浮式钻井平台卡点深度计算分析.docx

1、浮式钻井平台卡点深度计算分析渠有源，王孝山（上海海洋石油局钻井分公司工程技术部，上海201206）摘要：由于浮式平台不像自升式平台一样转盘面相对井眼是固定不变的，浮式平台受风浪潮涌等影响，相对井眼上下浮动，尤其是在钻具卡钻时超拉或钻具下压相当于平台载荷瞬间改变，平台会上下起伏一定的量，这样在超拉计算卡点时测量钻柱伸长量肯定会和实际卡点深度相差甚远，为了消除因平台上下浮动的影，根据物理学原理详细阐述了浮式平台卡点深度超拉计算方法。关键词：浮式平台，可变载荷，潮差，钻柱伸长，钢材弹性模量在钻井作业中，如果发生卡钻我们通常按照超拉钻柱测量伸长量方法，结合考虑摩阻等其他因素计算卡点深度，根本上误差不大

2、然而对于浮式平台计算卡点深度就比拟困难,由于浮式平台受潮差影响期相对泥面高度是动态变化的，而且在超拉测量钻柱伸长量时平台相当于受到相同吨位的拉力，等同于平台载荷的增加，平台为了平衡受到的拉力而下沉一定的值，这样就导致测量出来的钻具伸长量偏大，计算出来的卡点深度也偏深。为了消除超拉求卡点深度时超拉力对半潜浮式平台的升沉影响，根据浮力平衡的原理对浮式平台求卡点深度计算方法作一浅析。1.转盘高度固定不变钻井平台卡点深度计算方法材料力学的胡克定律说明，相同材料钻柱的伸长量与作用在钻柱的轴向力及卡点以上钻柱的长度成正比，卡点深度计算方法就是根据此原理进行的，公式如下：*EA=LdcpthT1.dePI

3、h为卡点深度m,Z为上提拉力增量t,ZXL为上提拉力下的增长量mm,E为钢材弹性模量2.675,A为管柱截面积,对5*19.51bsft（NC50）*95级钻杆EA=2.675*31.83。如图1现场通过提拉作业，将钻柱从轴向力Tl（Tl要求必须大于卡点以上钻具重量,否那么计算的卡点深度误差较大）的根底上在缓慢上提到T2,T2一定要小于钻柱抗拉强度。对于复合钻柱，那么由上到下分别根据承受拉力计算伸长量。T2Tl=转盘ZB=1.deptl-4卡点一图1固定式平台超拉示意图Fig.1Cartogramofoverpullforceinfixedplatform2 .在浮式平台卡点深度计算浮式平台卡

4、钻时超拉测卡点，每次超拉在上一次根底上递增，而后分别计算卡点深度,最终求平均值。开始第一次超拉Tl,转盘面作一记号，得Ll记为0,平台下沉Xl记为0,超拉T2时钻具测量伸长量L2,平台下沉X2,第三次超拉T3时钻具测量总伸长L3,平台再次下沉X3。第一次与第二次超拉拉力差为T2-T1,钻柱伸长量为L2-L1-X2；第二次超拉与第三次超拉拉力差为T3-T2,钻柱伸长量L3-L2-X3；第三次超拉与第一次超拉拉力差为T3-T1,钻柱伸长量L3-X2-X3由此：第一与第二次超拉得：出*EA=Ldepth公式1T2-T第二与第三次超拉得：二a2二型*EA=Ldepth公式2T3-T2第三与第一次超拉得

5、L3-X3_X2*a=l公式3T3-T图2浮式平台超拉示意图Fig.2 Cartogramofbver pull force in floating well platform用以上任意两个公式可以计算出X与数据的关系，以X2为未知数得:Xl =(L2-L1)(T3-T2)-(L3-L2)(T2-Tl)(T3-T2)-(T2-T)根据物理学知识可以知道平台每次下沉量和超拉吨位成正比，从而XI、X2、X3的关系即:把X2、X3带入以上公式1、2、3中就可以得出卡点深度，和常规计算卡点深度方法一样也是通过屡次连续超拉以求平均数。3 .卡钻超拉计算卡点实例溜3井于2011.10.106：15短起至

6、3147m时，上提钻柱时钻具卡死。被卡钻具结构为:8-1/2HJ517G+F/V+6-1/2,zDC*21根+6-1/4皿1+5缶*14根，6-1/2钻挺长197m,震击器底端位置295Onb钻头位置3147m,9-5/8套管下深2813.22m,钻具所在裸眼井段为2813.22m-3147m,长度为333m。钻具卡死后上提和下压震击器均能正常启动，所以判断卡点为震击器以下。超拉计算卡点.第一次测卡点深度测量记录数据：悬重152t(Tl)时钻柱上做记号伸长设为0(Ll),平台受到拉力下沉设为0(XlL超拉160t(T2)时钻柱上做记号伸长28Cm(L2),平台受到拉力下沉X2,超拉170t(T

7、3)时钻柱上做记号伸长64Cm(L3),平台受到拉力下沉X3。根据以上公式代入数据得:第一次拉伸悬重悬重差(t)拉伸长度(Cm)卡点深度(m)平均卡点深度(m)160-1528283118.963068.36170-16010363061.90170-15218643024.21第二次测量记录数据为：悬重154t(Tl)时钻柱上做记号伸长设为O(Ll),平台受到拉力下沉设为O(XI),超拉160t(T2)时钻柱上做记号伸长22Cin(L2),平台受到拉力下沉X2,超拉171t(T3)时钻柱上做记号伸长58Cin(L3),平台受到拉力下沉X3。根据以上公式代入数据得:第二次拉伸悬重(t)悬重差(

8、t)拉伸长度(Cm)卡点深度(m)平均卡点深度(m)160-1546223118.722934.76171-16011362783.651171-15417582901.911两次计算卡点深度值平均得：306836+2934763001.562根据实际上提下压震击器根本能正常启动可知卡点为震击器以下局部，震击器深度2950m,也就是卡点295Om以下钻铤，计算结果的3001.56m,比实际卡点深度深了51.56m,计算结果根本与实际卡点深度相符。4 .结论(1)由于浮式平台为非相对稳定平台，在计算卡点深度时，实际钻柱伸长量小于钻柱测量所得伸长量，卡点深度计算值往往大于实际深度。(2)目前国内浮

9、式平台较少，随着钻井技术的提高，发生卡钻的几率也不频繁，很少有人重视平台由于受到拉力下沉而影响钻柱实际伸长量的准确测量。在计算卡点深度时往往是按照常规测卡点深度计算方法。(3)半潜浮式平台计算卡点深度的计算公式，较好的防止了浮式平台在计算卡点深度时由于平台受到拉力下沉的影响。参考文献1韩志勇.卡点深度计算中消除摩阻力影响的方法J,石油钻探技术，2010,32(1),1-3.2李振杰，徐云鹏.定向井处理粘吸卡钻事故的技术方法J,探矿工程(岩土钻掘工程)J,2010,37(6),24-27.李子丰.钻柱力学研究中几个值得探讨的问题，石油机械J,1996,24(8),32-35.4周劲辉，高德利，王

10、宇新.钻柱卡点预测实验J,2010,(5).AnalysisOfstickingpointdepthcalculationinfloatingwellplatformQuYouyuan,WangXiaoshan(TechnologicDepartmentofSINOPECShanghaioffshorepetroleumBureauDrillingcompany,Shanghai201206)Abstract：Thefloatingplatformasthejack-upplatformastheturntablerelativetoawellboreisfixed,floatingplatf

11、ormbystormsurgeandothereffects,relativelywellonfloating,especiallyinthedrillingtooldrillwhenthepullordrillpressisequivalenttoaplatformloadchangesuddenly,platformfluctuatecertainamountthis,insuperpullcalculationcardpointmeasuringdrillstringelongationandcertainlyactualcardpointdepthdifferveryfar,inordertoeliminateplatformfloatingdowntheimage,accordingtothephysicsprincipleelaboratedonfloatingplatformcardpointdepthoverpullcalculationmethod.Keywords：floatingwellplatform；variableload；tidalrange；drillstemelongation；Justelasticmodulus作者简介：渠有源(1975-),男，工程师，2002年毕业于成都理工大学勘查工程与技术专业，从事海洋石油钻井工作。