超深水海洋双梯度钻井技术

在海洋超深水钻井过程中遇到了一系列问题,为解决这些难题,石油工业提出了双梯度钻井技术的概念,并研制了海底钻井液举升系统。文中介绍深水海洋钻井所遇到的困难,双梯度钻井技术的概念和优点,海洋钻井液举升系统的组成。     

海洋深水双梯度钻井用水下装备

根据我国勘探开发深水油田的需要，介绍了用于深水的先进的双梯度钻井工艺，给出了实现双梯度钻井的几种方案，提出了双梯度钻井所需要的水下设备。     

深水双梯度钻井技术研究进展

深水双梯度钻井技术主要包括海底泵举升钻井液、无隔水管钻井、双密度钻井等,可以很好地解决深海钻井中的技术难题。目前已发展了多个双梯度钻井系统：Conoco公司和Hydril公司的海底钻井液举升钻井系统,Baker公司和Transocean公司的DeepVision钻井系统,Shdl的SSPS海底泵系统,AGRSubsea公司的RMR无隔水管钻井液回收系统,MTI公司的空心微球双梯度系统以及路易斯安那大学的隔水管气举、稀释系统。与常规钻井比较,双梯度钻井优势明显,它能以更低廉的成本、更短的建井时间、更安全的作业、更高的产量实现深水油气勘探开发,因此,双梯度钻井技术在中国深水油气开发中具有显著的优势和巨大的潜力。图4参30     

深水双梯度钻井技术分类及其研究进展

简述了双梯度钻井技术的原理。双梯度钻井系统可分为海底泵举升方案、无隔水管方案、注低密度介质方案3种类型。分析了国外公司研制的几种双梯度钻井系统的工作原理、以及技术特点。介绍了国内在双梯度钻井技术方面的研究进展,有利于促进我国深海油气勘探技术的发展,并降低钻井成本。     

海洋深水钻井技术研究

在过去10年，尽管深水勘探和开发工作大规模开展，但到目前为止，深水钻井仍是一个不成熟的前沿领域。介绍了目前深水钻井的一些主要难题，指出了深水钻井面临的挑战，并对解决深水钻井难题的方法进行了探索。根据国外深水钻井的经验，提出了双梯度深水钻井及膨胀管技术等适合深水钻井的技术方法，并对适合深水钻井的钻井液体系进行了研究。     

深水CML双梯度钻井钻井液液位高度优化设计

为了优化井筒压力剖面,实现更大的钻进深度,建立了CML双梯度钻井钻井液液位高度优化模型。模型以地层压力窗口为约束条件,以井底压差最小化作为优化目标,对钻井液液位高度进行优选。通过案例分析了钻井液密度、泥浆泵排量、安全余量等参数对优化结果的影响。研究结果表明,相比于泥浆泵排量,最大钻进深度、井底压差与最优钻井液液位高度受钻井液密度的影响更显著;相比于不考虑安全余量,考虑安全余量会使井筒压力更加安全地落在压力窗口内,但会明显降低最大钻进深度。采用优选后的钻井液液位高度,既能实现更大的钻进深度又能降低井底压差,同时保护储层。     

深水双梯度海底举升钻井系统水力参数优化设计

针对深水钻井中遇到的地层压力与破裂压力余量过窄的问题,Conoco和Hydril公司共同研发了深水双梯度海底钻井液举升钻井技术(Subsea Mudlift Drilling,简称SMD)。基于SMD钻井系统的工艺原理,结合钻井水力学基础知识,建立了一种适合SMD钻井系统的水力参数计算模型,以最大钻头水功率为目标进行SMD钻井系统水力参数优化设计。对国外发表文献中的实钻数据进行验证,该水力参数计算模型得到的各管汇压耗与实际压耗误差在5%以内,计算结果表明该水力参数计算模型具有较高的精度。     

基于井下分离的深水双梯度钻井参数优化

为解决深水窄压力窗口安全钻井问题,设计了一种基于井下分离的新型深水双梯度钻井方式,通过室内实验验证了井下分离的有效性和实现井筒双梯度的可行性,对钻进过程中的动态井筒压力进行计算,并针对该钻井方式建立了钻井参数(包括分离器位置、分离效率、注入体积分数、钻井液密度、井口回压、排量)优化模型。通过实例分析了不同控制参数条件下及不同窄安全压力窗口下的钻井参数优化问题,结果表明井筒压力剖面得到优化,可适应深水窄压力窗口,实现更大钻进深度;利用最优化模型,可以获得更小的钻井井底压差,从而提高钻速,同时保护储集层;优化过程中始终保证动态变化的井筒压力在安全压力窗口内,可有效避免因压力不平衡导致的井下复杂情况。图8表4参18     

双梯度钻井技术原理研究

双梯度钻井技术是国外近年来提出的一种深水钻井技术新概念,已开发了相关设备和工艺,并开始进入工业应用。建立理论公式和仿真模型,对双梯度钻井技术原理进行了研究。就工程应用意义而言,双梯度钻井技术原理的实质含义主要是泥浆密度的可调范围变大。提出了双梯度钻井效果因子,可供工程应用参考。     

创海洋深水钻井新纪录

据《世界石油》1983年四月号报导,法国道达尔勘探公司及其合作者,使用索那特(Sonat)海洋钻井公司动力定位钻井船“海洋发现者7号”(钻机最大工作水深为1828米,钻机能力为7620米)及专门深水隔水导管,在地中海中1714米水深,成功地打了一口1879米深的探井—GLP-1号,创造了钻井水深世界新纪录,并打破了该钻井船早些时候     

海洋深水钻井钻井液研究进展

针对海洋石油勘探深水钻井遇到的复杂问题:井壁稳定性,钻井液用量大,地层破裂压力窗口窄,井眼清洗问题,低温下钻井液的流变性,浅层天然气与形成的气体水合物,对海洋深水钻井中使用的钻井液进行了综述.目的在于借鉴国外成功经验,为中国今后开展海洋石油勘探深水钻井方面的研究工作做一些技术信息的铺垫;并结合国外海洋深水钻井液研究现状,提出了对中国海洋深水钻井的钻井液研究的几点建议.     

国外超深水钻井新技术

目前国外超深水钻井采用双井架钻机技术和高效钻机技术。分别介绍了这2种钻井技术的设备配置和钻井过程,并对双井架钻机中的A形双井架平台和塔形双井架平台做了简要分析。对2种钻机的对比分析表明,双井架钻机钻井效率相对较高,但高效钻机具有协同作业的特点,其设备配置简单,操作空间大;这2种钻井技术与传统钻井技术相比,通过设备与钻机的协同和并行作业,可以省去普通钻井作业过程中的非关键钻井作业,提高钻井效率,节省钻井时间。     

海洋深水救援井钻井关键技术

深水钻井具有较高风险,在救援井设计方面,国内外没有相关标准规范可参照,深水井实施救援井作业的数量也很少。为了保证深水油气田安全高效开发,结合中国南海深水钻井的需要,对深水救援井的井位选择、井眼轨迹设计方法、探测定位技术、连通技术、动态压井方法等一系列关键技术进行了整理和分析。救援井的井位选择需考虑海底地质条件、洋流、风向、热辐射、商业保险等因素,救援井井眼轨迹需根据连通点位置、探测定位工具的要求、轨迹实施难度进行设计,连通方式首选直接钻通事故井井眼,动态压井方案的制定应结合钻井船的能力优选最高效安全的压井方案。研究结果对于建立深水救援井设计体系具有一定的参考价值。     

海洋深水钻井的钻井液研究进展

在参阅大量海洋深水钻探方面的技术文献资料的基础上 ,对海洋深水钻探中的钻井液使用作了归纳和总结。目的在于借鉴国外成功经验 ,为我国今后开展这方面研究工作做一些技术信息方面的铺垫 ;还结合国外海洋深水钻井液研究现状 ,提出了对海洋深水钻井的钻井液研究的几点建议。     

海洋深水钻井关键技术及设备

随着世界海洋油气资源勘探开发水深的不断增加,海况环境变得更加复杂,钻井难度越来越大,对钻井工程提出了更高的要求。针对深水钻井面临的难点,对喷射下导管技术、动态压井技术、双梯度钻井技术以及微流量控制钻井技术等深水钻井技术进行了阐述,分析了各自特点和适用性,为国内海洋钻井设计和施工进一步走向深水提供指导。     

海洋内波流对深水钻井影响技术分析

内波流是发生在海洋中的一种神秘的水下巨浪,它对海上作业设施和人员生命危害极大.描述了内波流形成和发展特性,介绍了南海北部存在内波流的现象,对海洋工程、石油钻井平台和海底石油管道造成严重的威胁.通过海洋石油981深水钻井平台在南海预防对抗内波流作业实例,提出应加强对南海内波流的认识,制定更加有效的应对措施,以确保南海海域...     

超深水钻井平台钻井系统精度控制技术

基于模块建造技术、公差分解技术以及船体建造技术的基本理论,对第七代超深水钻井平台钻井系统建造过程中的关键精度控制技术进行论述,具体介绍"蓝鲸一号"的双钻塔钻井系统的精度控制方案。该方案可保证"蓝鲸一号"双钻塔钻井系统的成功安装。     

海底泵举升双梯度钻井技术进展

海底泵举升钻井液方式的双梯度钻井技术是一种非常规钻井方法,它依靠海底泵和1条小直径上返管线把钻井液和钻屑从海底循环到海面。海底泵举升钻井液钻井技术主要分为SMD系统、DeepVision双梯度钻井系统及SSPS双梯度钻井系统。在介绍海底泵举升钻井技术优势及风险的基础上,对双梯度钻井技术的发展现状进行了阐述。我国的双梯度钻井技术研究刚刚起步,主要是对注空心球、隔水管气举等方案的双梯度钻井原理、水力学计算及实施方案等进行研究。建议加快我国深水油气资源的勘探步伐,形成一套能指导我国深水油气开发的钻井技术体系。     

海洋石油深水钻井作业风险分析及应对策略探讨

以现阶段我国在海洋油气深水钻井方面所应用技术的水平为基础,结合大陆海洋的环境条件和资源分布特点,对相关的技术难题进行了分析,综合相关的关键技术,提出了一些切实可行的发展建议,以期帮助和促进我国相关技术的长足发展,使海洋中丰富的油气资源能够得到更加顺利和充分的开发与利用。