深水气井测试过程中水合物相态曲线的研究与应用

针对深水气井测试过程中井筒温度场的变化带来水合物生成的巨大风险,易导致测试管柱堵塞、环空出现较大的带压值等严重问题,对水合物生成相态曲线在深水气井测试过程中的多方面应用进行了研究。首先在深水气井测试井筒温度场精确预测的基础上,结合水合物相态曲线,定量预测了测试期间管柱内水合物的生成区域,计算得出了测试管柱上的化学药剂注入阀的下入深度,并设计确定了测试期间井筒及地面油嘴处水合物抑制剂的注入量,形成了深水气井测试水合物相态曲线应用方法。该方法在南海深水某气井进行了综合应用,计算得出该井测试期间化学药剂注入阀下入深度为2 450 m,井筒及地面油嘴处水合物抑制剂注入分别为甲醇和（3%～5%）乙二醇,综合应用测试作业工作制度,测试期间井筒无水合物生成,地面油嘴处水合物生成注入抑制剂后压力下降约13.6%,保证了现场测试作业的成功实施,可为其他深水气田测试过程中天然气水合物的防治提供借鉴。      

深水气井测试管柱内天然气水合物沉积堵塞定量预测北大核心CSCD

天然气水合物堵塞预测是进行水合物防治方案设计的重要依据,目前针对深水气井测试实践作业中所采用的水合物生成热力学预测理论仅能初步判断测试管柱中水合物的生成位置。基于气、液两相接触关系及气、液相间传质传热特征,考虑天然气水合物生成和沉积速率,建立了深水气井测试管柱内天然气水合物沉积堵塞定量预测模型,并以南海西部深水气井X井为例对测试管柱内水合物堵塞高风险区和沉积堵塞程度进行了定量预测。研究结果表明,本文建立的深水气井测试管柱内天然气水合物沉积堵塞预测模型计算结果具有较高的计算精度,可满足测试作业工况要求;深水气井测试管柱内水合物堵塞多发生在最大过冷度附近;产出气体内存在自由水测试工况下,水合物堵塞发生的风险远高于无自由水工况,产气量减小将增大水合物堵塞风险区域;初始无自由水测试工况下,产气量增加将增大水合物堵塞风险;在测试初期较短时间内,水合物沉积对气体产出影响不大,当测试时间超过安全作业窗口,水合物堵塞风险剧增。本文的研究成果对于深水气井测试管柱内天然气水合物的防治具有一定指导意义。     

深水气井测试中天然气水合物的抑制和调控方法

深水气田完井测试过程中,井筒温度场的变化会使油气热量散失,导致生成天然气水合物、环空出现较大的带压值等严重后果,影响油气井的安全完井、测试及井筒的完整性。文中分析和对比研究了水合物热力学抑制剂注入、井下节流、保温油管和保温测试液等水合物抑制机理和调控方法,对研制成功的保温测试液进行了性能评价。用不同方法计算和模拟了深水测试过程中的井筒温度场,并对南海西部2口深水气井现场测试中水合物抑制剂注入和保温测试液进行了分析。现场应用表明,保温测试液能有效抑制水合物生成,且具有工艺简单、可控性好、危险程度低等优点,不仅填补了国内深水水基保温测试液技术的空白,还保障了深水测试作业安全顺利实施,有力地促进了深水测试关键技术的研发和应用。     

深水气井测试管柱内天然气水合物沉积堵塞定量预测

天然气水合物堵塞预测是进行水合物防治方案设计的重要依据,目前针对深水气井测试实践作业中所采用的水合物生成热力学预测理论仅能初步判断测试管柱中水合物的生成位置。基于气、液两相接触关系及气、液相间传质传热特征,考虑天然气水合物生成和沉积速率,建立了深水气井测试管柱内天然气水合物沉积堵塞定量预测模型,并以南海西部深水气井X井为例对测试管柱内水合物堵塞高风险区和沉积堵塞程度进行了定量预测。研究结果表明,本文建立的深水气井测试管柱内天然气水合物沉积堵塞预测模型计算结果具有较高的计算精度,可满足测试作业工况要求;深水气井测试管柱内水合物堵塞多发生在最大过冷度附近;产出气体内存在自由水测试工况下,水合物堵塞发生的风险远高于无自由水工况,产气量减小将增大水合物堵塞风险区域;初始无自由水测试工况下,产气量增加将增大水合物堵塞风险;在测试初期较短时间内,水合物沉积对气体产出影响不大,当测试时间超过安全作业窗口,水合物堵塞风险剧增。本文的研究成果对于深水气井测试管柱内天然气水合物的防治具有一定指导意义。     

深水高产气井测试实践与工艺分析

介绍了一种适用于中国南海的海洋深水高产气田地层测试技术,在南海特殊环境气候以及存在出砂和形成水合物等难题状况下,通过地质解剖、工艺选择并采取有针对性措施．利用地质数据采集工艺、完井与测试工程设计、地面流程设计技术取得了深水测试井（荔湾3—1—2深水评价井）测试作业的成功,在中国海上创造了第一个成功深水测试范例,为类似深水测试技术的实施打下了基础。     

超深水气井测试作业运作模式与关键技术——以我国南海首口超深水井LSE1井为例

南海超深水气井LSE1井测试作业是在更为恶劣的海洋环境,技术手段更为复杂,对测试工具的安全性要求更高的条件下进行的,通过一系列深水测试项目的成功实施,逐步形成了超深水气井测试作业的运作模式及关键作业技术。在运作模式上,统筹考虑勘探开发一体化模式进行井位优选和放喷产量设计,持续秉承引进、吸收、创新、应用的原则,加强深水测试关键技术及装备的研究投入和研发团队建设,完善了技术支持体系;细化管理措施,进而有效支持了测试作业安全高效进行。在技术研究上,改进创新使水合物综合防治、模块化流程改进设计、测试管柱系统优化设计等技术更为成熟,优化测试管柱配置形成新型一开一关测试技术,有效规避了测试期水合物生成风险、地层出砂风险及管柱安全风险,从而为我国深水油气勘探提供了有力的技术支持。     

南海深水天然气测试关键技术

抑制水合物生成是深水天然气测试所面临的一个重要问题,我国目前还没有这方面的实践.LW2井位于我国南海深水区,其所在海域水深近1500 m.在LW2井天然气测试过程中,对如何抑制水合物生成以及如何取全测试资料进行了探索与实践,成功获取了开发设计所需资料,并为今后深水天然气测试积累了经验.     

深水气井测试水合物抑制剂优选及注入方法

深水气井测试时存在高压、低温等适宜水合物生成的环境,水合物一旦生成就会迅速堵塞管柱,严重影响作业安全且处理成本高。水合物生成预测及预防是深水气井测试的关键技术之一。在南海东部已有深水气井测试成功经验的基础上,通过实验研究和理论分析等方法对几种常见的热力学、动力学抑制剂对甲烷相平衡温度的影响进行了研究对比,优选出甲醇作为水合物抑制剂;综合考虑水深、气产量等因素,通过理论模拟提出了具体的注入方法,并给出了便于操作的注入图版。本研究成果为我国深水气井测试探索出了一套可行的水合物抑制方法。     

地面测试中天然气水合物影响分析及工艺技术对策

油气井地面测试过程中由于天然气经过针阀、弯头、孔板等很容易形成水合物,导致测试管线堵塞,影响测试安全。四川油气井测试公司近几年来对如何抑制油气井测试过程中天然气水合物的生成做了大量工作。文中分析了地面测试过程中天然气水合物的形成条件和控制措施,并结合这些控制措施在川渝气田的实际应用效果,进行了综合分析和总结,对今后地面流程测试工艺中针对水合物方面的设计、施工和地面流程本身做进一步改进提供了一定的依据。     

中国在南海发现首个自营深水高产大气田

<正>中国海洋石油总公司2014年9月15日宣布,"海洋石油981"钻井平台日前在南海北部深水区测试获得高产油气流。据测算,这是中国海域自营深水勘探的第一个重大油气发现。此次发现的陵水17-2气田距海南岛150km,其构造位于南海琼东南盆地深水区的陵水凹陷,平均作业水深1 500m,为超深水气田。陵水17-2气田测试日产天然气5 650万立方英尺(约合160×104 m3),相当于9 400桶油当量,创造了中海油自营气井测试     

南海东部深水气田完井作业实践

南海东部海域某深水气田应用第六代半潜式深水钻井平台West Hercules和HYSY981平台顺利完成了9口井的完井作业,平均单井作业时间为41.03 d。在介绍该气田深水完井技术工艺特点、分析完井生产管柱设计原理的基础上,结合该气田的井况及环境特点,对深水完井作业难点及施工措施进行了系统的梳理,形成了一套完善的深水完井作业技术,包括材料防腐、水合物的防治、环空圈闭压力管理、生产管柱优化设计、压裂充填作业、井筒连续清洁、水下采油树安装和更换、复杂情况应急处理、精细施工等。清井放喷测试以及投产前的功能测试表明,各井产量及完井设备工作状态均达到投产要求。该套技术可以为今后其他深水油气田完井设计和施工提供借鉴。     

海域天然气水合物试采实践与技术分析

天然气水合物作为当下备受关注的潜在新型清洁能源资源,绝大部分赋存于水深大于300 m的海底沉积层中,日本与中国相继应用深水钻井船和半潜式平台进行了海域天然气水合物的试采实践,均取得一定成果。中国南海海域天然气水合物储量丰富,进一步探究行之有效的方法与工艺,实现安全、稳定、高效的商业化开采,对于解决日益严峻的能源紧缺及环境恶化问题具有重要意义。通过国内外技术调研,对降压、注热、注剂等开采方法进行研究,结合日本海域天然气水合物的试采实践,对其试采的前期准备、设计准则与难点、工艺方案、生产测试系统关键组成部分以及存在的气液分离效率、出砂、流动保障等问题进行深入分析,并提出了相关的优化改进建议,为后续海域天然气水合物试采设计和施工提供借鉴。     

南海天然气水合物的形成条件和分布特征

从物理海洋、古气候、沉积环境和构造环境分析入手,研究了南海天然气水合物的形成条件。研究结果认为,在整个南海海域,天然气水合物生成的条件是存在差别的。南海东北部,在氧同位素2、4、6期,由于菲律宾海的高盐度海水的注入,使这里的生物生产率特别高,陆坡上沉积了丰富的有机物质,加上此期间该处的沉积速率高,为天然水合物的生成具备了物质条件;另外,自中新世末以来,由于菲律宾海板块与欧亚板块在台湾地区发生碰撞,对南海北部产生北西向挤压,加快了流体在沉积物中的活动,为天然气水合物的生成具备了良好的构造环境。因此,研究认为南海东北部陆坡应是南海天然气水合物最丰富的地区。     

三立柱大型半潜式生产储卸油平台设计

针对中国南海典型深水油气田开采,结合陵水17-2深水油气田开发工程项目,提出一种三立柱高效大型半潜式生产储卸油平台新船型概念,具有2万t上部组块有效载荷和2万m3原油储油功能。该三立柱深水半潜式生产储卸油平台与目前四立柱半潜式生产平台船型相比,减少1组立柱-浮箱-锚链,采用大跨度三角形桁架式轻型甲板设计和自主研发油水置换高效储油技术,有效载荷比显著提高,可以大幅降低平台建造与安装工程总成本,为南海深水油气田开发提供一种高效低成本的技术解决方案。     

天然气水合物研究进展和南海北部勘探前景初探

天然气水合物是当今世界油气地质勘探家们研究的热点 ,亦是新世纪科技界与能源界以及环保界所非常关注的核心主题 ,文章拟就此进行粗略的分析与探讨 ,以期起到抛砖引玉之作用 ,并对南海北部陆缘盆地深水区天然气水合物的前瞻性研究与勘探开发有所裨益 !     

基于临界流量的深水探井测试关键技术与实践——以琼东南盆地深水区为例

深水探井测试对于深海油气田的勘探发现和开发方案的制订起着至关重要的作用。为此,针对琼东南盆地陵水凹陷深水测试面临的海床温度低、管柱压力大,以及地层水或凝析水具有生成天然气水合物(以下简称水合物)堵塞测试管柱等技术难题,在分析总结南海北部珠江口盆地多口深水探井与国外合作测试作业成功经验的基础上,研究形成了该区测试期水合物形成区域预测及水合物防治方法;建立了基于临界测试流量设计测试工作制度;结合地质录井、MDT测井等资料.建立了可视化数值试井模型并对压力恢复时间进行合理设计;通过对深水测试管柱结构的优化,提出了深水测试一开一关的测试程序,从而达到多开多关测试程序的功能;通过对地面测试流程的模块化方案设计,增强了深水测试的安全性和高效性。实践结果表明:测试期间水合物和地层出砂得到了有效防治.测试管柱及模块化地面流程经受住了高产气流的考验,获得了完整的测试资料,节省了测试时间,达到了准确评价储层的目的,并基本形成了我国的深水油气井测试技术。     

OBS技术在南海天然气水合物勘探中的应用

海底地震仪(OBS)能够全方位同时记录纵波和转换横波,记录的资料具有信噪比高等特点,近年来在我国得到快速发展,并广泛应用于南海天然气水合物的勘探和识别,取得了良好的应用效果。以国内OBS技术发展史为基础,介绍了中国南海天然气水合物勘探历程,论述了OBS技术在水合物识别方面的必要性,列举了OBS技术勘探水合物的实例,并对OBS资料的处理、解释及反演技术进行了梳理,现有文献表明OBS技术在地层弹性参数反演、判定储层储集类型、水合物饱和度估计等方面发挥了重要作用,最后对OBS技术未来的发展及应用方向进行了展望。认为将OBS资料用于渗漏型水合物地震各向异性研究是未来的一个重要研究方向。     

基于机器学习方法的天然气水合物稳定带厚度计算

随着互联网大数据发展,人工智能算法逐渐能自动学习数据特征和挖掘大数据隐藏的信息,且其预测结果具有极高的准确度和可靠性。机器学习是人工智能的核心算法,目前已应用于多个领域,在地球科学领域的应用也已兴起。天然气水合物稳定带是评估水合物资源潜力的关键参数,其准确性直接影响水合物勘探进程和结果。前人在计算水合物稳定带厚度时往往采用较为简单的模型,忽略气体组分、热导率等因素的影响,计算结果存在较大偏差。基于不同海水盐度和气体组分条件下的天然气水合物实验数据构建机器学习模型,利用机器学习算法预测天然气水合物的相平衡条件;进而结合南海北部的气体组分、热流、热导率等数据,计算得到南海北部水合物稳定带厚度。结果分析表明机器学习模型预测的水合物相平衡曲线与实验数据高度吻合,决定系数高达0.997。计算的南海北部水合物稳定带厚度与水合物钻井和地震资料揭示的结果基本一致。 本研究提供了一个机器学习算法在水合物稳定带厚度估算中的应用实例,表明人工智能算法在未来天然气水合物资源预测和潜力评价中具有较大的应用前景。     

天然气水合物成因类型及成矿特征与南海北部资源前景

世界上迄今勘查发现的天然气水合物成因类型,根据其烃气源构成及供给特点与成矿特征,可划分为自源生物气扩散型、他源热解成熟气渗漏型以及自源生物气—他源热解气混合型3大类,但目前自然界分布比较普遍的是“自源生物气扩散型”水合物,其他类型天然气水合物由于受烃气源供给及输送通道等条件制约,仅限于存在深部烃气源供给输导系统的局部地区。南海北部深水盆地新生代处于准被动大陆边缘的区域地质背景,具有北部拉张裂陷的大陆边缘性质,其凹陷裂陷深、沉积充填规模巨大,不仅有利于深水油气藏的形成,而且亦是天然气水合物形成与分布的有利区域。初步预测表明该区不但深部具有丰富的深水油气,而且浅层深水海底沉积物中天然气水合物资源潜力巨大。     

天然气水合物裂隙输导系统地震表征

南海是世界4大海洋油气聚集中心之一,南海北部陆坡已发现多个油气田和天然气水合物（以下简称水合物）矿藏。依靠高精度的地震探测技术,近年南海水合物矿藏的勘探大有进展,但是地震检测技术的成功率有待提高。科学钻探证实,单纯依靠稳定带中识别BSR寻找水合物有多解性,而水合物成藏系统的研究,尤其是对运聚输导系统的研究目前还不够深入。裂隙是南海北部水合物成藏成矿的主要输导体系,为有效表征水合物的裂隙输导系统,该文结合油气藏运聚系统研究的成功经验,将常规油气勘探中已成功应用的裂隙识别技术,应用到琼东南海域似海底反射区,成功雕刻表征出了水合物裂隙输导体系,并基于结果讨论了其运移效能。裂隙地震表征可作为水合物输导体系的研究手段应用于其成藏系统的研究。