钻井工具粘滑的原因及危害
一、钻井工具粘滑产生原因
实际钻井作业中,油井的井下环境是非常复杂的,钻头和底层之间、钻杆与井壁之间在旋转过程中会产生各种摩擦,导致出现各种振动。当钻柱较长时,其扭转刚度就会降低,如果此时井下摩阻扭矩较大,将会使钻柱在井下转动变得很困难,从而形成粘滞-滑动。
粘滑过程包括粘滞和滑脱两个阶段:在粘滞阶段,钻头由于摩阻停止转动,而钻柱在**驱转盘的驱动下继续扭转;当积蓄在钻柱中的扭转势能足以破坏岩层时,钻头便滑脱;在滑脱阶段,钻柱积蓄的扭转势能快速释放,使钻头在正反方向加速或减速,钻头的角速度达到地表转盘转速的数倍。
二、钻井工具粘滑的危害
在粘滑过程中由于扭矩波动很大,不但威胁钻井AN全也影响钻井效率。粘滑振动(Stick-Slipvibration)是引起钻头和钻具组合失效破坏的重要原因,其本质为自激产生的强烈扭转振动,钻柱发生粘滑振动时,钻头的瞬时转速可以达到地面转速的2倍以上,高速转动的钻头与井底岩石或井壁发生强烈的撞击,会加速其磨损,同时剧烈的周期变应力也将导致井下钻具过早疲劳失效。
此外,粘滑振动过程中井下钻柱的扭矩通常波动较大,不仅会大幅度降低钻井效率,也会威胁到钻井AN全,甚至可能达到钻杆接头丝扣的上限扭矩而导致钻具断裂。
钻井工具怎么操作的
在海上钻井和开采石油是分开的两块工作任务,也就是说钻井达到预定的深DU,油管都连接好,固定好井以后,钻井任务就完成了,石油开采是另外一个任务。
现在海上钻井平台有桩基式平台,自浮式平台,还有箱体式平台,一般使用自浮式钻井平台,可以在较深区域的海水中作业。
在作业时,先用钢缆把平台固定好,防止平台在海浪冲击下摇摆,再对桩腿进行预压,桩腿下方插入海底,此时平台的工作面就会被抬起离开海平面,保证台风等天气,桩腿不会下塌。
当这一个井位的作业完成后,平台再次降到海面,机器把钻井平台的所有桩腿全部提起,使得整个钻井平台浮于海面,再用拖轮船,把平台拖到新的井位去重新作业。
钻井工具是一个坚韧的特质金属耐候钢,制作的高速钻头,能够粉碎海底的岩石礁石等,
然后石油的勘测管是一个套管,先用钻杆向下,钻杆是高强耐腐蚀抽油杆,一边向下钻通,一边把采油套管一节一节向下送达,长度也会一点一点延长。
钻井延长管子时,有一个特点,它不是从上端一节开始加长的,而是从中间来进行加长,
钻头在工作面前端,一般情况下钻头不容易磨损,按时一旦遇到的地质情况,钻头坏掉,那就需要把整根所有的管道都要抽出来,更换成新的钻头,这个工作是比较麻烦的,其次就是增加中间的延长管也很麻烦。
等到钻井到达了预定的深处,才算完成了钻井任务。
当钻井平台开始采油工作时,钻井平台上会有一根管子总是冒烟,那是因为开采石油过程中,会排放大量的天燃气,这些气体直接排放会形成污染,破坏臭氧层,而且天燃气在钻井过程中无法收集,如果不点燃就排放,会因为天气和风向原因避免不了沉降下来,在空气中混合,温室效应比二氧化碳高,还会成为爆炸气体。
遇到空气中的摩擦火花会突然引爆,爆炸的威力能炸毁整个钻井平台,所以才会把钻井过程中排放出来的天燃气都燃烧排放掉。
钻井的工具到底有多长
在浩瀚的大海中蕴藏着很多的石油资源,我国也有很多油田,也有很多钻井平台,能够开采海底丰富的石油,可燃冰和天燃气等等矿藏,这些钻井平台为获得海底的能源起到了至关重要的作用,他们被称为海上而流动的国土。
可是你知道吗,开采石油钻井有几千米深,那钻井的工具到底有多长呢?如果是几千米长的钻井工具,到底是怎样在深海几千米海底作业呢?
其实在海上钻井和开采石油是分开的两块工作任务,也就是说钻井达到预定的深Du,油管都连接好,固定好井以后,钻井任务就完成了,石油开采是另外一个任务。
现在海上钻井平台有桩基式平台,自浮式平台,还有箱体式平台,一般使用自浮式钻井平台,可以在较深区域的海水中作业。
在作业时,先用钢缆把平台固定好,防止平台在海浪冲击下摇摆,再对桩腿进行预压,桩腿下方插入海底,此时平台的工作面就会被抬起离开海平面,保证台风等不好的天气,桩腿不会下塌。
当这一个井位的作业完成后,平台再次降到海面,机器把钻井平台的所有桩腿全部提起,使得整个钻井平台浮于海面,再用拖轮船,把平台拖到新的井位去重新作业。
目前海上钻井平台大的有足球场大小,小的也有20米见方,而海底钻井作业的深Du,一般1000米左右,比较深的海上钻井能钻到3千米,比如我国的海洋石油981钻井平台,目前创纪录的海底油井深Du是6千米。
钻井工具是一个坚韧的特质金属耐候钢,制作的高速钻头,能够粉碎海底的岩石礁石等,
然后石油的勘测管是一个套管,先用钻杆向下,钻杆是3130高强耐腐蚀抽油杆,一边向下钻通,一边把采油套管一节一节向下送达,长度也会一点一点延长。
钻井延长管子时,有一个特点,它不是从上端一节开始加长的,而是从中间来进行加长。
钻头在工作面比较前端,一般情况下钻头不容易磨损,按时一旦遇到的地质情况,钻头坏掉,那就需要把整根所有的管道都要抽出来,更换成新的钻头,这个工作是比较麻烦的,其次就是增加中间的延长管也很麻烦。
等到钻井到达了预定的深处,才算完成了钻井任务。
当钻井平台开始采油工作时,钻井平台上会有一根管子总是冒烟,那是因为开采石油过程中,会排放大量的天燃气,这些气体直接排放会形成污染,破坏臭氧层,而且天燃气在钻井过程中无法收集,如果不点燃就排放,会因为天气和风向原因避免不了沉降下来,在空气中混合,温室效应比二氧化碳高,还会成为爆炸气体。
遇到空气中的摩擦火花会突然引爆,爆炸的威力能炸毁整个钻井平台,所以才会把钻井过程中排放出来的天燃气都燃烧排放掉。
关于海上开采石油的技术,其他掌握技术比较早点国家一直都保密,以前我们国家曾经从国外购买了昂贵的设备,因为没有成熟的技术,从上世纪60年代简单的千海石油平台到80年代初,一艘半潜式石油钻井船,走了很多弯路一直摸索,耽误了很长时间。
直到20世纪,随着我国掌握了钻井平台的全部技术,先后在秦皇岛成功下水的世界上比较大坐地式石油平台,在上海成功下水的**比较半潜式深海钻井平台“海油981”号,在烟台下水的**比较大半潜式钻井平台“蓝1号”,中国已经连续生产和制造出很多成功的成员钻井平台。
经过几十年的持续研究和开发,我国终于*了一套开采石油的海上平台技术,不仅以后来居上的速度追赶上国际的石油开采水平,还在钻井平台领域LING跑了世界。
现在很多国家都进口中国设计和生产的GAO端石油钻井平台和技术,来进行自己国家的石油开采。
我国除了能够开采石油的海上钻井平台,还有开采可燃冰的平台,其中像蓝1号钻井平台,可以持续开采可燃冰。
更是在技术方面达到了世界的很水平。
可燃冰是深海沉积物,是天燃气和水在高压下形成的能|量,相比同体积的其他能源,效率高出很多倍。
目前已经探明我国的可燃冰储藏量能够满足左右的能源需求,可燃冰都蕴藏在1000多米深的海底,开采具有一定的难度,蓝1号钻井平台研发和制造成功,对开采可燃冰能源不仅具有里程碑意义,还有重要的贡献。
目前我国的海上石油钻井平台,能够连接GPS卫星系统,作业可以准确到毫米,还有调节推进器,在台风天也依然稳固。
我国在海洋石油领域也开创了世界记录,在能源开采方面中国也取得了喜人的成绩。
常用的钻井工具缩写及钻井参数缩写
在钻井工作中,不论是是在报表还是工作指令中会出现许多英文缩写。今天看一下常用的钻井工具缩写及钻井参数缩写:
常见钻井工具缩写。常用钻具缩写
1.DC(drill collar)-钻挺
2.DP(drill pipe)-钻杆
3.DS(drillstring)-钻柱
4.NMDC(non magnetic drill collar)-无磁钻铤
5. HWDP(heavy weight drill pipe)-加重钻杆
6.CSG(casing)-套管
7.STB(stabilizer)-稳定器
常用钻井参数缩写
1.ROP(rate of penetration)-机械钻速
2.WOB(weight on bit)-钻压
3.RPM(revolution per minute)-转每分钟
4.SPM(stroke per minute)-冲次每分钟
5.Vis(viscosity)-粘度
6.YP(yield point)-屈服点
7.ID(inside diameter)-内径
8.OD(outside diameter)-外径
9.SPP(standpipe pressure)-立管压力
10.SICP(shut in casing pressure)-关井套管压力
11.SIDPP(shut-in drill pipe pressure)-关井钻杆压力
D(true vertical depth)-垂直总深
13.MD(measured depth)-测量深DU
14.MAASP(maximum allowable annular surface pressure )-较大允许环空表面压力
15.ICP(initial circulating pressure)-初始循环压力
16.ECW(equivalent circulating density)-当量循环密度
17.EMW(equivalent mud weight)-当量泥浆密度
18.FCP(final circulating pressure)-末尾循环压力
19.APL(annular pressure loss)-环空压力损耗
20.BHP(bottom hole pressure)-井底压力
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