海洋石油深水鉆完井技術(shù)措施

劉洋

摘要：近年來(lái)，經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，促進(jìn)我國(guó)科技水平的提升?？茖W(xué)技術(shù)的發(fā)展，中國(guó)海洋深水油氣資源的開(kāi)發(fā)水平也在逐漸得到提升。海洋深水的鉆完井技術(shù)的應(yīng)用，對(duì)鉆井和完井的設(shè)備和設(shè)施進(jìn)行考驗(yàn)，使其適應(yīng)海洋深水區(qū)域的環(huán)境條件，正常完成鉆井和完井施工的程序，達(dá)到設(shè)計(jì)的鉆完井施工的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，為提高海洋油田的勘探開(kāi)發(fā)效率，提供最佳的技術(shù)支持。本文就海洋石油深水鉆完井技術(shù)措施展開(kāi)探討。

關(guān)鍵詞：海洋石油;深水;鉆完井技術(shù);措施

引言

當(dāng)前，我國(guó)也在不斷完善深海鉆井設(shè)備，在吸收、利用外來(lái)先進(jìn)科學(xué)技術(shù)的同時(shí)，還進(jìn)行相關(guān)鉆井設(shè)備的自主研發(fā)。通過(guò)不斷的努力，我國(guó)的相關(guān)技術(shù)及設(shè)備的發(fā)展十分顯著，已經(jīng)邁入了世界先進(jìn)水平的隊(duì)列。但是由于基礎(chǔ)的薄弱及發(fā)展時(shí)間的短暫，中國(guó)海洋石油深水鉆完井還是存在許多亟待解決的問(wèn)題。相關(guān)從業(yè)人員及研究者應(yīng)該認(rèn)識(shí)到，只有認(rèn)清現(xiàn)狀，不斷解決發(fā)展過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題，才能更好地促進(jìn)中國(guó)海洋石油深水鉆完井作業(yè)的發(fā)展，進(jìn)而促進(jìn)我國(guó)深海石油資源得到更好的開(kāi)發(fā)。

1 我國(guó)海洋石油資源現(xiàn)狀

石油和天然氣資源，作為非常重要的戰(zhàn)略性物資，在我國(guó)社會(huì)主義市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展中具有著舉足輕重的地位和作用。在消耗量巨大的現(xiàn)實(shí)狀況面前，我國(guó)的石油和天然氣資源相對(duì)而言仍然是比較短缺的。因此，為了我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的進(jìn)一步發(fā)展和綜合國(guó)力的全面提升，不僅需要提高海洋油氣深水鉆井所應(yīng)用技術(shù)的水平，還需要改善海洋油氣資源的開(kāi)發(fā)和利用效率，只有這樣，才能滿(mǎn)足我國(guó)經(jīng)濟(jì)和綜合國(guó)力進(jìn)一步發(fā)展的需求。

2 海洋石油深水鉆井的特點(diǎn)

海洋的深水區(qū)域的海浪非常大，海水的波動(dòng)很大，給石油鉆井施工帶來(lái)巨大的難度，而且海洋深水區(qū)域的環(huán)境條件差，安全風(fēng)險(xiǎn)的等級(jí)高，必須采取最佳的設(shè)計(jì)和施工管理措施，才能達(dá)到預(yù)期的鉆井和完井施工的質(zhì)量。深水區(qū)域低溫的條件，影響到海底的數(shù)百米的油層，導(dǎo)致油層的溫度低。導(dǎo)致隔水管中的鉆井液的性質(zhì)變差，影響到鉆井液的正常循環(huán)，給深水鉆探施工帶來(lái)危害。同時(shí)影響到固井施工的質(zhì)量，固井的水泥漿很難快速凝固，延長(zhǎng)了固井施工的時(shí)限，同時(shí)增加了固井施工的成本。在深水鉆井施工過(guò)程中，極易遇到淺層氣或者淺層流體，如果控制不當(dāng)，就會(huì)發(fā)生井噴事故，影響到鉆井平臺(tái)的安全，極易導(dǎo)致海洋的污染。淺層流的壓力高，是引起井噴事故的元兇。淺層氣的存在，會(huì)導(dǎo)致井口出現(xiàn)天然氣的狀況，如果不能及時(shí)得到控制，極易發(fā)生火災(zāi)、爆炸事故，給深水鉆井施工帶來(lái)巨大的危害。天然氣水合物的存在，極易堵塞管道系統(tǒng)，引起鉆井液的循環(huán)不暢，攜帶巖屑的能力變?nèi)?，?dǎo)致卡鉆事故的發(fā)生，增加了海洋深水鉆井的難度。由于經(jīng)常發(fā)生卡鉆事故，天然氣泄漏等事故，增加了事故處理的工作量。深水區(qū)域的風(fēng)浪特別大，鉆完井需要物資運(yùn)輸?shù)碾y度增加很多，給井位的定位系統(tǒng)帶來(lái)不利的影響，隨著海風(fēng)的作用，很難準(zhǔn)確定位鉆井的井位。環(huán)境的載荷超過(guò)了隔水管的強(qiáng)度，要求設(shè)計(jì)高強(qiáng)度的隔水管，才能保證鉆井液的正常循環(huán)，獲得最佳的鉆井施工的效果。

3 海洋石油深水鉆完井技術(shù)措施

3.1建立健全深水鉆井技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范

現(xiàn)階段，我國(guó)海洋深水油氣勘探開(kāi)發(fā)領(lǐng)域已經(jīng)有大量相關(guān)的規(guī)定與章程，這對(duì)于海洋油氣資源鉆井完井作業(yè)的工作流程和在實(shí)際操作中可能出現(xiàn)的相關(guān)問(wèn)題都有著比較明確的規(guī)定。相比之下，國(guó)外勘探和鉆井工作都更加注重相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范的制定和實(shí)施。而我國(guó)則可以在學(xué)習(xí)和借鑒國(guó)外相關(guān)規(guī)范和章程的前提下，結(jié)合我國(guó)的實(shí)際情況和實(shí)際作業(yè)狀況，設(shè)計(jì)提出更加符合我國(guó)實(shí)際深水鉆井作業(yè)工作需求的作業(yè)規(guī)范和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，從而有利于保障工作人員在作業(yè)過(guò)程中的安全，也有利于提高深水鉆井作業(yè)的工作質(zhì)量。

3.2海洋石油深水鉆井技術(shù)措施

將加重的鉆井液和海水按照一定的比例進(jìn)行混合，改變鉆井液的性能參數(shù)，使其適應(yīng)海洋深水區(qū)域鉆井施工的需要。利用高精度的地球物理技術(shù)措施，識(shí)別淺層危害物的狀態(tài)，采取最佳的預(yù)防措施，對(duì)淺層的氣及淺層流進(jìn)行有效地控制和管理，避免給鉆井施工帶來(lái)災(zāi)難。設(shè)計(jì)最佳的井身結(jié)構(gòu)，保證各層套管的質(zhì)量達(dá)到最佳的標(biāo)準(zhǔn)，并加強(qiáng)對(duì)固井施工質(zhì)量的監(jiān)控，保證井眼的軌跡符合設(shè)計(jì)要求，完善建井的工藝程序，為深水區(qū)域建井提供有利的支持。依據(jù)地層壓力的預(yù)測(cè)結(jié)果，設(shè)計(jì)深水區(qū)域的井筒的井身結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)套管的層數(shù)，下入深度及固井水泥環(huán)的深度，保證各級(jí)套管的穩(wěn)固，為延長(zhǎng)海洋深水區(qū)域井筒的服役年限提供依據(jù)。優(yōu)化井身結(jié)構(gòu)，盡可能降低鉆井施工的成本，采取最佳的預(yù)防措施，防止發(fā)生安全事故。導(dǎo)管和表層套管的井段應(yīng)用海水鉆井，應(yīng)用噴射的方式下入導(dǎo)管，為合理建井提供最有效的途徑。設(shè)計(jì)最合理的各層套管之間的下入方式，保證各層套管達(dá)到穩(wěn)固的程度，對(duì)固井施工過(guò)程進(jìn)行監(jiān)督管理，優(yōu)化設(shè)計(jì)固井水泥漿的性能參數(shù)，使其滿(mǎn)足海洋深水區(qū)域的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。研究和應(yīng)用深水鉆井液的技術(shù)措施，結(jié)合海洋深水區(qū)域的特點(diǎn)，對(duì)深水區(qū)域的鄰井的油氣產(chǎn)物進(jìn)行分析，按照井下儲(chǔ)層內(nèi)油氣的性能，設(shè)計(jì)最佳的鉆井液體系，保證鉆井液的密度和粘度等物性參數(shù)，滿(mǎn)足深水鉆井施工的要。研究和應(yīng)用適合低溫的鉆井液體系，保持鉆井液的流變性不發(fā)生改變，達(dá)到最佳的攜帶巖屑的能力，促使鉆井施工順利進(jìn)行，杜絕發(fā)生卡鉆事故，影響到鉆井施工的順利進(jìn)行。設(shè)計(jì)的鉆井液體系，對(duì)低溫的敏感性必須最低，當(dāng)海洋深水區(qū)域的溫度變化時(shí)，不影響鉆井液的性能。而且要求鉆井液的流變性好，濾失量小，抗污染的能力強(qiáng)，并能夠抑制天然氣水合物的形成，避免水合物堵塞管道和設(shè)備，給鉆井施工帶來(lái)巨大的阻力，影響到鉆井施工的效率。選擇和使用深水的鉆井設(shè)備，加強(qiáng)對(duì)設(shè)備的選擇和使用維護(hù)管理，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)深水鉆井設(shè)備的運(yùn)行狀況，解決設(shè)備存在的安全隱患問(wèn)題，保證深水鉆機(jī)等設(shè)備安全平穩(wěn)運(yùn)行，才能保證鉆井施工的順利實(shí)施。半潛式鉆井平臺(tái)的應(yīng)用，能夠承受風(fēng)浪的反復(fù)沖擊，保持平臺(tái)的穩(wěn)定，為合理組織鉆井施工提供場(chǎng)所。提高鉆井平臺(tái)的安全性和可靠性，能夠保證鉆井施工的順利進(jìn)行，避免平臺(tái)發(fā)生故障，導(dǎo)致各種鉆井設(shè)備不能正常運(yùn)行，而影響到鉆井施工的進(jìn)度。

4 中國(guó)海洋石油深水鉆完井的展望

中國(guó)海洋資源開(kāi)發(fā)的相關(guān)從業(yè)和研究人員不僅要注重相關(guān)技術(shù)和設(shè)備的橫向研究，還應(yīng)該進(jìn)行縱深研究，在拓寬廣度的同時(shí)加大研究的深度。未來(lái)，對(duì)我國(guó)海域的油氣資源進(jìn)行開(kāi)發(fā)的難度將會(huì)不斷增大，一些困難也將會(huì)伴隨著開(kāi)發(fā)的深入而增加。在此根據(jù)目前中國(guó)海洋石油深水鉆完井的現(xiàn)狀對(duì)其進(jìn)行展望。未來(lái)，為了減短作業(yè)的時(shí)間，同時(shí)降低海上作業(yè)的成本，雙井架第6代動(dòng)力定位鉆井平臺(tái)將大量投入使用，并更加廣泛的實(shí)行批量作業(yè);同時(shí)，由于深水作業(yè)條件十分惡劣，安全性也較低，在未來(lái)將會(huì)注重加強(qiáng)動(dòng)力系統(tǒng)、鉆井泵系統(tǒng)、提升系統(tǒng)、隔水管張力系統(tǒng)、防噴器系統(tǒng)以滿(mǎn)足水深和井深作業(yè)需求;TLP（張力腿平臺(tái)）、SPAR（深吃水圓筒式）和水下技術(shù)將用來(lái)解決南海惡劣環(huán)境下深水油氣田開(kāi)發(fā)問(wèn)題。

結(jié)語(yǔ)

綜上所述，改革開(kāi)放以來(lái)，我國(guó)社會(huì)主義市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)蓬勃發(fā)展，經(jīng)濟(jì)水平和綜合國(guó)力得到了很大的提高，但是，與世界領(lǐng)先水平相比較，我國(guó)海洋油氣資源深水鉆井完井相關(guān)技術(shù)及設(shè)備的研究和發(fā)展起步比較晚，基礎(chǔ)理論研究比較薄弱和欠缺，因此技術(shù)和工藝水平比較低，實(shí)地作業(yè)經(jīng)驗(yàn)也相對(duì)匱乏。我國(guó)擁有著豐富的海洋油氣資源，需要不斷提高我國(guó)海洋深水油氣資源勘探和開(kāi)發(fā)的水平，克服技術(shù)難題，促進(jìn)我國(guó)海洋油氣資源開(kāi)發(fā)的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]邱正松.深水鉆井液技術(shù)現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)[J].特種油氣藏，2016.

[2]李懷科.國(guó)內(nèi)外深水鉆井液技術(shù)進(jìn)展[J].鉆井液與完井液，2015.