海上救援井钻机选择方法

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1、海上救援井钻机选择方法*殷志明刘健周建良蒋世全(中海油研究总院，北京，100027)摘要：海上钻井是高风险行业，油气井压力失控可能会发生井喷失控，救援井是处理井喷事故有效方法。但是如何在短时间内优选出满足钻井要求、安全性高、效率快、费用低的钻机是一个问题。本文在分析国外海上救援井钻机选型基础上，从钻机选择考虑因素、钻井作业和支持能力要求、钻机关键设备能力要求等方面，总结了救援井钻机优选方法。本文研究对于海上钻井井喷应急方案制定、救援井钻机选择具有一定的参考意义。关键词：海上钻井，救援井，钻机，选型，风险中图分类号：救援井是为抢险某一口井喷、着火的井而设计施工的定向井，通

2、常救援井与失控井喷井具有一定距离，在实际钻进中救援井和失控井井眼相交连通，然后从救援井内注入高密度压井液控制失控井。救援井是作为处理井控问题的最后手段，是井喷应急作业一项有效的可选方案。有记录世界上首个救援井在20世纪20年代初的德克萨斯州的Humble油田。据MMS不完全统计，截止2010年井喷井已达到166口。其中1984年，TXO石油公司在DRANTON油田共钻5口救援井才成功控制住井喷井MCSWAIN。为救援井钻井作业选择合适钻机是救援井计划阶段关键内容，钻机的选择直接影响应急计划和后勤供应，之后还将影响钻井和压井作业效率。一、选择原则及基础数据救援井钻机选择总

3、体原则是“满足作业要求、安全性好、效率高、费用低”，满足施工要求不仅指满足救援井钻井施工，而且包括压井等后续救援施工作业。其中安全性是重点考虑的问题，因为在救援井钻井作业中不能出现新的安全事故。钻机作业效率直接影响救援进度，如果井喷失控，长时间不能控制溢出可能造成严重的环境污染等。1.钻机数据库救援井钻机需要在最短的时间内动员至作业海域，首先需要确定作业海域或者邻井钻机的可获得性和准备状态，邻近海域其它作业者钻机运行情况。首选是本公司本海域钻井平台，因为这样可以省去很多繁琐的商务谈判时间。对于从本海域（本国）外远程动员钻机，需要考虑动员时间问题。国外有几家公司提供钻机信

4、息数据库，如新加坡海洋钻井信息服务(OceandrillDataServices，ODS)公司，提供全球钻机运行及服务记录，提供可供选择名单，可以直接与相关的承包商联系。另外各主要钻井承包商Transocean、Seadrill、COSL等钻机运行计划也为用户提供可选。救援井钻机最佳选择是“同海域、同类型钻机、同钻井承包商”。2.作业基础数据*国家科技重大专项课题“深水钻完井工程技术”;国家高技术研究发展计划(863计划)“深水表层钻井关键技术及装备研究”（课题编号:2007AA09A103）第一作者：殷志明,1980年生,男,汉族,博士,主要从事深水钻完井技术研究。通

5、讯地址：北京市东城区东直门外小街6号海洋石油大厦1506室，邮政编码：100027。联系电话：010-84525427，手机：15810066895，E-mail：yinzhm@cnooc.com.cn。1在开始钻井船选型前，作业者需要准备数据包括：水深、在作业期内的天气情况（主要气候条件指风速、风向），台风、海流、潮流等。井喷井记录：最大井底温度和压力、井位调查、套管下入深度、作业日志和日报表等。井喷流体（气体或者原油）以及估算流速。如果采用系泊定位方式，需要考虑海床土壤条件和系泊数据。后勤供应：当地的设备、材料和服务、作业船、地面和空中运输设备清单。当地管理限制（尤

6、其国外海域），需要考虑当地对于井控事故处理法律法规等。二、钻机类型选择钻机类型选择基于井喷井、邻近海域正在运行的钻机类型以及来自其他井喷的历史案例中获得经验来选择。浅水钻井通常选用自升式钻井平台，自升式钻井平台提供稳定作业空间，能够承受足够的荷载，目前作业范围限于大陆架200米以内。自升式钻井平台如果遇到减压井或者救援井出现二次井喷，则自升式钻井平台难以快速离开。在浅层气井喷中存在特殊的危险，受到影响的不稳定海床导致自升式平台倾覆。深水救援井钻井可以选择钻井船或者半潜式平台，半潜式钻井平台稳定性好，适合于较恶劣的作业海况，作业气候窗口宽，作业效率高。钻井船可变载荷大，存

7、储容量大，较半潜式钻井平台易维护，但对恶劣环境的作业适应性差，但作业气候窗口窄。通常在同样的海洋条件下，钻井船比半潜式钻井船的机动性更强。但钻井船具有甲板面低并且没有气隙。容易发生海面气体聚集，由于在水下井喷过程中流体从海底由径向向外表面流动，钻井船会向井喷的一侧倾斜。对于系泊定位钻井船，容易引起一侧锚链过紧，而另一侧锚链松弛，有导致钻井船倾覆风险。同样在在发生井喷的紧急情况下很难将锚泊定位钻井船从井位移开。与钻井船相比，半潜式钻井船不仅具有良好承载能力高而且稳定性好，平台大气隙空间和和开放施工降低了气体到达主甲板和火源的风险。因此，如果