深水SBOP钻井技术及装备发展现状

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1、石油机械2010年第38卷第6期CHINAPETROLEUMMACHINERY钻井新技术深水SBOP钻井技术及装备发展现状苏堪华管志川龙芝辉(1．重庆科技学院石油与天然气工程学院2．中国石油大学(华东)石油工程学院)摘要介绍了深水SBOP钻井系统的主要配套装备——水上防喷器组、高压小直径套管隔水管、水下断开系统及其控制系统和隔水管上、下部应力短节。论述了深水SBOP钻井系统的发展历程及一般的钻井程序。对深水SBOP钻井系统优缺点及在国外的应用情况进行分析，结果表明，深水SBOP钻井技术是一项适合海洋深水钻井作业的新技术，应用它可以缩短钻井周期，减少深水钻井作

2、业日费；高压小直径套管隔水管系统、水下断开系统及其控制系统是关键技术，是深水SBOP钻井系统装备国产化研究的重点。关键词深水钻井水上防喷器小直径套管隔水管水下断开系统131以内水深海域发展到2000m以上水深海域，其0引言间经历了3个阶段J：第1阶段(水深60～300113)，主要使用自升式钻井平台或Sedco602半潜式常规深水钻井作业一般使用半潜式钻井平台，平台，将标准476．3mm水下BOP组悬挂于平台上在海底下人大尺寸的水下防喷器组，同时配备大直的月池区域，但这种配置隔水管张紧器承受较大的径低压隔水管隔离海水，建立水下井口与海上钻井悬挂重力，最大作业

3、水深受限；第2阶段(水深平台之间的通道。但是，随着作业海域水深的增300—1800m)，为了不受Sedco602半潜式平台张加，所需要的隔水管长度也大大增加，这样对钻井紧器承载能力的限制，Sedco601平台采用346．1平台的承载能力提出了更高的要求，需要使用第5mlTl水上BOP组，并采用空气罐提供额外的举升或6代钻井平台进行深水超深水作业，使深水钻井力，该配置使Sedco601最大作业水深扩展到2000作业费用大大增加。20世纪90年代末，业界提出nl；第3阶段(水深1800～2400lI1)，动态定位了适用于深水钻井作业的水上防喷器(Surface钻

4、井平台采用可承受更高负载的液压力隔水管张紧BlowoutPreventer，SBOP)概念，该水上防喷器使器，并在海底泥线附近加入水下断开系统保证作业用小直径高压套管隔水管和水下断开系统(Subsea安全。由于认识到SBOP钻井技术应用的发展潜disconnectionSystem，SDS)作业¨。由于小直力，IADC(国际钻井承包商协会)召开了专门的径套管隔水管质量大大减轻、体积大大减小，降低SBOP学术讨论会，并于2004年12月发布了SBOP了对钻井平台性能的要求，所以可采用第2～4代钻井技术设计指南¨。钻井平台作业，其作业日费仅为常规隔水管系统的深水

5、SBOP系统钻井的一般程序为j：采用喷40％～50％射方式下入导管(直径一般为762．0或914．4mn'1)到设计位置，该导管对水下井口及后续套管柱起支1深水SBOP钻井技术发展现状撑作用；然后采用无隔水管钻井方式继续钻44．5mm的井眼至设计位置，下入339．7rain在浮式钻井平台上采用SBOP技术最早始于套管及高压水下井口坐于低压井口上，对表层套管1996年，Unocal和Transocean公司已从最初的300进行固井；依次下入水下断开系统、高压套管隔水基金项目：国家863计划项目“深水钻完井关键技术”(2006AA09A106)。石油机械2010

6、年第38卷第6期管及水上防喷器组，并通过隔水管使水下断开系统水下井口、套管柱，见图1。坐于高压井口上，对系统进行调试并试压；然后通f一1[一2过隔水管进行后续钻井作业，作业程序与一般钻井海平面＼lILs过程基本相同。深水SBOP钻井系统具有如下优点lJ引：其小直径高压隔水管没有压井和节流管线，体积小、质量轻，所用钻井液少，可使用小型钻井平台进行深——6水作业，从而节省作业费用；BOP在水面以上，匿卜7海底泥线i--8试压、井控及维修等作业都较常规隔水管系统方便；隔水管起下速度很快，由于隔水管直径减小而使钻井液循环周期缩短；其导管下入深度较常规隔图1深水SBO

7、P钻井系统配置示意图1一钻井平台；2一伸缩隔水管；3一sBOP；4m上部水管系统大大减小，水下井口承受的弯矩较常规隔应力短节；5一高压套管隔水管；6一下部应力短节；水管系统大大减小¨】。但是，由于隔水管尺寸的7一水下sDs；8-ZkY~’；9一导管；10一表层套管。限制，所以采用SBOP系统钻井可下人的套管层次2．1水上防喷器组(SBOPs)不多，在实际作业过程中可使用膨胀管技术来满足深水SBOP系统的水上防喷器组和陆地防喷器套管层次的要求。功能相同，其尺寸根据建井和完井要求来确定。在由于深水SBOP钻井系统具有上述优点，目前多数情况下，+346．1mmSB

8、OPs系统已足够，一已经得到一定程度的应用。2001