海洋深水安全高效钻井关键技术与工业化应用
成果信息
项目年度编号: 1700320382
限制使用: 国内
省市: 广东
中图分类号: TE58
成果类别: 应用技术
成果公布年份: 2016
关键词: 深水钻井 海洋油气钻井 钻井安全控制预警
成果简介: 该项目属于海洋石油与天然气钻井领域。深水钻井是当今石油工程技术的制高点,代表一个国家钻井技术的水平。深水钻井面临海底低温高压、浅层地质灾害和窄地层压力窗口等挑战,墨西哥湾深水地平线号井喷事故再一次凸显了深水钻井的高风险、高难度。项目启动前,中国自主钻井一直局限于500米水深,深水钻井技术空白。如何突破技术瓶颈形成深水自主作业能力,如何在深水高昂的综合日费(500-700万元/天)下降本增效,如何在环境最复杂、最恶劣的南海海域实现安全高效钻井作业,是中国深水钻井必须要攻克的难题。自2005年,国内十几家单位联合攻关,通过理论研究、模拟实验和现场实践,突破了深水钻井关键技术,建立了一套具有自主知识产权安全高效的深水钻井技术体系,从南海到大西洋钻成了28口深水和超深水井,作业水深从457米到2451.4米,实现了中国海上钻井从浅水到深水的重大突破,打破了国外技术垄断,推动了中国海洋石油的科学技术进步。主要技术创新成果如下:首创了中国深水高效钻井工艺,创建了深水钻井高速模式。通过系统优化深水钻井关键作业环节,突破了常规深水表层多次起下低效作业方式,首创了深水无隔水管井段“三合一”高效钻井工艺;优化三机运动轨迹,形成了“三机智能联动无缝交叉”起下钻方式,起钻速度由500m/h提高到1100m/h;建立了安全期望值为控制准则的隔水管系统批试压技术。深水钻井高速模式大幅提高作业效率,使得同海域3000米当量井深钻井周期从国外同行49.3天降低到自营的16.0天。创建了南海极端海洋环境深水钻井安全实时监控技术。研发了深水钻井避台风和孤立内波“四位一体”实时监测技术,建立了钻井安全控制预警系统,成功应对20次台风、150次孤立内波,拓展了恶劣环境下的作业窗口,使平均单井整体非生产时间从国外同类作业的16.9天降至自营的2.30天。研发了早期井涌预报技术,预警所需时间从135秒缩短到25秒,无井控事故。自主建立了中国深水钻井工程设计技术及标准体系。建立了未成岩地层本构方程、剪切破坏准则和“三浅”声学特征综合解释方法理论,攻克了深水浅层井壁稳定预测理论和方法、窄压力窗口井身结构设计技术、浅层地质灾害评估等难题,掌握了深水钻井设计要素和方法,形成了5大类60余项设计核心技术,制定了中国深水钻井设计标准、作业规程和技术指南。自主研发了深水钻井核心关键装置、工具和材料,实现了工业化应用。研制了国内首台高精度(密度控制精度±0.02g/cm<'3>)自动控制动态压井装置、水下井口切割回收系统,研发了防水合物的恒流变水基钻井液和低温早强水泥浆体系(3.5MPa@3℃,24h),打破了国外技术垄断,成功应用51井次。该项目已获发明专利33件、实用新型17件、软件著作权9件、企业标准12部、专著5部、技术指南3部、论文185篇(SCI/EI36篇),在重大国际会议上作报告30余次,获2014年海洋工程科学技术奖特等奖。该项目突破了中国深水钻井关键技术瓶颈,降低了深水钻井的经济门限,拓展了海洋油气勘探开发领域,为中国独立在南海敏感海域实施油气勘探开发提供了坚实的保障,成果已在南海荔湾、白云、流花、西沙、陵水及海外赤道几内亚、刚果(布)等海域进行了工业化应用,直接经济效益84.9亿元。
申报信息
相关人信息
完成单位: 中海石油(中国)有限公司深圳分公司 中海油研究总院 中海石油(中国)有限公司 中国石油大学(北京) 中海油田服务股份有限公司 中海油能源发展股份有限公司工程技术分公司
完成人: 刘正礼 周建良 韦红术 姜伟 杨进 刘书杰 胡伟杰 齐美胜 蒋世全 许亮斌 邓金根 罗俊丰 叶吉华 殷志明 黄小龙
行业及专利信息
应用行业名称: 与石油和天然气开采有关的服务活动
应用行业码: 079
转让信息
投资信息
推广信息
联系信息
联系单位名称: 中海石油(中国)有限公司深圳分公司
联系单位地址: 广东省深圳市南山区蛇口工业区二路1号海洋石油大厦
传真: (0755)26683184
邮政编码: 518067