-
渤海 A 油田在开发过程中,多口井的 φ244.5 mm 套管出现不同程度的壁厚减薄与划痕损伤,其中 A23H 井局部金属损失率超过 50%,严重威胁井筒完整性与后续作业安全.基于现场超声兰姆波测井(UCCS)解释结果、钻井作业参数、钻柱力学分析及材料性能对比,结合国内外套管磨损研究成果,系统分析了套管磨损的多机制耦合机理与主控因素.研究表明,套管磨损是摩擦磨损、磨粒磨损、黏着磨损与疲劳磨损共存的多机制过程,钻杆接头耐磨带与套管材料的硬度严重不匹配、起下钻频次过高、侧向力集中是导致严重磨损的核心因素.在此基础上,提出了涵盖井身结构优化、钻柱设计改进、耐磨带材料优选及磨损预测软件应用的系统性防控措施,为海上油气田套管磨损治理提供理论依据与工程指导.
渤海A油田套管磨损多机制耦合耐磨带硬度剩余强度
-
国内海上油气钻井深度持续增加,深部地层可钻性差、高温高压及地层压力复杂等地质难题突出,叠加平台日费高昂与设备能力不足等工程约束,进一步加剧了海上钻井提速难度.系统开展了海上"优智"钻井提速方法研究,构建了涵盖钻井装备能力升级、钻井作业数智化、地质工程一体化及钻井参数动态释放四大模块的关键技术体系.装备升级方面,通过顶驱与泥浆泵系统换代、固控系统高标准改造及自动化设备大规模部署,突破硬件性能上限;数智化方面,依托井下参数实时感知、智能导向与参数优化平台、全工序时效分析系统,实现作业从经验依赖向数据驱动闭环控制的转变;地质工程一体化方面,整合钻前精准风险识别、随钻实时导向与动态调整,打通地质与工程壁垒;参数释放方面,形成"三高两大一趟钻"的施工模式,实现高钻压、高转速、高排量、大扭矩、大泵压的协同优化.工程应用结果表明,该技术体系可使国内海上2 500 m当量钻井周期平均缩短32%,支撑海上年度钻井工作量于2024年突破1 000口井,单日最高进尺达2 618 m,年均节约直接作业成本超20亿元.海上"优智"钻井提速方法经现场验证可显著提升海上复杂油气田勘探开发效率与经济效益,可为国内海上深井高效钻井及能源资源高效开发提供技术支撑.
海上钻井优智提速地质工程一体化钻井参数优化
-
针对国内智能钻井技术全链条一体化缺失及核心装备与算法自主化不足的问题,中国石化自主研发了全流程科学钻井平台——Idrilling(应龙)科学钻井系统.该系统采用"物联感知—科学决策—闭环控制"3层架构,通过实现1139项异构数据标准化融合,构建了机理模型与数据驱动融合的决策体系,打通了从地质导向、风险预警到旋转导向自动执行的全链路闭环控制通道.在涪陵页岩气、胜利海上等工区500余口井的规模化现场应用中,系统平均机械钻速提升20%以上,钻井周期缩短15%以上,储层钻遇率稳定在97%以上,井下复杂故障率显著降低.应用实践表明,Idrilling系统有效破解了国外智能钻井平台对国产装备的兼容壁垒,形成了可复制推广的自主迭代钻井新模式.针对Idrilling 1.0系统目前存在的系统架构固化、智能闭环不足、场景适配有限等问题,2.0系统将着力全面升级系统架构、提升全流程智能能力、拓展应用场景,为我国复杂油气田高效开发提供可靠的国产化智能钻井解决方案.
科学钻井智能决策物联感知闭环控制地质工程一体化
-
近年来,随着勘探开发程度的不断提高,海上油气田也逐渐转入隐蔽油气藏评价阶段.但海上油气田储层研究普遍面临钻井资料少、埋藏深度大、资料分辨率低、储层厚度薄等难题,海上少井区中薄储层精细描述逐渐成为制约勘探开发效果的主要瓶颈之一.本文基于 PH 油气田相对丰富的取芯、测录井、高品质的 OBN 地震以及生产动态等资料,以平湖组 P4-4 层为例开展了地质-测井-地震-油藏工程一体化的油气藏精细描述.首先,基于岩相分析明确靶区P4-4 层以三角洲平原分流河道-决口扇沉积体系为主,结合现代沉积模式提出研究区开发尺度的分流河道-决口水道-天然堤-决口扇等沉积微相组合.其次,通过开展基于地质成因的单层精细对比,将 P4-4 砂体划分为 4 个单层砂体,单层厚度雕刻至 2m 级别,建立多期分流河道-决口沉积垂向演化模式.再次,利用高品质的 OBN 地震资料开展-90°相移及分频 RGB智能融合技术,实现不同厚度的分流河道、决口扇砂体表征.最后,采用岩芯-单井-连井剖面-动态多维信息互动,实现分流河道-决口扇砂体半定量-定量表征.在此基础上,提出了 PH 油气田岩性气藏滚动评价策略,成功部署 X19 井并取得岩性气藏领域突破,对其他海上油气田岩性油气藏滚动评价具有指导意义.
分流河道决口扇小层对比分频RGB融合精细描述西湖凹陷
-
海上大位移井因井眼轨迹复杂、摩阻扭矩显著增大,导致机械钻速提升受限,严重制约钻井作业效率.针对该问题,依托平湖油气田5口典型大位移井的实钻数据,提出一种融合XGBoost回归模型与粒子群优化算法的钻速提升策略.经数据清洗、归一化及加权移动平均滤波预处理后,构建包括井眼轨迹、机械参数与水力参数的多维特征体系.基于该体系分别建立XGBoost回归、随机森林回归及多层感知机神经网络模型,对比结果表明,XGBoost回归模型预测精度与误差控制效果最优.以XGBoost回归预测模型为目标函数,采用粒子群优化算法对钻压、转盘转速、排量三项关键参数进行智能寻优.在平湖油气田18井1 700～1 800 m典型井段的验证结果显示,优化后平均钻速提升17.27%,最大增幅达32.84%.研究形成了钻速预测与参数优化一体化技术路径,为复杂井型钻井提速提供数据驱动的理论参考与工程支撑.
大位移井机械钻速XGBoost回归粒子群优化参数寻优
-
海上油气田的开发是资金、技术、管理高度密集的系统工程,其中钻完井作业作为连接勘探与生产的核心环节,其技术水平直接决定了油田的开发效益、安全性与最终采收率.与陆上作业相比,海上钻完井面临着恶劣的海洋环境、高昂的作业成本、严峻的安全环保要求以及复杂的地质条件等多重挑战.本文旨在系统性地探讨和分析海上油田钻完井工程中的关键技术,包括深水钻井技术、大位移井与水平井技术、钻井液与固井技术、压力控制与监测技术、智能完井与生产优化技术以及HSE(健康、安全、环境)管理技术,以期为我国海上油气,特别是深海油气的安全、高效开发提供参考与借鉴.
海上油田钻井深水技术智能完井
-
"十四五"期间,中国海油立足科技自主创新,通过理论研究及关键技术攻关,形成了深水复杂油气田钻完井、深部硬地层裸眼侧钻分支井、海上井震融合工程地质风险识别、海上钻井数字化与智能化等关键技术,研发了国产化深水水下生产系统、智能钻井井下工程参数实时测量工具、深水电液复合智能完井工具、双作业面钻机等工具与装备,有力推动了中国海洋石油工业的高质量发展.随着油气勘探开发向更深水域、更深地层推进,深水油气钻完井作业面临更大的技术挑战,中国海油将聚焦深水、超深水领域进行科技攻关与高效勘探开发,在石油工程技术领域实现系统性突破与跨越式发展,积极推进绿色低碳转型,加速数字化、智能化建设,推动油气增储上产和高质量发展,为保障国家能源安全提供坚实支撑.
石油工程深水钻井数智化钻井装备井下工具技术进展发展建议中国海油
-
针对北部湾盆地涠西南凹陷流沙港组二段、三段低渗-超低渗储层流体性质识别难题,尤其在油基钻井液污染下,常规的录、测井技术及其解释手段受限严重,导致流体性质识别准确性不足,给现场实时决策带来困难.利用烃相态录井评价技术,包括气体特征谱图判别法、原始吸收率曲线判别法和油气指数定量判别法,对该区块低渗储层流体性质进行分析,并探讨了该技术在裂缝识别以及油气来源等方面的拓展应用.结果表明,烃相态录井评价技术在油气划分和含水识别方面发挥了独特优势.针对涠西南凹陷多种井型、不同地层储层的20余口井次流体性质识别,综合解释符合率达90%以上.该方法有效解决了涠西南凹陷在油基钻井液污染及低渗储层双重因素导致的流体性质识别难题,为海上油气田开发提供了可靠的技术支撑,具备显著的推广应用价值.
涠西南凹陷低渗储层油基钻井液烃相态流体识别
-
渤海油田深层地质构造复杂,井漏问题日益突出,已严重制约了该油田的高效勘探开发.为解决该问题,构建了基于多尺度断裂识别与三维应力场模拟的漏失风险评价体系,以实现钻井漏失风险预测与井眼轨迹优化;通过地震-地质-工程一体化优化井身结构,来避免薄弱层与高压层同井段钻进;应用精细控压钻井与固井技术,精准控制井口回压(±0.07 MPa),提升钻井与固井安全性;同时研发了抗高温(220℃)、高承压(20 MPa)堵漏剂,最终形成了"分层治理、以防为主、控堵结合"的井漏综合治理技术.该技术已在渤海油田 10 余口深层探井中成功应用,研究与现场应用结果均表明,该技术适应性强、封堵效果好,一次堵漏成功率超过 80%.研究成果可为渤海油田深层安全高效钻井提供可靠技术支撑,也具有在我国其他海上油气田深层钻井中推广应用的价值.
深部钻探潜山地层裂缝-溶洞型漏失防漏堵漏渤海油田
-
深水油气开采时面临安全密度窗口窄的问题,而双层管双梯度钻井是解决该问题的技术途径之一,但其系统结构和工作原理与现有钻井技术不同,需要进行可行性实验验证.基于流体力学理论,结合双层管双梯度钻井工作原理,研制了双层管双梯度钻井室内实验系统,开展了不同钻井液排量、不同返出液排量下举升泵泵压的变化实验,研究了钻井液排量、返出液流量对举升泵泵压、效率的影响.实验结果表明,钻井液排量为 20～35 L/s时,双层管双梯度钻井举升系统能实现返出液流量大于钻井液排量的运行工况,且最大泵压达 3.5 MPa;通过调节钻井液排量和返出液流量,可以精确调节举升泵泵压,实现井筒压力调节,验证了双层管双梯度钻井的可行性.研究结果明确了钻井液排量、返出液流量对井底压力的影响规律,为双层管双梯度钻井井底压力调控提供了实验依据.
深水油气双层管双梯度钻井举升泵泵压实验研究
