钻井主要流程简介

5钻井主要流程简介

平台的钻井主要流程主要包括：钻井工艺流程、井控系统流程、密闭输送系统流程、泥浆供给和污液外输流程。其中钻井工艺流程中还包括：泥浆净化流程、泥浆循环流程、泥浆加药流程、泥浆配制流程、泥浆加重流程、自动灌注流程等。

5.1泥浆净化流程

泥浆净化流程中包括：泥浆净化罐、振动筛、联合清洁器、除气器、中速离心机、高速离心机等。

自井口返出的带有大量岩销（有害固相）的泥浆，通过井口高架纵横泥浆槽（带有一定坡度）在重力作用下流到第一级净化设备——振动筛的入口，经过振动筛的筛分将较大的有害固相颗粒筛除并排走。

当钻井泥浆出现气侵时，通过振动筛得到净化的泥浆进入泥浆净化罐的沉砂罐内，利用除气器真空泵的抽吸作用，在真空罐内造成负压，泥浆在大气压的作用下进入除气器内进行分离，分理出的气体排往井架顶部放空，除气后的泥浆在排空腔转子的驱动下排进泥浆净化罐的第二腔中。在泥浆不含气体的情况下，可以将除气器作为大功率的泥浆搅拌器使用，保持净化罐内的泥浆不沉淀。

通过振动筛得到净化的泥浆进入泥浆净化罐的沉砂罐内，利用除砂砂泵将泥浆加压进入第二级净化设备——联合清洁器的除砂器内，利用旋流原理进行再次分离，将分离中点D50=70um以上的有害固相清除。除砂后的泥浆经过除砂器的溢流管线排进泥浆净化罐的第三腔中。根据泥浆净化系统的总体要求，除砂器的处理量达到正常泥浆循环量的125%

以上，使得在净化罐内的泥浆能够得到充分的反复净化，减少泥浆的含沙量。

通过除砂器得到净化的泥浆利用除泥砂泵将泥浆加压进入第三级净化设备——联合清洁器的除泥器内，利用旋流原理进行再次分离，将分离中点D50=36um以上的有害固相清除。除泥后的泥浆经过除泥器的溢流管线排进泥浆净化罐的第四腔中。

除砂器和除泥器排出的底流中含有一定的泥浆，二者的底流汇合后进入联合清洁器的振动筛内进行再次筛分，泥浆回收进泥浆罐，砂泥排出。

经过三级净化的泥浆中仍然含有大量的有害固相，当泥浆为非加重状态时，利用两台离心机并联使用，将泥浆中的大于5um的有害固相进行清除，处理后的泥浆排进泥浆净化罐的第五腔中。

当泥浆为加重状态时，由于离心机不但会将有害固相清除，还会将泥浆中的加重材料——重晶石一并清除，这将会造成泥浆比重很快降低，加重材料大量流失，为了避免加重材料的损失并达到清除有害固相的目的，需要利用两台离心机串联使用，即：将中速离心机作为第一级，高速离心机作为第二级。中速离心机的供液泵自泥浆罐中提出的加重泥浆经过离心机处理，处理后的泥浆进入泥浆净化罐中，排出的底流（含有大量的重晶石）排到中速离心机下部的专用罐内，利用专用的供浆泵将其泵入第二级高速离心机内进行再次分离，分离后含有重晶石的泥浆返回泥浆净化罐内，保持泥浆的性能稳定；分理出的有害固相排出系统之外，达到了净化并保持泥浆性能稳定的目的。平台配的五级泥浆净化系统设备能够保证平台在各种情况下，满足泥浆处理的要求。

5.2泥浆循环流程

3台布置在泥浆泵舱内的泥浆泵（F-1600），在灌注泵的帮助下从泥浆舱中抽吸经过净化的泥浆，泥浆经交流变频驱动的泥浆泵加压后排出，通过泵舱阀门组的分配，经高压管线（双联）到达钻台立管阀门组，再通过安装在井架上的双立根、水龙带、顶部驱动装置（或水龙头）、钻杆内腔到达井下的钻头，高压泥浆对井底进行喷冲并携带固相颗粒经过钻杆和套管之间的环形空间返回井口，带有固相颗粒的泥浆由井口转盘下部喇叭口下返出，通过安装在钻台底座下部的泥浆管线到达横向泥浆槽，又经过纵向泥浆槽到达振动筛进行一级处理后进罐，经过除砂、除泥、除气、离心处理后，通过固控模块排液管汇进入泥浆舱，再经过泥浆泵的上水管线进入泵内，如此循环完成整个钻井作业泥浆循环。

5.3泥浆加药流程

泥浆加药流程中包括：剪切泵、加药漏斗、配药罐、加药罐等。

首先将配药罐中注入钻井水，利用剪切泵为加药漏斗提供压力水，自加药漏斗的上方加入药品，在水利的作用下混合进入配药罐内，再利用剪切泵将含药的液体泵入加药漏斗进行加药，如此反复后，利用循环过程中剪切泵的刀片叶轮将聚合物药品破碎，利用配药罐上的搅拌器将药液搅拌均匀。当需要向泥浆中加药时，利用剪切泵将配药罐中的药液注入加药罐中，根据泥浆性能要求，利用加药罐的排放阀门控制加药速度，徐徐向泥浆中加入液体药品。

5.4泥浆配制流程

泥浆配制流程包括两台砂泵、两台旋流混合漏斗以及相应管线等。如果需要在平台上配泥浆，可以采用两种方式进行。一是散料配浆方式，即利用砂泵和开式混合漏斗，人工将膨润土加入混合漏斗进行配浆；二是利用平台的密闭输送系统，将存放在储罐中的膨润

土（利用1个重晶石罐存放）利用压缩空气输送到安装在闭式混合漏斗上方的稳流分离器中，在分离器中将膨润土分离后加入混合漏斗进行配浆，空气经过除尘罐处理后排放到平台的甲板以外。

基地配制好的泥浆可由泥浆注入管汇注入到泥浆舱，根据需要可在平台上进行加重或稀释。

5.5泥浆加重流程

当钻井过程中需要高密度的泥浆时，可以利用平台的加重系统配制。平台设置了两套加重系统，即散料加重系统和密闭加重系统。一是散料加重方式，即利用砂泵和开式混合漏斗，人工将重晶石加入混合漏斗进行泥浆加重；二是利用平台的密闭输送系统，将存放在储罐中的重晶石利用压缩空气输送到安装在闭式混合漏斗上方的稳流分离器中，在分离器中重晶石粉分离后加入混合漏斗进行泥浆加重，空气经过除尘罐处理后排放到平台的甲板以外。

5.6自动灌注流程

该流程包括安装在钻台下方、横向轨道内侧的泥浆补给砂泵和灌注计量罐以及相应的管线等。泥浆计量罐上设置有高低位自动报警装置。

在起钻过程中，为了保持井筒内的泥浆液柱压力，防止由于起钻液面下降而发生事故，平台配备了自动泥浆装置。可以根据灌注泥浆的数量判断井下是否发生井漏事故。

5.7井控系统流程

井控系统流程主要包括防喷系统流程、压井系统流程、节流系统流程。

为了保证平台的安全生产，确保井控系统达到要求，平台设有万能防喷器、双闸板防喷器（带剪切）、单闸板防喷器、四通、分流器等。单闸板防喷器和双闸板防喷器均为手动、液动两种控制方式，并且实现手动、液动互锁。防喷器控制装置悬挂在悬臂梁内侧，钻台司钻房内设有按钮箱，集中控制室内设有HMI面板箱。按钮箱、HMI面板箱与防喷器液控装置采用专用的通讯电缆相连，防喷器液控装置和防喷器以及液动闸阀之间采用高压铠装耐火软管（14根）相连。在平台钻台下设有防喷器移动装置，用来吊装防喷器，进行与井口连接和防喷器的安装或拆卸，拖航时防喷器固定于主甲板上。

钻台上布置有立管门组和节流压井阀门组，满足钻井井控设备控制系统规范的要求。当钻井过程中发生井喷或井涌现象时，首先利用防喷器系统将钻杆和套管之间的环形空间关闭，再根据具体情况进行节流放喷和压井作业。在钻井施工中，一旦发生溢流或井喷，可通过压井管汇循环出被浸污的泥浆，或泵入加重泥浆压井，以便恢复井底压力平衡。同时，可利用节流管汇控制一定的井口回压，维持稳定的井底压力。另外，压井管汇还可以用于反循环压井。该平台的节流压井管汇采用70MPa的压力等级，并且采用金属密封的平板阀。

在节流放喷作业中，需要将混入泥浆中的大量天然气分离出来，达到回收泥浆的目的。泥浆气体分离器安装在节流管汇的下游，当混气泥浆经过节流阀降压后，由节流阀门组的汇流管进入泥浆气体分离器，分离器上部的旋流体对气体和泥浆进行初步分离。得到初步分离的泥浆以薄层状流经隔离板时，气泡被暴露在表面，气泡膨胀、破裂，含气泥浆再次得到分离。分离出的气体经顶部的排气管，通过安装在井架上的排气管线，到达井架顶部放空。脱气泥浆下降到分离器的底部，通过排液管流回到泥浆罐。

5.8密闭输送系统流程

进料流程：将运灰船的排料口与平台甲板上的进料管线接通，打开甲板上进料管线的阀门和某罐的进灰、排气阀门，利用运灰船的空气系统，将粉料输送到罐内。罐顶部装有料位计，测量装灰量。切向进入灰罐的混合灰粉，在灰罐内进行分离后，灰粉存放在罐中，气体通过排气管进入除尘罐除尘后排至平台舷外。

排料流程：打开某罐的侧风（充气）阀门，待罐内的压力升到某定值后打开排灰阀门，罐内粉料就被气力输送出去。

稳流分离器是利用气灰分离后的余压，加上从锥部侧风来的气压，将粉料低压大流量而稳定地进入旋流混合漏斗内进行混合和泥浆加重。从储罐气力输送来的粉料在稳流分离器中降压和分离，气体通过排气管进入除尘罐除尘后排至平台舷外。当粉料面达到规定的位置时,打开稳流分离器的进气阀,给分离器充气,同时调整稳压装置,使分离器内部保持一定的压力,然后打开排灰阀门,使粉料大流量、稳定的进入旋流混合漏斗进行混合。

配套的称重装置可以随时计量灰罐中的存灰量，保证钻井作业所必需的灰粉储存数量。

5.9泥浆供给和污液外输流程

外来船只为平台供给钻井液时，通过泥浆供给系统管线（包含在加重管系内），利用船舶上的泵送系统分配到泥浆舱；污液外输是利用安装在平台泥浆泵舱的立式排污砂泵（或加重砂泵）和外输管系进行的，利用排污砂泵将平台收集的钻井污液和废泥浆泵送至平台以外的运输船舶舱内，运至岸边进行处理。