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海洋石油深水钻完井技术措施

2019-09-10刘洋

石油研究 2019年6期
关键词:深水措施

刘洋

摘要:近年来,经济的发展,促进我国科技水平的提升。科学技术的发展,中国海洋深水油气资源的开发水平也在逐渐得到提升。海洋深水的钻完井技術的应用,对钻井和完井的设备和设施进行考验,使其适应海洋深水区域的环境条件,正常完成钻井和完井施工的程序,达到设计的钻完井施工的质量标准,为提高海洋油田的勘探开发效率,提供最佳的技术支持。本文就海洋石油深水钻完井技术措施展开探讨。

关键词:海洋石油;深水;钻完井技术;措施

引言

当前,我国也在不断完善深海钻井设备,在吸收、利用外来先进科学技术的同时,还进行相关钻井设备的自主研发。通过不断的努力,我国的相关技术及设备的发展十分显著,已经迈入了世界先进水平的队列。但是由于基础的薄弱及发展时间的短暂,中国海洋石油深水钻完井还是存在许多亟待解决的问题。相关从业人员及研究者应该认识到,只有认清现状,不断解决发展过程中出现的问题,才能更好地促进中国海洋石油深水钻完井作业的发展,进而促进我国深海石油资源得到更好的开发。

1 我国海洋石油资源现状

石油和天然气资源,作为非常重要的战略性物资,在我国社会主义市场经济发展中具有着举足轻重的地位和作用。在消耗量巨大的现实状况面前,我国的石油和天然气资源相对而言仍然是比较短缺的。因此,为了我国国民经济的进一步发展和综合国力的全面提升,不仅需要提高海洋油气深水钻井所应用技术的水平,还需要改善海洋油气资源的开发和利用效率,只有这样,才能满足我国经济和综合国力进一步发展的需求。

2 海洋石油深水钻井的特点

海洋的深水区域的海浪非常大,海水的波动很大,给石油钻井施工带来巨大的难度,而且海洋深水区域的环境条件差,安全风险的等级高,必须采取最佳的设计和施工管理措施,才能达到预期的钻井和完井施工的质量。深水区域低温的条件,影响到海底的数百米的油层,导致油层的温度低。导致隔水管中的钻井液的性质变差,影响到钻井液的正常循环,给深水钻探施工带来危害。同时影响到固井施工的质量,固井的水泥浆很难快速凝固,延长了固井施工的时限,同时增加了固井施工的成本。在深水钻井施工过程中,极易遇到浅层气或者浅层流体,如果控制不当,就会发生井喷事故,影响到钻井平台的安全,极易导致海洋的污染。浅层流的压力高,是引起井喷事故的元凶。浅层气的存在,会导致井口出现天然气的状况,如果不能及时得到控制,极易发生火灾、爆炸事故,给深水钻井施工带来巨大的危害。天然气水合物的存在,极易堵塞管道系统,引起钻井液的循环不畅,携带岩屑的能力变弱,导致卡钻事故的发生,增加了海洋深水钻井的难度。由于经常发生卡钻事故,天然气泄漏等事故,增加了事故处理的工作量。深水区域的风浪特别大,钻完井需要物资运输的难度增加很多,给井位的定位系统带来不利的影响,随着海风的作用,很难准确定位钻井的井位。环境的载荷超过了隔水管的强度,要求设计高强度的隔水管,才能保证钻井液的正常循环,获得最佳的钻井施工的效果。

3 海洋石油深水钻完井技术措施

3.1建立健全深水钻井技术标准和规范

现阶段,我国海洋深水油气勘探开发领域已经有大量相关的规定与章程,这对于海洋油气资源钻井完井作业的工作流程和在实际操作中可能出现的相关问题都有着比较明确的规定。相比之下,国外勘探和钻井工作都更加注重相关标准和规范的制定和实施。而我国则可以在学习和借鉴国外相关规范和章程的前提下,结合我国的实际情况和实际作业状况,设计提出更加符合我国实际深水钻井作业工作需求的作业规范和技术标准,从而有利于保障工作人员在作业过程中的安全,也有利于提高深水钻井作业的工作质量。

3.2海洋石油深水钻井技术措施

将加重的钻井液和海水按照一定的比例进行混合,改变钻井液的性能参数,使其适应海洋深水区域钻井施工的需要。利用高精度的地球物理技术措施,识别浅层危害物的状态,采取最佳的预防措施,对浅层的气及浅层流进行有效地控制和管理,避免给钻井施工带来灾难。设计最佳的井身结构,保证各层套管的质量达到最佳的标准,并加强对固井施工质量的监控,保证井眼的轨迹符合设计要求,完善建井的工艺程序,为深水区域建井提供有利的支持。依据地层压力的预测结果,设计深水区域的井筒的井身结构,设计套管的层数,下入深度及固井水泥环的深度,保证各级套管的稳固,为延长海洋深水区域井筒的服役年限提供依据。优化井身结构,尽可能降低钻井施工的成本,采取最佳的预防措施,防止发生安全事故。导管和表层套管的井段应用海水钻井,应用喷射的方式下入导管,为合理建井提供最有效的途径。设计最合理的各层套管之间的下入方式,保证各层套管达到稳固的程度,对固井施工过程进行监督管理,优化设计固井水泥浆的性能参数,使其满足海洋深水区域的技术标准。研究和应用深水钻井液的技术措施,结合海洋深水区域的特点,对深水区域的邻井的油气产物进行分析,按照井下储层内油气的性能,设计最佳的钻井液体系,保证钻井液的密度和粘度等物性参数,满足深水钻井施工的要。研究和应用适合低温的钻井液体系,保持钻井液的流变性不发生改变,达到最佳的携带岩屑的能力,促使钻井施工顺利进行,杜绝发生卡钻事故,影响到钻井施工的顺利进行。设计的钻井液体系,对低温的敏感性必须最低,当海洋深水区域的温度变化时,不影响钻井液的性能。而且要求钻井液的流变性好,滤失量小,抗污染的能力强,并能够抑制天然气水合物的形成,避免水合物堵塞管道和设备,给钻井施工带来巨大的阻力,影响到钻井施工的效率。选择和使用深水的钻井设备,加强对设备的选择和使用维护管理,实时监测深水钻井设备的运行状况,解决设备存在的安全隐患问题,保证深水钻机等设备安全平稳运行,才能保证钻井施工的顺利实施。半潜式钻井平台的应用,能够承受风浪的反复冲击,保持平台的稳定,为合理组织钻井施工提供场所。提高钻井平台的安全性和可靠性,能够保证钻井施工的顺利进行,避免平台发生故障,导致各种钻井设备不能正常运行,而影响到钻井施工的进度。

4 中国海洋石油深水钻完井的展望

中国海洋资源开发的相关从业和研究人员不仅要注重相关技术和设备的横向研究,还应该进行纵深研究,在拓宽广度的同时加大研究的深度。未来,对我国海域的油气资源进行开发的难度将会不断增大,一些困难也将会伴随着开发的深入而增加。在此根据目前中国海洋石油深水钻完井的现状对其进行展望。未来,为了减短作业的时间,同时降低海上作业的成本,双井架第6代动力定位钻井平台将大量投入使用,并更加广泛的实行批量作业;同时,由于深水作业条件十分恶劣,安全性也较低,在未来将会注重加强动力系统、钻井泵系统、提升系统、隔水管张力系统、防喷器系统以满足水深和井深作业需求;TLP(张力腿平台)、SPAR(深吃水圆筒式)和水下技术将用来解决南海恶劣环境下深水油气田开发问题。

结语

综上所述,改革开放以来,我国社会主义市场经济蓬勃发展,经济水平和综合国力得到了很大的提高,但是,与世界领先水平相比较,我国海洋油气资源深水钻井完井相关技术及设备的研究和发展起步比较晚,基础理论研究比较薄弱和欠缺,因此技术和工艺水平比较低,实地作业经验也相对匮乏。我国拥有着丰富的海洋油气资源,需要不断提高我国海洋深水油气资源勘探和开发的水平,克服技术难题,促进我国海洋油气资源开发的发展。

参考文献:

[1]邱正松.深水钻井液技术现状与发展趋势[J].特种油气藏,2016.

[2]李怀科.国内外深水钻井液技术进展[J].钻井液与完井液,2015.

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