海上油田互调钻机模式在老平台及外挂平台中的应用

海上某老油田为最大限度地释放产能，降低钻完井及修井作业成本和风险，在原有老井口平台一侧外挂新井口平台，新井口平台采用能力较强的HXJ225修井机，以满足该油藏绝大部分钻完井和大修作业需求。然而外挂平台的扩延使老平台面积增大，致使钻井平台悬臂梁无法覆盖内排槽口进行钻完井作业，钻机频繁搬迁费用较高，为降低作业费用和解决实际难题，在进行油田储量和经济评估后，创造性地提出在新井口平台设置变轨滑道，采用“推箱子”方式解决新老井口平台两台钻机避让问题。该外挂井口平台投入使用之后，修井机的相互调用，为该油藏开发带来了可观的经济效益。     

模块钻机与油田电网双向供电技术的应用

模块钻机是海上石油平台钻井作业的重要组成部分,与平台电网相互独立,作业时主要由自带的柴油发电机组供电,而这种传统的由柴油发电机组供电的方式,存在能耗利用率低、生产成本较高、环境污染严重等问题,制约着海洋石油平台的可持续性发展。针对以上问题,基于涠洲油田群电力组网,通过测算模块钻机钻完井作业用电量,提出模块钻机的供电系统改造方案,成功实现涠洲11-4NB模块钻机与涠洲电网的双向供电,有效降低了涠洲11-4NB模块钻机的钻完井作业成本,降低了作业噪音,改善了工作环境,可为其他海上石油平台模块钻机与油田电网之间的互联互通改造提供借鉴。     

海洋模块钻机液压系统故障分析及改进

随着海洋石油模块钻机自动化、数字化快速发展,近年来液压驱动的自动化设备在新建模块钻机上的数量和占比越来越高,但液压系统的整体工艺流程设计和综合液压站的配置不合理,造成了系统发热、终端设备可靠性降低等故障现象,给钻完井作业带来了诸多困扰和时效损失。提出了模块钻机液压系统工艺流程设计优化方案,对综合液压站的配置选型和控制系统提出了改进措施并在新建模块钻机项目中进行了实施和验证,解决了遗留多年的疑难问题,提高了综合液压站和终端设备的可靠性和安全性,节约了建造和使用成本,取得了良好的应用效果,为钻机作业现场解决疑难问题提供了有利指导。     

海上模块钻机新型管子处理机器人的研制

海上模块钻机对管子的处理效率直接影响钻完井作业时效,但现有管子处理装置安装尺寸大、扫掠面积大,严重制约了其在海上模块钻机的应用。以机械臂式管子处理装置为基础,研制了一种海上模块钻机新型管子处理机器人,该机器人共包含7个自由度,主要由主臂基座、主臂、翻转座、内臂、外臂和管子抓放总成等6个部分组成,通过主臂与副臂协调运动确定管子抓放总成位置,由管子抓放总成对管子进行抓取,翻转座可以带动副臂穿过主臂内部空间直接抓取和举升管子。利用ANSYS模拟计算优选了新型管子处理机器人关键结构的材料,按照1∶50的比例制作了原理样机,样机试验分析表明采用本文研制的管子处理机器人进行起下钻作业安全稳定,管子处理速度可达到520 m/h以上,能够极大提高钻完井作业时效,可满足模块钻机海上作业要求,具有较好的应用价值。     

钻完井持续改进系统的开发及应用

随着原油价格持续在低位运行,更加高效低成本的开发海上油气田已是大势所趋,钻完井投资在油气田开发中所占的比重大,因此成为降本增效的主力军。中海油每年在国内有数十个作业点同时作业,而不同的钻井平台作业效率存在较大差异。针对钻完井作业效率,非生产时间,作业时效,钻井效率进行分析及总结,基于中海油钻完井报表系统Wellview数据基础上,开发出了钻完井持续改进系统。本文介绍了钻完井持续改进系统的总体架构,阐述了钻完井作业效率,非生产时间,作业时效,钻井效率等模块的功能特点,分析了该系统的应用效果。该软件的开发有助于作业效率的科学分析及整体提高。     

深水半潜式钻井平台钻机选型

深水钻机是半潜式钻井平台关键设备,如何选择,配置深水钻机系统是设计与建造我国第六代半潜式钻井平台首要问题.从深水钻机并行和离线操作能力与配置、作业效率、可变载荷及专利影响等方面论证了深水海洋钻机模式选型问题.常规深水海洋钻机、离线钻机和双井架钻机结构特点、应用情况以及离线操作配置分析表明,离线作业配置越完整全面,作业效率提升越大.以甘特图和深水钻井实例详细分解、探讨双井架钻机作业机理,即在工序之间进行并行作业和工序内进行离线作业.对比分析3种深水海洋钻机钻单井、钻多井及完井作业效率,发现双井架钻机相对离线钻机和常规钻机可大幅度提高作业效率,但双井架钻机系统质量增加,且受专利影响,成本增加.采用增量净现值模型综合各种影响因素分析表明:双井架钻机总体优干离线钻机.图7表5参17     

TLP干式钻完井技术特点分析

TLP使得干式井口在深水的应用成为可能,与常规的深水开发模式水下井口相比,TLP降低了钻完井作业的难度和费用,尤其在后期修井和调整井作业时,能够大大降低项目的投资,经济效益明显。TLP目前在墨西哥湾、北海及印度尼西亚深水油气田均有采用。目前针对TLP的钻完井设计和作业程序国内开展研究较少,制约了深水油气田开发前期方案设计工作的开展。因此,重点介绍了TLP对钻完井程序的影响;对于不同的平台钻机配置,总结了TLP的钻完井程序;提出了钻完井设计和作业过程中,TLP对回接套管、升沉补偿等问题的要求,分析了与常规深水湿式井口的温度剖面差异,为开展TLP钻完井技术研究和前期方案设计提供参考。     

海洋可搬迁模块钻机可行性研究

:随着海洋边际油田的开发及钻修井工艺技术的不断进步和勘探开发难度的日益增大,对平台模块钻机设备的经济性、轻型化和可靠性、可搬迁性及安全性要求更加严格.研究了将数控交流变频技术应用到海洋钻机上,则会使整个钻机质量减轻、平台占用空间减小、操作简单,提高效率,降低成本,更能满足海洋边际油田的开发及钻修井工艺技术的要求.     

2250kN海洋钻修机模块设计

为配套海上采油平台而设计了2 250 k N海洋钻修机模块。2 250 k N海洋钻修机模块在设计上充分满足平台布局要求紧凑性和模块化的要求,采用联合驱动的传动系统设计也满足用户对钻机模块经济性的要求。井架结构设计打破常规,采用从基段两侧进钻杆的方案及自升式结构,可满足钻机在不同区位作业的便捷性要求。绞车采用交流变频联合驱动的传动形式,底座采用大模块化的结构形式,从而满足CEPI和CEPJ固定式采油平台钻机作业区域小和移动跨距大的需求。该钻机设计中采用的一些新方法可降低固定式平台钻修机模块的建造成本,亦可缩短建造周期。     

钻完井作业中的“持续改进方法”及其应用

钻完井作业是油气田开发的关键作业,钻井水平的高低、钻井速度的快慢、钻完井的质量直接关系到油田勘探开发的综合经济效益。在实际生产中,钻完井作业包括一系列复杂工作环境下相对重复的工作,实际作业时间差别较大。为此,将持续改进理论引入钻完井作业中,建立了钻完井持续改进方法,并提出了钻完井作业中使用该方法的步骤,从方法的建立(包括实施步骤、作业数据库的基本功能和作用、团队合作等)和现场应用效果两个方面对"钻完井持续改进方法"进行了阐述。采用"持续改进方法"提高了钻井作业的效率,实际应用见到良好的效果,该方法对钻完井设计、现场作业及后期评价均有一定的指导意义,可推广使用。     

四川盆地金秋区块非常规天然气工厂化井作业设想

四川盆地上三叠统须家河组气藏经历了50多年的勘探开发,存在着“储量大、采出低”的难题。工厂化井作业是降低钻完井、井场建设成本,提高作业效率的重要手段。为此,基于北美地区工厂化钻完井作业成功实施的案例,综合分析了四川盆地金秋区块须家河组非常规天然气资源的特点,提出了以下工厂化井作业模式：①采用小井眼结构及单井场最多布36口井,井间地下间距650 m的井眼数量优选方案;②采用单排、多井丛且有备用井眼（井丛）的丛式井布局模式;③采用3项交叉作业（钻井+完井+生产）模式,缩短井交付周期;④柔性井场布局设计可以有效地避开地形的限制;⑤选用定制钻机和修井机来完成特定作业目的;⑥作业过程中合理设计离线作业以提高钻完井效率;⑦采用批量完井压裂工厂化模式。这种工厂化井作业可为非常规天然气资源高效、低成本开发提供技术思路和实现手段。     

海洋无钻修机平台修井作业方式

对目前我国海洋油气田无钻修机平台修井作业方式进行调研,对已经应用成熟的搬迁修井机、液压修井机、连续油管修井和投捞潜油电泵等作业方式进行综述,论证各项作业方式所适用的条件,并对技术局限性进行分析。根据我国国内海洋油气田的开发情况,制约无钻修机平台修井的瓶颈在于提高作业时效和降低作业费用。对国内海洋油气田开发趋势进行分析,未来无钻修机平台修井作业方式将有较大改进。对无钻修机平台修井作业方式进行思考和展望,整理海洋无钻修机平台修井的思路,为海洋平台开发和修井作业提供参考。     

液压转盘小修作业矿场适用性分析

随着油田隐患井数量逐年增加,井况日益复杂。为实现有效降低修井作业成本,减少工人劳动强度,各油田提出了小修代替大修作业。液压转盘是油田修井作业时用于钻水泥塞以及浅井套铣、造扣等井下作业的一种新型机械化设备,可为倒扣打捞提供旋转动力,扩大小型修井机的作业范围和能力。在J油田进行8井次试验,单井缩短作业周期15 d以上,节省作业费用￥40多万元,实现了降本增效的目的。     

LG90/50Q型轨道式一体化连续管作业机研制

目前,国内外丛式平台井、大斜度长水平井数占比逐步攀升,大部分油气田已步入生产开发中后期,采油、修井作业任务频繁,对现场作业设备的自动化、智能化程度提出了更高要求。针对现有采油、修井机以及连续管作业设备进行平台井采油、修井作业时存在频繁运移、拆装调整井口设备、作业劳动强度大等问题,研制了一种可适应采油、修井及其它常规作业工艺的轨道式一体化连续管作业机。该作业机采用双轨道撬装形式,可实现井口设备快速运移、拆装及高度和水平方位调整,连续管装备与井口支架可同时实现修井及采油作业配套设备快速转换等。应用结果表明：轨道式一体化连续管作业机整体操控运行灵敏且满足作业要求,配套设备拆装自动化程度高,修井采油作业工艺设备实现快速转换,减轻了现场人员劳动强度。     

浅海采修一体化平台的结构设计

为满足浅海采油平台修井作业的需要 ,研制成浅海采修一体化平台。该平台主要由固定式桩基平台和移动修井模块组成。移动式修井作业模块可通过吊装搬运 ,对不同采油平台实施修井作业 ,避免了海上平台的复杂安装 ,1套修井模块可服务于多座井组采油平台。现场应用表明 ,该平台大大提高了修井模块的利用率 ,降低了修井作业成本     

以需求为导向的钻采一体化管控模式探讨

提高油气田开发效益是一项系统工程,不仅取决于运行过程中的各种成本控制方法、设备与系统运行效率的提高技术以及开发方案优化技术等,更是与从建井到成井的整个井筒生命周期的管理息息相关。分析了现有管理模式下,因建井、成井与用井环节的脱节造成的一系列开发矛盾,以及大量的后期维修工作量和费用等问题。从井筒全生命周期管理的角度出发, 提出以需求为导向,建立起建设与使用有机衔接的钻采一体化管控模式。     

射频识别技术在钻完井中的应用与发展趋势

为了解射频识别技术在非常规油气藏钻完井中的应用水平以及未来的发展趋势,促进射频识别技术在我国钻完井领域的应用与发展,调研了射频识别技术在钻完井领域的应用现状。为解决深井、超深井勘探开发技术难题,提高作业效率,避免各种复杂事故,降低施工成本,减少人为操作,确保人身安全,国外公司先后应用射频识别技术研发了多种射频识别完井、修井工具。文中介绍了国外射频识别技术应用于射孔枪、循环接头、随钻扩眼器、压裂滑套、层间封隔工具、封隔器等钻完井工具的情况,展望了射频识别技术的发展趋势,并对该技术未来在钻完井中的应用与发展提出了一些建议。     

非对称单筒双井技术在文昌13-2油田的应用

南海西部文昌13-2油田目前共有开发井12口,油田已经没有空井槽,为充分开发油田,提高采收率,确定在文昌13-2油田A平台内挂4个?762 mm井槽,采用单筒双井技术,利用平台125t修井机,在?762 mm隔水管内下入?339.7 mm套管和?244.5mm套管,并利用?339.7 mm套管进行单筒双井的固井作业,实现了在同一井槽内完成2口不同井身结构的水平井钻完井作业。以同一槽口A16h井和A17h井为例,介绍了非对称单筒双井钻井程序、工艺特点以及钻井期间注意事项。单筒双井技术在文昌13-2平台成功的应用,充分地利用了井口平台的空间,减少了工程造价,降低了开发成本,摸索出了一套成功经验。