一艘多功能油轮开发一个油田——采用世界多项先进水平井技术和水下井口系统开发中国南海陆丰22-1油田

陆丰22—1油田开发简况,陆丰22—1油田开发方案(油藏及原油特点,5口水平井开发、油田设施、生产预测)和生产设施(水下系统、浮式生产储卸装置、处理装置、沉没式转塔生产系泊系统、环境与安全)及组织机构与培训,陆丰22—1油田开发钻井的6个主要难点及克服这些难点所采用的9项高新技术,陆丰22—1油田开发成功的启示。     

地质导向系统的研究与应用

地质导向系统是90年代中期开发出来的定向钻井新技术,是对石油钻井工业的一次技术革新。在海洋石油的定向井、延伸井和水平井钻井工程中,该系统有着广泛的应用前景,尤其在地质环境复杂、精度要求较高、工程条件较为恶劣无法进行电测等情况下,更显出其优越性。1997年南海东部陆丰22-1油田开发水平井应用了该系统,收到了良好的效果。在断层发育带和地层岩性不纯等极其复杂的地质环境下,成功地进行“软着陆”并钻成长度超过2000m的水平井。文中介绍这一新技术在陆丰22-1油田开发井的应用情况,着重分析其应用结果,研究其在南海东部地区的发展。     

地质导向系统的研究与应用

地质导向系统是90年代中期开发出来的定向钻井新技术,是对石油钻井工业的一次技术革新。在海洋石油的定向井、延伸井和水平井钻井工程中,该系统有着广泛的应用前景,尤其在地质环境复杂、精度要求较高、工程条件较为恶劣无法进行电测等情况下,更显出其优越性。1997年南海东部陆丰22-1油田开发水平井应用了该系统,收到了良好的效果。在断层发育带和地层岩性不纯等极其复杂的地质环境下,成功地进行“软着陆”并钻成长度超过2000 m 的水平井。文中介绍这一新技术在陆丰22-1油田开发井的应用情况,着重分析其应用结果,研究其在南海东部地区的发展。     

水下GPS定位技术在流花 4-1 油田井口定位中的应用

在国内首个采用深水开发模式自营开发油田——流花 4-1 油田(LH4-1 油田)的钻井作业中,要求对水下井口精确定位和井口导向基盘方位精确控制,为满足作业要求,采用了水下GPS定位技术。该技术利用水声相对定位技术与GPS水面高精度定位技术相结合的方式,经过比较分析水声定位技术三大系统长基线定位技术、短基线定位技术和超短基线定位技术的特点,在 LH4-1 油田水下井口定位作业中选用了长基线定位系统与GPS定位系统组合形成的组合定位系统,编制了水下无线罗经和水下机器人配合下水下井口精确定位及井口导向基盘控制的详细施工程序。作业后测量表明,定位精度均满足设计要求,取得了良好的实施效果,圆满解决了 LH4-1 油田钻井水下井口精确定位及基盘方位精确控制的难题。      

流花4-1油田水下复合电液控制系统设计与应用

流花4-1油田水下生产项目是我国自主开发深水领域的第一个项目,该油田是依托老油田生产的边际油田,老油田所采用的直接电液控制系统已无法满足生产要求,因此设计了水下复合电液控制系统并进行了成功应用。该系统在增加了水下电力通讯单元和水下控制模块基础上,利用脐带缆技术实现了批量数据传输,使整个系统的水下传感器和执行器实现了规模化和自动化,增加了系统的安全性、可操作性和良好的数据反馈性,为流花4-1油田的稳产打下了坚实基础。     

流花4-1油田水下双电潜泵完井系统设计

流花4-1油田是我国第一个自营开发的深水油田。为了减少该油田修井作业次数,降低油田开发及维护费用,首次开展了双电潜泵完井技术的应用研究,设计出了双电潜泵完井系统,并根据油田的油藏特点和配产数据进行了电潜泵相关的水下设备选择和电潜泵机组设计。现场应用表明,所设计的双电潜泵完井系统可以实现较长时间的采油周期,有效减少修井作业次数,具有良好的开发效果和显著的经济效益。     

流花4-1油田水下电潜泵远程控制系统研究及方案设计

流花4-1油田是我国第1个基于深水开发模式采用水下生产设施开发的油田,其电潜泵驱动电机与变频器之间的距离长达15.5 km,给电潜泵远程控制提出了挑战。针对电潜泵远程控制带来的风险,开展了流花4-1油田水下电潜泵远程控制系统研究和方案设计,最终选用PF7000型中压变频器控制系统成功解决了水下电潜泵长距离控制所面临的电机侧电压值偏离、电压变化率大、电机绝缘影响和输出电流谐振影响大等技术难题,实现了8口井水下双电潜泵一次性投运成功。远距离中压变频控制系统在流花4-1油田生产控制中的成功应用在国内尚属首次,可为我国海上其他油田水下电潜泵远程控制提供借鉴。     

珠江口盆地陆丰13-1油田古近系恩平组突破及其重要意义

基于立体开发理念,在剖析陆丰凹陷构造演化和成藏组合特征、深化陆丰13-1油田新近系挖潜研究的基础上,提出了从古近系到新近系惠陆低凸起构造高点"漂移"的新认识;采用从定性到定量的储层描述技术组合,揭示了古近系恩平组地层沉积特征和储盖组合配置关系;通过陆丰地区钻井资料分析,总结了陆丰凹陷古近系油气成藏模式.在上述研究的基础上,成功地推动了古近系评价并LF13-1-9PH井的钻探,发现了珠江口盆地第一个具商业价值的古近系恩平组油藏.构造高点"漂移"规律认识上的突破,推动了陆丰13-1油田古近系恩平组的突破,对南海珠江口盆地古近系勘探开发具有重要意义.     

随钻测井技术在陆丰X油田水平井钻探中的应用

海上油气田开发初期井资料相对较少,利用有限的几口探井、评价井想认清楚油气田的构造、储层特征无疑相当困难,如何在地质认识不确定性较大的情况下实现油气田的高效开发是海洋石油工作者一直努力解决的难题。陆丰X油田位于陆丰X构造西高点,在油田翼部构造不落实、动油水界面不确定的情况下,为高效开发该油田,经研究决定全部采用水平井开发,钻投时间间隔明显缩短。在水平井钻探过程中,充分利用随钻测井技术,不仅为水平井钻探地质导向提供依据,保证了对水平井轨迹的有效控制及完井方式的合理制定,也深化了该区的地质认识,促进了整个方案高质量、高效率的完成。     

水下井口回接工艺在边际油田开发中的应用及改进

水下井口回接是海洋石油钻井工程中的一项特殊工艺。为降低开发成本,提高边际油田的开发效益,利用临时弃井的井进行水下井口的回接,并在此基础上建造小型生产平台是开发边际油田一项不错的选择。于1988年钻探的BZ34-3-2D井,试油显示较好,采用了保留水下井口的临时弃井。介绍了井口回接工艺以及该工艺在BZ34-3油田的应用中遇到的困难,对常规井口回接工艺进行了改进与创新,利用水下摄像技术观察水下井口情况,最终回接成功,对今后水下井口回接作业有一定的指导作用。     

珠江口盆地陆丰12-A油田“断-脊-盖”耦合远源成藏模式

珠江口盆地陆丰凹陷历经40年勘探,发现了10余个商业油藏,其中大多数油藏分布于生烃中心15 km范围内,而远源目标的成藏主控因素复杂,取得勘探发现的难度较大。陆丰12-A油田与其生烃洼陷陆丰15洼的水平距离长达28 km,是迄今为止陆丰地区已知的油气运移距离最远的、主力油层全充满的商业性油藏。通过构造、沉积、成藏综合分析,对陆丰12-A油田的成藏模式进行解剖,研究表明,在油气运移路径上“油源断裂-构造脊-致密盖层”耦合关系好,使油气得以长距离运聚成藏。其中,成藏期活动的油源断裂是油气垂向运移的关键,古隆起与构造脊是油气侧向汇聚的有利方向,稳定分布的致密盖层是油气远源成藏的保障。该油田的发现大大拓展了陆丰凹陷的勘探边界,对其长距离运聚成藏的研究在陆相盆地远源勘探实践中具有一定的借鉴意义。     

钻杆断裂原因分析及预防措施——以陆丰13-1油田LF13-1-10A井钻杆为例

通过对陆丰13-1-10A井钻杆断口进行宏观与微观分析以及断裂钻杆化学成分、力学性能和金相组织试验分析,结果表明钻杆材质符合有关标准规定,钻杆断裂属于疲劳断裂。通过对钻杆在发生断裂井段的受力情况进行分析,发现钻杆在该井段处受到连续交变循环应力载荷,最终导致了钻杆的疲劳断裂。根据油田实际情况及研究结论,得出同一根钻杆在该井段的最大安全转数极限值,在这一井段使用加重钻杆替代普通钻杆,可以大大降低钻杆疲劳断裂的风险。     

陆丰7-2导管架水下常压干式舱焊接维修技术北大核心CSCD

陆丰7-2导管架因平台组块浮托安装未成功导致在导管架主腿水下10m处产生了严重裂纹。为使导管架结构强度恢复至原有设计水平,通过对水下常压干式舱结构、密封、安全设计及强度校核等关键技术的研究,设计了一种可提供干式施工环境的水下常压干式舱,并进行了导管架在常压干式舱中的裂纹焊接工艺设计与修复结构可靠性评估。现场实施表明,对于导管架水深10 m以内的大裂纹维修,采用水下常压干式舱进行焊接维修技术是可行的,而且相比于高压干式舱技术具有易实施、无需饱和潜水资源、施工工期短等显著特点,对今后类似工程具有一定的借鉴意义。     

水下生产系统在浅水边际油气田的应用研究

在总结水下生产系统技术特点及各种水下系统开发模式的基础上,针对浅水边际油气田储量小,所处海域水浅易受渔业作业影响的特点,提出降低工程开发成本的策略,并对浅水条件下水下生产设施的落物和渔网防护问题进行了阐述。研究成果可供浅水边际油气田开发参考。     

陆丰13-2油田滨岸相储层流动单元研究

在沉积微相研究的基础上,选用流动分层指标法,将陆丰13-2油田2370层划分为6类流动单元。研究表明,流动单元与沉积微相具有较好的对应关系,Ⅰ和Ⅱ类流动单元物性较好,主要发育于内砂坝;Ⅲ和Ⅳ类流动单元物性中等,主要发育于外砂坝;Ⅴ和Ⅵ类流动单元物性较差,主要发育于下滨面砂。流动单元的划分加深了对储层内部结构的进一步认识,在沉积微相的指导下,纵向上将2370层划分为31个次一级的构成单元,并实现了流动单元在井间上的对比和预测。     

缓蚀阻垢剂NY-HGA在涠洲12-1油田生产污水处理中的应用评价

涠洲12．1海上油田生产污水温度高（85--90℃）、Cl^-浓度高（12．5～17．8g／L）、矿化度高（30--40g／L），因而具有较大腐蚀性，且成垢离子HCO3^-、Ca2^＋、Mg^2＋等浓度高，SI值为1．96--2．00，结垢性也较强。针对此状况研制了咪唑啉类缓蚀阻垢荆NY-HGA。80℃下在该污水中加入40mg／L的NY-HGA，使A3、N80、K0—95钢的腐蚀速率分别由0．084、0．080、0．068mm／a降至0．059、0．064、0．063mm／a（同时加入20mg／L脱氧荆），使污水结垢率降低96．2％。在涠洲12—1油田生产系统进行NY-HGA应用试验，用美国Corrpro公司的旁通式腐蚀仪在线监测排海污水的腐蚀速率，在原处理工艺条件下（48mg／L缓蚀剂IMC-80-N＋56mg／L阻垢剂V402＋67mg／L清水剂JPA-Ⅱ）腐蚀速率为0．08806mm／a，只加清水荆时腐蚀速率高达0．8663mm／a，不加阻垢荆而改加37mg／L NY-HGA时腐蚀速率为0．02475mm／a，只加清水剂和NY-HGA时腐蚀速率为0．03162mm／a。因此，在涠洲12．1油田用NY-HGA代替IMC-80-N和V402可满足油田腐蚀控制要求．图5表4参5．     

地球化学指纹技术在油气藏连通性及配产研究中的应用——以涠洲12-1油田和东方1-1气田为例

气相色谱指纹及碳同位素指纹分析是近几年发展起来的一种油藏地球化学研究方法。该方法通过分析原油的全烃气相色谱指纹化合物组成或者天然气碳同位素组成的变化规律示踪油藏储层的连通性 ,精确计算多层混采中不同单层的产量贡献以及监测产量随时间的变化。文中利用原油全烃气相色谱指纹及天然气碳同位素指纹技术 ,结合高分辨率地震资料和油层压力测试数据 ,对北部湾盆地涠洲 12 1油田北块及莺歌海盆地东方 1 1气田储层连通性进行了研究 ,并依据不同油气层的全烃气相色谱指纹或碳同位素指纹的差异 ,对涠洲 12 1油田中块 Ⅳ、Ⅵ 油组及东方1 1气田 Ⅱ下 、Ⅲ 气组混层开采的产量分配进行了计算 ,从而为上述两油 (气 )田的生产井网部署以及生产后期开采方案的调整提供了参考依据     

丛式井防碰技术在金县1-1油田的应用

针对金县1-1油田油藏呈条带状分布、开发层位相近,断层众多、井眼轨迹受限,滚动开发、靶点调整频繁,槽口众多、隔水管锤入偏斜,浅部地层松软、造斜难度大等定向井作业难题,综合实施槽口优选和钻井顺序优化、防碰设计精细化、井眼轨迹控制、操作规范化等关键技术措施,形成了一套系统的丛式井防碰技术。该技术在金县1-1油田48口丛式井防碰绕障作业中取得了成功应用,并已推广到辽东湾地区丛式井钻完井作业中,有效保证了钻完井作业的顺利进行,对今后海上其他地区丛式井防碰作业具有借鉴意义。     

MCM-22分子筛催化剂上1-己烯骨架异构化反应的研究

研究了MCM-22分子筛催化剂催化1-己烯异构化的反应性能。在n(H2)/n(1-hexene)=8的条件下考查了水处理温度、反应温度、反应压力对MCM-22分子筛催化剂上1-己烯骨架异构化产物的影响。研究表明：在水处理温度为500℃,反应温度270℃,1-己烯的质量空速1.0h-1,反应压力0.2MPa的条件下,MCM-22分子筛催化剂具有较高的1-己烯骨架异构化性能,骨架异构化产物(i-hexene)达到66.15%。与几种常用的分子筛催化剂相比,MCM-22分子筛催化剂具有更高的催化1-己烯异构化反应的性能。     

崖城13-4气田水下管汇研究与应用

崖城13-4气田位于我国南海,属于边际油气田,其所在海域水深约89 m。针对崖城13-4气田开发需求,设计了一种新型的水下管汇。该水下管汇采用了吸力桩固定、机械复合管焊接技术、2种管卡固定方式、管道快速连接器与旋转法兰相结合连接、跨接管水下试压、水下清管、在线检测泄露等创新技术或措施,大大减少了投资费用。崖城13-4气田已于2012年初顺利投产。