[發明專利]一種深水叢式井工廠批量鉆完井裝備及鉆完井方法

有效

• 申請號: 202011119901.4
• 申請日: 2020-10-19
• 公開（公告）號: CN112252977B
• 公開（公告）日: 2022-07-05
• 發明（設計）人: 張偉國;孫寶江;郭永賓;金顥;張劍波;李波;王志遠;杜慶杰;曹波波;李勇;高永海;李昊;覃建宇;張永濤;陳彬
• 申請（專利權）人: 中海石油（中國）有限公司深圳分公司;中國石油大學（華東）
• 主分類號: E21B7/12
• 分類號: E21B7/12;E21B7/04;E21B15/02;E21B15/04;E21B47/001;E21B49/00;E21B21/00
• 代理公司: 濟南金迪知識產權代理有限公司 37219
• 代理人: 王楠

本發明涉及一種深水叢式井工廠批量鉆完井裝備及鉆完井方法，屬于海洋油氣鉆完井技術領域，包括平臺系統和水下系統，平臺系統包括鉆井平臺、信號執行機構、電腦終端、鉆井液注入泵、鉆井液注入管線、振動波接收器等，信號執行機構分別通過控制繩和電纜與水下機器人ROV和鉆頭連接并傳達指令；水下系統包括鉆桿、隔水管、套管、隨鉆測量工具MWD、鉆頭、電纜、水下機器人ROV、控制繩；隨鉆測量工具MWD用于監測井眼軌跡數據；水下機器人ROV用于實時監測鉆井和固井返出情況，優化了深水叢式井的鉆完井參數，按開次順序批量完成不同井的鉆完井作業，顯著減少深水油氣鉆完井過程中的時間損耗，提高深水油氣鉆完井的效率、降低鉆完井成本。

技術領域

本發明涉及一種深水叢式井工廠批量鉆完井裝備及鉆完井方法，屬于海洋油氣鉆完井技術領域。

背景技術

我國原油對外依存度逐年升高，遠高于國際石油安全警戒線，油氣供給面臨極大挑戰。我國海洋油氣資源豐富，尤其是南海海域，油氣資源地質儲量達230-300億噸，被稱為“第二個波斯灣”，其中70％的油氣資源蘊藏于深水區。深水油氣已成為我國勘探開發的重要戰略接替領域。

鉆完井是深水油氣勘探開發的第一步。由于深水特殊的環境條件，深水油氣鉆完井面臨高投入、高風險等難題。深水油氣鉆井主要采用半潛式鉆井平臺或者鉆井船進行單井鉆完井，存在建井時間長、浪費時間多、單井鉆完井效率低、鉆井液用量大等問題，導致單井鉆井費用高達上億元。目前，尚缺乏一種經濟高效的深水鉆完井方法，這也是制約深水油氣開發進程的技術難點。

因此，亟需開發一種具體的針對深水油氣的高效鉆完井方法，有效提高深水鉆完井效率、縮短單井鉆完井時間、降低單井鉆完井成本，對深水油氣高效鉆完井具有重要的意義。為此，提出本發明。

發明內容

針對現有技術的不足，尤其是深水鉆井單井建井時間長、成本高的難題，本發明提出一種深水叢式井工廠批量鉆完井設計與施工方法。根據海洋鉆完井理論，并結合深水區域的特點，確定了深水叢式井工廠批量鉆完井設計與施工方法，進而為深水高效鉆完井提供保障，顯著降低深水鉆完井成本。

本發明的技術方案如下：

一種深水叢式井工廠批量鉆完井裝備，該裝備包括平臺系統和水下系統；

平臺系統包括鉆井平臺、信號執行機構、電腦終端、鉆井液注入泵、鉆井液注入管線、振動波接收器；所述的信號執行機構、電腦終端、鉆井液注入泵、鉆井液注入管線、振動波接收器均位于鉆井平臺上；所述的電腦終端一端與信號執行機構連接，另一端與鉆井液注入泵連接，用于控制接收監測到的數據并發出指令；所述信號執行機構分別通過控制繩和電纜與水下機器人ROV和鉆頭連接，用于向水下機器人ROV和鉆頭傳達指令；鉆井液注入泵出口端與鉆井液注入管線連接；所述振動波接收器安裝于鉆井平臺井口隔水管頭處；

所述的水下系統包括鉆桿、隔水管、套管、隨鉆測量工具MWD、鉆頭、電纜、水下機器人ROV、控制繩；所述鉆桿在泥線以上位于隔水管內，所述鉆桿在泥線以下位于套管內，所述鉆桿與隔水管或套管間的環空作為鉆井液返出通道；所述隨鉆測量工具MWD位于井底鉆桿上鉆頭后方，用于監測井眼軌跡數據；所述水下機器人ROV用于實時監測鉆井和固井返出情況，精準監測和定位將鉆具移位對接情況及水下井口安裝。

優選的，平臺系統還包括環空含巖屑鉆井液排出管線、振動篩、泥漿池、海水吸入管線、泥漿儲罐、鉆井液混合器；

環空含巖屑鉆井液排出管線、振動篩、泥漿池、海水吸入管線、泥漿儲罐、鉆井液混合器均位于鉆井平臺上；

所述的振動篩入口處與環空含巖屑鉆井液排出管線連接，用于清除返出鉆井液中的巖屑等雜質，所述的振動篩出口與泥漿池連接；所述泥漿儲罐入口段分別與泥漿池和海水吸入管線連接，出口端與鉆井液混合器連接；所述鉆井液注入泵入口端與鉆井液混合器連接。鉆井液排出液經過過濾后可以再次投入使用。