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　　2、将平台井口和海底井口连接起来，引导钻具进入井眼，并隔绝海水，在钻柱外形成环形空间，以便在钻进时循环钻井液。

　　将各层套管的重量悬挂在泥线处。这样可以大大减轻固定平台的承重。每层套管下入时，利用套管挂悬挂在上一层套管的座环上。泥线支撑器以上的套管延长到平台上。

　　泥线悬挂器的作用也是悬挂各层套管柱的重量。每层套管下入时，利用套管挂悬挂在上一层套管的座环上。悬挂器以上，是通过一个下入工具与钻柱连接，钻柱延长到平台上。在注水泥固井之后，将钻柱倒开并起出来，这样在泥线悬挂器之上是没有套管的。钻完井后，平台可以移走，泥线以上的海水中没有套管。

　　2.泥线支撑器的内层套管悬挂于外层套管的座环上。两层套管之间的密封在平台上套管头处。而泥线悬挂器的套管挂之间不仅存在悬挂关系，而且两层套管之间的密封在悬挂器处。

　　井口装置具有补偿浮动钻井平台随海水运动产生的6个自由度的运动。补偿升沉运动的伸缩部件，补偿平移和摇摆运动的弯曲部件（挠性接头或球接头）。

　　防喷器系统必须放置在这些部件的下面，因为防喷器关闭时防喷器以下将是高压。

　　水下井口装置通常是在地面上预制成三大组合—导引系统，防喷器系统和隔水管系统。在海上作业时，用快速连接器将两个组合连接起来。

　　水下安装要有一套远程遥控操作系统。必要时还要有潜水作业装置或水下机器人操作。

　　井口盘是第一个被安放在海底的圆饼形部件。中心开孔，孔内有与送入钻具配合的“J”槽。用于确定井位，并固定水下井口。

　　在平台上，将井口盘与其送入工具连接，送入工具上接钻柱，不断接长钻柱就可将井口盘下放到海底，倒转钻柱可退出送入工具，并起出钻柱。井口盘依靠巨大的重量固定在海底，这就确定了海底井口的位置。

　　有的导引架上还固定有水下摄影或水下电视系统。导引架固定在导管上，并随导管一起下入。下入时，依靠井口盘上的临时导引绳，准确进入井口盘的内孔，并将导引架坐在井口盘上。然后将井口盘上临时导引绳割断。井口盘和导引架固定后就成为一口井永久组成部分。

　　由于平台随海水运动有上下升沉运动，所以导引绳将忽紧忽松。松弛时显然起不到导引作用，张力太大，又有可能将张紧绳拉断。所以需要有恒张力装置来张紧导引绳。导引绳也是利用气液弹簧原理提供恒张力的。导引绳通过复滑轮系统缩短气液弹簧的液缸活塞行程。

　　防喷器组一般采用3~5个防喷器，通过连接器与套管连在一起。整个防喷器组外面有框架，框架的套管套在导向绳上.

　　优点：万能防喷器可以抱紧任何尺寸的钻柱，可抱紧钻铤，钻杆本体或接头，套管，电缆，钢丝绳，甚至可以全封。

　　缺点：万能防喷器承受压力的能力有限，不能承受很高的压力。所以，万能防喷器仅仅在闸板防喷器不能起作用的时候使用。

　　在出现井喷溢流时，它可以抱紧钻杆本体，封闭钻杆外环形空间。通过上下两个半封闸板防喷器的配合，可以在井喷溢流情况下，强行起钻。

　　(1)在井内有钻柱，遇到台风或其他紧急情况，需要立即撤离平台，又来不及起钻，这时使用剪切闸板迅速将井内钻柱剪断，平台即可撤离。

　　(2)发生井喷事故，井喷流体从钻柱内孔喷出，此时为了紧急控制，使用剪切闸板迅速将钻杆挤扁，封住内孔，制止井喷。

　　为起下方便，在地面上将防喷器系统的各部分组合成一个整体。防喷器框架有四个导向筒，四根永久导向绳分别穿入其中，引导防喷器系统准确地下放并与导引系统上快速连接器连接。

　　防喷器系统的控制操作通常是用电力、气动和液压系统组成。液压管线汇集起来形成“管束”，捆绑在防喷器框架上，引向平台的软管绞车上。液压能量由平台上的储能器提供。平台上的控制部分，一般有电动和气动控制系统。电动控制简单、迅速，所以一般情况下尽可能使用电动控制。在发生井喷的情况下，不允许使用电的时候，就要使用气动控制系统。

　　处在井口装置的最顶端，由内管和外管组成。内管可在外管内轴向滑动，从而补偿钻井平台的升沉运动。一般长约 15 ~ 16m 。伸缩行程10m 。根据我国沿海的潮差及波高情况，行程以长 14m 为宜。

　　隔水管系统的主体，使用16-24英寸直径的钢管做成，单根长度一般为15-16米，两端有公母接头。单根之间依靠公母接头配合连接，连接时只要将母接头套入公接头并下压，公接头上的钢圈即可进入母接头的槽内并互相锁紧。

　　隔水管的长度取决于海水的深度。显然在海水很深的情况下，隔水管系统的重量将很大。在自重作用下，隔水管可能被压弯；另外，隔水管在海水中受到海水运动的作用，要承受很大的横向力，也会使隔水管弯曲。所以隔水管系统需要张紧。隔水管系统的张紧装置，原理上与导引绳的张紧相同，但需要的张紧力更大。

　　一般当工作水深超过 3l m 时，应有张紧器使其承受拉力，还可以在管外加浮室以增加浮力。对于工作水深超过 250m 的隔水管柱必须另外进行设计。一般隔水管的临界压弯长度可按下式计算：

　　海水越深，隔水管越重，则需要的张紧力越大。此张紧力最终要施加到浮动钻井平台上，增大平台的吃水量。为了减小张紧力，可在隔水管管外面贴上一层厚厚的泡沫塑料，或隔水管外系以铝制浮筒（筒内充以高压气体），以便增大在海水中的浮力，减轻隔水管系统的重量。

　　此接头装在隔水管柱的下部，允许弯成一定角度，以使隔水管适应浮动钻井平台或船的摇摆、平移等运动。目前常用的有以下几种结构形式：

　　通过球的转动来适应浮船的转动。一般允许转动的角度是10度 ，许用载荷是 370t ，可与直径 406.4 ~ 609.6mm 直径的隔水管配合使用。压力平衡式就是用海水压力或泥浆压力来平衡球接触面处所承受的向下压力或向上拉力。海水或泥浆进人液缸推动活塞、加压油液，送入球接触面处，既可实现平衡，还可进行润滑。

　　也是采用压力平衡原理．只是将单球改成三个球。整个接头分成三段，每段一个球，允许转动角度为3度，相对于钻杆的曲率半径约11m 。由于采用多球，大大降低了每个球体的磨损。

　　上下各有一个轴承及转环 。隔水管柱的拉力通过上转环，由上轴承承受，压力由下轴承承受，中间为球体。泥浆压力通过球体可部分导给转环。球体本身不承受轴向载荷，只起封严泥浆作用。此种挠性接头许用载荷可达560t。专门用于工作水深达 1800m 的深水中，允许转动角度10度 。

　　快速连接器是连接水下井口装置各大系统之间的重要工具。由于这种连接是在水下，距离遥远，所以要求结构简单，动作迅速，连接可靠。如图所示为液压卡块式连接器，由卡块、卡爪及液压缸、活塞等组成。卡块与液缸活塞连为一起，活塞上下运动则卡块也上下运动。卡块向下则推动卡爪抱紧下连接件。

　　一般均用液压张紧器，装在钻台腿上。有导向绳张紧器及隔水管张紧器两种，分别用以张紧导向绳及隔水管。利用高压气液储能器的液压推动活塞，随平台的升沉而放长或收短钢丝绳，以保持导向绳及隔水管的张力恒定。以下二图分别为导向绳张紧器及隔水管张紧器的布置图。

　　这种办法是在钻柱的钻铤上方加一根可伸缩的钻杆。伸缩钻杆由内、外管组成，沿轴向可作相对运动，行程一般为 2m 。当平台上下升沉运动时，伸缩钻杆的内管随伸缩钻杆以上的钻柱作轴向运动，而与伸缩钻杆外管相连的钻艇则基本不作升沉运动．因而可保持钻压恒定，同时还可避免平台上升时提起钻艇，平台下沉时压弯钻柱。

　　增加伸缩钻杆后，钻压大小取决于伸缩钻杆以下的钻铤部分重量。因而不能随岩层的变化调节钻压。

　　伸缩钻杆既承受泥浆的高压，传递钻柱的扭矩；又承受因内外管周期性轴向运动所引起的交变载荷，承载条件十分恶劣。

　　当不压井钻井时关防喷器后，由于伸缩钻杆以上的钻柱随船体升沉做周期性上下运动，使防喷器的芯子反复摩擦，对于作业不利。

　　升沉补偿装置一般采用液压传动。如在游动滑车与大钩间装设双液缸，缸体与游动滑车相连。当平台升沉时，游动滑车带动液缸的缸体作周期性上下运动；而活塞与大钩则基本保持不动。这时、整个钻柱的重量由活塞下面的液压所支承。液体压力可保持恒定，也可根据需要调节，以控制钻柱的拉力，随时调节井底钻压。

　　两个液缸中的活塞通过活塞杆与固定在大钩上的下框架连接，大钩载荷由 活塞下面的液压所支承。

　　储能器与液缸相通。储能器中有活塞，其下端的液体通过软管与液缸相通；其上端的气体通过管线与储气罐相通。这样，液缸中液体压力由储能器中气体压力所决定。调节气体压力即可以改变液体压力。

　　用以将上下两个框架锁紧成一体，从而使游动滑车与大钩连接在一起，进行起下钻工作。

　　1 ）正常钻井时：大钩悬挂的钻柱总重量 Q ，井底钻压W和补偿装置的液缸中的液压 PL 间的平衡关系式如下：

　　（1）为了保持钻压，只要保持液缸中的液体压力 PL为一定位值即可；而为了调节钻压，只要调节储能器中进气压力即可。

　　（2）为了实现自动送进，只要调节液缸中液体压力 PL，使2PLAp 略小于整个钻柱的悬重，并使液缸中活塞行程大于升沉位移即可。

　　l）补偿升沉由浮动天车来实现补偿 当浮动平台上升或下降时井架沿轨道上下运动，主气缸中气体压缩或膨胀，相当于一个大弹簧，而天车及大钩基本保持不动，于是升沉运动得以补偿。

　　2）控制钻压 司钻利用甲板上的调压阀，控制自空气罐至主气缸系统的空气压力，使井底钻压调至合适值．

　　3）自动送进 正常钻井时，将气缸中气压调节到略低于大钩上载荷，于是，浮动天车在大钩载荷带动下，沿轨道下行，实现自动进尺。当浮动天车下行至最低点时，司钻即放松绞车滚筒上钢趁绳．使浮动天车上行

　　4）防止事故 当大钩载荷突然减少或主气缸严重漏气时，可借助液缸支持着钻柱重量，并使其减速，以防止事故，保证安全。

　　5）绳索作业 绳索作业时，可另加一根传感绳，使其一端固定在隔水导管上，另一端自井架外边引至浮动天车上，经滑轮后，再连到钻台的滚筒上。这样，传感绳随钻台运动而放松或缠紧。浮动天车在恒定气压下随之相应地补偿运动，即可实现绳索作业时的升沉补偿。

　　6）起下钻作业 起下钻时，用锁紧装置将浮动天车锁住，使浮动天车不随起下钻柱而上下滑行。

　　借助调节储能器中气压来改变死绳拉力。再通过死绳上拉力的改变来调节及保持井底钻压。此外，还可通过液压推动活塞移动来调节钢丝绳的有效长度。

　　综合上述，死绳上装设的升沉补偿装置，由于需装设传感信号和传令等电控制系统，结构比较复杂，所以应用较少。天车上装设的升沉补偿装置虽然占用甲板面积小，而且管线短，密封少，不需用高压胶管，有不少长处，但因需特制大尺寸井架及天车，故应用也不广泛。

　　目前应用较多的是在游动滑车与大钩间装设的升沉补偿装置，它不需要特制井架及天车，游动滑车及大钩也是通用的。但其缺点是液缸密封多，液压油漏失问题严重，管路长，摩擦损失大等，还有待进一步改进。

　　在海上进行浮动钻井 时，钻井船除 前后左右发生摇摆外，还将产生上下升沉运动，导致井架及大钩 悬吊着的整个钻柱周期性地上下运动。不利 于 钻进．因此，必须解决钻柱上下运动的补偿问题。

　　海上钻井采用水下井口时，井口在海底，需要在海底井口与水 上 甲板间装设套隔绝海水、适应摇摆、控制井口的装置，这套装置统称为钻井用水下井口设备。

　　海洋钻井设备处于海上腐蚀性强的大气中，还有一部分构件浸人海水中，由于海水对它产生强烈电化学和化学腐蚀，因此浸入海水中的构件的寿命显著降低。

　　如将外形设计成流线形，易腐蚀处适当加厚；尽量采用等强度设计；采用不同材料的铆接件及焊接件，以消除有害的阴极接触等。

　　海洋钻井装备与结构承受严重的波浪力，风力、海流力和冰力等海洋环境载荷的作用，因此在强度设计，设备选择，估算寿命时，均需考虑这些承载特点。

　　前两种是导航定位，后一种是防止平台漂移采取的方法是锚泊定位或自动动力定位。

　　漂移率：是指平台横向漂移量A与平台所在位置的水深h的比值，以ε表示。即ε=A/h。

　　③当ε10%时，钻井平台必须与隔水管、井口装置脱开，处在撤离状态。

　　①定义：海上钻井平台必须采用多根锚缆不同方向扩展进行系泊。这种系泊方法称作扩展锚系。

　　所有锚系锚缆分布相对于平台纵轴是对称的。平台对来自船头方向的风浪抵抗能力较强。对来自两侧方向的风浪的抵抗能力较弱，而且平台两侧的挡风面积也较大，所以两侧要布置较大的锚系拉力。

　　还有一种扩展锚系，用锚缆作锚索，所有锚缆都集中缠绕在井口的专用转盘上，称为旋转锚系。钻井平台可以旋转而不影响锚索。这样钻井平台就可以随时旋转到使船头始终对准风向或有利的海况方向。

　　动力定位系统是依靠平台上的动力系统抵抗外力的影响，自动地保持平台在海上的位置。

　　初期动力定位做法是人工观察或雷达监测平台位移，人工手动操作推进器。现已发展为从测量位移到操作推进器，实现完全自动化。现在动力定位系统不仅用在钻井平台定位，而且用到其它海上作业船的定位。

　　计算机系统根据测量的位置变化，计算并确定推进器的工作方案，并发出控制指令；

　　另一种，在海水较深时，可以先下钻用钻头钻出导管井段的井眼，然后下入导管，并注水泥封固。钻进时采用海水作为洗井液，钻屑随海水返至海底。

　　使用浮动钻井平台钻井时，导管井段的施工要复杂得多，也有两种做法。第一种方法是分步法，按如下施工步骤进行：

　　将井口盘接上送入工具，然后接钻柱下放，钻柱上套有导向臂。井口盘上有四根临时导引绳，并穿过导向臂的导引孔，也随着下钻而下放。下钻到海底后，坐牢井口盘后，退出送入工具，起钻。

　　通过临时导引绳，下入带有钻头的钻柱，准确进入井口盘的内孔，并向海底钻进。钻进时采用海水作洗井液，有进无出，打进的海水带着钻屑返回到海底，钻达预定深度即可起钻。

　　通过临时导引绳，将导管下入，导管的上面接导管头，并装上导引架，导管头内接上送入工具，再接钻杆，用钻杆将导管及导引架送入到海底，导管进入井眼，导引架坐在井口盘上。在钻台上通过钻柱向井内打入泥浆并循环洗井，然后即可注水泥固井，不仅封固导管，而且多余的水泥浆返至海底，将井口盘和导引架牢牢地固定于海底。退出送入工具并起钻，并割断临时导引绳。

　　在平台上先将导管下入水中，上部接导管头与导引架连接，导管头内接送入工具，再接钻柱。

　　如果海底地层较硬，则要使用钻入法。可以在钻柱下接钻头，并下入穿过导管，送入工具仍然接在导管头处。通过下钻即可将导管和导引架下入海底。当钻头接近海底时，用钻头钻出导管井段的井眼。当导引架接触海底时停止钻进。然后即可进行注水泥固井，将导管外注水泥封固，多余的水泥浆返至海底，将导引架与海底牢牢固定在一起。然后退出送入工具并起钻。下一步就是下入隔水管系统，与分步法的第四步相同。

　　一步法施工可以省去井口盘。当海底地层较软时，可是用喷射法。在导管的最下端接有喷射头。当导管的最下端接近海底时，即可开泵用海水进行喷射，冲出导管井段的井眼。

　　对底撑式平台，导管井段施工之后，导管延长到平台上并起到隔水管的作用，以后各次开钻的施工基本上与陆上钻井相同。

　　对浮动平台钻井，表层井段的施工具有很大的特点，可分为两种情况：一种是在表层地层中没有浅气层；一种是有浅气层。

　　1、 如果在表层地层中没有浅气层，则导管井段施工之后，可以不下隔水管系统，按如下步骤进行：

　　(1)通过永久导引绳下钻，带26英寸的钻头，进入导管内进行钻进，然后起钻；

　　(2)下入20英寸的套管。套管顶部接套管头，上接送入工具，再接钻杆，将套管送入到预定深度，套管头坐在导管头上；