“横行”海底采油气

7月15日,南海东部惠州33-1&32-5油田完成大位移井技术工程设计。起初该项目需要建设两个平台,随着油价持续低迷,技术人员构想能否使用一个平台,然后通过大位移井技术实现目标。经过大量的研究和技术攻关,最后完成油田开发方案,相比两平台方案投资节省约10.6亿元。

伴随南海东部各油田的开发生产,大位移井技术经过二十余年的发展和完善,日益在油田开发中发挥着重要的作用。

从对外合作到自主研发,从借助别人设备到实现关键材料国产化,大位移井技术成为一把“利剑”,为南海东部油田高效开发保驾护航。

合作开发 首次应用告捷

大位移井技术在海洋边际和滩海油气田的开发具备先天优势,一诞生就相继被应用在各国海上油田的开采。

上世纪90年代中期,南海东部石油管理局深水工程技术中心按照“引进—应用—再创新”模式,并结合自主研发,在较短的时间内迅速掌握、应用并创新了大位移井技术。

1996年,美国菲利普斯石油公司与中国海油为了开采西江24-1油田,经过半年多的大位移井技术可行性研究,1997年6月10日钻成第一口大位移井西江24-3-A14井,水平位移达到8063米,水垂比达到2.7,创造了当时的大位移井多个世界纪录。

该井的成功给大家很大信心,随之大位移井技术在西江油田开始了规模化应用,相继在西江24-3平台钻成了5口大位移井。大位移井的成功钻成,使沉睡10多年的西江24-1油田得以开发,提高了油田整体经济效益,同时推动大位移井技术在我国的应用,并为我国培养了一批大位移井研究、应用的技术管理人才。

自主研究 推进规模化应用

基于西江油田大位移井技术的实践,技术人员构想,“能否用该技术解决其他油田的难题”。

2003年外方退出,流花11-1油田成为公司独立管理运作的自营油田,大位移井技术就首先在流花油田开始适应性研究。

流花11-1油田为大型海上深水稠油油田,地质储量达2亿吨。面对当时严峻的形势,油藏和生产专家根据油田的具体情况,提出了在油田主开发区东方3井区开采的设想。然而3井区常规钻井无法满足条件,经过大位移井技术可行性研究,大家决定对流花油田平台钻机升级改造后,通过大位移井的方式开发该油藏。截至2007年,公司先后钻探13口大位移井,延长了流花油田的经济开发寿命,提高了油田的采收率。

这次应用标志着大位移井技术在我国海上油田的应用已趋于成熟,南海东部油田的大位移钻井技术跻身国际先进水平。

发挥优势 解决开发难题

鉴于大位移井技术的诸多优势,公司着力对大位移井关键技术进行集成创新和自主研发,并实现关键技术的突破。比如常规情况下,为了钻达地下数千米的地层,传统钻井方法在接钻杆时无法进行钻井液循环。

“有没有一种办法,在接钻杆的同时,还能和正常钻井一样,保持钻井液的连续循环呢?”

为了解决这个问题,技术人员基于连续循环阀分流控制的原理,实现了循环短节水眼贯通式流道转换、流道转换系统控制等关键技术突破,而且还针对海上钻井作业进行了模块化设计,最终形成连续循环钻井技术。

随着大位移井技术在国内的广泛应用,该技术获得国家科学技术进步二等奖,同时技术人员也编写了《海洋钻井手册》中的大位移井技术章节,并制订了海上油田“大位移井钻井设计指南”行业标准。其中,“大位移井钻井设计指南”行业标准于2014年实施,成为我国海域首个大位移井规范,指导大位移井设计与作业,为下一步该技术的扩大应用带来了新的发展动力。

“大位移井钻井技术代表了当今世界上最先进的钻井技术之一,进一步提高了技术集成创新能力,形成了"智慧钻探,绿色开采"的科研技术体系,这将带来更好的经济效益和社会效益。”南海东部石油管理局深水工程技术中心总经理韦红术说。

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上世纪90年代之前,常规海上钻井只能开采距离平台3公里内的海底石油,对于超过平台3公里之外的边际含油构造只能望洋兴叹。随着技术发展,国外在上世纪90年代大规模实施了高难度大位移井技术,使生产平台的钻井能力获得突飞猛进的提升。

大位移钻井技术指的是,水平位移与垂直深度的比值不小于2且测量深度大于3000米或水平位移大于3000米的井。大位移钻井技术是目前世界上最先进的钻井技术之一,主要应用于边际油田、滩海油田、多断块油藏和气顶油藏等区域。

上世纪20年代,世界上最早的一口大位移井出现在美国的加州亨廷顿海滩,当时的目的是从陆上钻探开发近海油气。1984年澳大利亚完成的巴斯A16井,测量深度为5533米,水平位移达4597米,随后大位移钻井技术在油气勘探开发中显示出巨大的潜力。自上世纪90年代以来,美国、俄罗斯英国等国家每年都钻成大量的大位移井。2017年8月,埃克森美孚在与俄罗斯石油公司合作开发的萨哈林-1项目中,所钻的一口超复杂大位移井延伸长度突破15000米,创新世界纪录。

在国内,大位移井技术从上世纪90年代开始正式的研究和实践。1997年,中国海油通过国际合作,在南海西江、流花、恩平等油田展开大位移井技术应用,为我国发展大位移井技术树立了典范。自第一口大位移井钻成至今,南海东部油田在7座海上生产平台实施了70多口井,形成了大位移井管柱摩阻扭矩预测技术、大位移井井眼清洁系列技术体系。

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责任编辑:陈龙
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