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本期技术概览-深水油气开采关键技术

本期技术概览-深水油气开采关键技术

当前世界范围内,海上的深水投资达到了总投资的33%,深水项目占到了总项目的25%。全球近5年来的重大油气发现中,70%为1000m以上的深水水域,同时表现出水深越深、发现量越大的趋势。深水开采对于技术、设备方面也提出了更高的要求,目前及未来深水技术发展趋势又将如何。

国际几大石油公司在深水领域的开采均获得了丰厚的产量,BP公司深水油气产量已接近5000万吨/年;道达尔该领域内也已经超过了3500万吨/年;巴西国油和挪威国油在10~13年间在深水新增产量5000万吨。我国南海深水油气资源石油地质储量在230亿至300亿吨,天然气约为16万亿立方米,占我国油气资源总量的33%,其中70%蕴藏于153.7万平方公里的深水区域。今后我国的深水油气勘探开发任重而道远,那么,向深水进军面临的主要挑战有哪些呢?

自然气候环境。深水作业与潜水不同,时常面临着风浪、冰等自然气候环境的所带来的问题,该条件下有可能给深海作业造成巨大的损失。在海洋石油开发史上,极端环境条件下对深水作业带来了许多重大事故,如我国“渤海二号”、俄罗斯“克拉”号钻井平台。

作业水深。海水越深,与之相关的一系列问题就越发明显。深水作业的隔水管用量,对钻采设备、平台作业空间的要求也就更高。另外,孔隙压力和破裂压力也会导致钻井作业控制难度的增加,使得井眼尺寸、作业井深等均受到限制,事故概率也大大增加。

深水低温。随着水深的增加,海水温度不断降低,水深1000m处海水温度在4度左右,3000m水深海水温度降到1~2度。海底低温环境给油气开发带来诸多挑战,如低温使钻井液流变性变差、低温高压条件下易形成水合物以及低温使油气流动性变差等问题。

浅层地质灾害。深水作业钻进时容易钻遇浅层气和天然气水合物,浅层气成因复杂和高压、分布分散的特征,钻遇时破坏性大且不易控制;若有天然气水合物存在,当钻进时容易引起水合物分解、压力释放,给井身结构、井口装置等带来了严重的风险隐患,极端情况下容易诱发井喷。

面对深水带来的诸多挑战,国际上近几年发展起来比较具有代表性的深水前沿技术主要有双作业钻机、海底钻机、浮式LNG和FDPSO等等。我国进入深水领域比较晚,各项技术还不够成熟,大部分尚处于基础研究和科研攻关阶段。在本期内容中,小编筛选了几项关键深水技术希望能让您对该技术的发展现状有所了解。石油圈原创www.oilsns.com

1.Reelwell无隔水管钻井技术

挪威 Reelwell 公司无隔水管钻井技术,是一种利用管中管钻杆消除使用大量隔水管的技术。该技术利用管中管双壁钻杆的机构实现钻井流体从两管环空到内管的反循环,并通过安装在钻杆上的活塞,利用液压力推进钻杆前进,施加钻压,延长水平井的位移。

无隔水管钻井技术对于优化控压钻井、提升水平井和大位移井延伸能力等具有深远的影响,该技术理论的提出已经有一段历史,但其最新的发展和应用情况相信您势必有所兴趣。

2.贝克休斯Hammerhead深海完井生产集成系统

贝克休斯最新推出一种Hammerhead系统,该系统包括上部完井、下部完井,拥有隔离的装配集成和与水下助力系统相匹配的智能生产速度。石油圈原创www.oilsns.com

Hammerhead系统是石油行业首个从井口到储层并用于超级深海完井和生产的集成系统,能够在极端环境中工作,具有可靠的寿命和高效的产能。那么,该系统如何通过自身技术优势和系统升级解决了一项重要的深水技术难题,还请关注后期的精彩内容。

3.威德福红眼海底含水率测量仪

红眼海底含水率测量装置为探头式传感器,是市场上第一个可以在水下测量含水率的仪器,有利于作业人员了解油井产水开始时间、出水位置以及管线中水合物抑制剂的相对浓度、追踪每口井的含水率。石油圈原创www.oilsns.com

该装置还提供了跟踪水合物抑制剂浓度的功能,确保系统一直处于水合物形成范围之外的条件。该技术成为了作业人员的“水下眼睛”,为深海油气开采提供了有效保障。

未来10年,勘探开发水域从近海向远海拓展,作业水深纪录将突破4000m,甚至有望突破5000m。深水油气开采技术今后的主要发展方向主要为:通过设备自动化提高作业效率,目前深水作业基本配备了高度自动化的设备,如自动排管系统、自动送钻系统、双作业钻机等;作业、生产设施海底化,以消除风浪、冰等作业条件对钻井的影响;借助多学科技术融合实现作业设备的多功能化和创新。深水技术同时也是小编们持续重点跟踪的技术板块之一,相信本期推送的几项关键技术能让读者们看到海洋石油深水开发的希望!

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