中國海洋石油的海上油田開發(fā)技術(shù)現(xiàn)狀和展望

1、中海油在海上油田開發(fā)中的鉆完井技術(shù)現(xiàn)狀和展望姜偉中國海洋石油總公司摘要：本文總結(jié)中國海洋石油總公司在海上油田勘探、開發(fā)和生產(chǎn)中，結(jié)合海上油田開發(fā)的需要和特點，通過不斷的探索和實踐，逐步的掌握了在中國近海開發(fā)油田的關(guān)鍵技術(shù)及其特點。同時根據(jù)目前國外的開發(fā)技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀，結(jié)合中海油自身的特點，針對海上油田開發(fā)的具體不同的需求。經(jīng)過改革開放20多年來的不斷努力，中海油已經(jīng)掌握并形成了一整套的海上油氣田開發(fā)的鉆完井工程技術(shù)。并且形成了以海上油田開發(fā)為目標(biāo)的優(yōu)快鉆完井技術(shù)體系；大位移鉆井技術(shù)體系；稠油開發(fā)鉆完井技術(shù)體系；海上叢式井和加密井網(wǎng)鉆完井技術(shù)體系；海上疏松砂巖油田開發(fā)儲層保護(hù)技術(shù)體系；海上平臺模塊

2、鉆機(jī)裝備技術(shù)體系等八大技術(shù)特色和體系；在海上油田的開發(fā)和生產(chǎn)中發(fā)揮了巨大的作用，同時也在為海洋石油未來的發(fā)展產(chǎn)生了積極的推動作用。關(guān)鍵詞：海洋石油海上油氣開發(fā)技術(shù)挑戰(zhàn)鉆完井工程關(guān)鍵技術(shù)體系中國海洋石油工業(yè)的發(fā)展源于上世紀(jì)60年代初期，進(jìn)入到上個世紀(jì)80年代初期，隨著中國的改革開發(fā)，海洋石油總公司成立28年來，海洋石油工業(yè)在對外合作開發(fā)海上油氣資源的過程中，遵循一條引進(jìn)、消化、吸收、再創(chuàng)新的道路，并且成功的實現(xiàn)了由淺水向深水、上游向下游、單一的勘探開發(fā)向綜合能源公司發(fā)展的三個跨越。并且逐步形成和建設(shè)了一個現(xiàn)代化的海洋石油工業(yè)體系。1 .中國海上油氣開發(fā)的概況和挑戰(zhàn)在中國近海開發(fā)油氣資源，在技術(shù)、

3、資金、自然環(huán)境等方面面臨諸多的困難和挑戰(zhàn)，對于鉆完井工程而言，我們主要面臨三大挑戰(zhàn)：首先是海洋環(huán)境的挑戰(zhàn)，在海上鉆井，除了我們通常的地下各種工程地質(zhì)問題以外，海洋自然環(huán)境條件大大的增加了我們工作的難度。北冰南風(fēng)是我們要面臨的海洋開發(fā)的自然環(huán)境條件中的最大難題和挑戰(zhàn)。第二個挑戰(zhàn)是海上油田開發(fā)，鉆完井工程投資高、風(fēng)險大，昂貴的海上開發(fā)費用和海上鉆完井作業(yè)成本與經(jīng)濟(jì)有效的開發(fā)海上油田的挑戰(zhàn)。第三個挑戰(zhàn)是以渤海稠油開發(fā)、南海西部高溫高壓地層的鉆探、南海東部深水生產(chǎn)裝置周邊油田的經(jīng)濟(jì)開發(fā)為代表的海洋鉆完井技術(shù)的和安全風(fēng)險控制的挑戰(zhàn)。中國海上油田的發(fā)展主要還是根據(jù)油田自身的油藏性質(zhì)和特點，結(jié)合油田的具體特

4、征和開發(fā)的需求，中國海油逐步形成了渤海、東海、南海東部，以及南海西部，這四個海域為主體的油田開發(fā)體系。中國海洋石油的勘探工作自上個世紀(jì)60年代開始以來，逐步發(fā)展和成長起來了。特別是進(jìn)入80年代以后，隨著對外合作和自營勘探開發(fā)的步伐的加快，我們海上油田原油產(chǎn)量不斷攀升。1982年原油產(chǎn)油不足10萬頓。2010年我們油氣產(chǎn)量將達(dá)到5000萬頓油氣當(dāng)量，實現(xiàn)了幾代石油人的追求與夢想，在我國成功的的建成了一個海上的大慶油田。2 .中國海上油氣開發(fā)鉆完井工程八大技術(shù)體系在中海油近年來生產(chǎn)規(guī)模迅速上升的同時，在油田開發(fā)生產(chǎn)中也逐步的形成了油田開發(fā)中的鉆完井工程技術(shù)八大技術(shù)體系，并且在海上油田開發(fā)生產(chǎn)中發(fā)揮

5、了重要的作用。2.1 海洋石油優(yōu)快鉆完井技術(shù)體系：優(yōu)快鉆井技術(shù)是中海油鉆完井特色技術(shù)。在上個世紀(jì)90年代初期，我們在學(xué)習(xí)了國外先進(jìn)技術(shù)經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，結(jié)合渤海油田的具體情況，在開發(fā)油田的鉆井技術(shù)上取得了重大突破，鉆井速度得到大幅度的提高12,直接產(chǎn)生的效果就是帶動了一大批渤海邊際油田的開發(fā)，使得一批勘探探明的地下儲量，變成了可以投入開發(fā)產(chǎn)生效益的油田。從渤海QK18-1項目開始,逐步形成了渤海優(yōu)快鉆完井技術(shù)體系34。并且取得了很好的成績：1） .渤海QK18-1實驗項目5,1995年8月開鉆，平均鉆井井深3561m。在該地區(qū)，原來的平均建井周期為57天，實施優(yōu)快鉆井技術(shù)以后，平均鉆井周期為18.

6、82天。鉆井效率比原來提高了3.3倍；2） .渤海SZ36-1-J區(qū)6,15口井總進(jìn)尺28140m,平均井深1876m,平均建井周期3.71天，其中J11井，日進(jìn)尺640m/d;J10井平均機(jī)械鉆速132m/hr.3） .SZ36-1II期開發(fā)工程。6座海上平臺，鉆井186口井總進(jìn)尺349521m。平均井深1920m,平均建井周期3.22天,鉆井效率比該油田以往作業(yè)效率提高2.3-3.6倍，渤海優(yōu)快鉆完井工作走向了一個新的里程碑。渤海優(yōu)快鉆完井，主要形成了由十大優(yōu)快鉆完井技術(shù)系列7。其中十大鉆井技術(shù)系列主要包括：1） PDC鉆頭鉆井技術(shù)；2）頂部驅(qū)動鉆井技術(shù)；3）高頻線性振動學(xué)技術(shù)；4）非鉆機(jī)

7、時間測CBL技術(shù)；5）油層保護(hù)鉆井液技術(shù)；6）PDC可鉆式浮箍浮鞋技術(shù)；7）大滿貫測井技術(shù)；8）單級雙封固井技術(shù)；9）導(dǎo)向馬達(dá)鉆井技術(shù)；10）快裝井口技術(shù)；十大完井技術(shù)系列主要包括：1） 一趟管柱多層射孔技術(shù)；2）隱形酸水基完井液技術(shù)；3）射孔管柱隔板傳爆技術(shù)；4） 一趟管柱多層防砂技術(shù)；5）一變多控地面控制設(shè)備技術(shù)；6）優(yōu)質(zhì)梯級篩管適度防砂技術(shù)；7）陶粒壓裂充填防砂技術(shù)；8）低碎屑、大孔徑、高密度射孔技術(shù)；9）壓裂充填防砂完井技術(shù)；10）一趟管柱多層長井段射孔技術(shù)。具體情況見表1.表1:渤海優(yōu)快鉆完井情況統(tǒng)計表油田名稱年度總井?dāng)?shù)總進(jìn)尺建井周鉆井效完井周完井效104m深m期day率提高期（大）

8、率提圖QK18-1199531.05356118.82202.87%7.7263.64%SZ36-1J1996152.7118763.71231.81%5180.00%QK17-31996-9792.1624357.92236.24%7.92297.73%JZ9-31997-994610.422957.61390.51%6.9218.84%QK17-299276.0222625.66400.43%5.66421.20%SZ36-1IIJan-9918633.3718543.22282.30%3.5300.00%QHD32-6Feb-9916229.0818443.9259.45%3.93276

9、.59%BZ26-2200371.826058.02239.20%5444.00%QK18-2Apr-0351.74347115.95239.20%5444.00%渤海開展優(yōu)快鉆井技術(shù)研究及其應(yīng)用以來，總共累計鉆井660多口井，累計進(jìn)尺137萬多米，節(jié)約完井作業(yè)天數(shù)7773天。按當(dāng)時船舶綜合日租金計算節(jié)約直接投資92億元。取得了顯著的經(jīng)濟(jì)效益。渤海優(yōu)快鉆完井技術(shù)，為渤海油田開發(fā)奠定了堅實的技術(shù)基礎(chǔ)，2.2 .稠油開發(fā)鉆完井技術(shù)體系我國海上石油儲量中已探明的總儲量中有70%左右是稠油。個別油田地下原油粘度達(dá)到300-1800mpas。地面原油粘度更是高達(dá)900-2600mpas.同時由于埋深淺，

10、儲層疏松，需要進(jìn)行防砂完井。因此通常情況下稠油油田開發(fā)中，采收率為20%左右。經(jīng)過探索和實踐，形成了稠油油田開發(fā)鉆完井技術(shù)體系8。主要包括：1）稠油疏松砂巖油藏的儲層保護(hù)技術(shù)；2）疏松砂巖鉆井液完井液技術(shù)；3）水平井、枝井鉆井技術(shù)；4）裸眼優(yōu)質(zhì)篩管完井防砂技術(shù)；5）裸眼防砂管防砂粒徑及防砂篩管的防砂間隙選擇技術(shù)；6）稠油開發(fā)水平井、分枝井的井型優(yōu)造技術(shù)；7）稠油開發(fā)水平井、分枝井產(chǎn)能預(yù)測技術(shù)；8）疏松砂巖油藏水平井和分枝井井壁穩(wěn)定技術(shù)。稠油開發(fā)鉆完井技術(shù)取得的詳細(xì)情況見表2:表2:BH35油田G井區(qū)部分稠油水平分支井產(chǎn)量及分支情況井號主井眼長m分支長m分支數(shù)油井產(chǎn)量m3/d原油粘度mPa.s井

11、區(qū)相當(dāng)周邊井增產(chǎn)倍數(shù)設(shè)計實際地下地面A6mh44130826510890284845北區(qū)3.6A7m32081561031721104.4A9m31329325286903.6A10m328215165108953.8平均值3203562.477.43.9B3m506510.6318364241374021403600南區(qū)2.6B12m28613211530392.4B14m4881932918422.6B18m30030621428362.2平均值3903142.338.32.4稠油開發(fā)鉆完井技術(shù)所取得的成果：1）采用稠油開發(fā)鉆完井技術(shù)，有效的卡法和動用了渤海稠油資源。并且成功的開發(fā)了渤海原

12、油粘度達(dá)到API110的原油，為海上稠油開發(fā)提供了成功的經(jīng)驗。2）由于采用在稠油油田開發(fā)中合理的布置水平井和水平分枝井開發(fā)，不但擴(kuò)大了單井油層裸露面積，同時又減少了定向井的數(shù)量。節(jié)約了鉆完井成本，并且顯著的提高了油井產(chǎn)量。3）采用稠油開發(fā)鉆完井技術(shù)體系以來，在油田開發(fā)中取得了顯著的經(jīng)濟(jì)效益。以渤海BH35油田，按照常規(guī)方法要鉆75口井，采用這套技術(shù)以后，僅鉆了21口井就達(dá)到了原來配產(chǎn)指標(biāo)。總井?dāng)?shù)減少54口井。比原來減少72%0其經(jīng)濟(jì)效益十分可觀。2.3 、海上大位移鉆井技術(shù)體系中海油總南海東部公司與美國PHILLIPS公司合作，先于1997年鉆成9海洋石油利用大位移鉆井技術(shù)鉆了我國海上的第一口

13、大位移井XJ24-3-A14井。水平位移8062m完鉆井深9238m。垂深2985m，水垂比達(dá)到2.79創(chuàng)當(dāng)時的鉆井世界記錄，并且獲得了日產(chǎn)原油1000T/d的產(chǎn)量。而后在南海東部流花1-1油田，陸續(xù)又鉆了5口水平位移5.6-4.8km,水垂比達(dá)到4.58的大位移水平井。成功的開發(fā)了LH油田的周邊小油田。在渤海QK17-2油田利用大位移鉆井技術(shù)，成功的在用4口大位移井（水平位移在3.5-4km左右）開發(fā)了東區(qū)的油田。不但節(jié)約了東區(qū)開發(fā)所需要的修井、平臺導(dǎo)管架及其海管的費用。而且解決了鉆井平臺插樁的難題1011.中海油大位移井?dāng)?shù)據(jù)見表3表3:中海油大位移鉆井的實鉆數(shù)據(jù)表油田及其海域南海油田渤海油

14、田井號A2ERW1D5ERW2A4ERW3B3ERW4C1ERW5P30P31P32HP33井深（m）30"3993983983993978383.88483.717-1/2"11031073103610361047126310891463112912-1/4"4587358145605452504134603429413434858-1/2"549243595393630059004686442845404250完鉆井深m549243595393630059004689443045434253井底垂深m1210121912131229123720262

15、08218692054水平位移m480236674714563451853697369536313652水垂比從泥線算5.344.045.236.135.60水垂比從平臺算3.973.013.894.584.191.821.771.941.78最大井斜o84808382.583877693.886.9最大狗腿/30m3.83.64.04.43.93.484.655.693.56完井方式裸眼完井礫后充填元井至此，大位移鉆井技術(shù)在中海油逐步形成了一套技術(shù)體系，為中國海上油氣開發(fā)、生產(chǎn)發(fā)揮了積極的作用。經(jīng)過多年來的技術(shù)探索和實踐，中海油在大位移鉆井技術(shù)方面，已經(jīng)逐步認(rèn)識并且掌握了大位移鉆井技術(shù)的關(guān)鍵

16、和難點12130形成了中海油大位移鉆井十大技術(shù)系列：1）海上大位移鉆井工程設(shè)計技術(shù)；2）海上大位移井鉆機(jī)裝備的能力評估及改造技術(shù)；3）海上大位移井井壁穩(wěn)定及巖石力學(xué)分析技術(shù)；4）海上大位移井鉆井液完井液的技術(shù)；5）大位移井鉆柱力學(xué)及扭矩摩阻預(yù)測技術(shù)；6）大位移井井眼凈化及水力學(xué)分析計算技術(shù)；7）大位移井套管漂浮下入技術(shù)；8）大位移井套管保護(hù)劑磨損預(yù)測技術(shù)；9）大位移井井眼經(jīng)驗軌跡控制技術(shù)；10）大位移井固井及完井技術(shù)。海上大位移井所獲得的技術(shù)成果：1） XJ24-3-A14井是依托南海XJ24-1油田開發(fā)的。即是利用目前海上平臺現(xiàn)設(shè)備加開級改造以后，開發(fā)周邊8km以遠(yuǎn)的XJ24-3油田。具有很

17、好的經(jīng)濟(jì)效益。2） LH1-1油田利用現(xiàn)有海上的生產(chǎn)裝置動用周邊5km以外的地質(zhì)儲量。這樣可以省去建造一套海上的浮式鉆采裝置的昂貴的費用。3） QK17-2油田的4口井大位移井開發(fā)東區(qū)油田節(jié)約一條海底管線，一座海上井口平臺，一座海上修井機(jī)。同時由于采用大位移水平井鉆井方式，提高了單井產(chǎn)量，比計劃產(chǎn)量增加46%,2.4 .海上油田密集叢式井組整體加密井網(wǎng)鉆井技術(shù)體系渤海油田在90年代，海上叢式井井口間距是2mX2m。以16口井在油層間距為350m,按反九點布井。井控面積大約2km2。在渤海SZ36-1油田II期開發(fā)工程中，為了節(jié)約工程造價，盡量利用平臺的面積，將井口間距縮小為1.5mX1.7m。

18、井口平臺的鉆井?dāng)?shù)量由16口井增加至35口井。每個平臺控制面積增加至4km2。這個時期定向叢式井的水平標(biāo)志邁向了新的臺階。2009年我們在海上最大的自營油田SZ36-1,實施整體調(diào)整加密并網(wǎng)。進(jìn)一步完善注采井網(wǎng)，挖掘剩余油，進(jìn)一步提高采收率，整體調(diào)整并網(wǎng)加密的主要鉆完井技術(shù)是海上石油鉆完井技術(shù)在21世紀(jì)的最大挑戰(zhàn)和難題之一。中國海上油田密集叢式井網(wǎng)整體調(diào)整加密鉆完井技術(shù)的主要特點是：1）以海上油田提高采收率和提高剩余油動用程度為目的，在原本已經(jīng)十分密集的350m井距的井網(wǎng)中再增加一套加密井網(wǎng)。以有利于動用剩余油，更大程度上提高采收率。2）在目前的井網(wǎng)中，加密另一套并網(wǎng)是定向井防碰及軌跡控制上最大

19、的難度和挑戰(zhàn)。3）調(diào)整并網(wǎng)在原有生產(chǎn)并網(wǎng)中整體加密。意味著在技術(shù)上要提升到一個更高的水平。井眼軌跡要求準(zhǔn)確控制，不能與原井網(wǎng)相碰撞，在鉆進(jìn)的井眼不能損壞正在生產(chǎn)的套管井筒。海上密集叢式井整體加密鉆完井技術(shù)體系：在渤海SZ36-1油田的整體加密結(jié)合調(diào)整方案的設(shè)計及其實施過程中，中海油已經(jīng)逐步形成并掌握了海上密集叢式井整體加密井網(wǎng)的鉆井完井六大技術(shù)系列：1）海上叢式井組的整體加密綜合調(diào)整的井眼軌跡設(shè)計技術(shù)；2）密集叢式井網(wǎng)整體調(diào)整加密井眼防碰和軌跡控制技術(shù)；3）海上調(diào)整井井眼穩(wěn)定性分析和井壁穩(wěn)定控制技術(shù)；4）海上綜合調(diào)整加密井的儲層保護(hù)技術(shù)；5）密集叢式井眼防碰及預(yù)警技術(shù)；6）密集叢式并加密調(diào)整井

20、的井壁穩(wěn)定及合理生產(chǎn)壓差的控制技術(shù)；海上密集叢式井組整體加密調(diào)整完井技術(shù)所取得的創(chuàng)新及其成果：1）在渤海SZ36-1油田I期工程中，新鉆48口整體加密井，全部采用整體加密井網(wǎng)鉆完井技術(shù)。同時還要新建兩座海上井口平臺。這在海上油田屬于首次；2）將采用自主研制的定向井井眼防碰和預(yù)警技術(shù)系統(tǒng)。有效的防止還在鉆井的井眼里的鉆頭損壞鄰井正在生產(chǎn)井的套管，保證作業(yè)安全；3）按照這套技術(shù)方案全部實施以后，可以使該油田提高采收率15%,并且增加原油產(chǎn)量萬噸。2.5 疏松砂巖的油藏儲層保護(hù)技術(shù)體系在渤海油田開發(fā)疏松砂巖的油藏儲層保護(hù)技術(shù)中，我們面臨的三大主要挑戰(zhàn)性的問題，第是疏松巖砂稠油油藏高孔高滲地層，在鉆完

21、井過程中本身就極易受到傷害，第二是孔隙壓力低于原始地層壓力以后（低于正常水柱壓力），如何有效的在鉆完井過程中實施儲層保護(hù)。第三是在要滿足儲存保護(hù)的同時，還要滿足快速鉆井的要求。渤海灣大油田均屬疏松砂巖稠油油藏，其主要特點是：油藏埋藏淺，儲層基本為泥質(zhì)膠結(jié)，巖性疏松，孔隙度和滲透率高，非均質(zhì)性嚴(yán)重；油藏屬于正常的溫度、壓力系統(tǒng)；原油屬稠油，其中以膠質(zhì)、瀝青質(zhì)含量高；儲層粘土礦物含量大，以蒙脫石、高嶺石和伊蒙混層和伊利石居多。通過研究我們認(rèn)為，鉆井液固相顆粒的堵塞是造成高孔高滲儲層傷害首要原因，爾后是粘土膨脹等其他的問題，在這里我們還有一個低孔隙壓力的客觀環(huán)境條件，我們主要采取的技術(shù)措施是：強(qiáng)化鉆

22、完井液的封堵效果5,以此來解決疏松砂巖中的固相顆粒堵塞的問題6,也用這種措施減少高孔高滲地層的固相和液相的滲透半徑和侵入深度，粘土的水化膨脹問題主要是通過鉆井液的抑制性來解決。關(guān)鍵技術(shù)特點：在開發(fā)階段該油田過去鉆過200多口生產(chǎn)井78,采用的是小陽離子體系的鉆井液，這種鉆井液體系由于具有流變性易控制，操作維護(hù)相對簡單，成本相對低廉，同時更重要的是具有較好的儲層保護(hù)效果1415,因此，在原來的水基泥漿體系BHJFC上進(jìn)行了改進(jìn)和強(qiáng)化，主要特點是：(1) 與傳統(tǒng)小陽離子泥漿體系相比，改進(jìn)后的鉆井液體系失水更??；(2) 改型的小陽離子體系有更強(qiáng)的承壓能力，一般情況下都在14MPa以上；(3) 我們選

23、擇了新型的鉆井液體系和配方，同時又在實驗室做了巖心滲透率恢復(fù)值的評價，使用5.8cm的巖心在室內(nèi)評價，其滲透率恢復(fù)值在未切片的情況下達(dá)到87.3%。(4) 考慮到在該油田開發(fā)階段我們采用的負(fù)壓射孔管內(nèi)礫石充填的方式，因此在完井液中加入封堵劑，同時把破膠時間可調(diào)，既防止了漏失又保證炮眼具有很好的滲透性。疏松砂巖的油藏儲層保護(hù)技術(shù)取得的成果：(5) 采用鉆完井儲層保護(hù)技術(shù)以后最顯著的特點之一就是鉆井速度很快，在該油田應(yīng)用以后取得很好的效果。(6) 121/4”井段機(jī)械鉆速可達(dá)到120m/hr,并且在L1井實現(xiàn)了用一只鉆頭鉆穿館陶地層然后一直鉆進(jìn)至完鉆，在該地區(qū)實現(xiàn)了121/4”一只鉆頭進(jìn)尺1545

24、m的最長記錄，該井段純鉆18.75小時，平均機(jī)械鉆速達(dá)到82.4m/h,是該平臺的最好記錄。(7) 該平臺12口井，其中6口井要繞障，屬于三維定向井，平均井深1928m,平均建井周期5.48天，其中最快的是Li井，建井周期3.6天，取得了鉆井速度和效率的好成績。(8) 采用了儲層保護(hù)技術(shù)以后，與過去在該地區(qū)的完井液相比，漏失量減少近1/2,封堵效果很好。油井投產(chǎn)表現(xiàn)出了很好的生產(chǎn)能力，L平臺平均產(chǎn)量達(dá)到131m3/d,達(dá)到ODP配產(chǎn)的11.7倍。同時還顯著降低了完井液的費用。2.6.海上平臺模塊鉆機(jī)裝備技術(shù)體系海上油田在勘探開發(fā)和生產(chǎn)階段都需要有鉆機(jī)或修井機(jī)來進(jìn)行作業(yè)。通常情況下我們采用可移動

25、式的鉆修井裝置或固定式的鉆修井裝置來滿足作業(yè)的需求。近年來，由于油價的原因，可移動鉆修并裝置價格持續(xù)走高。但是資源有限，還不能完全滿足數(shù)量上的需求。因此中海油在海上油田開發(fā)和生產(chǎn)中，對固定式的鉆修井機(jī)的需求隨著開發(fā)和生產(chǎn)規(guī)模的擴(kuò)大而不斷增加。從80年代初期到1999年以前，我國海上的7部修井機(jī)2003年以前的14部海洋模塊鉆機(jī)均是由外國公司設(shè)計和建造的。2003年以后，由海油在自主技術(shù)創(chuàng)新，油田開發(fā)結(jié)合實際需求，在掌握了海上鉆修機(jī)的關(guān)鍵設(shè)計和制造技術(shù)的基礎(chǔ)上，對海上平臺鉆修井機(jī)技術(shù)進(jìn)行集成和再創(chuàng)新。逐步形成了一套不但能滿足海上油田開發(fā)生產(chǎn)需求的，同時又具有中海油特色的海上模塊鉆修井機(jī)的特色技術(shù)

26、。海上平臺模塊鉆修井機(jī)裝備三大技術(shù)系列1）海上平臺模塊鉆修井機(jī)設(shè)計技術(shù)系列。根據(jù)海上平臺開發(fā)和生產(chǎn)的需求，設(shè)計出可以滿足修井、鉆調(diào)整井作業(yè)的需要，根據(jù)生產(chǎn)情況需要可以實行縱橫兩個方向的移動，覆蓋整個井口區(qū)域的海上模塊鉆修機(jī)。2）海上平臺模塊鉆修井機(jī)建造技術(shù)系列。按照模塊化鉆修機(jī)設(shè)計，形成了一套滿足海上鉆修機(jī)模塊的建造技術(shù)，不但有一套技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和質(zhì)量控制體系，同時模塊鉆修機(jī)的建造技術(shù)方法。實現(xiàn)了海上模塊鉆修機(jī)的建造和裝配。在此基礎(chǔ)上形成了模塊鉆修井機(jī)建造技術(shù)系列。3）海上平臺模塊鉆修井機(jī)搬遷、安裝技術(shù)系列。模塊化鉆修機(jī)可以實現(xiàn)在海上搬遷和安裝過程中的模塊化的化整為零的拆卸和裝配。有利于在海上組織施

27、工安裝，方便了海上的安裝和調(diào)試。在此基礎(chǔ)上形成了模塊鉆修井機(jī)搬遷、安裝技術(shù)系列。海上平臺模塊鉆井機(jī)裝備技術(shù)所取得的成果：1）成功的應(yīng)用于海上油田的開發(fā)和生產(chǎn)。目前已組建成國產(chǎn)化鉆修井模塊鉆機(jī)49部。應(yīng)用于30多個油氣田，用了5年多時間，已經(jīng)全部實現(xiàn)了國產(chǎn)化。并且已經(jīng)形成了模塊鉆修機(jī)的企業(yè)系列技術(shù)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)。2）有效的解決了海上鉆修機(jī)資源緊張的問題，不移動式的鉆機(jī)資源用于鉆開發(fā)井、勘探井。而固定式平臺模塊鉆修機(jī)則主要用于補(bǔ)充鉆井和修井機(jī)資源的不足。3）海上平臺模塊鉆修機(jī)已經(jīng)在中海油形成了設(shè)計和建造的系列技術(shù)，節(jié)省了費用提高了效率。取得了顯著的社會和經(jīng)濟(jì)效益。海上平臺模塊鉆修機(jī)由于實現(xiàn)了模塊化，還

28、有利于海上平臺鉆修井機(jī)資源的共享?？梢詫崿F(xiàn)一部模塊鉆修機(jī)，幾座海上生產(chǎn)平臺鉆修井共用的模式。形成了海上開發(fā)生產(chǎn)的一種高效、低成本的有效模式2.7 .南海北部灣油田井壁穩(wěn)定劑配套鉆井技術(shù)體系南海北部灣油田斷層破碎帶多、地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜。在鉆井過程中，極易造成井壁垮塌，卡鉆事故頻繁。同時由于地層水敏性很強(qiáng)，用常規(guī)的泥頁巖抑制和穩(wěn)定技術(shù)難以見到明顯的效果。上世紀(jì)90年代，該油田鉆井事故屢有發(fā)生，井下情況復(fù)雜，鉆井事故率平均達(dá)到40%,并且直接導(dǎo)致了鉆井效率的降低、加大了鉆井成本。通過對該地區(qū)地質(zhì)構(gòu)造和破碎斷裂帶地應(yīng)力分布規(guī)律及其特征的研究，應(yīng)用構(gòu)造應(yīng)力數(shù)據(jù)方法和數(shù)值模擬分析技術(shù)，結(jié)合現(xiàn)場數(shù)據(jù)進(jìn)行反演。并

29、且從鉆井工藝，泥漿工藝上，在化學(xué)和力學(xué)耦合作用條件下的井壁穩(wěn)定力學(xué)研究方面，基本上形成了從理論認(rèn)識到數(shù)值模擬，形成了北部灣油田井壁穩(wěn)定及配套四大鉆井技術(shù)系列：1）以北部灣地應(yīng)力場的測試數(shù)據(jù)位基礎(chǔ),利用地質(zhì)建模的手段建立了實用的三維鉆井地質(zhì)模型技術(shù)系列，為鉆井作業(yè)直接提供了數(shù)據(jù)，對于分析判斷鉆井井下情況提供了很好的指導(dǎo)。2）井壁穩(wěn)定與儲層保護(hù)技術(shù)系列。針對微裂縫和破碎帶發(fā)育的情況，研制的防漏和儲層保護(hù)功能的抗壓封堵泥漿體系形成了防漏和良好儲層保護(hù)功能的鉆井液技術(shù)體系。不但保證了安全鉆井，同時還有很好的儲層保護(hù)效果。3）地球物理、巖石力學(xué)、鉆井工程現(xiàn)結(jié)合的綜合地質(zhì)建模及其應(yīng)用技術(shù)系列。該技術(shù)是一個

30、集多科學(xué)為一體的綜合技術(shù)體系，通過地震測井、巖芯資料為基礎(chǔ)，建立以地應(yīng)力為主導(dǎo)的地址模型的框架及鉆井工程井壁穩(wěn)定實用的三維地質(zhì)模型，指導(dǎo)鉆井工作。4）以三維井壁穩(wěn)定地質(zhì)模型和井壁穩(wěn)定分析為基礎(chǔ)的，以定向井井眼軌跡技術(shù)為依據(jù)的、海上平臺位置優(yōu)選技術(shù)綜合配套技術(shù)系列。北部灣油田井壁穩(wěn)定及鉆井配套技術(shù)體系所取得的成果：1）形成了一套北部灣地區(qū)行之有效的鉆井井壁穩(wěn)定性分析及其控制技術(shù)，極大的提高了鉆井的安全性并且同時還極大的提高了儲層保護(hù)的效果，改善了開發(fā)效果。2）在鉆井過程中把地震、測井、巖石力學(xué)、井壁穩(wěn)定以及鉆井過程中的儲層保護(hù)等諸多問題，綜合集成。形成了一套需用鉆井技術(shù)集成，攻克了北部灣鉆井的技

31、術(shù)難題。3）本技術(shù)體系在北部灣成功應(yīng)用，在后續(xù)開發(fā)的鉆井過程中，事故率逐步降低，由最初的40%降至28%,最后在涌洲11-4D的調(diào)整井項目中，事故率為零.取得了顯著的效果。2.8 .高溫高壓鉆井技術(shù)體系南海和鶯瓊盆地中深層，普遍存在著高溫高壓的鉆井問題，該地區(qū)個別井井溫超過200C,井底當(dāng)量密度超過2.0SG,達(dá)到超高溫和高壓的水平。同時也是鉆完井技術(shù)上的一大挑戰(zhàn)。南海地區(qū)的高溫高壓鉆井技術(shù)面臨的困難和挑戰(zhàn)是：1）雙高兩深：即高溫高壓地區(qū)，往往在鶯瓊盆地具備地濕梯度高達(dá)5.5C/100m,同時還帶來地層壓力高，我們在面臨高低區(qū)鉆井泥漿比重達(dá)到2.14SG,同時這些地區(qū)井也比較深，大致都在500

32、0m左右，此處海域水深也較深，多用半潛式平臺鉆井，因此給作業(yè)帶來了很大的技術(shù)和管理上的難度。2）地層壓力難以準(zhǔn)確的預(yù)測，到目前為止，在南海鶯瓊盆地的壓力預(yù)測，中海油做了大量的工作，取得了一定的進(jìn)展，但是還不能完全滿足鉆井工程上的需要。3）高溫高壓井的測試工作，由于高溫和高壓，往往帶來的問題是高產(chǎn)帶來的高溫問題，高溫對測試管柱，對于套管以及井口的安全承壓都有一系列的安全控制工作上的挑戰(zhàn)。高溫高壓鉆井工程五大技術(shù)系列：中海油在上世紀(jì)，就與外國公司合作探索南海高溫高壓鉆井技術(shù)問題。經(jīng)過10多年的不斷工作，鉆了19口高溫高壓井，取得了寶貴的實踐經(jīng)驗。初步形成了一套南海地區(qū)高溫高壓鉆井技術(shù)體系，1） 一

33、套嚴(yán)格而科學(xué)的地層壓力預(yù)測技術(shù)系列。由于鶯瓊盆地特殊的沉積地理環(huán)境，因此中海油結(jié)合該地區(qū)的具體情況，研究了地質(zhì)沉積規(guī)律和油氣運移的特點，提出并建立了一套地層壓力的預(yù)測方法，并且經(jīng)過10多年的實踐和運用，逐步形成了一套實用的該地區(qū)的高溫高壓井的壓力預(yù)測技術(shù)。2） 一套適合于南海鶯瓊盆地的高溫高壓鉆井液技術(shù)系列。特別是在高溫條件下，該鉆井液體系具有很好的熱穩(wěn)定性。完全滿足了鉆進(jìn)作業(yè)過程中的不同工況和要求。同時還具有儲層保護(hù)的功能和對環(huán)境保護(hù)友好的功能。3）高溫高壓的固井技術(shù)系列。固井技術(shù)中很好的解決了水泥礦石的封固。層間的防氣竄以及雙作用隔離液等技術(shù)問題，較好的適應(yīng)了鶯瓊盆地水泥漿比重最高用到2.

34、35SG,井下溫度190c的固井工作任務(wù)。4）高溫高壓測試技術(shù)系列。該技術(shù)主要包括測試管柱的設(shè)計技術(shù)，測試工作液技術(shù)及其高溫高壓測試的安全評估技術(shù)。5）高溫高壓鉆井鉆井配套的工藝技術(shù)系列。這里包括在高溫高壓鉆井過程中需要配套的鉆完井工藝技術(shù)。從鉆完井井身結(jié)構(gòu)、套管設(shè)計，一直到鉆完井液的優(yōu)造，固井方案的設(shè)計和實施，測試方案和測試管柱結(jié)構(gòu)的設(shè)計，地面流程和管柱的安全控制要求等。形成了一套高溫高壓鉆井技術(shù)的配套技術(shù)和集成技術(shù)。3.結(jié)論和展望3.1. 中國海洋石油總公司經(jīng)過40多年的海上勘探、開發(fā)工作的歷程，伴隨著中國改革開放的步伐，在學(xué)習(xí)國外先進(jìn)技術(shù)的同時，結(jié)合油田自身的具體情況，不斷的探索和實踐，

35、海上原油產(chǎn)量的迅速增長，公司實力也不斷增強(qiáng)。3.2. 中國海上油田目前在油田開發(fā)上已逐步形成了以海上優(yōu)快鉆完井技術(shù)，海上稠油田開發(fā)鉆完井技術(shù)，大位移鉆井技術(shù)，海上密集叢式井組整體調(diào)整加密鉆井技術(shù)，海上疏松砂巖油田儲層保護(hù)技術(shù)，海上平臺模塊鉆機(jī)裝備技術(shù)，高溫高壓鉆井技術(shù)，北部灣復(fù)雜地層井壁穩(wěn)定及配套鉆井技術(shù)等八大技術(shù)體系。顯著提高了海上油田的開發(fā)效率和鉆完井技術(shù)水平。3.3. 中海油在油田開發(fā)中鉆完井技術(shù)進(jìn)步所取得的成果，一方面是源于結(jié)合生產(chǎn)的需求，另一方面是學(xué)習(xí)國外的先進(jìn)技術(shù)，又有創(chuàng)新。充分體現(xiàn)了我國海洋石油工業(yè)科學(xué)發(fā)展的歷程。3.4. 隨著我國海洋石油工業(yè)的發(fā)展，中海油今后將在深水領(lǐng)域里，要開展更多的探索。我們還要更努力學(xué)習(xí)，積極實踐，進(jìn)一步提升我們的深水的鉆采技術(shù)的作業(yè)能力和管理水平。3.5. 我們還需要更加深入的研究，更積極的推動，海上油田開發(fā)提高采收率技術(shù)的發(fā)展，我們鉆完井技術(shù)還要在提高采收率技術(shù)上，在非常規(guī)油氣資源的開發(fā)上繼續(xù)努力探索，積極實踐。2010年是中海油實現(xiàn)年產(chǎn)5000萬噸的跨越之年，這是中國海油發(fā)展史上的一個重要里