以大位移井技術(shù)助力海上油氣滾動(dòng)開發(fā)
時(shí)間：2024-05-16 17:41
來源：網(wǎng)絡(luò)
作者:小編
上海海洋石油局工程院
副總工程師李基偉
海洋平臺鉆井易受地緣政治、井位選址等影響，如何拓展生產(chǎn)平臺控制范圍、動(dòng)用更多邊際儲(chǔ)量，是國際公認(rèn)的海洋鉆完井關(guān)鍵難題。當(dāng)前，大位移井技術(shù)已成為打造石化上游海域千萬噸級油氣資源接替陣地的重要手段。面對更深、更遠(yuǎn)、更快、更安全和更經(jīng)濟(jì)有效的發(fā)展需求，需進(jìn)一步提高大位移井技術(shù)能力，實(shí)現(xiàn)滾動(dòng)勘探開發(fā)、挖潛增產(chǎn)。
海域大位移井鉆井具有易塌、易漏、高摩阻、低鉆速的特征，也帶來了時(shí)效低、周期長、成本高、失敗率高等一系列工程難題。
為打破制約，上海海洋石油局及時(shí)總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，通過“把脈問診”，實(shí)現(xiàn)“精準(zhǔn)治療”。工程技術(shù)團(tuán)隊(duì)從地層機(jī)理研究入手，提出了大位移井重點(diǎn)部署區(qū)域地層壓力分析方法，建立了壓力分布圖，形成了考慮坍塌周期的大位移井長斜段井壁穩(wěn)定分析技術(shù)，同時(shí)開展基于井震融合鉆井風(fēng)險(xiǎn)識別研究，可準(zhǔn)確識別斷層及淺部小型斷裂的分布和走向，預(yù)測風(fēng)險(xiǎn)井段及風(fēng)險(xiǎn)等級。在此基礎(chǔ)上，形成了大位移井一體化優(yōu)化設(shè)計(jì)技術(shù)，并基于大位移井動(dòng)態(tài)摩阻扭矩分析預(yù)測，建立了大位移井“擬懸鏈線+圓弧”井眼軌道多目標(biāo)優(yōu)化模型，實(shí)現(xiàn)了降摩減阻；構(gòu)建了“機(jī)械+水力+漏失風(fēng)險(xiǎn)+坍塌周期”大位移井延伸極限計(jì)算方法，形成了基于延伸能力的井身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)技術(shù)，有效提升了大位移井延伸能力。
針對海域大位移井井筒控制難度高、深部機(jī)械鉆速低的難點(diǎn)，工程技術(shù)團(tuán)隊(duì)提出了井眼軌道、鉆具組合、降摩減阻等優(yōu)化方案，建立了基于固液兩相流的大位移井ECD計(jì)算模型和考慮浮力作用的動(dòng)態(tài)巖屑床厚度預(yù)測模型，形成了以降摩減阻、封堵防塌、防漏堵漏和儲(chǔ)層保護(hù)為核心的大位移井油基鉆井液技術(shù)；建立了以“高沖擊鉆頭+復(fù)合沖擊器+旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向工具”為核心的大位移井一體化復(fù)合沖擊提速技術(shù)，形成了兼顧提速和軌跡控制的大位移井鉆具組合，同時(shí)構(gòu)建了以機(jī)械鉆速最高為目標(biāo)的鉆井參數(shù)優(yōu)化方法，顯著提高了鉆井參數(shù)設(shè)計(jì)的科學(xué)性。
針對地層溫度高、高質(zhì)量固井難度大的問題，工程技術(shù)團(tuán)隊(duì)優(yōu)選了抗高溫彈韌性材料、抗高溫緩凝劑和降失水劑等固井水泥漿抗高溫關(guān)鍵外加劑，與石油工程技術(shù)研究院共同研發(fā)了抗高溫彈韌性防氣竄水泥漿體系和高效驅(qū)油前置液體系；搭建了固井頂替數(shù)值模擬實(shí)驗(yàn)平臺，完成了長斜段動(dòng)態(tài)固井漿體頂替數(shù)值模擬實(shí)驗(yàn)，明確了頂替效率影響規(guī)律，改進(jìn)了無極限循環(huán)尾管懸掛器，形成了海域大位移井固井配套工藝。
基于自主研發(fā)的技術(shù)科研成果，海域大位移井鉆井作業(yè)連續(xù)取得重大突破，有力支撐已建平臺勘探開發(fā)覆蓋范圍延伸至6000米以深，2023年累計(jì)增加零散儲(chǔ)量動(dòng)用超52億立方米、建成產(chǎn)能4.15億立方米/年。
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