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2018-05-29

南海油气开发,不简单!


南海,是个“聚宝盆”。

国土资源部

《全国油气资源动态评价》数据显示:

南中国海高温高压区域

蕴藏着近15万亿立方米的天然气


南海,也是个“大炼炉”。

地处欧亚、太平洋和印澳

三大板块交汇处的南中国海,

与美国墨西哥湾、英国北海,

并称全球三大海上高温高压海区。

但相比其他两个区

南中国海的温度、压力更高

钻井资料显示

南中国海地层最高温249℃,

压力系数2.38,

相当于1.25万吨的重物,

压在1平方米的面积上。

而且南中国海台风频繁,

地层高含CO2,

是一个名副其实的“大炼炉”。


如何撬开南海地下宝藏的大门?

其实,答案就在1月8日举行的
国家科学技术奖励大会上。

中国海油等多家单位完成的
“南海高温高压钻完井关键技术及工业化应用”
获2017年度国家科学技术进步奖一等奖。

短短一句话,信息量很大!


南海:世界级难题


我国对南中国海高温高压的认识与勘探起步晚。上世纪80年代,由于缺乏相关技术、人才,不得已引进6家国际石油公司前来“探宝”。他们耗资49.5亿元钻了15口高温高压探井,结果全部失利,并退出勘探权益。南中国海高温高压区天然气勘探由此成为行业公认的世界级难题。


在高温高压区域钻井,主要难在作业安全与成本两方面。高温高压对钻具、钻井液、固井水泥浆的性能以及作业方案、人员能力等都提出很大挑战,作业时极易诱发井壁失稳、漏失、井喷甚至船毁人亡等事故。钻井成本很高,动辄数亿元。


——中海石油湛江分公司总工程师李中

勘探权益回归后,中国海油总结外方经验和失利教训,继续深入探索,很快发现,南中国海高温高压钻井之难具体表现在以下四个方面:


1高压成因复杂,钻前压力预测误差大,钻前的井身结构设计无法“量体裁衣”。再加上作业时地层压力窗口窄、控制难,极易造成溢流井漏甚至井喷,井眼报废率高达30%。2受地层高含量CO2腐蚀影响,固井质量差,井筒泄漏风险及环空带压比例高,一不小心可能给钻井平台造成毁灭性的灾难。3探井完钻,即使发现良好油气显示,也因海上平台空间狭小,又受台风、天然气水合物、冲蚀、震动等影响,测试作业风险高,成功率低。4海况恶劣、地层复杂,高温高压钻井作业周期长、成本高。


要彻底解放

南中国海高温高压区域的天然气

必须攻克这四大难题!


20年磨一剑,我们终于成功了!


攻克四大世界级难题

是一项庞大的科研工程

单打独斗绝不可能完成



中国海油携手国内石油院校、

相关企业,共同攻关,

经过20多年的研究、实践,

于2010年前后,

陆续形成四大创新成果:


1创建了基于多源多机制压力精确预测的海上高温高压安全钻井技术,可以精准识别地层异常压力预测和有效控制。


2首创了海上高温高压高含CO2气井多级屏障井筒完整性技术,解决了环空带压难题。


3首创了海上多因素多节点高温高压测试技术,解决了平台狭小空间内安全测试难题。


4创新形成了海上高温高压钻井综合提速和储层保护技术,可以有效提高钻井效率,大幅降低作业成本。



应用这套技术体系

高温高压井钻井成功率100%

测试成功率100%

平均单井钻井周期

由以前的175天降至52天

成本降低50%


我们的技术,先进在哪里?


对标国际

这套技术体系中的许多技术

优于国际同行



例如,首个创新成果——基于多源多机制压力精确预测的海上高温高压安全钻井技术中,就有3项技术优于国际同行


我方压力预测精度达95%以上

国际同行平均只有70%


我方设计的井身结构为5层

国际同行为7~8层


我方能实现0.01~0.02g/cm3压差控制

国际同行只能实现0.05~0.08g/cm3


再比如,海上高温高压高含CO2气井多级屏障井筒完整性技术


我方固井优良率达100%

国际同行固井优良率低于60%


我方首创的海上6级屏障井筒完整性技术,环空带压为

国际同行只有2级屏障,环空带压比例达50%~70%



测试技术方面


我方能实现8大因素98个安全控制节点

外方测试流程只考虑6大因素,安全节点少


钻井综合提速和储层保护方面


我方平均机械钻速每小时5.32米

同区块外方每小时只有2.03米


我方钻完井液体系储层保护效果好,单井费用200万元

外方效果相对欠缺,单井费用5000万元


得益于此,

在南海相邻区域钻高温高压井,

我方费用仅为外方的四分之一!


技术利剑的应用价值


掌握了技术利剑,中国海油对钻高温高压井有了自信,同时也取得了丰硕的勘探成果——


这套跻身世界前列的高精尖技术

不仅在国内广泛应用

支撑发现了5个气田

还应用到美国、英国、印尼、缅甸

等多个国家的高温高压油气区


这套技术经济价值极大

全面应用后仅直接经济效益

就高达216亿元




中国海油的研发人员说:

“最初我们无技术、无人才,

只能全盘引进外国石油公司

的技术勘探南海,

如今反向输出技术,

我们很自豪!”


油气、矿产、可燃冰……

南海有我们的国土,

更是我们的宝藏!

南海,

央企来了!


内容来源:中国海油

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