序 言
2021-03-05罗平亚
中国深层和非常规油气资源丰富,占油气总资源量的60%以上,是油气勘探开发的重点领域,未来勘探开发潜力十分广阔。加强深层和非常规油气资源勘探开发,对缓解中国油气供需矛盾、优化能源结构、保障能源安全具有重要作用。然而,深层和非常规油气钻完井普遍具有地质复杂、埋藏深、压力系统多、温度高、压力高、地应力高和高含硫等特点,导致井塌、井漏、井喷等复杂和事故频发,容易诱发卡钻、埋钻、井眼报废及井喷失控等重大事故;深层超深钻井时常钻遇复杂难钻地层,钻井过程中机械钻速低,严重制约钻井降本增效;深层和非常规油气井固井和完井面临大规模高强度压裂、硫化氢腐蚀、二氧化碳腐蚀等问题,油气井井筒完整性和长期生产安全难以得到有效保证;这些难题和挑战严重制约了深层和非常规油气安全、经济、高效开发。
中国高度重视深层和非常规油气资源开发和技术创新,国家发展改革委和国家能源局于2016 年共同发布了《能源技术革命创新行动计划(2016-2030 年)》,将“非常规油气和深层、深海油气开发技术创新”列为15 个重点任务之一。在这一背景下,依托西南石油大学“油气藏地质及开发工程”国家重点实验室和“石油与天然气工程”世界一流学科的专业优势和技术积累,在国家重点研发计划、国家自然科学基金、国家科技重大专项、四川省科技计划等纵向项目和中国石油、中国石化、中海油等企业科技攻关项目的资助下,西南石油大学在深层和非常规油气岩石力学、钻井工艺、钻井液、固井和井筒腐蚀等多个方面开展了深入研究,取得了一系列研究成果。
为了全面展示“十三五”以来西南石油大学在深层和非常规油气钻完井技术领域取得的最新研究成果和进展,为“十四五”开局奠定良好基础,同时,也为了促进学术界与工业界的交流与合作,由西南石油大学油气井工程研究所付建红教授、何世明教授和马天寿研究员担任客座编辑,在《西南石油大学学报(自然科学版)》特别策划组织出版了“深层和非常规油气钻完井专刊”。组成该专刊的23 篇研究论文内容涵盖岩石力学、钻井工艺、钻井液技术、固井技术和井筒完整性评价等多个方面:岩石力学方面的论文研究了岩石力学参数的声波响应特征、井壁失稳力学机理及页岩裂缝三维展布规律;钻井工艺方面的论文分别研究了环空注气气举反循环钻井、气体连续循环钻井和钻井实时参数调整等提速新技术;钻井液技术方面的论文研究了无机盐作用下伊利石水化特性的分子模拟、超支化聚合物HP–NH2的合成及防塌机理、温敏清洗剂原位乳化清洗油基钻井液体系、深井超深井裂缝性地层致密承压封堵实验等热点问题;油气固井技术方面的论文研究了水平井大规模压裂固井水泥石性能设计、深水井精细控压下套管、水泥环一界面完整性评价方法、CO2腐蚀水泥石规律预测方法等技术;油气井井筒完整性方面的论文研究了复合管焊接接头整管段应力腐蚀试验方法、深井含硫工况C110 套管环境开裂及表面防护技术、深层油藏注氮气井管柱及井口装置设计等问题。
“深层和非常规油气钻完井专刊”是对西南石油大学深层和非常规油气安全高效钻完井技术领域部分理论成果及应用实践的一次系统性总结,将有助于加快推动深层和非常规油气钻完井技术的产学研用一体化发展,可为中国深层和非常规油气安全经济高效开发提供有力技术支撑。