新型抗冰隔水套管组合研究与应用

针对常规双层隔水套管组合钢材用量大、作业难度大、施工时间长、油气田开发成本高等问题,提出了一种新型抗冰隔水套管组合,该组合充分利用了隔水套管和技术套管一体化整体结构.建立了新型抗冰隔水套管组合抗冰能力计算模型,利用有限元软件ANSYS对新型抗冰隔水套管组合与常规双层隔水套管组合的抗冰能力进行了对比分析.新型抗冰隔水套管组合具有很好的抗冰能力,能够满足海上钻完井施工安全需要.该项研究成果已在渤海A平台得到了应用,与采用常规双层隔水套管组合相比,减少了钢材用量,缩短了施工时间,节约了大量的作业费用.     

超长隔水套管的设计和应用创新

在常规海洋平台安装过程中,隔水套管的海上安装耗时较长,约占导管架海上安装时间的一半。在隔水套管分段设计中,超长隔水套管的创新设计,可以充分利用大浮吊吊高,降低海上接桩的难度与风险。同时,超长隔水套管的设计可以减少套管的分段数量,从而减少起锤、套锤和打桩作业工作量,提升海上施工效率。     

较深水导管架隔水套管悬挂平台的研制及工程应用

由于受到导管架平台顶水平层强度、作业水深、吊高、隔水套管强度、自由站立等因素的限制,东方1-1WHPF导管架首节隔水套管不能直接入泥,需悬挂在导管架上进行首节和第二节隔水套管的组对焊接工作,而导管架顶水平层强度不足,使得海上工程进度受阻,因此需根据其结构特点设计隔水套管悬挂平台,以提高导管架顶水平层强度。通过对东方1-1项目WHPF导管架隔水套管的力学分析及根据导管架EL.+7.5 m水平层强度及结构特点,设计了安装在导管架平台上的隔水套管悬挂平台,并利用ANSYS软件对其进行三维建模,分别对预挂2、3、4根φ762 mm(4节)隔水套管的悬挂平台进行结构强度分析,确定了合理的设计、安装、使用方案。工程应用表明,导管架平台安装了隔水套管悬挂平台后,解决了平台水平层悬挂强度不足的问题,悬挂的隔水套管数量增加到了4根,明显地提高了隔水套管安装作业效率,节约了船天数。     

隔水导管打桩新技术研究与应用

针对现有浮吊等大型海洋作业资源不能满足渤海地区钻井打桩作业需求的问题,研究了隔水导管打桩新技术.该项技术包括:采用“生活支持平台+模块钻机”作业模式进行隔水导管打桩作业;配合“边钻边完”钻井技术实现打桩作业优化设计;研制了特殊螺纹扣实现隔水导管安全、快速连接;打桩作业过程采用实时水下监控等措施保证打桩作业准确、高效.该项技术已在锦州25-1南油气田A平台获得了成功应用.     

隔水套管张紧器的应用现状与技术分析

自升式钻井平台配置套管张紧器主要用来给隔水套管提供顶部张紧力及横向约束,以改善隔水套管的力学性能,减小隔水套管的弯矩和横向变形,解决隔水套管深水作业时的稳定和安全问题。介绍了国内外隔水套管张紧器的应用现状及类型,重点阐述了固定式隔水套管张紧器和可移动式隔水套管张紧器的工作原理、技术特点及主要技术参数,详细分析了隔水套管张紧器的配置技术、张紧力的确定和控制系统的设计等几项关键技术。最后提出3个发展建议,即加大研发可移动式隔水套管张紧器的力度、解决隔水套管张紧器的反冲问题和优化张紧器平台结构。     

隔水导管相碰后钻井绕障技术

在海洋导管架上利用丛式井组开发海洋油气田时,隔水导管常以锤入方式下至泥面以下。在进行隔水导管作业过程中经常发生偏斜现象,严重时甚至与邻井隔水导管相碰,影响后续作业甚至会导致相应井槽报废。东海某平台井槽B10井在锤入φ609.6 mm隔水导管时与邻井隔水导管相碰,一开φ444.5 mm钻头钻至导管鞋处遇阻无法继续钻进。此文以该井为例介绍了隔水导管相碰后的钻井绕障技术。     

海上隔水套管力学分析

国外文献对海上隔水套管的静态分析由于没有考虑波浪载荷对隔水管的作用而存在计算误差,国内对海上隔水套管的力学分析一般采用有限元软件进行模拟,缺乏与实际情况的参照对比。鉴于此,以一根断裂的海上隔水套管为例,对其进行力学分析。分析结果表明,隔水套管所受最大应力在泥线上端附近,在此处易发生塑性变形;底层海流速度越大,隔水套管节点位移最大值越大,井口应力也越大;平台升沉值越大,隔水套管所受最大应力也越大,升沉对隔水套管弯曲变形时最大偏移位移影响较小;海流载荷、波载荷和浪载荷对隔水套管所受最大应力有较明显的影响,对隔水套管弯曲变形时最大偏移位移影响较大。     

隔水套管波流联合作用下涡激振动计算

隔水套管是石油工程中的重要设备.将隔水套管简化为海底固定、下层平台简支的梁模型,考虑Morison非线性流体阻尼及流体涡激力,建立套管的振动控制方程,并采用多项伽辽金法,分别计算了流作用和波-流共同作用于170 m深水套管的非线性涡激振动响应,为隔水套管的动强度分析提供了可行的方法.     

桶形基础隔水套管水下支架设计

为使隔水套管式平台应用于更深海域,提出桶形基础隔水套管水下支架方案。通过ANSYS软件对水下支架进行结构强度、稳定性以及基础承载力校核,结果表明方案可行,使隔水套管式平台应用的水深由10m扩大到20m。     

隔水套管张紧系统配置方案分析

以91.44 m自升式钻井平台为目标,采用有限元软件对90 m水深的隔水套管在不同顶部张力的情况下进行力学分析,给出了隔水套管的优化配置及顶部的推荐张紧力和行程。将受到顶部张力的隔水套管简化为位于垂直平面内的梁模型,入泥端简化为固定铰支约束,选用Pipe31单元进行分析。分析结果表明,自升式平台用套管张紧器的配置应根据系统的具体工况进行分析,确定隔水套管的配置,然后按API 16Q规范的设计准则确定张紧器的额定张紧力和油缸行程;随着隔水套管顶部张紧力的增加,隔水套管的横向变形、泥线处弯矩都相应减小。     

油气勘探生产信息平台建设的目标及方法

从信息发展的角度阐述了油气勘探生产信息平台的产生,结合数据库和网络技术提出了油气勘探数据信息的发展方向及实现的目标,即对油气勘探信息数据源的组织、处理和发布,实现一个数据源入库,相关单位授权共享;同时实现月、年报和勘探数据手册的统计、处理和生成;对勘探信息的应用查询进行了较详细的阐述;该信息平台在油气勘探生产中具有一定的实用性和较大的经济效益,值得油气勘探生产单位在勘探生产信息管理中借鉴。     

吐哈盆地台北凹陷西部低电阻率油气层特征

吐哈盆地不仅油气藏类型丰富,而且油气层电阻率显示特征也纷繁复杂,既有高电阻率水层,也有低电阻率油气层,同时也有正常的高电阻率油气层。其中,低电阻率油气层因其电性特征与水层及其围岩差别甚小,最难识别,往往容易忽视而被漏失掉。通过近几年对台北凹陷西部老井复查解释,不仅发现了一批低电阻率油气层,而且对此类油气层的识别也形成一套较为成熟的技术,系统总结低电阻率油气层的特征、形成机理及其测井评价方法,对今后这种类型油气层的解释、评价具有一定的指导意义。     

海底无保温油气混输管道压降计算

将海底输水管道临时改为油气混输无保温管道,由于油气水物理性质的差别,应根据管内流体气、液2相的粘度、密度、界面张力等重新建立压降模型。根据胜利油田20B、20A、251B、CB502平台海底管道的数据及多相流管路压降理论,采用对比分析、数学模拟等方法,建立了贝格斯-布里尔压降模型及海底无保温油气混输管道压降数学模型。分析了包括介质起始温度、气相液相流量、管道内径、倾斜角度多种因素对海底管道压降的影响,为海底管道的设计提供了参考依据。     

多期成藏理论与油田开发

传统观 念认为,油气田是一次性充注的静平衡,采出一点就少一点,直到采完为止,是按照数学的减法规律进行的。实践证明也有例外,有些油田的采出量远大于计算的储量,如俄罗斯的罗马什金、格罗兹尼油田等;大庆油田开发后期见有HS产出。这些都告诉我们,油气田并不是一次充注的静平衡,多元生烃理论提出的再次生成的油气和来自地球深部的油气也可以再次注入到油气田中,现今地壳运动不仅为油气注入提供了动力而且提供了通道。中国原油的微量元素分析结果表明,原油中的微量元素含量普遍高于中国陆壳平均含量,且密度普遍较高,在这种条件下,不宜采取以水为载体的”提高采收率的技术,而应该采取注气开发技术,尤以注CO2和N2、H2S气为最佳选择。     

新疆地区油气勘探新领域展望

 新疆是我国油气资源战略接替区。经过70年的勘探，新疆地区已在准噶尔、塔里木及吐哈三大盆地中发现了一系列大型油气田，如今正面临向油气勘探新领域的转移。新领域包括前陆冲断带、岩性地层、深层及碳酸盐岩地层、新区带及外围盆地。笔者从现有的油气发现、资源潜力及石油地质条件等方面进行了分析，认为这些新领域是今后新疆地区油气发现的主要战场。     

齐家—古龙凹陷中心线以西油气储量预测

齐家—古龙凹陷是松辽盆地的主要油气源区。为了预测该凹陷中心线以西部分油气储量,利用油田规模序列法对研究区内油气田的数量、规模及其总储量进行了预测。预测结果表明,本区的油气田规模在双对数坐标上呈非常好的线性关系,预测误差相当小,预测待发现储量为0.93×108t,尚有32个油气田待发现。根据本区构造、圈闭、储层的发育以及油气生成、运移等特征分析,油气田储量和数量主要发育在齐家—古龙凹陷的西部。     

基于储量增长模型和概率分析的大油气田储量增长评价方法及其在中东地区的应用

全球每年约有70%的新增油气储量来源于已发现大油气田的储量增长。基于单个大油气田储量增长因素的概率分析和大油气田产、储量统计分析,提出了储量增长评价新方法,建立了中东地区大油气田储量增长模型,并进行了潜力预测。研究表明,预测截至2042年Halfaya油气田储量增长的因素为提高采收率、储量升级、油田扩边、发现新层系,所引起的石油储量增长分别为30.8×10~8桶、7.5×10~8桶、4.3×10~8桶和3.2×10~8桶,所引起的天然气储量增长分别为0.8×10~8桶油当量、2.7×10~8桶油当量、2.7×10~8桶油当量和5.7×10~8桶油当量;中东地区大油田和大气田储量增长变化趋势较为相似,储量增长高峰期主要位于开发早期和中期;截至2042年中东地区167个大油田储量增长潜力为2103×10~8桶,64个大气田储量增长潜力为1018×10~8桶油当量;用同一个样本点对概率法和统计法的研究结果进行了验证,两种方法吻合程度较高。该方法通过解剖个体特征,分析整体规律,由已知推测未知,实现了统计法、概率法和地质分析法的有机结合,可以进一步用于全球大油气田储量增长研究。     

研究程度低的含油气盆地中油气田数量或然性特征的评价

用维布尔分布法逼近含油气盆地中油气田的总数量。采用了反映油田数量的统计学特征与帕列托截断分布参数有关的公式。介绍了在已查明的几个大型油气田储量的基础上，计算油气田数量的方法，并确定了它们的统计学特征。     

利用油气显示频度优化勘探选区

在相对成熟的盆地中,面对剩余油气资源质量变差、条件更复杂的情况,如何选准勘探区块,加快发现大油气田,是实现中国油区的接替和转移、油气储量和产量的持续上升的关键因素。在研究苏北盆地油气分布规律和勘探经验中发现,利用三级构造或断块群上早先钻井的油气显示概率,可以很好地判定探区是否富集油气,据此提出定量预测大油气藏分布和优选区块的新方法。实践检验,该方法在苏北盆地、塔里木盆地的预测与勘探结果相当吻合。     

埕北35井组平台及海底管道油气集输系统的工艺设计

经多方案技术经济对比，决定胜利浅海油田埕北35井组平台及海底管道油气集输系统采用无人值守平台和海底管运输油、油气混输上岸方式，即利用井口剩余压力（达2．0MPa）将油气经海底管道直接混输至桩古46加热站，经加热后再输送至海二接转站。该系统具有平台小型化、流程简单、设施少、井口平台与生产平台分开布置，管理方便、投资与运行费用低等特点。该系统主要是由平台流程（包括油气收集流程、加药流程和海水流程组成）与海底管道（采用保温双层管结构）组成，主要设备有计量分离器、电加热器、海水泵、药剂泵、药剂罐及流量计。最后介绍了井口平台与生产平台的结构，并对配电及自控设计进行了简要说明。