(jié)流管匯；10—液氣分離器；11—高壓管表16-6- 型底法蘭規(guī)最大轉(zhuǎn)備通承卡箍2卡箍21卡箍2螺19000用控制旋轉(zhuǎn)控制頭的設(shè)備包括站及箱。液和動密封進(jìn)行潤滑和冷卻。箱能夠?yàn)榈鬃▔毫S持在17.5～21MPa。箱還用于監(jiān)測井口

軸承總卡底16-6-27100型旋轉(zhuǎn)控因此對節(jié)流閥的密封及耐磨蝕性要求更高，通徑一般為103mm，承壓35MPa。地面流體處理系統(tǒng)除了常規(guī)的固控設(shè)備外，還增加了專門的液氣分離器、氣體燃燒處理設(shè)備，其作用是對井口返出的含有天然氣、水、原油的鉆進(jìn)行分離和處理，以穩(wěn)定鉆能，安環(huán)保地續(xù)作業(yè)。分離器的選擇主要從處理量及工作壓力兩方面考慮，另外還要考慮平臺空間及現(xiàn)場吊裝等問題。一般要求分離器分離罐體直徑大于120m，鉆處理能力不小于鉆井排量的1.5～21.0Ma許鉆具組合通過，在閥板關(guān)閉狀態(tài)能夠井下套管閥的開關(guān)方式有兩種：式和機(jī)械式。式套管閥安全可靠，應(yīng)用較廣，但下入、安裝程序相對復(fù)雜。式井下套管閥體結(jié)構(gòu)見圖16-6-3所示，式套管閥參數(shù)見16-6-2。井下套管閥下深越深，則起下鉆時間越短，但當(dāng)選用控制方式時，所需控制管線圖16-6-

PWD（PressureWhileDrilling）是靠壓力傳感器進(jìn)行環(huán)空壓力測量的井MWD配合使用可以實(shí)時地將井底壓力傳送到地面。PWD主要應(yīng)用于實(shí)時監(jiān)測ECD和井眼凈化狀況等，是實(shí)施井底壓力精確控制的有效工具。鉆選擇等方面內(nèi)容。表16-6- 型7"-26（低壓7"-267"-327"-32（高壓95/8"-47外徑內(nèi)徑長度最大內(nèi)壓最大外壓最大壓差額定拉伸力設(shè)計(jì)原則是根據(jù)地層孔隙壓力預(yù)測精度和作業(yè)區(qū)塊的熟悉程度，維持壓力控制鉆井過程中井底壓力略高于或等于孔隙壓力和地層坍塌壓力中的最大值，且低于漏失壓力。井底pb=max（pp，pc）+0～1.5 式中pb——井底壓力，MPa；少應(yīng)有兩個鉆具止回閥，根據(jù)需要可選擇使用PWD測量工具及配套的MWD工具。鉆選根據(jù)井底壓力窗口及鉆井目的，鉆可以選擇液相鉆或氣液兩相鉆。鉆井當(dāng)?shù)貙訅毫檎毫r，通常使用液相鉆。常用的油包水或水包油鉆的為0.8～1.0gcm3，海無固相的度范圍為1.03～1.3g/cm，常規(guī)鉆井圍>1.05gcm3。使用液相鉆最大的優(yōu)點(diǎn)是與常規(guī)的鉆井工藝非常相近，所配備的地面設(shè)備簡單，井口回壓波動范圍小且便于控制，還可以使用常規(guī)的WD等儀器工具進(jìn)行作業(yè)。在滿足錄取地質(zhì)資料的前提下，壓力控制鉆井作業(yè)應(yīng)優(yōu)先選用液相鉆。當(dāng)?shù)貙訅毫^低時，可選用兩相鉆，海上常用的可循環(huán)微泡鉆。的地面0.6～0.85g/cm3，井底當(dāng)量循環(huán)密度（ECD）1.0g/cm3以下。由于泡沫鉆影響常規(guī)MWD儀器脈沖信號的傳輸，可以使用其他類型的儀器，例如以電磁信號為傳輸方式的EWD儀器等。在海上實(shí)施壓力控制鉆井作業(yè)，要高度重視海洋環(huán)境的保護(hù)工作。對于鉆遇含油儲層或使用油基或含油鉆介質(zhì)的作業(yè)，鉆屑及鉆介質(zhì)是不能直接排海的，需要經(jīng)過特旋轉(zhuǎn)防噴裝置安裝在平臺防噴器組頂部，應(yīng)與頂驅(qū)、防噴器組的中心在同一垂線上，10%0n10n。0.21MPa（30psi（3）站油泵的壓力表應(yīng)與鉆臺上箱上的油壓表讀數(shù)一致，正常作業(yè)中該壓力1.4～2.1MPa（200～300psi。psi記錄日常檢查工作，見表16-6-3表16-6- 日常檢查記錄 情 間站箱節(jié)控記錄油水壓套油油水水油套立現(xiàn)場通常采用調(diào)節(jié)鉆井泵排量、調(diào)節(jié)井口回壓及改變鉆密度三種方法來控制井底壓力。調(diào)節(jié)鉆井泵排量簡單易行、壓力控制迅速，是現(xiàn)場作業(yè)首選方法，但壓力調(diào)節(jié)范圍較?。徽{(diào)節(jié)井口回壓法壓力調(diào)節(jié)范圍較大，但存在壓力傳遞滯后和波動較大的缺點(diǎn)，通常用于短時間壓力調(diào)控；當(dāng)無法采用調(diào)節(jié)泵排量控制井底壓力或發(fā)生井漏時，可調(diào)整鉆WD常規(guī)方式。在用旋轉(zhuǎn)控制頭封住井口的情況下，在正常停泵后關(guān)地面節(jié)流管匯節(jié)流閥。接立柱時要求上提、下放鉆具的速度低于0.s；應(yīng)盡量縮短接立柱時間。常規(guī)方井口壓井底壓鉆停接單開起下井口帶壓方式。在緩慢關(guān)泵的同時調(diào)節(jié)節(jié)流閥，使井口保持一定的回壓，恒壓方式井底壓力波動小，井口壓井底壓鉆停接單開起下起下鉆作業(yè)可使用常規(guī)方式和井底恒

時圖16-6- 井口帶壓方式。在套管閥以下井段應(yīng)采用過膠芯起，邊起鉆邊通過灌注泵向井內(nèi)灌注，持井底力基本變。鉆起套管閥后關(guān)閉套閥。緩打開業(yè)風(fēng)險(xiǎn)等級分為0～56級：級油井靠自身壓力無法自流到井口。油井是穩(wěn)定的，從井控的角度來險(xiǎn) 如果發(fā)生嚴(yán)重的設(shè)備失效會立即導(dǎo)致嚴(yán)重。包壓/高產(chǎn)能井、酸性油氣井、海上級預(yù)計(jì)可能產(chǎn)生的最大井口壓力等于或高于壓力控制鉆井設(shè)備的靜態(tài)工作壓力。如A級壓力控制鉆井B級欠平衡作業(yè)C級鉆帽鉆類純氣體類霧（類（液相為連續(xù)相，氣體質(zhì)量含量為55%～類充氣鉆類液相鉆以作為循環(huán)介質(zhì)、最大關(guān)井壓力小于壓力控制鉆井設(shè)備的靜態(tài)工作壓力進(jìn)行的壓4A3。采用這套鉆井作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)分類體系目的是對設(shè)備選型、作業(yè)程序和作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)控制提供設(shè)計(jì)依據(jù)，確定風(fēng)險(xiǎn)等級后可相應(yīng)做好應(yīng)對作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)首次實(shí)施壓力控制鉆井作業(yè)，必須要對現(xiàn)場作業(yè)進(jìn)行適當(dāng)?shù)募夹g(shù)及安全培訓(xùn)，培訓(xùn)內(nèi)容包括：壓力控制鉆井技術(shù)原理和作業(yè)要求；旋轉(zhuǎn)防噴系統(tǒng)的工作原理及安裝和操作程序；帶壓鉆進(jìn)和過膠芯起下鉆等特殊作業(yè)的程序及安全注意事項(xiàng)；作業(yè)界面劃分和崗位序作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)潛在、預(yù)防及控制措1設(shè)及軸承總成更設(shè)備備和管線進(jìn)行固定；和梯子，操作要系好安全帶試壓風(fēng)設(shè)備泄/有專人職守；試壓要分步逐漸加膠芯磨應(yīng)打磨鉆桿接頭上的毛油氣泄要按照規(guī)定嚴(yán)格試壓加強(qiáng)可燃?xì)怏w檢測及巡回檢查時組織及時維修硫化氫等氣除了井隊(duì)的常規(guī)配置外，現(xiàn)場還應(yīng)為壓力控務(wù)人化氫應(yīng)急預(yù)案地面設(shè)備、首先減小節(jié)流管匯節(jié)流閥的開度，防止氣體繼續(xù)噴出；如果井口回壓升高，應(yīng)循環(huán)排氣，根據(jù)作業(yè)情況確定是否增加鉆密度不能分離氣冬季施工，連接管線應(yīng)用電熱帶或蒸汽管線進(jìn)行保溫作業(yè)停止期間用平臺氣源將分離器和管線內(nèi)存液排液動節(jié)流閥失參數(shù)儀表失2作力預(yù)測析作業(yè)數(shù)據(jù)，分析鉆密度、井口回壓是否合適；根據(jù)觀察測定情況對鉆密度或井口回壓進(jìn)行適當(dāng)井鉆流加強(qiáng)井漏并及警鉆中提前加入隨鉆堵漏劑適當(dāng)降低井口回壓、排量或鉆密度井口壓力過造成設(shè)備損增大鉆密度關(guān)井求壓，壓序作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)潛在、預(yù)防及控制措3根作井控制起鉆速度、使用計(jì)量罐連續(xù)灌漿發(fā)生溢流時立即按照井控程序關(guān)井鉆流嚴(yán)格控制下鉆速度，防止激動壓力過大嚴(yán)格鉆返出量堵止回閥失鉆桿內(nèi)噴鉆鉆臺備用止回閥及時更4軸承總成滑設(shè)備損起下軸承總成的全過程都要用氣動絞車吊井發(fā)生溢流時立即按照井控程序關(guān)井更換膠芯前充分循環(huán)每次起下鉆時要檢查膠第七節(jié)套管開窗側(cè)用工具將老井眼套管磨銑出一個與地層連通的窗口而后進(jìn)行側(cè)鉆，這種方法就叫法。這兩種方法的優(yōu)缺點(diǎn)見表16-7-1。表16-7- 斜向器開窗銑套管開窗使用的井下工需要多種井下工具配合使使用井下工具較磨銑套工作量工作量對后續(xù)作業(yè)的影窗口質(zhì)量直接影響后續(xù)作對后續(xù)作業(yè)影響較一次可磨銑套管層1定向的方斜向器和定向測量儀定向鉆具和定向測量儀作業(yè)時較較2°～4咬住套管內(nèi)壁，防止斜向器轉(zhuǎn)動，固定貓有機(jī)械和兩種方式，方式依靠坐掛斜向器，而機(jī)械方式是依靠斜向器底部支撐，下壓斜向器坐掛斜向器。封隔器也可設(shè)計(jì)與斜向器一體，作用是封隔老井。老眼封隔也可采用橋塞或水泥塞等其他方式封隔。貝克公司斜向器見圖16-7-1，斜向器規(guī)格尺寸見表1--2，斜向器開窗窗口數(shù)據(jù)見表167-3。BBJAG EHC圖16-7- 表16-7- 材料套斜向器尺寸連接螺JABCDEFGHH150-76-720～3-H150-76-24～6H150-76-32～7H150-76-36～84-H150-76-40.5～9H150-76-54～2H150-76-54.5～磨銑工具表面鑲碳化鎢硬質(zhì)