趙蘇文， 黃小龍， 熊愛江， 孫子剛， 趙維青

(中海油能源發(fā)展股份有限公司工程技術(shù)深圳分公司，廣東深圳 518067)

水下釋放塞注水泥工藝關(guān)鍵技術(shù)

趙蘇文， 黃小龍， 熊愛江， 孫子剛， 趙維青

(中海油能源發(fā)展股份有限公司工程技術(shù)深圳分公司，廣東深圳 518067)

浮式鉆井裝置水下井口系統(tǒng)注水泥工藝存在套管膠塞如何安放、安放位置如何選擇、套管膠塞如何釋放及如何適應(yīng)水下井口系統(tǒng)等技術(shù)難點。針對該技術(shù)難點，通過分析水下井口系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和工作原理，并對浮式鉆井裝置研究和實踐，形成了浮式鉆井裝置技術(shù)套管和生產(chǎn)套管配套注水泥工藝，即水下釋放塞注水泥工藝。分析了該工藝的原理、工具組成、施工中可能的風(fēng)險點、工藝優(yōu)化及發(fā)展趨勢，介紹了現(xiàn)場應(yīng)用中的技術(shù)準(zhǔn)備、施工步驟及應(yīng)用效果。研究表明，水下釋放塞注水泥工藝可操作性強、連貫性好、穩(wěn)定性高，滿足浮式鉆井裝置鉆井工藝需要，可解決水下井口系統(tǒng)注水泥工藝遇到的難題。

深水井 注水泥 套管 膠塞 水泥頭

近年來，隨著中國深水勘探開發(fā)的快速發(fā)展，作業(yè)水深越來越深，對深水鉆井能力的要求不斷提高[1-2]。目前,在深水鉆井中下中間套管和生產(chǎn)套管后，采用類似于淺水浮式鉆井裝置的水下釋放塞注水泥工藝，但由于作業(yè)裝置和環(huán)境發(fā)生了較大改變，對該工藝提出了新的挑戰(zhàn)。為此，研究了浮式鉆井裝置技術(shù)套管和生產(chǎn)套管配套注水泥工藝，即水下釋放塞注水泥工藝，分析了該工藝在淺水鉆井過程中常見的幾類風(fēng)險點，提出了針對性的處理方法和預(yù)防措施，以期對淺水及深水鉆井中的類似問題有一定的借鑒和指導(dǎo)作用。

1 浮式鉆井裝置注水泥工藝難題

海洋石油浮式鉆井裝置鉆井工藝的最大特點是采用水下井口系統(tǒng)，即井口系統(tǒng)位于海底泥面，而其他固定式鉆井裝置或自升式鉆井平臺的井口系統(tǒng)在裝置上且位于海面之上(稱之為地面井口系統(tǒng))。因此，地面井口系統(tǒng)配套的注水泥工藝無法滿足水下井口系統(tǒng)注水泥要求，需要研究新的工藝。水下井口系統(tǒng)注水泥工藝主要有以下技術(shù)難點：

1) 地面井口系統(tǒng)注水泥工藝中，套管膠塞安裝在地面套管水泥頭內(nèi)，而水下井口系統(tǒng)中，套管膠塞安裝位置如何選擇及如何安放都不清楚。

2) 地面井口系統(tǒng)中，套管膠塞通過特殊設(shè)計的擋銷固定在套管水泥頭內(nèi)，固井時通過解除擋銷釋放套管膠塞，但水下井口系統(tǒng)中采用什么方式、如何釋放套管膠塞需要進一步研究。

3) 注水泥是高風(fēng)險作業(yè)，如何保證注水泥作業(yè)安全高效，對其工藝的可操作性、連貫性及穩(wěn)定性提出了更高要求。

水下井口系統(tǒng)連接水下防噴器組及各層套管，該系統(tǒng)主要包括泥墊、低壓井口頭(φ914.4 mm)、高壓井口頭(φ476.2 mm)、井口防腐帽、水平儀和高壓井口頭內(nèi)坐掛的各尺寸套管懸掛器(φ339.7 mm、φ244.5 mm和φ177.8 mm)、密封組件、防磨補心[3]，且該系統(tǒng)是浮式鉆井裝置注水泥工藝中的重要載體和不可或缺部分，因此需結(jié)合理論分析和現(xiàn)場實踐研究浮式鉆井裝置中間套管和生產(chǎn)套管注水泥工藝，以滿足浮式鉆井裝置鉆井工藝需要，解決水下井口系統(tǒng)注水泥工藝遇到的難題。

2 水下釋放塞注水泥工藝

2.1 工藝原理

水下釋放塞注水泥工藝是一種用于海上浮式鉆井裝置的固井工藝。該工藝所用工具主要由鉆臺上的鉆桿水泥頭(其內(nèi)安裝有鉆桿上、下塞)和水下井口頭處的套管膠塞組(包括套管上、下塞)2部分組成。鉆桿上、下塞的主要用途是解決水下井口處套管上、下塞的釋放問題[4]，套管膠塞組通過特殊的結(jié)構(gòu)安裝在套管懸掛器下部。按照要求從鉆臺面釋放相應(yīng)的鉆桿上、下塞，鉆桿上、下塞隨著泵注液一起到達水下井口頭處套管懸掛器下部的相應(yīng)套管上、下塞處，由于兩者為特殊結(jié)構(gòu)，憋壓到一定值后可剪斷套管上、下塞銷釘，從而釋放相應(yīng)的套管上、下塞，完成注水泥作業(yè)[4]。

2.2 工具組成及其主要作用

浮式鉆井裝置水下釋放塞注水泥工具主要由套管膠塞組、壓力平衡閥、鉆桿上塞(釋放套管上塞)、鉆桿下塞或釋放球(釋放套管下塞)、鉆桿水泥頭、套管懸掛器、送入鉆桿(鉆桿水泥頭和水下井口之間部分)和高壓井口頭等組成[5]。

水下釋放塞注水泥工藝所需要的套管膠塞組組裝在套管懸掛器以下的套管內(nèi)，隨套管、套管懸掛器及其送入工具一起下入水下井口系統(tǒng)中。注水泥期間分別用鉆桿上、下塞釋放套管上、下塞，實現(xiàn)套管下塞清刮套管內(nèi)壁、減小水泥漿污染，套管上塞清刮套管內(nèi)壁、減小水泥漿污染、碰壓等目的。

鉆桿水泥頭的主要作用是為固井過程中的各種流體提供不同的流通通道。另外，它是鉆桿上、下塞的安裝載體，實現(xiàn)鉆桿上、下塞的安裝、固定和釋放，進而完成對水下井口處套管上、下塞的釋放。

壓力平衡閥的主要作用為：與鉆桿水泥頭配套使用，是整個工藝不可或缺的組成部分，用以平衡水下釋放系統(tǒng)管內(nèi)外壓差，避免套管膠塞的非正常釋放[4]。由于剪切釋放套管下塞時會產(chǎn)生一定高壓，該壓力會沿著套管壁竄入套管上塞上部，因此當(dāng)該壓力大于管內(nèi)壓力時，便推動水下平衡閥上的單向閥，打開連接平衡閥內(nèi)外的通孔，釋放該壓力[4-5]。

2.3 可能的風(fēng)險點

水下釋放塞注水泥工藝施工環(huán)節(jié)較多、施工過程較特殊、工藝流程較復(fù)雜。為保證作業(yè)安全順利，不僅要全面理解其工藝過程和原理，還要針對工藝的關(guān)鍵點及實施過程中可能的風(fēng)險點制定具體的措施。

2.3.1 投放鉆桿塞時的風(fēng)險點

水下釋放塞注水泥工藝中，投放鉆桿塞時可能的風(fēng)險點為：鉆桿上、下塞未投放成功或投放后未聽到明顯的下落聲音。若鉆桿塞未投放成功，會直接影響到水下井口頭處套管膠塞的釋放，可能導(dǎo)致作業(yè)失敗；若未聽到明顯的下落聲音，則嚴(yán)重影響現(xiàn)場作業(yè)人員的判斷，進而影響作業(yè)進程。

原因分析：可能是鉆桿水泥頭內(nèi)的鉆桿塞擋銷未完全退回，或者膠塞內(nèi)筒和水泥頭內(nèi)腔有雜物。

鉆桿下塞沒有成功投放或未聽到明顯下落聲音時，常規(guī)處理方法為：1)繼續(xù)嘗試退出下?lián)蹁N，如果下?lián)蹁N不能繼續(xù)退出，則重新上回下?lián)蹁N并記錄擋銷的圈數(shù)；如果下?lián)蹁N明顯不能上回原位置，且和正常圈數(shù)不相符，說明鉆桿下塞已經(jīng)投下，重新退出剛上回的圈數(shù)，然后按正常程序繼續(xù)作業(yè)。2)如果下?lián)蹁N能上回原位置，并且圈數(shù)和記錄圈數(shù)一致，則說明鉆桿下塞未投下，再全部退出下?lián)蹁N，并用榔頭等敲擊震動水泥頭，直至確認鉆桿下塞正常下落。3)全部退出下?lián)蹁N后，按正常程序繼續(xù)作業(yè)；開始泵注壓鉆桿下塞液時，繼續(xù)用榔頭等敲擊震動水泥頭，同時注意觀察指示銷是否有動作；若未見指示銷動作，可適當(dāng)增加壓膠塞液量，適當(dāng)加大泵注排量壓鉆桿下塞。4)若以上步驟都不能確認鉆桿下塞是否正常下落時，考慮拆下鉆桿水泥頭進行檢查。

鉆桿上塞沒有成功投放或未聽到明顯下落聲音時，其常規(guī)處理方法類似于鉆桿下塞。

預(yù)防措施：固井前徹底檢查、保養(yǎng)水泥頭，記錄擋銷旋轉(zhuǎn)圈數(shù)，檢查保養(yǎng)指示銷狀態(tài)。安裝鉆桿下塞之前，清理膠塞內(nèi)筒和水泥頭內(nèi)腔的鐵銹、水泥塊等雜物。安裝鉆桿下塞時，在水泥頭內(nèi)腔、膠塞內(nèi)筒涂抹適量的黃油等潤滑劑。

2.3.2 釋放套管膠塞時的風(fēng)險點

套管膠塞的成功釋放是水下釋放塞注水泥工藝中的主要環(huán)節(jié)和關(guān)鍵點，很容易出問題。

第1種情況：釋放套管上、下塞時，無剪切壓力顯示。

原因分析：可能是鉆桿上、下塞未投下；鉆桿上、下塞端面和水泥頭內(nèi)腔端面不密封，壓塞液從膠塞筒和水泥頭內(nèi)腔之間的環(huán)空通過；套管膠塞組剪切銷釘損壞或剪切壓力不對；泵速過快；等等。

釋放套管下塞時的常規(guī)處理方法：若釋放鉆桿下塞時指示銷有顯示，且聽到了明顯的鉆桿下塞下落的聲音，則按施工程序繼續(xù)作業(yè)；若指示銷無明顯顯示，則增加泵注排量和壓膠塞液量，重新嘗試剪切套管下塞；如仍無剪切壓力顯示，也按施工程序繼續(xù)作業(yè)，在后續(xù)泵注過程中留意是否有壓力異常。

釋放套管上塞時的常規(guī)處理方法：若釋放鉆桿上塞時指示銷有顯示，且聽到了明顯的膠塞下落的聲音，按施工程序繼續(xù)作業(yè)；若指示銷無明顯顯示，則增加泵注排量和壓膠塞液量，重新嘗試剪切套管上塞；若有剪切壓力顯示，按施工程序繼續(xù)作業(yè)，總替漿量要減去增加的壓膠塞液量，考慮不要求碰壓；若無剪切壓力顯示，按“盲替”措施繼續(xù)作業(yè)，泵注過程中留意是否有壓力異常；總替漿量要減去增加的壓膠塞液量，不要求碰壓。

預(yù)防措施：保養(yǎng)并檢查水泥頭，以確保鉆桿下塞順利投放，施工過程中觀察指示銷、聽膠塞下落聲音；控制壓膠塞時的排量，防止泵速過快壓力過高；在運輸、保管和安裝時，注意做好保護措施，防止外力對套管膠塞造成損壞；準(zhǔn)確計算銷釘剪切壓力，正確安裝銷釘?shù)取?/p>

第2種情況：釋放套管下塞時，剪切壓力過高。

原因分析：可能是泵速過快。

常規(guī)處理方法：若釋放套管下塞時剪切壓力過高且接近套管上塞的剪切壓力，套管上塞可能已經(jīng)被一起釋放了，如果不影響施工，可繼續(xù)按設(shè)計施工，否則應(yīng)該停止作業(yè)，檢查判斷套管上塞的剪切情況，以確定處理方法；注水泥漿結(jié)束后釋放套管上塞時，若剪切壓力正常，按施工程序繼續(xù)施工；若無剪切壓力顯示，則按“盲替”措施繼續(xù)施工。

預(yù)防措施：控制壓膠塞時的排量，防止泵速過快、壓力過高。

2.3.3 投放鉆桿塞后的風(fēng)險點

出現(xiàn)的問題：投放鉆桿上、下塞后壓力異常。

原因分析：可能是套管送入管串、送入工具未通徑；所用通徑規(guī)外徑過小，不符合通徑要求；鉆桿下塞卡在套管送入鉆具內(nèi)。

投放鉆桿下塞后的處理方法：根據(jù)已泵入的壓膠塞液量推算鉆桿下塞的位置；如果鉆桿下塞剛好在套管膠塞組中，則憋壓至套管下塞的剪切壓力，嘗試剪切套管膠塞；如鉆桿下塞未到達套管膠塞組，則起出套管串和送入工具進行檢查，重新通徑后再下入套管內(nèi)；不要嘗試使用高壓強行剪切套管下塞，因為鉆桿上塞的外徑要比鉆桿下塞的外徑更大。

投放鉆桿上塞后的處理方法：根據(jù)已泵入的壓膠塞液量推算鉆桿上塞的位置；如鉆桿上塞剛好在套管膠塞組中，則隔離工作區(qū)域，憋壓至固井水泥頭和管線的最大工作壓力，嘗試強行剪切套管上塞；如鉆桿上塞未到達套管膠塞組，嘗試強行把鉆桿上塞頂替至套管膠塞組的位置，以達到剪切套管上塞的目的；若憋壓值已達到了施工設(shè)備的最高值，則泄壓、倒開送入工具并起出，采取補救措施。

預(yù)防措施：嚴(yán)格按操作要求對所有套管、送入鉆具進行通徑。

2.4 工藝優(yōu)化及發(fā)展趨勢

隨著我國海洋石油鉆井不斷向深水發(fā)展，對鉆井工藝和技術(shù)提出了更高的要求。如何將水下釋放塞注水泥工藝在淺水浮式鉆井裝置中的使用經(jīng)驗更好地應(yīng)用到深水鉆井中，對深水鉆井至關(guān)重要，也是深水注水泥工藝安全高效的重要保證。另外，由于深水作業(yè)環(huán)境的特殊性，以及對鉆井工藝安全高效的要求，也對該工藝的優(yōu)化改進提出了新要求。

1) 由于水深增大，水下井口頭處的套管膠塞組與鉆臺面之間的距離增大，送入鉆桿變長，對送入鉆桿的強度要求提高，深水井中一般使用φ139.7 mm以上的高強度鉆桿作為送入鉆具。這一方面是為了保證送入套管串的抗拉強度，另一方面是通過提高鉆桿本身的機械性能減小超長送入鉆桿對鉆桿上、下塞的影響[6]。

2) 隨著水深增大，水下釋放塞注水泥工藝中套管、套管懸掛器及送入鉆桿的長度也更長，在泵送高速流體時，鉆桿上、下塞和送入鉆桿內(nèi)壁之間的磨損將大大增加，磨損后的鉆桿上、下塞和井口頭處的套管上、下塞之間的配合可能會出現(xiàn)問題，進而影響對其正常釋放，因此在深水鉆井中，對鉆桿上、下塞的材質(zhì)和質(zhì)量提出了更高要求。

3) 深水井特殊的作業(yè)裝置和環(huán)境，對作業(yè)安全性方面的要求更高，因此如何保證水下釋放塞注水泥工藝的安全高效成了重要問題。其中，水下井口處套管膠塞的成功釋放和防止其提前釋放是整個環(huán)節(jié)的關(guān)鍵點，為此在以往的水下釋放平衡閥基礎(chǔ)上研究開發(fā)了新型一體式水下釋放平衡閥(見圖1)，可以更好地平衡水下釋放系統(tǒng)管內(nèi)外壓差，減少或避免套管膠塞非正常釋放。另外，對套管膠塞進行了套管上、下塞釋放閥的互鎖設(shè)計，以防止意外操作和提前釋放。

4) 鉆桿水泥頭是水下釋放塞注水泥工具的重要組成部分，它不僅提供了不同流體的通道，而且還需要通過其內(nèi)裝置的鉆桿上、下塞實現(xiàn)對水下井口頭處套管膠塞的釋放。為了提高深水作業(yè)中鉆桿上、下塞投放的準(zhǔn)確性和操作的安全性、時效性，研究了新型遠程控制鉆桿水泥頭(見圖2)，其最大特點是在鉆臺上通過遠程控制臺來操作球和鉆桿上、下塞的釋放。

3 現(xiàn)場應(yīng)用

3.1 技術(shù)準(zhǔn)備

1) 對鉆桿水泥頭進行檢查、保養(yǎng)，在其上準(zhǔn)確安裝鉆桿上、下塞，記錄水泥頭上固定鉆桿塞擋銷的圈數(shù)(作為投放鉆桿塞時退出擋銷圈數(shù)的參照)，且固定好擋銷，以防止其松開。把安裝有鉆桿上、下塞的鉆桿水泥頭和合適長度的送入鉆桿提前連接好(考慮浮式鉆井裝置的升沉，控制鉆桿水泥頭的方余為5 m左右，不同季節(jié)及海況條件需要區(qū)別對待)，并放在合適的位置，防止碰撞損壞[5]。

2) 參照產(chǎn)品型號、套管數(shù)據(jù)信息(尺寸及線重等)以及作業(yè)井的溫度等情況選擇鉆桿上、下塞和套管膠塞組。鉆桿上、下塞的選擇主要取決于送入鉆桿的尺寸及類型，且必須與套管膠塞配套。

3) 按照專業(yè)軟件計算結(jié)果確定套管上、下塞的銷釘剪切壓力及需要安裝的銷釘數(shù)量。

4) 套管在入井前必須進行嚴(yán)格的通徑，使入井套管的內(nèi)徑滿足要求，保證套管膠塞能順利通過。

5) 在滿足條件的情況下使用同一尺寸、類型的鉆桿，其通徑也必須滿足鉆桿上、下塞的尺寸要求，特別是對于使用投球憋壓剪切套管下塞的工藝，送入鉆具的內(nèi)徑必須滿足投球的尺寸要求，保證投球可以順利到達套管膠塞組。如果送入鉆具需要使用變扣接頭，要充分考慮接頭公扣端的錐角及母扣端的臺階對鉆桿上、下塞通過的影響，以免鉆桿膠塞不能順利通過這些位置，進而不能到達套管膠塞組，套管膠塞不能釋放，造成注水泥失敗。

3.2 施工步驟

1) 將套管膠塞組與壓力平衡閥連接好，安裝在套管懸掛器下部的送入鉆桿上，下至套管懸掛器以下套管內(nèi)合適的位置(對于使用復(fù)合套管的情況，套管膠塞組必須要下至下部小直徑套管內(nèi)，而不能下到不同套管間的變徑位置)，連接好套管懸掛器及其送入工具。該工作需要在平臺上提前完成，并置于甲板或立于井架，防止碰撞，方便到時下入。

2) 按照設(shè)計下完套管，連接提前預(yù)接好的套管懸掛器及其送入工具(其內(nèi)已經(jīng)安裝有套管膠塞組及水下釋放平衡閥)，用送入鉆桿送套管串組，套管懸掛器坐到φ476.3 mm高壓井口頭內(nèi)，做好注水泥準(zhǔn)備，按照注水泥設(shè)計及施工程序作業(yè)。

3) 注水泥前，投球或釋放鉆桿下塞，使其通過送入鉆桿到達套管膠塞組，憋壓剪切套管下塞銷釘，套管下塞剪切脫離套管膠塞組下行。需要注意的是，工具型號不同、井的情況不同，套管下塞的剪切壓力有所不同，一定要清楚其套管下塞的剪切壓力。例如，目前在中國南海φ339.7 mm套管上使用Weatherford公司的套管下塞，其剪切壓力為5.5～8.3 MPa。另外，當(dāng)泵注水泥漿或頂替水泥漿到一定量(套管浮箍至井口的量)時，套管下塞到達浮箍位置，泵壓上升，擊穿循環(huán)孔。由于擊穿壓力(6.20～7.58 MPa)較低，一般情況下地面觀察不到擊穿壓力顯示。套管下塞的另一個特殊設(shè)計就是其上的防轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)，其獨特的設(shè)計和浮箍上的相應(yīng)設(shè)計可以實現(xiàn)較好的嚙合，從而更好地形成整體，這種設(shè)計使其在后續(xù)鉆除套管下塞時可以防止跟隨鉆具一起轉(zhuǎn)動，有利于套管下塞的高效鉆除和井下安全。

4) 按照設(shè)計泵注水泥漿至一定量后，釋放鉆桿上塞，驅(qū)除鉆桿內(nèi)水泥，當(dāng)其到達套管膠塞組后泵壓達到套管上塞的銷釘剪切壓力，套管上塞剪切下行，頂替水泥漿直至碰壓。Weatherford公司φ339.7 mm套管上塞的剪切壓力為13.8～17.2 MPa。需要注意的是,套管上塞的剪切壓力遠大于套管下塞的剪切壓力，主要是為了防止憋壓剪切釋放套管下塞的同時把套管上塞提前釋放，造成工藝失敗。

5) 碰壓結(jié)束，穩(wěn)壓檢查回流正常后，從鉆臺面拆甩下鉆桿水泥頭，按照套管懸掛器送入工具的操作要求，倒開送入工具，起出送入鉆桿、套管懸掛器送入工具及水下釋放平衡閥，完成施工。

3.3 應(yīng)用效果

水下釋放塞注水泥工藝在我國南海二號、南海五號、南海六號及勘探三號等淺水浮式鉆井裝置和南海七號、南海八號、南海九號、興旺號及海洋石油981等深水浮式鉆井裝置鉆井中都有應(yīng)用或正在使用。應(yīng)用結(jié)果表明，該工藝滿足淺水浮式鉆井裝置技術(shù)套管和生產(chǎn)套管的注水泥需要，是海洋石油鉆井工藝的重要組成部分。豐富的淺水浮式鉆井裝置使用經(jīng)驗，加上對工藝和技術(shù)的深刻理解和針對性研究，以及對工藝過程和工藝主要組成部分的優(yōu)化設(shè)計，為其在深水浮式鉆井裝置鉆井中的安全高效使用奠定了基礎(chǔ)，滿足了我國南海深水勘探開發(fā)的需要。

4 結(jié) 論

1) 水下釋放塞注水泥工藝較為復(fù)雜，只有正確、順利地投放鉆桿上、下塞，確保套管上、下塞的順利釋放，才可保證該工藝的成功實施。

2) 水下釋放塞注水泥工藝受很多因素影響，因此實施前要保證鉆桿上、下塞的質(zhì)量并與送入鉆桿配套，保證套管膠塞組的質(zhì)量及其與套管的配套，做好施工前的安裝、檢查、配長以及注水泥方案等準(zhǔn)備工作；施工過程中要全程監(jiān)控，觀察鉆桿上、下塞是否正常投放，套管上、下塞剪切壓力的變化情況及是否正常釋放等細節(jié)。

3) 在進行水下釋放塞注水泥設(shè)計時，要考慮每個關(guān)鍵環(huán)節(jié)和可能的風(fēng)險點，做出有針對性的原因分析并制定相關(guān)應(yīng)急預(yù)案和措施。

4) 套管上、下塞的剪切壓力需根據(jù)其尺寸和井眼情況進行分析計算，以確保套管上塞的剪切壓力大于套管下塞，且要合理確定兩者之間的差值。

[1] 王友華，王文海，蔣興迅.南海深水鉆井作業(yè)面臨的挑戰(zhàn)和對策[J].石油鉆探技術(shù)，2011，39(2):50-55. Wang Youhua，Wang Wenhai，Jiang Xingxun. South China Sea deepwater drilling challenges and solutions[J].Petroleum Drilling Techniques，2011，39(2):50-55.

[2] 孫寶江，張振楠.南海深水鉆井完井主要挑戰(zhàn)與對策[J].石油鉆探技術(shù)，2015，43(4):1-7. Sun Baojiang，Zhang Zhennan. Challenges and countermeasures for the drilling and completion of deepwater wells in the South China Sea[J].Petroleum Drilling Techniques，2015，43(4):1-7.

[3] 陳建兵.深水探井鉆井工程設(shè)計方法[M].北京：石油工業(yè)出版社，2014：130-134. Chen Jianbing.The design method of deepwater exploration wells[M].Beijing:Petroleum Industry Press,2014:130-134.

[4] 楊進，曹式敬.深水石油鉆井技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J].石油鉆采工藝，2008,30(2)：10-13. Yang Jin,Cao Shijing.Present situation and development trend of deepwater oil drilling technology[J].Oil Drilling & Production Technology,2008,30(2):10-13.

[5] 姜偉.深水鉆井規(guī)程與指南[M].北京：石油工業(yè)出版社，2011：38-40. Jiang Wei.Deepwater drilling procedures and guidelines[M].Beijing:Petroleum Industry Press,2011:38-40.

[6] Q/HS 14007—2011 深水探井鉆井工程設(shè)計指南[S]. Q/HS 14007—2011 Deep water drilling engineering design guide[S].

[編輯 令文學(xué)]

Key Technologies of the Subsea Release Cementing Process

Zhao Suwen, Huang Xiaolong, Xiong Aijiang, Sun Zigang, Zhao Weiqing

(ShenzhenBranchCompany,EngineeringTechnologyCompanyofCNOOCEnergyTechnology&ServicesLimited,Shenzhen,Guangdong, 518067,China)

The cement technology of the underwater wellhead system of the floating drilling rig is faced with the following technical problems: how to set the casing plugs, how to choose the setting locations, how to release the rubber plugs and how to adapt to underwater wellhead systems. In order to solve these problems, subsea release cementing technology was developed after underwater wellhead systems were analyzed in terms of structures and operational principles and floating drilling rigs were investigated and applied in field. They carried out cementing by using intermediate casing and the production casing of the floating drilling rig. In this paper, the principle of the process, the components of the tools, the possible risk points, the process optimization and the development trend are analyzed, and the technical preparation, operation steps and application effects of the field application were illustrated. It was demonstrated that the subsea release cementing technology was characterized by strong operability, good continuity and high stability, and it could meet the drilling requirements of floating drilling rigs and solve the problems encountered in the process of underwater wellhead cementing.

deep water well; cementing; casing; rubber plug; cement head

2015-05-15；改回日期：2015-10-30。

趙蘇文(1982—)，男，陜西永壽人，2005年畢業(yè)于中國石油大學(xué)(華東)石油工程專業(yè)，工程師，主要從事鉆井監(jiān)督和鉆井技術(shù)研究工作。

?鉆井完井?

10.11911/syztjs.201506010

TE256+.5

A

1001-0890(2015)06-0054-05

聯(lián)系方式：(0755)26023856，zhaosw@cnooc.com.cn。