我国海域天然气水合物第二轮试采成功

正2020年3月18日,由自然资源部中国地质调查局组织实施的我国海域天然气水合物第二轮试采取得成功并超额完成目标任务。在水深1225m的南海神狐海域,我国一举攻克深海浅软地层水平井钻采核心技术,成为全球首个采用水平井钻采技术试采海域天然气水合物的国家。试采创造了"产气总量86.14万立方米,日均产气量2.87万立方米"两项新的世界纪录,攻克了深海浅软地层水平井钻采核心技术,实现了从"探索性试采"向"试验性试采"的重大跨越,在产业化进程中,取得了重大标志性成果。     

深海井口吸力锚安装分析与实践

第二轮海域天然气水合物试采在神狐海域首次应用了深海井口吸力锚技术,为浅软地层水平井开采水合物提供了稳定的井口支撑。通过理论计算及有限元分析对吸力锚沉贯过程中的自重沉贯深度以及需求负压进行研究,同时现场采用“步渐间歇式自重贯入、拖拽连续负压沉贯”施工工艺,保障了国产首个深海井口吸力锚成功安装。现场实践结果表明,理论计算结果与实际施工情况较为接近,理论分析可指导井口吸力锚安装;沉贯施工工艺快速、高效、安全,井口吸力锚安装的各项指标满足使用需求,对吸力锚技术在深海油气领域应用具有借鉴意义。     

海域天然气水合物降压开采诱发储层力学性质劣化及沉降规律建模研究

降压法是海域天然气水合物储层开采的一种常见方法。降压开采会导致近井储层出现复杂的多物理场耦合响应,诱发压力变化、温度变化、水合物分解、储层力学性质劣化及地层沉降。本研究通过一种全耦合流固热化数值模型分析水平井筒降压导致的海域天然气水合物储层力学性质劣化及沉降特征,表征水平井筒及井周储层的多场耦合响应规律,明确储层力学性质劣化区域及沉降的影响因素。模拟结果显示：储层压力和温度变化的波及区域远大于水合物分解前缘,有效正应力的分布在不同方向差异明显,降压开采诱发的内聚力劣化区域与塑性区和水合物分解区关联程度高,水平井筒以浅区域和以深区域的沉降呈现出不同特征,沉降程度可相差5 mm以上。模拟结果对水平井降压开采海域天然气水合物的储层稳定性分析具有参考意义。     

我国海域天然气水合物试采再传捷报

正由自然资源部中国地质调查局组织实施的我国海域天然气水合物第二轮试采日前取得成功并超额完成目标任务。在水深1 225 m的南海神狐海域,试采创造了"产气总量86. 14万m~3,日均产气量2. 87万m~3"两项新的世界记录,攻克了深海浅软地层水平井钻采核心技术,实现了从"探索性试采"向"试验性     

深水海底天然气水合物浅覆盖层钻井井壁稳定预测研究

以南海北部神狐海域天然气水合物浅覆盖层钻井井壁稳定为背景,对深水浅覆盖层钻井井壁稳定预测模型,南海沉积物物理、力学参数,以及神狐海域天然气水合物储集地层井壁稳定的研究现状进行分析和总结,探讨深水海底天然气水合物浅覆盖层钻井井壁稳定预测的难点和拟解决的方法,为深水海底天然气水合物浅覆盖层钻井井壁稳定预测提供支持。     

我国海域天然气水合物试采再传捷报——创造新的世界纪录,取得重大标志性成果

由自然资源部中国地质调查局组织实施的我国海域天然气水合物第二轮试采日前取得成功并超额完成目标任务。在水深1225米的南海神狐海域,试采创造了"产气总量86.14万立方米,日均产气量2.87万立方米"两项新的世界纪录,攻克了深海浅软地层水平井钻采核心技术,实现了从"探索性试采"向"试验性试采"的重大跨越,在产业化进程中,取得重大标志性成果。     

羌塘盆地天然气水合物钻探试验井工程井壁稳定性分析

基于三维快速拉格朗日有限差分法多孔介质流固耦合理论及弹塑性极限平衡理论,根据羌塘盆地天然气水合物钻探试验井工程QK-2井实钻资料,分析在渗流条件下井壁失稳机理,并对失稳段井壁稳定性进行了数值模拟分析,研究在不同钻井液密度下井径周围围岩应力分布和井眼坍塌或拉裂变形规律,为羌塘盆地天然气水合物钻探试验井工程确定地层不坍塌(不缩径)、不压漏的钻井液安全密度窗口,以便为钻井井身结构设计及合理钻井液密度的确定提供依据。     

抗高温封堵防塌钻井液在火成岩水平井中的应用

针对大庆深部火成岩地层裂缝发育,施工过程中易发生井漏、垮塌及钻井液性能在高温条件下变化大等情况,从深部火成岩地层地质情况及深层火成岩水平井施工难点出发,明确了钻井液技术研究方向,通过开展抗高温降滤失剂ZJY-1及抗高温增粘剂ZJYZN-1的研制,配合新型高效封堵材料DQSZFD-1,研发出抗高温封堵防塌钻井液技术,该技术适用于深层火成岩直井、大斜度井、水平井施工。室内研究、现场应用过程中表明,该体系具有较强的高温稳定性、井壁稳定能力和润滑防卡能力,抗温180℃以上,有效地解决了深层火成岩水平井由于地层原因发生井漏问题,施工中润滑和高温稳定性问题,保证了深层火成岩水平井的安全高效施工,创造了大庆油田多项深层水平井施工记录,井深最深达5424m,水平段最长达1608m,满足了深层火成岩水平井安全、高效施工需要,为深层火成岩气藏高效开发提供了技术保障。     

RMR技术在海域天然气水合物钻探中的适应性分析

深水表层天然气水合物沉积体埋藏浅、地层软、未固结,泥浆密度窗口窄,使用常规隔水管泥浆循环钻进钻遇水合物分解会引起井周孔隙压力及储层水合物饱和度发生变化,导致水合物储层泥浆密度窗口更窄,引发井壁以及井口失稳等问题,并且时间长、成本高。文章介绍了无隔水管泥浆回收(RMR)技术原理,对该技术在深水表层海域天然气水合物钻探中的适应性进行了分析。结果表明,RMR技术利用双梯度原理,能有效解决目前深水表层钻井窄密度窗口难题;实时监控系统提高遇险机动性,严防硫化氢等气体发生泄漏;能够简化井身结构,缩短建井周期,降低建井成本;同时对海洋零排放,安全环保。     

深海井口吸力锚

深海井口吸力锚是一种深海水下井口基础形式,依靠其巨大的竖向承载力和抗弯承载力,支撑深海油气钻井导管、防喷器重力,以及施工环境和倾斜导致的井口弯矩,保障了井口稳定和钻井施工安全。为解决第二轮海域天然气水合物试采浅软地层水平井井口稳定的技术难题,由中国地质调查局广州海洋地质调查局牵头,勘探技术研究所组织设计和建造了国产首个深海井口吸力锚,直径6.5m、高12m、重达96t,在筒体结构、核心装备及施工工艺上取得了多项创新,掌握了深海井口吸力锚的核心技术。     

伊拉克艾哈代布油田AD205H井钻井液技术

AD205H井是伊拉克艾哈代布油田的首口简化三开水平井,上部水敏泥岩易分散造浆、缩径,中部存在高压盐水层、燧石结核地层,储层灰岩含量高,从而增加了施工周期,制约了该区水平井发展步伐。针对上述钻井难点,开展了钻井液抑制性、抗温性、抗盐性、抗污染评价试验,研制了混油聚磺钻井液体系。现场应用表明,聚磺钻井液体系抗污染能力强,施工过程中性能稳定。对于上部水敏性泥浆有很强的抑制作用,对于下部易渗漏的灰岩地层有很好的封堵作用,减少了井下复杂事故的出现。此井为该地区简化井身结构第一口井,低密度优质钻井液保证了该井的顺利施工,创造了该油田钻井施工的多项纪录。     

海底天然气水合物钻井液性能

在分析了海底天然气水合物地层钻井液特点的基础上,为获得确保在水合物地层安全钻进的钻井液,利用"天然气水合物微钻模拟实验系统"对部分钻井液处理剂及聚合醇无粘土海水钻井液进行了水合物抑制性实验和低温流变测试.提出了应合理选择钻井液处理剂,确保钻井液具有良好的低温性能和有效抑制水合物生成的能力.     

浅析莫尔图克油田MB-14超浅水平井轨迹控制技术

哈萨克斯坦莫尔图克油田区域构造上位于滨里海盆地东因别克—扎尔卡梅斯缘隆起带上,受盐丘控制构造形态为短背斜构造,地质断裂复杂,具有油藏埋深浅、地层胶结疏松、可钻性好、水平井造斜点超浅、造斜率高、施工难度大等特点;MB-14是部署在莫尔图克油田上的一口超浅水平井,根据该井的实际施工过程,从钻具组合、螺杆选型、地层因素等方面分析了软地层、大井眼、高造斜率、超浅造斜点水平井迹控制技术和地面定向技术;该井的成功完钻创该油田块水平井最浅记录,填补了该区块超浅层水平井钻井空白,为今后在莫尔图克油田进行超浅层水平井作业提供了可借鉴的经验。     

塔河油田YT2-6H水平井钻井液技术

YT2—6H井是塔河油田一口水平开发井,完钻井深4823m,垂深4378．44m,水平段长300．77m。根据地层特点,使用聚磺混油非渗透钻井液体系优质高效完成了该井的施工。以YT2—6H井为例,介绍了YT2井区的地层岩性特点及钻井液施工中面临的技术难题,提出了相应的技术措施,总结了现场维护处理的成功经验,为该井区定向井、水平井实现安全、快速施工提供参考。     

羌塘盆地天然气水合物钻探试验井取样技术与施工实践

羌塘盆地天然气水合物钻探试验井工程位于羌塘盆地西北部,海拔4998~5100 m。羌塘盆地是青藏高原年平均地温最低、冻土层相对较厚的地区,所处的水文地质及工程地质环境极其复杂,多年冻土层经反复冻胀融沉,地层破碎。另外,该处地层节理、裂隙、小断层和地下水极其发育,施工条件十分恶劣和困难。从取心钻具结构改进、钻头设计、冲洗液配方以及钻孔结构等方面总结了近年在羌塘盆地实施天然气水合物钻探试验井工程的实践和经验,为未来高海拔地区天然气水合物及其他矿产资源勘探提供参考。     

四川盆地及周缘页岩气水平井钻井面临的挑战与技术对策

中国石化近几年在四川盆地及周缘页岩气勘探开发取得了重要进展。但该地区页岩气水平井钻井速度低、钻井周期长、成本高、成井质量不高,严重影响了该地区页岩气商业化勘探开发进程。系统总结了四川盆地及周缘的涪陵大安寨、涪陵龙马溪、彭水和建南等地区页岩气水平井钻井面临的主要问题:浅部地层出水空气钻井受限、定向段井眼尺寸大机械钻速低、井漏频繁、气体钻井易井斜以及水平段油基钻井液固井质量差。针对上述问题,从浅层水控制措施、泡沫定向钻井技术试验、井漏的预防与处理、空气钻井防斜打直工具研发、页岩气水平井固井对策以及"井工厂"钻井作业模式攻关与应用等6个方面提出了应对技术措施,为页岩气钻井技术攻关和现场施工提供了借鉴与参考。     

大庆徐深气田小井眼水平井技术及配套工艺

徐深气田是大庆油田天然气的主力产区,为了降低整体开采成本,小井眼水平井技术已经成为深层天然气经济高效开采的一项重要技术.在分析徐深气田深部地层小井眼水平井技术难点的基础上,通过开展小井眼水平井井身结构优化设计、钻头设计及优选、优化钻具组合以及钻井液等技术研究,形成了适合于大庆深部天然气地层老井眼侧钻水平井的配套技术及工...     

SCP项目YB365-H06井水平段钻井液技术研究与实践

YB365-H06井是延113-延133区块一口单分支水平井,水平段设计1000m,采用和壳牌长北相同的钻井液体系(无土低固相低伤害钻井液体系)设计施工。现场施工过程中钻遇长段炭质泥岩造成井壁失稳,为保证井壁稳定,通过转换体系提高钻井液的抑制封堵性能,研究出适合该区块水平段山23地层的钻井液技术,优化后的钻井液具有热稳定性好、失水低、润滑性能优良、较高的抑制防塌性能等特点。YB365-H06井的成功施工对该区块水平井开发具有重要的指导意义。     

海洋天然气水合物地层钻探钻井液低温流变性能研究

海洋天然气水合物赋存于低温和高压环境条件,以分解抑制法钻进水合物地层,常通过降低钻井液的温度来抑制水合物的分解,所以要求钻井液具有良好的低温性能.对甲酸盐海水钻井液和聚合醇海水钻井液在不同低温条件下的流变性能进行了探讨.结果表明:钻井液处理剂和水合物抑制剂均对钻井液的低温流变性能有不同程度的影响.提出在研究海洋天然气水合物地层钻探钻井液时,应合理选择钻井液体系和处理剂,确保钻井液在低温条件下具有良好的流变性能.     

定向钻井技术引领 聚焦深地深海探测——勘探技术所“十三五”科技创新回顾及“十四五”业务展望

全面总结了中国地质科学院勘探技术研究所“十三五”期间在定向钻井技术及仪器、深部钻探技术与装备、海洋钻探技术与装备等方面取得的重要成果,主要包括:创新突破定向水平井钻井及中靶技术,助力海域天然气水合物第二轮试采实现了从“探索性试采”向“试验性试采”的重大跨越;牵头实施完成“松科二井”重大科学钻探工程,实现了理论、技术、工程、装备的重大突破;成功研发了首套国产深海井口吸力锚,解决了深海浅软地层井口支撑力不足的难题。同时,分析了目前存在的问题,并结合当前所面临的挑战,对“十四五”期间的业务发展进行了展望。