[发明专利]一种张力腿平台丛式井批量钻井方法

说明书

本发明涉及一种张力腿平台丛式井批量钻井方法，其特征在于包括下步骤：1)对需要进行批量钻井的张力腿平台丛式井的配置情况进行分析，并根据确定的钻井立管与钻杆配置情况建立钻杆‑钻井立管有限元分析模型；2)进行批量钻井模拟，得到钻杆‑钻井立管有限元分析模型在不同钻井偏移距离状态下的模拟结果；3)基于预先建立的批量钻井限制准则对步骤2)得到的模拟结果进行有限元分析，确定对该张力腿平台丛式井进行批量钻井时的最大钻井范围。本发明方法可大大提高张力腿平台钻井作业的效率，提高钻井立管与平台利用率及经济效益，因而可以广泛应用于张力腿平台丛式井批量钻井领域。

技术领域

本发明涉及一种张力腿平台丛式井批量钻井方法，属于海洋石油装备技术领域，尤其适用于作业水深较深以及水下井口分布较密的丛式井批量钻井。

背景技术

张力腿平台作为海洋油气开发的平台之一，是一种垂直系泊的顺应式平台。张力腿系统始终处于拉紧状态，使得平台具有良好的运动性能以及稳定性，特别适合于我国南海油气资源的开发。

张力腿平台具有丛式井口，井口呈等间距排列分布，且分布较为密集的特点。目前对于张力腿平台的钻井作业方法主要有单独钻井和批量钻井两种方式，然而采用单独钻井方式时，钻井后需回收全部钻井立管、钻杆，将钻机移动至下一井口再次下入钻井立管、钻杆，作业效率低，成本高；而采用批量钻井方式时，虽然可以大大提高作业效率，节约成本，但在移动过程中可能出现钻杆、立管发生碰撞的情况，尤其是随着钻井水深越来越大，海洋环境越来越复杂，这种情况更容易发生，威胁钻井作业安全。

发明内容

针对上述张力腿平台丛式井分布密集的问题，本发明的目的是提供一种张力腿平台丛式井批量钻井方法，用于解决现有张力腿平台钻井作业效率不高的问题，具有较高的效率以及可靠性。本方法尤其适用于作业水深较深以及丛式井分布密集的张力腿平台钻井作业。

为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：一种张力腿平台丛式井批量钻井方法，其包括下步骤：1)对需要进行批量钻井的张力腿平台丛式井的配置情况进行分析，并根据确定的配置情况建立钻杆-钻井立管有限元分析模型；2)进行批量钻井模拟，得到钻杆-钻井立管有限元分析模型在不同钻井偏移距离状态下的模拟结果；3)基于预先建立的批量钻井限制准则对步骤2)得到的模拟结果进行有限元分析，确定对该张力腿平台丛式井进行批量钻井时的最大钻井范围。

进一步的，所述步骤1)中，对需要进行批量钻井的张力腿平台丛式井的配置情况进行分析时，包括以下内容：确定张力腿平台丛式井的槽口与水下井口布局情况；确定张力腿平台丛式井的钻井立管与钻杆配置情况。

进一步的，所述张力腿平台丛式井的钻井立管与钻杆配置为：所述钻井立管从上到下的配置划分为：伸缩节、防喷器、张力节、张力短节、张力环、钻井立管单根、锥形应力节和回接连接器；所述钻杆的配置为钻杆主体由结构相同的多段钻杆连接而成，两两所述钻杆通过接箍连接，且两两所述钻杆之间的所述接箍粗于所述钻杆。

进一步的，所述步骤1)中，根据确定的配置情况，建立钻杆-钻井立管有限元分析模型的方法，包括以下内容：采用管单元对钻井立管和钻杆结构进行模拟；上边界约束为平台运动，下边界约束为管土耦合作用，采用非线性弹簧对下边界约束进行模拟；采用管对管接触单元对钻井立管与钻杆之间的关系进行模拟；采用接触滑移线对钻井立管与钻杆的不同间隙进行模拟，进而得到钻杆-钻井立管有限元分析模型。