1. 礦山鑽探用的防滑劑、潤滑劑、護壁劑是什麼東西哪裡可購買
沖洗液的定義:用於鑽孔沖洗的液體和氣體,統稱為「沖洗介質」,習慣上叫沖洗液,俗稱為「泥漿」。石油鑽稱為鑽井液、水文水井鑽探稱為洗井液。沖洗液被喻為鑽探工程的血液。
礦山鑽探用的防滑劑、潤滑劑、護壁劑是一種沖洗液。
沖洗液類型包括水基沖洗液、油基沖洗液和氣基循環介質。目前主要用的是水基沖洗液。
可以查到生產廠家,售賣信息。
2. 石油行業中油基泥漿和水基泥漿分別是什麼意思,有什麼區別
相當於和面,一個用水,一個用油,,,,都能和面,,但是得看地層情況等相關參數,選擇不同的泥漿
3. 石油、天然氣進入鑽井液的方式
天然氣是甲烷的俗稱,而石油是混合物。
甲烷在自然界的分布很廣,甲烷是最簡單的有機物,是天然氣,沼氣,坑氣等的主要成分,俗稱瓦斯。也是含碳量最小(含氫量最大)的烴,也是天然氣、沼氣、油田氣及煤礦坑道氣的主要成分。它可用來作為燃料及製造氫氣、炭黑、一氧化碳、乙炔、氫氰酸及甲醛等物質的原料。
甲烷,化學式CH4,是最簡單的烴,它的分子是由一個碳原子和四個氫原子通過sp3雜化的方式組成,因此甲烷分子的結構為正四面體結構,碳原子處在一個正四面體中心,四個共價鍵由中心指向正四面體的四個頂點,和四個氫原子以相同的價鍵結合,而不是平面的正方形結構(否則二氯甲烷就有兩種同分異構體),四個鍵的鍵長相同鍵角相等,這叫做碳原子正四面體學說。在標准狀態下甲烷是一無色無味氣體。一些有機物在缺氧情況下分解時所產生的沼氣其實就是甲烷。從理論上說,甲烷的鍵線式可以表示為一個點「·」,但實際並沒有看到過有這種用法,可能原因是「·」號同時可以表示電子(在電子式中),所以在中學階段把甲烷視為沒有鍵線式。
甲烷主要是作為燃料,如天然氣和煤氣,廣泛應用於民用和工業中。作為化工原料,可以用來生產乙炔 、氫氣、合成氨、碳黑、硝氯基甲烷、二硫化碳、一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳和氫氰酸等。
通常情況下,甲烷比較穩定,與高錳酸鉀等強氧化劑不反應,與強酸、強鹼也不反應。但是在特定條件下,甲烷也會發生某些反應。
甲烷的鹵化中,主要有氯化、溴化。甲烷與氟氣反應是大量放熱的,一旦發生反應,大量的熱難以移走,破壞生成的氟甲烷,只能生成碳和氟化氫。因此直接的氟化反應難以實現,需用稀有氣體稀釋。碘與甲烷反應需要較高的活化能,反應難以進行。因此,碘不能直接與甲烷發生取代反應生成碘甲烷。但它的逆反應卻很容易進行。
以氯化為例:可以看到試管內氯氣的黃綠色氣體逐漸變淡,有白霧生成,試管內壁上有油狀液滴生成,這是甲烷和氯氣反應的所生成的一氯甲烷、二氯甲烷、氯仿(或三氯甲烷)、四氯化碳(或四氯甲烷)、氯化氫和少量的乙烷(雜質)的混合物。
試管中液面上升,食鹽水中白色晶體析出,這是反應中生成的氯化氫溶於水的緣故。因為氯化氫極易溶於水,溶於水後增加了水中氯離子的濃度,使氯化鈉晶體析出。用大拇指按住試管管口,提出液面,管口向上,向試管中滴入紫色石蕊試液或鋅粒,可驗證它是稀鹽酸。
甲烷最基本的氧化反應就是燃燒。
點燃純凈的甲烷,在火焰的上方罩一個乾燥的燒杯,很快就可以看到有水蒸氣在燒杯壁上凝結。倒轉燒杯,加入少量澄清石灰水,振盪,石灰水變渾濁。說明甲烷燃燒生成水和二氧化碳。把甲烷氣體收集在高玻璃筒內,直立在桌上,移去玻璃片,迅速把放有燃燒著的蠟燭的燃燒匙伸入筒內,燭火立即熄滅,但瓶口有甲烷在燃燒,火焰明亮呈淺藍色。這說明甲烷可以在空氣里安靜地燃燒,但不助燃。用大試管以排水法先從氧氣貯氣瓶里輸入氧氣 2/3 體積,然後再通入1/3 體積的甲烷。用橡皮塞塞好,取出水面。將試管顛倒數次,使氣體充分混和。用布把試管外麵包好,使試管口稍微下傾,拔去塞子,迅速用燃著的小木條在試管口引火,即有尖銳的爆鳴聲發生。這個實驗雖然簡單,但也容易失敗。
甲烷還可以在氯氣中燃燒。點燃純凈的甲烷,在火焰的上方罩一個乾燥的燒杯,很快就可以看到有水蒸氣在燒杯壁上凝結。倒轉燒杯,加入少量澄清石灰水,振盪,石灰水變渾濁。說明甲烷燃燒生成水和二氧化碳。把甲烷氣體收集在高玻璃筒內,直立在桌上,移去玻璃片,迅速把放有燃燒著的蠟燭的燃燒匙伸入筒內,燭火立即熄滅,但瓶口有甲烷在燃燒,發出淡藍色的火焰。這說明甲烷可以在空氣里安靜地燃燒,但不助燃。用大試管以排水法先從氧氣貯氣瓶里輸入氧氣 2/3 體積,然後再通入1/3 體積的甲烷。用橡皮塞塞好,取出水面。將試管顛倒數次,使氣體充分混和。用布把試管外麵包好,使試管口稍微下傾,拔去塞子,迅速用燃著的小木條在試管口引火,即有尖銳的爆鳴聲發生。這個實驗雖然簡單,但也容易失敗。把玻璃導管口放出的甲烷點燃,把它放入貯滿氯氣的瓶中,甲烷將繼續燃燒,發出紅黃色的火焰,同時看到有黑煙和白霧。黑煙是炭黑,白霧是氯化氫氣體和水蒸氣形成的鹽酸霧滴。
在隔絕空氣並加熱至1000℃的條件下,甲烷分解,碳和氫元素均變成游離態(即化合價都變成零價),生成炭黑和氫氣。
希望我能幫助你解疑釋惑。
4. 鑽井液的組成類型
鑽井液類型:
依據基液和主要處理劑的不同,鑽井液可以分為以下幾類:
(1)氣體配製成的:空氣、氮氣鑽井液;
(2)水配製成的:充氣--泡沫鑽井液、硬膠黏土鑽井液、聚合物鑽井液;
(3)非水配製成的:油基或合成基鑽井液、全油基鑽井液和逆乳化鑽井液。
鑽井液由分散介質、分散相和添加劑組成。
鑽井液按分散介質(連續相)可分為水基鑽井液、油基鑽井液、氣體型鑽井流體等。
鑽井液主要由液相、固相和化學處理劑組成。液相可以是水(淡水、鹽水)、油(原油、柴油)或乳狀液(混油乳化液和反相乳化液)。固相包括有用固相(膨潤土、加重材料)和無用固相(岩石)。化學處理劑包括無機、有機及高分子化合物。
水基鑽井液
水基鑽井液是一種以水為分散介質,以粘土(膨潤土)、加重劑及各種化學處理劑為分散相的溶膠懸浮體混合體系。其主要組成是水、粘土、加重劑和各種化學處理劑等。水基鑽井液基本經歷了五個階段,即天然鑽井液(1904-1921年)、細分散鑽井液(1921-1946年)、粗分散鑽井液(1946-1973年)、不分散低固相鑽井液(1966年至今)、無固相鑽井液(1968年至今)、聚合物鑽井液(1978年至今)階段等。
水基鑽井液還可分為:
(1)淡水鑽井液。氯化鈉含量低於10mg/m^3,鈣離子含量低於0.12mg/m^3。
(2)鹽水鑽井液(包括海水及鹹水鑽井液)。氯化鈉含量高於10mg/m^3。
(3)鈣處理鑽井液。鈣離子含量低於0.12mg/m^3。
(4)飽和鹽水鑽井液。含有一種或多種可溶性鹽的飽和溶液。
(5)混合乳化(水包油)鑽井液。含有3%-40%乳化油類的水基鑽井液
(6)不分散低固相聚合物鑽井液。固相含量低於4%,含有適量聚合物。
(7)鉀基鑽井液。氯化鉀含量高於3%。1978年以來開始在我國鑽井現場使用。
(8)聚合物鑽井液。它是以聚合物為主體,配以降粘劑,降濾失劑、防塌劑和潤滑劑等多種化學處理劑所組成的鑽井液。它是20世紀80年代發展起來的一種新型鑽井液體系。包括陽離子聚合物鑽井液、兩性離子聚合物鑽井液、全陽離子聚合物鑽井液、深井聚合物鑽井液和正電膠鑽井液等。
油連續相鑽井液
油連續相鑽井液(習慣稱為油基鑽井液)是一種以油(主要是柴油或原油)為分散介質,以加重劑、各種化學處理劑及水等為分散相的溶膠懸浮混合體系。其主要組成是原油、柴油、加重劑、化學處理劑和水等。它基本經歷了原油鑽井液(1930年初)、油基鑽井液、油包水(反相乳化)鑽井液(1960年至今)等三個階段。
(1)原油鑽井液。主要成分是原油。
(2)油基鑽井液。以柴油(或原油)為連續相,以氧化瀝青為分散相,再配以加重劑和各種化學處理劑配製而成。
(3)油包水(反相乳化)鑽井液。一柴油(或原油)為連續相,以水為分散相呈小水滴分散在油中(水可佔60%的體積),以有機膨潤土(親油鵬潤土)和氧化瀝青等穩定劑,再配以加重劑和各種化學處理劑等配製而成。1978年以來開始在我國鑽井現場使用。
氣體型鑽井流體
氣體鑽井液是以空氣或天然氣作為鑽井循環流體的鑽井液。
泡沫鑽井液是以泡沫作為鑽井循環流體的鑽井液。主要組成是液體、氣體及泡沫穩定劑等。
20世紀80年代我國標准化委員會鑽井液體系分委會把鑽井液分為:不分散地固相聚合物鑽井液、淡水鑽井液、鹽水鑽井液、飽和鹽水鑽井液、鈣處理鑽井液、鉀基鑽井液、油基鑽井液、氣體鑽井液等八大體系。
API(美國石油學會)及LADC(國際鑽井承包商協會)認可的鑽井液體系如下:
不分散鑽井液體系、分散性鑽井液體系、鈣處理鑽井液體系、聚合物鑽井液體系、低固相鑽井液體系、飽和鹽水鑽井液體系、修井完井鑽井液體系、油基鑽井液體系和空氣、霧、泡沫和氣體體系。
5. 石油鑽井液
鑽井液是石油鑽井作業工程中不可缺少的重要組成部分,它一方面關系著安全、快速、優質鑽井,另一方面關系著油氣層保護。鑽井液根據實際工作需要,規定了一系列的鑽井液性能參數,作為調整及控制鑽井液性能的依據。鑽井液固相含量這一性能參數是其中之一,鑽井液固相一般包括砂、劣土、岩屑、膨潤土、重晶石等,鑽井液固相控制的目的是清除有害固相(岩屑、砂子、劣土),保存有用固相(重晶石、膨潤土),只有各種固相含量在合理的范圍內,鑽井液性能才能穩定,才能發揮鑽井液應 有的功能。鑽井液固相控制的方法較多,其中機械分離法應用普遍,該法運用過程中所使用的鑽井液凈化設備的合理配置將有效改善鑽井液的性能,進而發揮鑽井液的功 能,提高鑽井效益。從事過鑽井工程的工程人事都能感受到,鑽進液在整個鑽進工程中扮演的是怎麼樣一個角色。它在地質工程勘察、石油天然氣鑽井、地下水等資源鑽采、礦山鑽掘工程、工程地質鑽探、基礎工程施工、地質災害治理等領域中。對鑽進過程鑽進液所起到的作用可以歸納為:保護孔壁、平衡地層土壓力、冷卻潤滑鑽具、提供井底動力、液力碎岩、返送井底岩樣等作用。 在基礎工程、市政工程等通常都將粘土、水(或油)和少量處理劑混合而成,具有可調控性、比重和降失水性等性能,在相當多的情況下能夠滿足懸渣,穩定井壁、防止漏失、冷卻潤滑鑽具的基本鑽進需要,並且來源廣泛,成本較低,配置實用方便的一種混合液體稱之為泥漿。 根據不同的適用條件,可以把泥漿分為: 用於砂層、卵礫石層、破碎帶等機械性分散底層的泥漿,簡稱鬆散地層泥漿; 用於土層、泥岩、頁岩等水敏性地層的抑制性泥漿,簡稱水敏抑制性泥漿; 用於岩鹽、鉀鹽、天然鹼等水溶性地層的泥漿,簡稱水溶抑制性泥漿; 用於較為穩定、漏失較小的硬岩鑽進的泥漿,簡稱硬岩鑽進泥漿; 用於異常低壓或異常高壓地層的低比重泥漿或加重泥漿; 用於超深井、地熱井等高溫條件下的抗高溫泥漿。 下面就相對應的地層所使用的泥漿通常的使用泥漿所需要的性能以及常見的一些配比做具體的說明: 砂、礫層中使用的泥漿 在砂層、礫石、卵石以及破碎帶地層中鑽進,成孔的難度很大。這類地層稱為機械鬆散性地層。由於顆粒間缺乏膠結,鑽進時井壁很容易坍塌。 解決思路:增加井壁顆粒間的膠結力,粘性較大的泥漿適當滲入井壁地層中,可以明顯增強砂、礫之間的膠結力,以此使井壁的穩定性增強。 提高泥漿粘度,主要通過使用高分散性泥漿(細分散性)、增加泥漿中的粘土含量、加入有機或無機增粘劑等措施來實現。在這種地層中鑽進所採用系分散性泥漿成功的工程實例還是很多的,下面就此類地層舉出一下一些典型的配方實例: Na-CMC(鈉羧甲基纖維素)泥漿 這是一種最普通的提粘型泥漿,Na-CMC起進一步提粘和降失水作用。配方為:優質造漿粘土150~200g水1000ml,純鹼5~10g,Na-CMC6g左右。泥漿比重1.07~1.1粘度25~35s失水量小於12ml/30min,pH值約9.5。 鐵鉻鹽—Na-CMC泥漿 該泥漿提粘且穩定性較強,鐵鉻鹽起防絮凝(稀釋)作用。配方為、:粘土200g,水1000ml,純鹼液濃度50%,加量約20%,鐵鉻鹽溶液濃度20%,加量0.5%,Na-CMC0.1%。泥漿性能為比重1.10,粘度25s,失水量12ml/30min,pH值為9。 木質素黃酸鹽泥漿 配方:1m3泥漿用80~200kg粘土,30~40kg亞硫酸紙漿廢液,10!20kg煤鹼劑,5~10kgNaOH,5~10kg消泡劑,900~940L水。泥漿性能為比重1.06~1.20,漏洞粘度18~40s,失水量5~10ml/30min,靜切力1min時為6~45dPa,10min時為12~90dPa,在鑽進過程中為進一步降失水可每立方米加1~3kgNa-CMC。 腐植酸泥漿 制備腐植酸泥漿的配方是:1m3泥漿用50~200kg煤鹼劑(乾量),3~5kgNaCO3,905~955L水。泥漿性能為比重1.03~1.20,漏斗粘度20~60s,失水量20~60s失水量4~10ml/min,靜切力1min時為18~60dPa,10min時為36!~120dPa,pH值為9~10。 土層、泥頁岩中使用的泥漿 對於水敏性地層,應盡量減少鑽進液對地層滲水,也就是降低泥漿的失水量以及增強井壁的岩土的抗水敏性,抑制分散是最為關鍵的問題。從泥漿失水量影響因素的分析和對岩土的水化性分析可以歸納出針對水敏性地層配製泥漿時的幾個要點: 選優質土。由於水化效果好,粘土顆粒吸附了較厚的水化膜,泥漿體系中的額自由水量大大減少,所以優質土泥漿的失水量遠低於劣質土的。 採用「粗分散」方法。使粘土顆粒適度絮凝,而非高度分散。從而使井壁岩土的分散性減弱,保持一定的穩定性。 添加降水劑。Na-CMC、PAM等降水劑通過增加水化膜厚度、增大滲透阻力、起井壁網架隔膜作等,可使失水量明顯減少。 提高基液粘度。泥漿中的「自由水」實際上是濾向地層的基漿,其粘度愈高,向地層中滲濾的速率就愈低。 調整泥漿比重,平衡地層壓力。井眼中液體壓力與地層中的流體的壓力差是泥漿失水的動力,盡可能減少壓力差,維持平衡鑽進是降失水的有效措施。 利用大分子鏈網在井壁是那個的隔膜作用 利用特殊粒子對地層的「鈍化」作用。 利用微顆粒的堵塞作用。 活度平衡。 下面介紹適於水敏性地層鑽進的抑制性泥漿,包括鈣處理泥漿、鉀基泥漿、乳化瀝青泥漿和油包水活度平衡泥漿的配方。這些泥漿抑制水敏往往是利用上述多個原理,而以其中之一為主。 石膏—鐵鉻鹽泥漿。配方:石膏加量一般為泥漿體積的1.14%~1.7%,鐵鉻鹽加量為0.86%~1.7%,純鹼為0.28%~0.42%,為降失水可加入0.14%~0.42%的CMC.配置的程序是:在淡水泥漿中先加入少量的鐵鉻鹽和純鹼及一部分水,攪拌後把其餘的鐵鉻鹽和石膏一起加入,再後加CMC控制失水量。 氯化鈣—褐煤泥漿。配方:以加有0.3%~0.5%純鹼的比重為1.10~1.20的新漿一份,與煤鹼劑(15:2~3:100~150)一份相混合,配成煤鹼劑泥漿,然後加入0.5%~1.0%的氯化鈣(配成溶液加入)經攪拌而成。 PAM—KCl泥漿。配方:粘土加量按在泥漿中所佔體積計為3%~5%,分子量在300×104以上以上,30%水解度的PAM加量為1.43~3.58kg/m3,KCl加量為3%~15%左右。為除鈣和提高抗溫性能,可加入5%左右的(NH4)2SO4. 分散型氯化鉀泥漿.配方:配製1m3泥漿,粘土50~100kg,KCl30~50kg,聚合物(澱粉等)5~10kg,縮合亞硫酸酒精廢液30~50kg。KOH5~10kg,消泡劑2~3kg。水920~940L。 KOH—褐煤泥漿。配方:用於不宜含氯離子過高的地區,用聚合物來控制失水和調節流變性,也可添加KCl來彌補鑽井中的K+的消耗,但CL—不能呢個超過規定的水平,這種泥漿起抑製作用的組分為KOH和KHM,並主要靠KOH來維持鉀含量和pH值。 KOH—磺酸鹽泥漿。配方:用於鑽井蒙脫石含量高的地層。 鋁基泥漿。配方:鉀離子和鋁離子共同起抑製作用,聚合物用丙烯醯胺共聚物,這種泥漿在蘇聯油田中得到應用。配製1m3泥漿,粘土60~150kgKAl(SO4)23~5kg,KOH1~3kg,K2Cr2O70.3~0.5kg,鉻木素磺酸鹽20~30kg甲基丙烯酸與甲基丙醯胺共聚物3~5kg,水920~960L. 溶蝕性地層泥漿 以氯化鈉鹽層最為典型,遇到水後發生溶解,是鑽井液孔壁溶蝕,提出導致的結果是孔壁坍塌或超井。 主要從兩方面入手解決:一是降失水;二是降低鑽井液對地層的溶蝕性。在鑽井液中添加於地層被溶物相同的物質,使溶解度趨於飽和,就是常見的治理溶蝕的方法。 鹽水泥漿是粘土懸浮液中氯化鈉含量大於1%,或用鹹水(海水)配置泥漿,它是靠氯化鈉的含量的高低,分為鹽水泥漿(一般含鹽量3%~7%)、海水泥漿(總礦化度一般為3.3%~3.7%)和飽和鹽水泥漿,氯化鈉約為33%~36%。 上述泥漿在錢塘江穿越中的應用已經得到充分說明,降低鑽井液對地層的溶蝕性對長距離的穿越將是一個很重要的護壁因素。
6. 天然氣鑽井和石油鑽井的區別
石油天然氣鑽井前,首先要在地面確定鑽井的位置(即鑽井井位),然後,在井位處打好安裝鑽機的基礎並安裝井架和鑽機。鑽井作業時,依靠鑽機的動力帶動鑽桿和鑽頭旋轉,鑽頭逐次向下破碎遇到的岩層,並形成一個井筒(也稱井眼)。鑽井井眼尺寸的大小是由鑽頭大小來決定的。鑽頭在破碎岩層的同時,通過空心的鑽桿向地下注入鑽井液(俗稱鑽井泥漿),將鑽頭在破碎地層而產生的大量岩屑由循環的鑽井液帶到地面。地面的固控裝置將鑽井液中的岩屑清除後,通過鑽井泵再次將鑽井液打入井內。鑽井液是經過鑽桿內孔到達鑽頭水眼處,再從井壁與鑽柱的環形空間返迴流至地面的。鑽進的過程即鑽頭破碎岩石及鑽井液通過循環不斷攜帶出鑽屑並形成井筒的過程。
鑽達設計深度後,要在井筒內下入專用儀器進行測井作業,目的是確定井下地層岩性和各個油、氣、水層的位置,然後再下入小於鑽井井眼的無縫鋼管(又稱套管),並在套管與井壁的環形空間內注入水泥漿將套管固定在井壁上。最後一道工序是對油層位置的套管進行射孔,人為地形成一個井下油氣流入套管內的孔道。油氣的地層壓力高時可自行流出地面,這種井稱為自噴油氣井。油氣壓力較低時需藉助外力從井下抽吸,這種井稱為非自噴井。
7. 鑽井液當量密度是什麼意思
概念:某深度地層壓力與等高液柱壓力等效時相當的液體密度。單位g*cm^-3
解釋:是石油鑽井行業中常將地層壓力系數與鑽井液密度互算的最常用方法.指剛好平衡某一深度地層內石油、天然氣或水層的壓力,所需要的鑽井液密度.好比,一口深4000米的井,在4000米處油/氣/水壓力值為70MPa,那麼,換算成當量密度就是:P=ρgh=>ρ=P/(g.h)=>ρ=7*10e7/(10*4000)=1750Kg/m3,鑽井工程中用的密度單位一般是g/cm3,1750Kg/m3,也就是1.75g/cm3.(在石油工程中,萬有引力常g,通常取9.81.)
8. 石油鑽井領域的泥漿泵、柱塞泵、壓裂泵,都是做什麼用的有什麼區別還有什麼別的泵型
泥漿泵,是鑽井時將鑽井需要的泥漿或其他鑽井液從儲液罐抽出來,然後通過管線和鑽具打入到井眼內的工具,泥漿泵是鑽井設備的心臟,屬於循環系統的一個設備。泥漿泵是屬於大型設備,是用來提供大排量、高壓力作業時需要用到的設備。
柱塞泵:小型壓力泵,通常排量很小,但是可提供較高的壓力,主要用於井控設備中的遠程式控制制房中,用於給儲能器打壓用的。
壓裂泵:類似於泥漿泵,可以提供大排量、超高壓的一種特殊泵,排量可以自由調控,主要用於井下作業,例如地層承壓實驗、地層壓裂等作業。
總體說來,他們的區別就在於能夠提供的排量范圍和壓力范圍不太一樣。泥漿泵可提供大排量,但壓力一般都不超過35MPa; 柱塞泵,排量很小,可提供壓力最高約35MPa;壓裂泵,大排量、高泵壓,壓力可達到105MPa級以上。
鑽井用的另外還有離心泵、砂泵等。
9. 海上石油鑽井是什麼
海上石油鑽井是在大陸架海區,為普查勘探海底石油和天然氣而進行的鑽探工程。鑽探深度一般為幾千米。目前,最深的海上石油鑽井可達6000多米。
海洋石油鑽井與陸地相比,主要有四點不同:一是如何在水面之上平穩地立起井架,並要經受得住風浪的襲擊;二是在轉盤至海底之間,如何建立一個特殊的井口裝置,把海水與井筒隔絕開來;三是海洋鑽井直井少斜井多,在海上鑽井,必須有保證鑽機等鑽井設備正常工作的海洋鑽井平台;四是海洋鑽井費用高,要比陸上鑽井高3~10倍。
海上鑽井裝置按其結構特點可分為固定式和移動式兩類。前者包括樁基式平台和重力式平台兩種(圖6.5);後者又分為座底式平台和浮動式平台。座底式平台包括自升式平台和沉浮式平台;浮動式平台包括浮式鑽井船和半潛式鑽井平台兩種。在使用浮動式鑽井平台鑽井時,平台井口和海底井口是固定不動的。這種井口裝置類似於陸上鑽井導管的加長,用以隔絕海水,連接海底井口和平台井口,造成鑽井液返回的通路。這種固定不動的井口導管,可以用打樁的辦法打入海底一定深度,或者在海底鑽出一定深度的井眼,然後下入導管,並與平台基礎構架緊固在一起,從而達到能夠正常鑽井的要求。
在使用浮動式平台鑽井時,井口裝置就比較復雜。由於海水的運動,整個鑽井裝置就會發生升降、平移、搖擺活動。這樣,平台井口與海底井口之間,即產生相對運動。因此,這種井口裝置必須裝有能夠伸縮和彎曲的部件,也能隨著水面和水下兩個井口的相對運動而活動著,否則就不能適應正常鑽井的需要。
圖6.5海上鑽井平台
這種井口裝置,主要由三個系統組成。
(1)導引系統。包括井口盤、導引架以及導引繩張緊機構等。導引系統的作用是引導井口裝置和其他部件對正,以便安裝和拆卸;引導鑽具和其他下井工具進入海底井口。
(2)防噴器系統。海上鑽井的安全防火是非常重要的。為了安全鑽井,一般要求裝有三個防噴器:一個鑽桿防噴器,一個全閉式防噴器,一個萬能防噴器;或者用兩個鑽桿防噴器,一個全閉式防噴器。防噴器開關閘門安裝在近海海底的水域中,不在平台上,所以必須遙控。在鑽井過程中,因為每次固井要換井口,或因改變鑽具尺寸需要換防噴器芯子等。為了拆裝方便迅速,而且當水深超過潛水員的潛深能力時,仍能准確拆裝,所以需要有遙控連接器或快速接卸器等部件。
(3)隔水管系統。隔水管系統裝在防噴器的上部,由隔水管、伸縮隔管、變曲接頭和隔水管張緊器等組成。其作用是隔絕海水,導引鑽具入井,形成鑽井液迴路,並且承受浮動平台的升降、平移運動。其中伸縮隔管和彎曲接頭就是分別解決升降、平移運動的裝置。隔水管張緊器是防止隔水管在海浪、潮流的作用下產生彎曲,以免影響它的壽命和工作。因此,要有較大的張緊力來維持隔水管正常的工作狀態。
以上三個系統的完整裝置,就構成了海洋鑽井特殊的水下井口裝置。