定向井工程操作规程

定向井工程操作规程 （2013版）目 录马达的操作规程STEERER软件操作规程施工操作规程定向井井下事故的处理一 马达的操作规程1.马达的下井前检测1.1 检查马达外连接部分，两端螺纹及端面应完好，旁通阀无堵塞现象。1.2 用提升短节将马达吊起放入井内，用卡瓦将钻具卡牢，旁通阀处于转盘面以上便于观察，卸去提升短节。1.3 检查旁通阀，用木棒下压阀心，阀心应上下活动自如，可用下压阀心至底部，从上部灌水检查旁通阀的密封性，此时无水从旁通孔泄出，松开木棒此时水从旁通孔泄出，可认为旁通阀正常（中空马达不适用此方法）。1.4 安装钻头以前，通过测量轴承部分的底部和钻头接头的顶部之间的距离来检查轴承间隙和马达的轴向间隙。测量这个距离两次，首先，用吊卡把马达提起，第二次，再用马达的全部重量把马达压在转盘上，这两次测量值之差就是轴向轴承的间隙值。记录下这两次的测量值，并与随马达提供的手册中的数值相比较。马达从井里起出后，重复这种测量检查，以确定在运转中造成的轴承磨损值。2. 马达的试运转2.1 用提升短节提起马达，将它座在卡瓦上，在顶部接头的下边打上安全卡瓦。2.2 如果有必要，在马达和方钻杆或顶部驱动之间接一个转换接头，拿去安全卡瓦，把马达从卡瓦中提起。2.3 打开防喷器（BOP），把马达放入转盘面下，如果使用了旁通阀，要保证旁通阀的阀孔位于BOP的钟形导向短节之下，但还能看到。用大钳给马达和方钻杆紧扣。2.4 现在开泵，慢慢地提高排量，如果使用泥浆，它会从旁通阀的阀孔喷出，直到排量足够大，能压下活塞关闭阀孔。阀孔关闭以后，不停泵，上提马达，直到看到驱动轴。若安装了钻头，记录下当旁通阀关闭时的排量。2.5 检查轴承壳体和驱动轴底部的区域，以确认泥浆流过了径向轴承，这种排泄设计是用来润滑和冷却轴承部件的，其流量应是总流量的4%到10%。取决于泥浆的性能和马达测试是否在把钻头连接到马达之前进行，泥浆的流量有可能是无效的或不存在的， 结果，没有回压穿过马达。如果是这一种情况，马达的测试时间应尽可能地短，以避免损坏轴承。如果没有使用用于提供钻头压降的钻头或模型钻头，测试时间不应连续超过1分钟。2.6 不停泵将马达放入转盘下（如果马达在转盘之上停泵，旁通阀会打开，泥浆会喷到钻台上）。2.7 旁通阀位于转盘面以下后，停泵。如果旁通阀没打开，从立管上放掉泥浆。2.8 如果试运转在安装稳定器套筒或钻头之前进行，应按照规定扭矩来紧扣。钻头安装到驱动轴的母扣上，根据上扣扭矩，用大钳上紧。3.下 钻3.1 下放钻具及其组合应小心地控制下放速度，以防撞到井壁台肩和套管鞋上使钻具损坏。下钻遇阻，应开泵循环，慢慢划眼通过。若带有弯接头或弯壳体的钻具遇阻时应周期性地转动钻具组合，慢慢通过，以防止划出新井眼。3.2 对于深井和高温井，下放钻具建议周期性地进行中途循环，这样可防止钻具堵塞，或因高温造成的钻具定子损坏。3.3 在井内，泥浆若不能迅速通过旁通阀阀口流进钻柱中，应减慢下钻速度或不时停下来充灌泥浆。下钻时，注意不可顿钻或将钻具直接坐入井底。4.钻 进4.1 下钻到底以后，马达应离井底几米，开泵循环直到排量达到设计值。应该避免使用超速和排量要求，因为它有可能增加马达部件的磨损。4.2 提离井底的立管压力和泵冲数应记录。当下放钻具时，立管压力的增加表明已在钻进，同样地，由转子和定子产生的压差也表明了钻头扭矩的增加。4.3 开始时，应注意着泵压的变化，慢慢地加钻压，司钻应根据对地层和钻头磨合的感觉逐渐地钻进，直到某一段井深被钻完。4.4 马达钻井是由要求的钻压和由马达动力部分产生的压差（即：钻进泵压和循环泵压之差）决定的。压差的值直接显示了钻头的扭矩，随着钻压增加，压差在增加，而压差减小，是由于试钻的原因。4.5 当最优的机械钻速达到后，应保持一定的立管压力，以给钻头稳定的扭矩。4.6 许多司钻慢慢地增加WOB以优选机械钻速，然而，WOB应非常小心地增加，别让压差超过推荐的操作值，否则，马达会失速（制动）。4.7 马达一旦制动，司钻要立即停泵，避免损坏定子和其它部件。集中在钻柱上的扭矩应慢慢地通过使用转盘刹车或离合器使方钻杆/转子向左转来释放。慢慢地释放集中的扭矩，以减小井下倒开扣的风险。那么钻井可以照上述的程序继续进行。如果在正常钻井情况下，马达经常制动，它的操作压降应被修正。4.8 多注意泥浆压力变化，以提供较为常见的井下问题的早期预报。看表3-8“故障检查”的有关资料，在导致费用昂贵的起钻之前，帮助辨别和解除问题。4.9 坚固的马达设计有可能在卡钻时承受较大的上提拉力。5.起钻及钻井后的地面检查5.1 如果钻机安装了顶部驱动，司钻有可能在遇阻井段倒划眼，若钻柱再通过倒划眼井段时，小心保持循环以避免侧钻出新眼。5.2 马达传动轴转动的自由间隙可以在地面检查，不卸钻头，检查驱动轴和转子之间的自由间隙。5.3 测量轴向轴承的间隙，并与上一次的测量值对比，以决定轴承的磨损值。5.4 当清水从径向轴承的下边滴出后，钻头就可以卸掉了。6.故障分析与排除 注意观察立管压力的变化，可发现和判断钻进过程中出现的许多问题。正确分析和采取适当的措施，往往可节省起、下钻所耗费的时间和费用。1.钻具离井底的情况: 1) 循环压力低于计算值这种情况通常是因为旁通阀打开关不上，钻柱刺坏, 形成循环短路或出现井漏，解决方法一般是起钻检查。l2) 循环压力高于计算值原因可能是钻具或者钻头堵塞，传动轴轴承受卡或损坏，井眼过小或弯接头角度过大；使钻头侧向力增大引起的，典型的情况有：A.无循环，检查整个循环系统。B.部分循环，可能是钻头堵塞或钻头侧向力过大。C.完全循环，一般认为钻具负载太大，工具扭矩大于该钻具尺寸下的推荐值。采取的措施包括：a)稍许起钻，减少钻压。b)改变循环排量，判断是否是钻具或钻头堵塞。c)短时间内交替开泵或停泵，以降低泵压。d)如钻具组合装有弯接头或弯壳体，应将方钻杆稍向下送进，使钻具在弯曲井眼中放松，减少侧向力。2. 钻具坐井底情况l1) 循环压力低于计算值可能是由于旁通阀打开关不上，钻柱刺坏或出现井漏，也可能是由于钻具马达定转之间的密封不良引起的，后一种情况可通过检测钻具制动点的方法判断，具体的方法和步骤如下：A.将钻具提高井底0.30.5m并开泵。B.记下泵的排量，核准输入钻具的泥浆排量是否符合要求。C.记下钻具提离井底时的空循环压力值。D.缓慢将钻头坐入井底，逐渐施加钻压。E.泵压逐渐上升，达到推荐值，此时钻具获得最佳功率值，随钻具不断增加，所需的工作扭矩最终将超出钻具能提供的功率值，钻具产生制动。此时无论怎样继续增加钻压，泵压不会再增加，该值即为制动时压力降。F.多数情况下，钻具的制动点的压力降应是推荐工作压力的2倍，如果制动压力降较低，轻易制动，说明马达已不能继续使用，应予以更换（注：这种实验只能偶尔进行，而且应尽可能的快，以防高压泥浆长时间流过不转的马达刺坏定子。）l2) 循环压力高于计算值通常是钻具或钻头钻头堵塞，轴承卡住或损坏，或由于施加钻压过大而引起的。处理方法：A.减少钻压。B.停泵。C.将钻头提高井底。如压力还是降不下来，说明钻具或钻头已经堵塞。二 STEERER软件操作规程2.1 软件的安装本软件可在Windows95，Windows98下运行。 单击屏幕左下角的“开始”按钮，选中“运行”命令，在弹出的窗口中输入“a:setup”，并单击“确定”按钮，按系统提示进行安装。安装完毕后，双击桌面上的“Steerer”图标，在版权对话框内输入密码并插入加密盘确认一次，以后无需加密盘即可运行。2.2 定向井轨道设计1.创建一口新井 在文件名编辑框内输入要新建的井名单击“确定”按钮，软件将提示“文件不在，是否要建立？”，单击“是”，则此井已建立，井名将显示在标题栏上。2.单位制在您进行一口井的设计与计算之前，您首先必须设定该井的单位制。 在菜单中，选择井名|单位制，这时将出现单位对话框。a. 在单位制对话框中，单击各单选钮为该井选择单位制。b. 在单位制组合框中，选择所需转换的单位制，并在编辑框内输入合适的数据按回车即可进行常用单位制转换。3.测地学计算a.在对话框中输入该点经纬度，日期，海拔等，单击“正算”按钮即可由大地坐标计算该点的投影坐标（X,Y）和磁偏角、磁倾角、收敛角。b.在区域组合框内，选择该点所在区域，在X,Y坐标编辑框内输入某点坐标值，输入日期和海拔，单击“反算”按钮即可计算该点的大地坐标和磁偏角、磁倾角、收敛角。4. 定向井轨道设计a.下拉轨道选择组合框, 从中选择一个合适的剖面。b.软件将以绿色条块来对应于所选剖面类型，并提示应在设计表格中何处输入数据。c.在绿色提示框内输入合适的参数。d.最后按一下设计按钮即可完成设计。e.在靶半径对应的列表里输入目标点半径,对于定向井靶,直接输入靶半径即可,对于水平井,必须在轨道设计表格的靶半径列里，输入目标点的半靶宽*半靶高. 如果目标不在轨道上，您可在所有的设计轨道站点后空一行，然后输入目标的各个参数（Inc, Az, TVD, E, N, T.Radius等）。f.点击设计/屏幕输出,即可显示所设计轨道的详细计算数据。2.3 定向井轨道计算1. 在菜单中，选择设计|轨道设计，这时将首先出现本井属性对话框。在该对话框中选择网格参考北或真北参考北作为本井的参考北，为该井选择一井口或直接输入井口的高斯投影坐标（即纵x，横y），点击计算收敛角按钮即可。2. 在菜单中，选择计算|测斜数据。3. 在井斜方位角分组框中任选“磁性”，“真北”，“网格”之任一种即可。,软件会自动处理。4. 在数据列表中输入实测井深、井斜、方位值,点击确认,在轨道计算中输入起始井深, 在该对话框中选中“下步建议”复选框，并输入下一步将采用的增（降）斜率，单击确定按钮即可。5. 工具面计算: 在菜单中，选择钻具|工具面，当您转移输入焦点时，软件会自动判断和计算。当计算井段较长时建议采用恒装置角，即在对话框中，选中恒装置角复选框。6. 测斜数据误差椭圆计算。7. 在菜单中，选择计算|测斜工具，在对话框中编辑测斜工具，井斜、方位误差和结束井深.点击确认。8. 选择计算|显示误差椭圆测斜报告,即可显示或打印误差椭圆测斜报告。2.4 钻具组合的各项计算1、计算弯接头或弯壳体的造斜率, 在菜单中，选择钻具|弯接头弯壳体选择，输入参数，单击计算即可。2、计算常规钻具组合的造斜率和方位漂移率, 在菜单中，选择钻具|钻具组合效果预测，在对话框中输入钻具组合及其参数细节，单击计算按钮即可。3、钻具组合的水力计算。a. 打开钻具/井深结构,输入表中的各项数据,单击确认。b. 打开钻具/钻具水力,输入钻具组合编号, 然后以自下而上的顺序输入钻具组合，即先输入钻头最后输入钻杆。在输入过程中可通过单击“查表”按钮，查询并输