[科普中国]-海域钻井

海上钻井与完井

海上生产井钻井：海洋石油天然气勘探钻井完钻后，经储量 证实确有开采价值，制定总体开发方案（ODP）并经 批准，便可进行油气田以开发为目的的钻井。
海上完井：生产井钻井完钻后，为开采该井中的油气，采用 将井中替换为完井液、射孔、下入井内生产管柱（或 安装电潜泵等）以及安装井口采油树，达到开启采油 树阀门后，即可采出石油天然气的整个过程。完井是从下完套管、固井结束开始，包括射孔、防 砂、下生产管柱或大修、增产作业等，直至投产正常后 交付生产的整个过程。 通常钻完井作业实行一体化，采用批钻批完的方式。 具体由有限公司各分公司钻井部统一负责组织实施，委 派海上施工平台钻完井监督作为作业代表，由其负责组 织、协调海上完井作业按照设计进行施工。
海洋石油生产井的钻井方式有（1）海底基盘的预钻井（Predrilling）；（2）平台钻井；（3）深水海底完井的浮式钻井等。 钻井方法通常有丛式集束钻井、定向钻井、水平钻井、 井内多支钻井等。

海上钻井井口装置功能（1）安装防喷器，控制井口，实现防喷、放喷和 压井；
（2）将平台井口和海底井口连接起来，引导钻具 进入井眼，并隔绝海水，在钻柱外形成环形空间，以 便在钻进时循环钻井液。

水上井口装置水上井口装置与陆上井口装置的区别： （1）水上井口装置有一个长长的隔水管，穿过整 个海水层； （2）水上井口装置的隔水导管上有一个泥线支撑 器（悬挂器），而陆上没有。泥线就是海水与海底交界之处，即海底的表层处。此处乃是一层淤泥，所以称为的表层处。

水下井口装置井口装置具有补偿浮动钻井平台随海水运动产生的 井口装置具有补偿浮动钻井平台随海水运动产生的6 6 个自由度的运动。补偿升沉运动的伸缩部件，补偿平移和 个自由度的运动。补偿升沉运动的伸缩部件，补偿平移和 摇摆运动的弯曲部件（挠性接头或球接头）。 摇摆运动的弯曲部件（挠性接头或球接头）。 伸缩部件和弯曲部件存在密封问题，只能承受低压。 伸缩部件和弯曲部件存在密封问题，只能承受低压。 防喷器系统必须放置在这些部件的下面，因为防喷器 防喷器系统必须放置在这些部件的下面，因为防喷器 关闭时防喷器以下将是高压。 关闭时防喷器以下将是高压。

升沉补偿装置增加伸缩钻杆是在钻柱的钻铤上方加一根可伸缩的钻杆。 伸缩钻杆由内、外管组成，沿轴向可作相对运动，行程 一般为2m。当平台上下升沉运动时，伸缩钻杆的内管 随伸缩钻杆以上的钻柱作轴向运动，而与伸缩钻杆外管相连的钻铤则基本不作升沉运动。因而可保持钻压的恒定，同时还可避免平台上升时提起钻艇，平台下沉时压 弯钻柱。

钻井方式井口平台的钻井

海底基盘的预钻井

固定平台的直接钻井

为海底完井的深海浮式钻井

近水面完井的无限海深浮式钻井

发展历程当今世界油气储量迅速递减，陆上石油资源紧缺问题日渐突出，未勘探的陆上领域越来越少，而占地球面积70%以上的海洋，估计油气储量相当可观。海洋钻井已逐年增多，水域也趋向更深。在过去20年中，由于技术水平及装备的限制，深水区域的勘探既存在钻井上维持井内压力平衡、井控困难等方面的问题，勘探成功率也不高。现在，石油工业正努力朝该区域进军，研究可行的技术方法来开发深水区域的油气。人们对超深水区域(水深超过1500 m)钻井的认识，也正在逐步加深。
正规的海上石油工业始于20世纪40年代，此后用了近20年的时间实现了在水深100 m的区域钻井并生产油气，又用了20多年达到水深近2000 m的海域钻井，而最近几年钻井作业已进入水深3000 m的区域。图1显示了海洋钻井可及水深的变化趋势。
20世纪70年代以后深水海域的钻井迅速发展起来。在短短的几年内深水的定义发生了很大变化。最初水深超过200 m的井就称为深水井；1998年“深水”的界限从200 m扩展到300 m，第十七届世界石油大会上将深海水域石油勘探开发以水深分为:400 m以下水域为常规水深作业，水深400一1 500 m为深水作业，大于1500m则称为超深水作业；而现在大部分人已将500 m作为“深水”的界限。1