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IOC国际石油公司钻井面试必考题:钻井大绳那些事

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无论是当年到美国康菲公司ConocoPhilips还是后来在NIDC,以及ADNOC面试,都问到同一个问题:Cut Drilling Line。这个问题也同样被参加ADNOC钻井监督面试,平台经理面试的同事们碰到。因此,有必要对这个话题唠叨一下。

1.钻井大绳是个啥?

钻井大绳,其实就是由不同的小钢丝捻节组成的一根绳子。如果从来没有去过钻井现场,那你去过健身房吧。健身房里有一模一样的绳子。

风靡全球的健身“甩大绳”=钻井工人“倒大绳”,哪个更酷?

钻井大绳是钻机提升系统里最重要的一个部分。从游车到天车再到绞车滚筒,所有的几千米钻具起下作业,全靠这个钻井大绳来承重。

钻井大绳盘绕在天车滑轮上,由绞车来控制。简单一点,上图的绞车就是用来收放绳子的。因此,如果绳子出了问题,那整个游车悬挂着的几十上百吨重物将失去依托,后果当然不堪设想。什么掉顶驱,顿钻,等等事故将不可避免......

当几十吨的游车带着顶驱从头顶掉下来时候,钻台上的工作人员,碰着即伤,甚至......不说了,反正这种事情就是惨不忍睹。

2.为何要滑大绳、割大绳

前文已经提到了大绳是整个提升系统的关键一环。其中最容易损毁的部分,主要是大绳与滑轮结合摩擦的地方;以及大绳在绞车滚筒上的转换点。道理很简单,一根细铁丝,如果直接拉,你是很难拉断的,但是你左右掰扯,让细铁丝产生交变弯曲,这个铁丝就很快搞断了。

钻井大绳的整个结构其实不复杂,见下面示意图。

钻井大绳全是最好的金属芯、6*19、强化犁钢材质等组成,所以必然很贵。滑大绳的目的只有一个,让大绳的受力更加均匀一些。当然,到了一定时候,最好是割掉一部分,这就是割大绳。

滑大绳:将做功最多的那一段快绳段缠绕在滚筒上。

割大绳:或将该靠近活绳头的一定长度的快绳割掉。

3.滑大绳或割大绳的标准

干什么事情,总得有个标准吧。主要的标准有几个。

第一,目测。大绳由很多捻节组成,一般其中某一捻节断丝超过10%,就要考虑了。比如,6股,19捻节的大绳,一共6×9=114,如果发现12跟断丝,那就需要报废了。

另外,如果发现大绳一部分成笼型,也需要报废。

第二,测量直径。可以测量钻井大绳的直径。如果发现大绳直径比公称直径已经减少7%以上,那么可以考虑报废。

第三,吨公里或吨英里。先来看API公式。

注意,公式里面第一项,起下钻一次所做的功=力×距离,但是有一个系数很清楚写着“4”,这是怎么回事呢?为何钩载需要乘以4倍井深?

这个需要回到钻井作业上来。每次起钻作业1柱,大钩运动是2次。我们假设整个井筒内是钻柱,只是把BHA(主要是钻铤)和钩载单独列出来。

这个图很清楚表明,钩载做的功是A,起钻做功B,下钻做功C,那么总的做功就是B+D那一部分。因此,起下钻一次T=(PH(L+H)+4WH+2Hd)×10^-6.

举例:

首先根据每天的工况计算出吨英里。参考下面的API表格。

按照API标准,不同的作业工况,对于钻井大绳的影响是非常大。因而需要考虑安全系数。在计算出吨英里只有,需要参考安全系数进行校正。

校正的方法,在确定了安全系数之后,查表如下:

经过修正之后,吨英里就变得更加准确了。

第四,按照施工时间估算。有的井队,按照打井半年滑一次大绳,1年倒一次大绳。

4.滑大绳或割大绳的长度

国外API标准是不推荐滑大绳的,比如ZJ70钻机,到了3000吨公里直接割掉30米钻井大绳。但是,中国的钻机一般滑一次大绳,再割一次大绳。具体长度肯定与绞车滚筒以及钻井井架高度有关。

总结:吨公里或者吨英里需要每天对钻井工况等进行详尽记录,基础数据准确才能更好的决定滑大绳或者割大绳的时机。希望这篇文章对参加IOC国际石油公司钻井面试的朋友们有点帮助。

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