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  • 2500100069   北京   TE257   应用技术   与石油和天然气开采有关的服务活动
    中国石油集团海洋工程有限公司抓住国内外加大海洋油气勘探开发的历史机遇,重点围绕中国海油渤海油田增储上产“七年行动计划”,坚持“以客户为中心”,成立专业化管理团队,精心实施中国海油海上钻完井日费项目,通过创新管理模式,提高了项目服务质量和客户满意度,打造了“海上钻完井日费”精品项目,树立了“中油海工”市场品牌。在取得较好项目经济效益的同时,为渤海油田上产4000万吨发挥了积极作用,为保障国家能源安全、端牢能源饭碗做出了积极贡献。 实施背景:随着全球能源需求的不断增加,海上钻完井工作量不断增多,市场规模不断扩大。中国加快推进“一带一路”建设,推动海洋经济的发展,形成了海洋产业大力发展、兴海造船、海工装备制造等一系列发展方向,为海洋石油勘探开发提供了广阔的市场空间。根据市场研究公司的数据显示,全球海上钻井服务市场规模在2019年达到了179.6亿美元,并预计到2027年将达到300亿美元以上。这一系列有利条件,为海洋石油勘探开发提供了广阔的市场空间。纵观全球海洋石油勘探开发市场,海上钻完井主要以日费项目为主,以中国海油海上钻完井日费项目为例,项目特点是工作量可变因素多、各类资源配置难度大、项目标准严、人员素质及装备能力要求高,面对诸多困难挑战,需要深入研究客户对服务质量的要求,创新管理模式,强化项目风险管控,加强项目管理效率和资源利用率,更好地为客户提供优质高效的服务,从而获得更多的市场份额,进而以先进的管理模式、优异的服务业绩拓展国内外海上钻完井市场。 主要做法: 简化架构、精细考核、差异兑现激发员工动力。1.创新合作模式,简化架构,打造“两模式”运行机制为了精准掌握客户政策,及时跟进客户要求,不断提高作业时效,提升服务质量,按照市场、健康、安全和环境管理体系(HSE)、保障三个维度,多层次、全方位配套组织架构。(1)多层级高效联动模式-沟通“零距离”。经甲乙双方统筹协调,海洋工程公司主要领导主导,并安排专职副经理任项目经理,派项目代表驻客户联合办公,各平台与作业项目组进行现场交流,全方位对接客户要求。(2)“三联办”及时保障模式-服务“每公里”。探索实施“三联办”机制,与客户联合办公,紧密跟踪项目情况,快速解决生产难题,全面整合中油海工资源,形成有力支撑,全方位、全过程保障平台连续、安全、高效施工。2.坚持目标导向,精准设置,打造“三指标”考核机制为了切实提高服务质量,海洋工程公司以客户的目标为目标,将客户的考核指标纳入到公司的考核,制定《日费作业项目阿米巴考核实施细则》。通过“三指标”“两兑现”充分发挥绩效考核指挥棒作用,将项目管理及运行的目标统一到为客户提供优良服务上来。考核细则中量化了“安全”“日费收获率”和“钻井平台评级”三大关键绩效考核指标,实现了项目精细化考核。这不仅是项目实施过程中各个环节的全面监控和评估,更是对项目高品质实现的有力保障。75任人定期对接,实现问题跟踪与整改全流程动态管理。3.技术引进,助力平台安全生产。(1)安全指标。考核井控、安全、环保、重大工程责任事故等否决性指标。(2)钻井平台日费收获率指标。该指标直接反映修理时间对平台收益的影响。日费收获率考核结果与钻井平台效益工资和员工基础工资挂钩,按照超出或降低的一定比例,兑现钻井平台效益工资和员工基础工资。(3)钻井平台评级指标。依据客户对钻井平台分级管理的制度,依据设备参数使用、作业效率、其他指标进行评分,根据年度钻井平台考核结果进行排名,分为A、B、C三级。 预防维护、跟踪解决、技术引进减少维修时间。为实现平台零修理,保障日费高收获率,海洋工程公司实施定向对接、预防性维护等多项措施提升设备保障能力。1.定时“体检”,强化预防性维护积极探索适应新要求的预防性维护保养方式。以强化日检、周检等巡检制度、制定修理计划、制定检修方案、强化修理过程等措施为手段,利用作业间隙对设备进行全面排查和预防性检修。2.定向“接诊”,跟踪解决设备问题保障日费平台设备安全高效运行,建立问题反馈与整改机制,对未及时解决的问题,安排专人对接跟踪,确保设备故障闭环管理;实行平台承包制和机械、电气分管模式,责任人定期对接,实现问题跟踪与整改全流程动态管理。 规范作业、闭环管理、信息共享提升技术水平。1.制度配套,制定平台作业规范为促进项目施工操作标准化、技术措施规范化,进一步完善项目生产运行管理制度;制定《起下钻及倒划眼起钻推荐措施》《常用钻具上扣扭矩规范》;编制了安装井口、下套管等工序标准化操作流程13项;梳理典型工程事故、复杂案例,编发《海上钻井事故复杂汇编》手册,提升施工平台工程风险应对能力。2.问题导向,加强钻具闭环管理项目节奏快,钻具损耗大,钻具故障将影响施工周期。针对此问题,海洋工程公司与科研院所联合开展钻具安全性分析与失效预防研究,明确失效机理及影响因素,提出适用性评价方法和失效预防方案,为优化钻井参数和科学使用钻具提供数据支撑。开展钻具统计分析数据的治理工作,开发建设钻具全生命周期管理云平台,建立钻具全生命周期卡,规范钻具管理流程,加强钻具全生命周期跟踪管理。3.信息共享,攻克海洋钻井技术难题。(1)共享信息,建设工程信息智库。加强项目的工程技术数据统计及存储管理工作,对标总包井项目,取全取准各项施工信息,搭建网络化数据共享中心,充分挖掘工程技术信息数据利用值,为钻井施工的科学决策提供辅助支持。每季度组织召开技术例会,各施工区块对阶段性工作进行分析总结。技术骨干集中开展交流研讨、技术对标和经验共享等活动,达到改善工作方法、优化技术措施,互学互促、共同进步的目的。(2)攻克难题,提升增值服务能力。锚定客户目标,在合同约定服务范围外,主动提供“中油海工”方案,帮助客户解决施工难题。海上高含硫油气田安全钻井配套技术为日费井项目高效解决了钻遇硫化氢浓度达0.0111%、地层压力系数1.45、井底温度175℃复杂条件下的钻井技术难题。渤海湾油气田丛式单筒双井优快钻井技术攻克了海上丛式井组井网密集碰撞风险高、浅造斜大井眼高井斜携岩困难、高水垂比及三维剖面轨迹摩阻扭矩高、沙河街地层非均质性强行程钻速低、玄武岩地层机械钻速慢等一系列技术难题。 防刺穿、防滑桩、防海底复杂状况削减平台困难通过制定并落实《自升式海洋钻井、修井平台预压载作业规范》《平台拔桩、插桩压载方案》《浮筒安装作业程序》等标准,确保平台升降作业安全高效运行。1.制定程序模板,指导平台防刺穿刺穿是平台拖航作业中最大的风险,严重的会造成平台倾覆、船毁人亡。在中国海油旅大区块,渤中部分区域,由于地层差异性,存在易刺穿层位,曾出现多个平台发生刺穿的情况。针对刺穿风险的问题,对工程地质和物探资料、插桩数据进行分析,提出了适合易刺穿地层的零气隙压载方法,制定了插桩压载程序化的模板,以指导平台安全作业。2.创新方式方法,确保平台防滑桩海上钻完井日费项目中导管架作业较多。在渤海湾导管架作业中,由于老脚印普遍存在,这可能导致地层不均匀,产生滑桩风险,对平台精就位造成很大的困难,甚至会损坏平台结构。在BZ35-2WHPB导管架精就位中,兄弟单位钻井平台多次尝试精就位均因滑桩严重而失败。海洋工程公司勇于挑战,派出中油海12平台采用艉桩夯实艏桩设计脚印、冲桩配合反复活动修复桩靴眼、单桩漂浮压载等多种创新方式,历时18天,6次调整平台位置,圆满完成了精就位作业,成就了一项非常具有实践意义的案例。3.细化施工方案,助力平台防复杂海底管线电缆复杂是海上钻完井日费项目的另一个特点,在进行精就位过程中,会增加就位的难度,同时如果操作不当,会对管线电缆造成破坏,进而带来巨大损失。例如,中油海17平台在进行PL19-3A平台就位作业时,海底管道和电缆众多,且铺设在平台就位的左艏和尾部两舷,环境复杂,为保证就位工作顺利安全,就位时不触碰、损坏海管,积极与客户科学分析,认真研判,细化完善了平台抛锚方案,制定了浮筒安装作业程序,有效地控制了就位风险,顺利地完成了就位工作。 融党建、控风险、建队伍提升作业时效。1.深化党建,加强优势转化创新甲乙方党建互联共建模式,推进“目标相融、过程相融、结果相融”,引领双方全体员工全力以赴,攻坚克难,实现基层组织建设和项目高质量实施“双提升”。强化组织融合,打造联合“新阵地”,按照“双向进入、交叉任职”原则,让日费平台负责人在党建联合体中有参与权、话语权、组织权,有利于统筹共享各类资源。通过建立“联席会议、联解难题、联抓党建”机制,进一步提升了基层治理能力和管理效能。思想行动融合,激发共建“新活力”,通过党员共同教育管理、生产任务共同落实、党内法规共同贯彻,把全体党员思想和行动统一到党中央对形势的科学判断和决策部署上来。通过联合开展党员先锋岗、责任区,成立党员联合突击队,全面突破“各自为战”“单兵作战”传统模式,进一步凝聚党员群众强大合力。发挥共建优势,绘制发展“同心圆”,与客户、第三方服务商等组建的共建联合体共控安全风险、共研技术难题、共提生产时效、共享知识前沿,刷新了多项区块钻井指标纪录,实现了发展共进、互利共赢。2.严控风险,突出三级监管海上钻完井日费项目作业节奏紧凑、生产组织紧密、钻完井转换频繁、交叉作业密集、劳动强度偏高,这些客观因素均增大了项目的安全管理难度。海洋工程公司在原有的项目安全管理模式基础上,与中海石油(中国)有限公司天津分公司工技中心建立联检联查与联席会议机制,共享专家库,形成“中心QHSE部(甲方)-项目安全督察(甲方)-现场安全监督(乙方)”三级安全管理模式。该模式的应用,强化了安全监督监管效能,提高了现场安全管控的力度,充分给予现场安全监督的“监管”权力,有效解决了安全管理“最后一厘米”问题。在现场风险管控方面,定期开展作业平台管理层领导力和应急决策力培训;开展平台防坠落物(DROPS)风险诊断评估,推行红区管理政策,设置永久红区与临时红区;全面升级平台视频监控系统,实现在线值守、云检查,及时发现设备异常,查纠违章行为;构建HSE信息化平台,实现资料信息电子化,问题闭环跟踪可视化,统计分析自动化,最大限度实现基层减负;建立电子积分商城,激励员工“随手拍”排查隐患,营造人人主动参与安全的良好安全氛围。
    海洋油气勘探开发钻完井项目生产运行管理制度
  • 2400201230   浙江   TE973   应用技术   土木工程建筑
    海洋管道是海底油气资源开发必不可少的组成部分,被称为海上油气田的“生命线”。中国新增石油产量超过80%来源于海洋,但传统钢管输送方式频繁发生腐蚀、破坏等泄露事件,每年产生直接经济损失高达数十亿元。柔性软管是解决上述问题的最理想方式,但高强度、大口径非粘结复合柔性软管制造和高温高压介质输送技术被国际石油巨头,如法国Technip集团、英国Wellstream公司、美国NKTFlexibles公司所垄断。针对复杂海域环境下的复合软管生产和工程应用技术仍不成熟,根本原因是尚未突破海洋复合软管结构设计、成型工艺与装备及工程应用的防灾技术等世界性难题。 该项目依托国家“863”项目、科技部国际合作重点项目、国家杰出青年基金项目等多个重大课题,形成高性能海洋柔性动态立管和静态管的复合结构一体化设计技术、规模化生产装备技术及工程应用成套技术,国内海洋柔性立管市场占比约52%,近四年市场占有率全国第一,并成功应用于中国渤中34-9油田开发工程项目等大型油气开发工程,获得国际能源集团公司WoodGroup认可。于国内首次制造出内径8吋、应用水深1500米动态立管以及大口径26吋、应用水深3000米静态管,在海洋复合柔性管发展战略研讨会上获得赵文智、刘合、邹才能、袁晴棠、周守为等11位院士高度评价,为中国海洋油气资源勘探和开发提供技术储备与支持,对实现海洋强国战略具有重要意义。 形成的创新成果如下:1)创建了总体动力-涡激振动耦合的一体化分析方法,发明了复合软管截面构型设计与分析技术,建立以流固耦合行为和失效模式模拟为核心的设计方法与成套软件,形成了高强度非粘结海洋软管复合结构设计成套技术及系统。 2)发明了XPE-聚乙烯内聚物大规模循环高温交联和超厚钢带高强滚轧成型技术(最大可轧厚度提升130%),研发了缠绕牵引一体化钢带螺旋设备,并研制了干燥吹扫、恒张力双螺旋挤出及预处理铠装机等连续成型装备,攻克了高强度非粘结复合柔性软管精准智造技术及规模化生产装备 3)发明了软管应急悬挂动态段与湿存静态段垂直施工装置与技术,国际首次形成1500米级水深、三自由度运动下立管涡激振动实验模拟技术和测试理论。建立了管土界面热阻测试系统与考虑界面热阻效应的热-水-力耦合理论模型,实现静态管长期运行中沉降变形的准确预测,构建了极端环境下复合软管应急防护安全施工及灾变防控成套技术。该成果获得发明专利40件,实用新型专利27件,软著11件,发表论文27篇,参与制定国家行业标准2项。项目经4名院士组成的行业专家组技术鉴定表明:该项目海洋复合软管的设计、制造及应用技术总体达到国际先进水平,其中总体动力-涡激振动耦合一体化分析的动态复合软管载荷与截面设计技术,和超厚钢带高强滚轧成型的大口径复合软管制造技术达到了国际领先水平。
    复合软管柔性软管海洋管道海底油气资源开发
  • 2300190634   陕西   P74   基础研究   海洋服务
    海底目标精准自主探査在海洋资源开发、环境保护和海洋科学研究等领域具有重要意义。在民用领域,自主探查技术可提供准确的海底矿产资源和油气田数据,推动资源勘探和开发,有助于深入了解海底地貌和地质构造,促进海洋科学研究。在军用领域,可用于海上情报收集、潜艇侦察、水雷探测和海底地形测绘等任务,可以获取海底地形、水下设施和潜在威胁的信息,为海上作战和海洋安全提供情报和战术优势。海底目标精准自主探查对海洋安全、资源开发和环境保护至关重要,并推动了海洋科学和技术的发展。 欧美国家已掌握海底目标精准探查的核心技术,但却对我国进行严格的技术保密和封锁。与此同时,外军长期在我国近海要道及关键海港等敏感区域周边,隐蔽布置各类型水下监听设备,严重阻碍我海军遂行要域反潜、远海慑止能力。为了解决核心技术受制于国际环境等因素的问题,并满足我海军未来建设需求,在国家863计划、国家自然基金等项目的支持下,项目组历经多年潜心研究,解决了复杂海洋环境下智能无人平台导航定位精度差、敏感目标探査与识别能力弱、弱通信场景下协同编队难度大等技术难题,突破了四大关键技术,为我国海洋资源的开发、利用、保护,维护海洋权益提供了强有力的技术支撑。 该项目属机械工程技术领域,主要技术突破和创新为: 1)水下无人集群协同探査技术:提出了中继浮标与超短基线潜标相结合的策略,实现了协同定位和自适应通信。通过湖海试验验证,在特定条件下,系统能够以1.5kbps的速率在5个水面节点和3个水下节点之间进行通信。为了克服海洋环境的复杂性和不确定性,建立了具有环境适应性的水下无人集群协同探测效能模型。该模型综合考虑了声传播、目标强度和环境噪声等因素,通过信噪比和检测概率的关系评估协同探测效能。通过人工鱼群算法对协同探测编队队形进行优化,提高了覆盖区域覆盖率。在某个特定海域,面积覆盖率从64.27%提升至90.46%。这些研究成果具有重要的工程实用价值。 2)水下多源异构信息融合导航定位技术:提出了水下多源异构信息融合导航定位技术和基于多波束图像声纳的同时定位与地图构建技术。通过增量平滑因子图算法,实现了不同信息更新频率导航设备的有效融合,导航精度提升3倍以上。利用语义分割和场景相似度计算剔除错误场景,实现了水下相似场景的高精度导航定位与地图构建。这些方法建立了可靠的导航和地图构建支持,并在实际应用中得到了广泛应用。 3)水下远距离前视探测技术:提出了基于仿生原理的主动声纳阵列设计方法,通过借鉴蝙蝠双耳接收体制,实现了复杂环境下水下目标的高精度定位。通过平滑滤波处理蝙蝠头相关传输函数数据,建立了仿生主动声纳阵列并应用FIR滤波器波束形成模型。利用正则化最小二乘算法求解优化问题,得到了仿生主动声纳阵列的最优权值,实现了对水下动目标的精准定位。此外,利用不同方位-俯仰角字典进行目标探测和参数估计,实现了在复杂环境下的目标定位。这些创新方法提高了水下目标定位的精度和适应性,为水下探测提供了重要支持。 4)水下近距离侧扫声纳图像自主识别技术:提出了基于扩散模型的声纳图像生成算法,解决了复杂海域目标检测中数据获取困难的问题。通过统计建模和参数重整化,实现了前视/侧扫图像生成和多角度/多地形图像生成。扩充水下声纳图像数据集提升了目标检测性能,精度提升10%以上。引入注意力机制和PAN结构,在水下目标自主检测识别中显著降低虚警率,该方法在仿真和湖海试验中表现出优异的效果,实现了目标检测的精度提升和虚警率的降低60%以上。 项目组已获国家授权和受理发明专利20多项,登记计算机软件著作权3项,发表论文30余篇,出版规划专著和教材1部,培养了硕、博士人才30余人。 项目组突破了水下无人集群协同探查技术、水下多源异构信息融合导航定位技术、水下远距离前视探测技术、水下近距离侧扫声纳图像自主识别技术等四大关键技术,并通过产学研融合,与国家深海基地管理中心、深圳市智慧海洋科技有限公司、西安近代化学研究所等八家科研院所、公司等开展全方位军民融合合作。 项目组得到了中央电视台新闻频道、国防军事频道的专题报道,产生了很好的经济效益和社会效益。
    海洋资源开发智能无人平台声纳阵列设计方法
  • 2300040247   天津   P618.130.8   应用技术   矿产地质勘查
    自1993年5月,赵东项目采用对外合作模式启动勘探开发工作以来,历经了近30年的高效勘探开发历程。2015年4月5日,中石油接管作业权,成为赵东项目第四任作业者。经过多年的勘探开发,合作区储量动用程度95%,综合含水93.8%,整体进入特高含水开发期,但地质储量采出程度仅为17.4%。油藏地质条件复杂,高压区低压层同存,剩余油分布异常复杂,水淹分布不均;断层分布广泛,砂体连续性差;地下井眼轨迹呈根须盘结状分布,防碰形势异常复杂。在油田开发新的阶段,面对着复杂的地质条件、作业环境以及严格的安全、环保要求,需要坚持新发展理念,创新油田开发技术与管理,把国家石油公司的风险管控、思想文化、管理理念等与项目已形成的国际化生产经营管理及企业文化实现有机融合,提升国企对合作项目的控制力、影响力、抗风险能力,实现高质量可持续发展。 1创新“5I”建井作业管控方法 从设计、施工和管理全过程采用了以“5I”日费制为核心的管理机制和运作模式,采取钻完井国际化(International)作业管理和AFE费用控制方法,应用工程地质全要素一体化设计(Integration)、一体化管理、一体化运行,集成应用(Integrity)国内外先进钻完井技术配套,通过全部门海陆协同(Incorporate)、实时追踪等措施,实现了生产作业高效运行,全面提升了对海上油田井控、质量及安全的中石油管控执行力(Implement)。现场作业派驻经验丰富、素质高的国际化作业监督,行使对进度安排、日常生产组织与协调、成本与质量控制、安全监督以及承包商等管理职能。实现了建井作业速度、质量和效益完美统一。创造了单井机械钻速234.6米/时的最快世界纪录。Φ311.1毫米井眼钻井速度达到一天一英里(1609米),跻身国际钻井界“一英里俱乐部”。创新实践了“国际化运作、中石油管控”的国际合作管理理念,以增强国有企业竞争力、创新力、控制力、影响力、抗风险能力为目标,围绕“技术进步提单产、管理创新提效率”两条主线,发挥理念创新、技术引领、运行机制、管理模式4个优势,实行分级授权管理,优化管理链条,完善制度程序。 2创新工程地质数智一体化研究 (1)建立一体化设计共享数据平台基于统一的勘探开发数据模型(EPDM+),研发了地质工程一体化数据管理平台,把地质、工程、生产、安全、经营5大类13个专业数据进行集成,应用新一代NoSQL数据库技术,实现了油田从结构化数据到非结构化数据的全域、全生命周期管理。系统涉及地学模型、钻井实时数据、油气生产数据、工程工艺数据、经济评价、安全六大管理功能模块。并可在任何地点登录并访问其授权下的数据资源,实时掌握钻井实时动态、油藏生产动态。 (2)创新全流程一体化设计高效协作模式新井建设采用自主设计、自主实施、自主管理方式,在设计过程中各专业路无缝对接、沟通及时、处理高效、风险可控;在设计模式上,采取地质、油藏、钻井、完井、举升、生产等全流程、多专业协同化设计,最终形成集地质设计、钻井工程设计、完井工程设计为一体的一本井位设计。设计过程突出了轨迹设计全流程管控、完井设计前置与多学科协同的财务授权支出全过程控制。 3创新集成先进开发配套技术 (1)“井震藏”综合研究技术针对构造破碎、河流相沉积储层变化快、薄互层发育、油水关系复杂、综合含水高、井轨迹错综复杂等难点,创新三维地震资料重新处理及解释技术,通过基于三维地震资料空间多维内插技术、叠前深度Q偏移处理,实现多尺度高精度深度偏移建模处理,提高断层成像精度同时有效提高地震资料分辨率;创新大位移斜井区井震结合构造约束地层对比技术,利用基于薄互层模型的零值法薄层结构解释及预测技术,实现对5米级砂体及2米厚泥岩夹层的精细预测,油层钻遇率达到103%;地质建模、数模一体化,系统开展构型控制下的油藏渗流场研究,系统研究压力场、渗流场,精确建立主力区块的油藏数值模型,精准预测剩余油分布;井震藏相结合,建产增储,储量动用率达到94%。 (2)优快钻井技术在海上平台钻井作业,井口密集,地下防碰形势异常复杂,通过一系列优快钻完井配套技术的应用,实现了地质目标与工程目标的统一,确保了新井高效实施。一是应用磁感应绕障技术,建立了基于复杂井轨迹井眼分离系数控制方法,攻克了1055平方米内、138个导管内钻井233口的防碰绕障超级挑战,实施水平井最大井斜92.21°,井底最大方位角260.77°,最大水垂比2.65;二是针对储层变化大和100%三维轨迹的特点,应用旋转地质导向系统+LWD随钻测井技术,首创井眼水马力安全建井技术及闭环式自动发指令井轨迹控制技术,形成了井眼与尾管小间隙精确下入技术,实现了最小分离系数(Fs)0.6,最小井眼中心距离1米,定向难度系数(DDI)达到6.852,单个井口槽作为生产井重复利用达4次;三是通过应用超级马达优化钻具组合,实现一趟钻完成钻井,简化工序,缩短时间,降本增效,提升效率,平均建井周期13.4天。 (3)高效油层保护技术针对储层中等偏强水敏、外来固相的侵入对储层渗透率造成损害,地饱压差小、储层压降大、密度窗口窄易造成漏失等难题,采用近平衡钻井,应用无固相有机盐钻井液体系进行储层专打,避免有害固相污染,控制钻井液密度;完井阶段全过程采用氯化钾盐水保护油气层,以浊度作为控制指标(NTU<30),严控固相含量。 (4)高效开采工艺技术创新研究“差异化精细防砂+宽幅电泵举升”一体化设计,对水平井应用精细防砂筛管+砾石充填防砂、多层合采井应用绕丝筛管+压裂充填防砂的差异化精细防砂井轨迹三维示意图技术,实现“零出砂”;应用基于叶导轮优化的宽幅电潜泵举升工艺,解决了生产压差大、液量高且变化大、地饱压差小、气油比高等难点,实现油井平均检泵周期2100天、最长超过6000天的国内领先水平。
    油气田勘探开发数据管理平台有机盐钻井液
  • 2100100618   四川   TE357.46   应用技术   天然原油和天然气开采
    “高温油藏化学驱提高采收率关键技术及应用”项目系10年来成都理工大学与中石油大港油田分公司在承担的国家油气重大专项项目、中石油科学研究与技术开发项目(中石油重大专项)、四川省教育厅科项目、低渗透油气田勘探开发国家工程实验室开放基金项目、中石化和中石油相关企业委托课题研究所取得的集成性成果,通过多学科交叉研究,持续推进油藏化学提高采收率基础理论和应用基础研究不断深入,系统揭示了化学驱大幅度提高原油采收率的基本理论与机理,尤其是高温高盐油藏化学驱大幅度提高采收率的基本理论与机理。该项目共获得国家授权发明专利6项,实用新型专利5项,企业标准2项,软件著作权1项,出版专著5部,发表相关论文80篇(其中SCI论文16篇,EI论文4篇,中文核心期刊论文50篇),单篇文章最高他引164次,培养博士8人,硕士14人。 该项目已推广应用到中国石油天然气股份有限公司大港油田分公司高温高盐油藏官104等11个区块,截止2020年底,试验区累积增油130.6万吨,新增产值252715万元,新增利润98823万元,自然递减率最高降低了5.6个百分点。该项目研究侧重应用化学、油田化学、提高采收率、环境生态学等方面的基础和应用研究,服务国家重大需求,保障国家能源安全,拉动京津冀地区经济快速发展,为高温高盐油藏化学驱开发树立国内典范,带动行业技术进步作用显著。 该项目研究取得了四大创新成果:1.研制了抗高温聚合物、超低界面张力表面活性剂驱油体系,揭示了大港复杂断块油田残余油启动及活化的理论条件。研发的抗温化学驱油体系瞬时动态界面张力最低值的驱油效率与平衡界面张力超低值的驱油效率相当。驱油体系适应的油藏温度由70℃(中等温度)拓宽到110℃(高温),适应化学驱的地质储量由2亿吨提升到6亿吨,比水驱提高采收率15%OOIP(原始地质储量)以上,新增可采储量由3000万吨提高到9000万吨。2.研制了可同时提高驱油效率和波及系数的超低界面张力(瞬时动态界面张力10-5mN/m)泡沫驱油体系,解决了泡沫驱驱油体系界面张力不能达到活化残余油的10-3mN/m超低数量级提高采收率技术难题。3.攻克了沿海及海上油田化学驱采出水“曝气失活+化学法”深度处理技术,并建立了化学驱油体系对大港油田环境影响评价标准。揭示采出水中活性物质对驱油体系极端降解机理,体系粘度提升5倍,实现采出水零排放、淡水零消耗;建立了驱油体系的环境生物基准,首次界定其安全边际浓度在环境基准的3~8倍之间,工业化应用无环境安全影响,支撑了国家绿色矿山企业建设。4.创建了“标准化设计+模块化建造+撬装化安装+数字化管理”集约型化学驱配注站建设模式。为化学驱的实施提供了有力保障。该项目彻底解决高温高盐油藏常规化学驱、泡沫驱,注水驱提高采收率效果差的重大难题,丰富和完善了高温高盐油藏化学驱的基础理论和方法,明确了新型化学驱油体系在高温高盐油藏提高原油采收率机理。该项目的系列研究成果不仅拓宽了化学驱应用技术界限,也为同类油藏高效开发提供了宝贵经验。
    油藏开发化学驱技术提高采收率
  • 1700470247   北京   TE951   应用技术   国际先进   矿山、冶金、建筑专用设备制造
    该项目属于海洋石油与天然气钻井领域。 占中国现有海洋钻井平台总数80%以上的自升式钻井平台,是国内海洋石油勘探开发的主力军。如何解决重达万吨的自升式钻井平台桩腿在海底复杂地层上的安全站立问题是海洋钻井首要的技术难题。多年实践发现,中国海上钻井照搬国外经验的做法不能完全解决中国沿海海域地质条件复杂,地层分布不均条件下基础稳定性问题,各类插拔桩事故或险情仍时有发生。该项目通过研究与应用,形成了一套具有国际先进水平的自升式钻井平台提高复杂地层作业能力关键技术。主要技术内容包括: 复杂地层桩靴插桩深度及极限承载力计算方法:综合考虑插桩时桩坑回填深度、土体特性、土体破坏模式等因素,提出了不同形状桩靴插桩深度极值预测方法;采用机理研究及模型试验方法,提出了基于极限平衡理论的大尺寸非轴对称桩靴极限承载力预测模型,创建了考虑三维地基土体破坏模式的复杂地层插桩深度计算方法。 平台拔桩阻力机理研究及高效可控冲桩系统研发:建立了基于小变形分析的位移与孔压耦合有限元模型,研究了拔桩过程中吸附力生成的机理,分析了不同参数对于吸附力的影响规律。开展了考虑喷嘴分布和数量等因素的大比尺模型实验研究,研制了独立可控的新型冲桩喷嘴和新型冲桩阀,解决了冲桩管线出口由于土壤固结容易堵塞的难题,确保了平台站得住的同时也能拔得出。 基于主动刺穿的平台作业安全控制技术:针对上硬下软地层中上覆硬土层为砂土的“铁板砂”问题,提出了自动控制冲桩系统辅助主动刺穿的作业方法,实现了桩靴坐落于稳定地层避免潜在穿刺风险的目的,建立了“鸡蛋壳”地层条件下平台安全作业的规范流程。 该成果获得发明专利3项,实用新型专利9项,软件著作权1项,行业规范1项,企业专有技术1项,发表高水平论文31篇。该技术成果促进了中国在该领域的研究和工程技术的进步,总体达到了国际先进水平。自2008年以来,在中国渤海、南海、东海海域等30多个油气田进行了推广应用,相关成果成功应用于中海油服公司的所有自升式钻井平台上,共完成复杂地层井位插拔桩能力评估300多次,评估之后为平台提供作业量70余次,评估应用结果的准确率和作业的安全性接近100%,累计产生直接经济效益超过17亿元。该研究成果的推广和应用,为打造“海上大庆”和国家“一带一路”政策做出了重要贡献,为推动北京制造业结构优化、不断完善首都的创新体系起到保驾护航的作用。
    海洋钻井平台承载力计算方法海洋石油勘探开发
  • 1800060177   广东   TE357   应用技术   天然原油和天然气开采
    该项目属石油、天然气科学技术领域。中国有油气田28个,年产超1000万方油当量的有11个,南海西部油田于2008年进入千万方级大油田梯队。由于矿区油藏破碎、储量规模小、类型复杂、产量递减快。为了稳产1000万方,亟待寻找规模的地质储量,急需提高已发现储量的动用率,不断提高老油田采收率。自2008年立项攻关,取得了重大科学发现和技术理论创新,截止2016年底,新发现油气探明地质储量2.2亿方油当量;新增动用储量近1亿方油当量,老油田提高采收率5.8%,预计累增油气1701万方油当量,创收超407亿元。 ①创新提出了南海西部海域伸展断陷“差异构造响应控藏”理论认识,突破了“正向伸展”构造动力学机制及其油气成藏效应传统认识束缚。研究认为走滑-伸展构造变形控制了优质烃源岩展布及热演化,延拓了生油高峰窗,烃源岩现今仍处于生油窗,大幅提升了原油资源潜力。该创新认识有效指导了海上生产设施周边滚动勘探评价、部署,在文昌19-1、涠洲12-1等油田周边先后发现了14个商业性油田,实现了老油气区的持续扩边增储,为持续稳产千万方提供物质基础。 ②创建了海上断控小圈闭高精度综合评价技术,实现了海上探井向生产井的转换,达到了储量到产量直接转化的目的。明确了涠西南凹陷高砂地比断块油藏成藏主控因素,建立了SSF-SGR等成藏概率系列图版,圈闭商业成功率由30%提高到77%,新增石油探明储量2723万方,预计累计贡献产量116万方,探井向生产井的转化率由0提高到61.5%。 ③研发了泥流冲沟改造背景下的大型砂岩气藏“地震相-沉积微相-生产动态”三位一体储层定量预测技术,解决了动静储量矛盾问题,明确了剩余气富集区。基于井约束地震相分类重建了泥流冲沟改造背景下的重力流沉积模式,找出了储层非均质性的主控因素,并结合生产动态资料,成功地刻画了冲沟的平面分布,指导了剩余气的精准挖潜,新增动用储量196亿方,预计累增气83亿方。 ④创新提出了“占位钻具”单筒双井的钻井技术,提高了海上生产平台井槽的利用率。通过在单筒双井内先下入占位钻具,为第二口钻井预留了通道,还解决了常规单筒双井井身结构优化窗口小的问题,扩大了海上超浅层储量动用范围,实现了单筒双井的大位移开发。造斜深度由400m提前到150m,已成功钻完水平位移约4000m。开发动用储量205万方,预计累产油约36万方。 ⑤创建了流场重整提高采收技术,明确了剩余油分布。基于驱油效率随驱替量变化的大量实验,创新提出流场表征参数-面通量,突破了传统数模方法在连续性表征和方向性表征方面的局限性,引入面通量的时移累积量为流场强度分级指标,建立流场强度定量表征方法,量化了油藏流场与驱油效率以及剩余油分布关系,提高了剩余油预测精度,指导了老油田中后期调整挖潜,提高采收率5.8%。 发表核心论文50余篇,其中Ei检索19篇,软件著作权3项。
    油气田勘探油田提高采收率定量表征方法
  • 1700340033   上海   P618.130.8   应用技术   矿产地质勘查
    该项目是上海石油天然气有限公司为寻找新勘探目标、扩大油气储量和持续发展设立的研究课题,属于海洋油气勘探开发技术领域。2007年该课题被列为上海市科委科技攻关项目(071612012)。该项目通过深化地质认识,加强勘探技术进步与创新,进行海上油气田勘探理论与技术攻关及现场试验,形成平湖油气田构造及隐蔽油气藏的勘探思路和方法技术系列,获得了勘探的重大突破。主要创新点有:建立了适合平湖地区的砂体沉积和油气成藏模式首次将陆相断陷盆地“断-坡”控砂和“相-势”控藏理论引入到海陆交互环境的平湖地区平湖组油气勘探,建立了高分辨率层序地层格架,提出了适用于潮坪环境的“断-坡”控砂和“相-势”控藏的理论机理。高密度Q-Marine采集处理技术国内首次采用适合平湖地区的海上勘探的高密度Q-Marine采集处理技术,使地震资料的信噪比和分辨率较常规提高25%以上。建立平湖油气田地震采集、处理及综合解释技术系列通过技术适用性分析和优化研究,系统的建立了三维地震采集与处理、高精度构造解释、精细储层预测和含烃流体评价等地震综合解释的技术流程,总体达到世界先进水平,储层油气预测符合率经钻井验证达80%。高精度建模、储层预测及油气检测技术应用时频分析虚拟井叠前反演技术,解决了平湖地区无井控区域的初始模型问题,为模型反演提供更合理和精确的初始模型;应用基于目标相关的泊松阻抗定量解释技术,提高了储层预测精度,达到定量解释目的;开发的高阶累积量相干、基于高阶谱的高分辨率时频分析技术为自主开发的专有技术。知识产权及论文:授权发明专利1项,发表论文12篇,其中2篇国际。应用推广及经济、社会效益:该项目研制形成的勘探关键技术和理论有很强的针对性和适应性,实用价值较高,不仅在平湖油具有推广应用价值,而且在东海盆地乃至国内同类型盆地,都具有推广应用价值,有些技术已用于油气勘探和开发。新三维地震资料已成功应用于平湖油田油气勘探和薄油层开发中。勘探技术系列在BG4、BA6S等井中得到推广,BG4井累产石油1.37万方,累产气1100万方。矿场试验井发现富含油气的放南构造,原油地质储量130万吨,天然气50亿方、凝析油80万吨以上,为平湖的产能接替奠定了基础。经国家储委审核,单井探明储量:原油56.01万方,溶解气0.57亿方,天然气40.54亿方,凝析油77.22万方。放南构造于2015年9月投产,截止2016年3月底,累产原油2.6万方,累产天然气1.32亿方。PH11井首次发现东海陆架盆地3800米以下日产8万方以上天然气气藏。BG4井首次在东海平湖西部发现工业油气流;BA6s井首次在东海平湖深部P12发现优质储层气藏,将东海地区自然产能深度拓展至4400米。开拓了东海油气勘探领域,为平湖油气田持续发展和长期稳定向上海及周边稳供气奠定资源基础。
    油气田勘探地震资料薄油层开发
  • 1500490167   广东   P736.15   基础研究   地质勘查
    该项目是海洋地质学领域的一项成果,重点为南海共轭大陆边缘在中新生代的演化动力学及油气资源潜力研究。通过近十年的海上探测和室内分析,取得了一系列创新性认识:首次建立了跨南海南北部陆缘的深部结构剖面,发现南、北陆缘均具有大型断陷构造,地壳普遍具有脆性破裂特点,裂谷期的火山活动对陆缘地壳张裂贡献少,未见大规模的火山沉积层,无论在沉积层、上下地壳还是莫霍面底部速度和密度上都表现为北西-南东向共轭特征。结合东部陆缘存在下地壳高速层、西部无下地壳高速的特征,认为南海南北陆缘是一对非火山型不对称拉张的共轭大陆边缘;运用岩相古地理恢复和深部结构分析,建立了南海及邻区中生代沉积格局演变,指出南海北部陆缘之下残留有中生代俯冲增生体,揭示东沙隆起的古火山弧性质,首次指出白云-荔湾和潮汕拗陷等区域位于弧前盆地的中生代构造背景;首次对南海南北陆缘中新生代的盆地结构、岩浆活动和陆缘减薄规律进行了系统分析,指出从陆架向陆坡,随伸展程度的增加,地壳减薄由脆韧同步变为以韧性减薄为主,因此裂陷单元由简单半地堑-地堑向复式地堑结构转变;岩浆活动逐渐增强,但在海盆扩张期,陆缘盆地岩浆活动减弱;通过共轭陆缘盆地结构对比和破裂过程物理模拟实验,首次提出南海共轭陆缘初始破裂方式为点状破裂,破裂过程受先存构造走向和刚性地块影响,发育成扩张脊沿走向变化的三个次海盆。在油气和水合物资源方面,南海北部深水陆坡区具备了形成大型油气田的基本地质条件,勘探前景良好,尤以白云凹陷为甚。在南海南部,有着烃源岩、高热流值、挤压构造发育和生储盖条件匹配等有利因素,该区域盆地为有利的油气聚集带,尤其是中、深层油气藏。中生代残留盆地具有一定资源潜力。该项研究获得了南海共轭陆缘从深部结构到浅部构造的特征,提出了该被动陆缘的张裂-破裂演化模式,为西太平洋地区边缘海的形成演化研究,特别是南海的形成演化研究提供了新的认识和研究视角,为南海深水盆地的构造-热演化研究和油气资源潜力评价与调查提供了重要依据。此外,这些研究结果对于全球范围的共轭陆缘张裂和演化研究都具有较高的参考价值。在该领域内,该项研究达到了国际先进水平。该项研究共发表论文80余篇,其中SCI、EI论文54篇。代表性论文发表于Tectonophysics,J. of Asian Earth Sciences等主流地学期刊,共被引用283次(他引223次)。
    新生代演化资源效应南海共轭大陆边缘
  • 1400170081   北京   P618.130.2   应用技术   矿产地质勘查
    该成果属于资源与环境技术领域,来自中海油研究总院2006-2010年“中国近海新区新领域勘探研究”项目,深化和发展了中国近海盆地油气地质勘探理论,对中国近海盆地勘探具有指导意义和实用价值,其主要创新点包括:1.第一次提出中国近海两个盆地带油气地质理论,系统论述了这两个盆地带构造位置、地温梯度、盆地类型、形成时期、沉积环境、油气地质条件、油气性质等方面的明显不同。2.提出海相三角洲平原煤系烃源岩控制了近海大中型气田的分布新认识。3.创立了一套适合海上特点的潜在富烃凹陷评价技术,建立了一套适合海上湖相烃源岩的地球物理预测技术等。该成果应用于勘探实践,取得了明显效益。2007年在辽西凹陷发现亿吨级锦州25-1轻质油田;2010年在恩平凹陷发现恩平24-2油田,是珠江口盆地(东部)自营找油的最大发现;促进了乌石凹陷、西湖凹陷的深入勘探,发现了商业油气田;研究成果有力地推动了白云凹陷、陵水凹陷深水天然气勘探的突破。这些勘探新发现创造了显著的经济和社会效益。
    油气地质地质勘探近海盆地
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