摘要：针对现有的深水水下井口连接器体积大、结构复杂且制造成本高的问题,考虑浅水水下作业环境,设计了一种浅水水下井口连接器(EZ-LOCK),该连接器通过压盖、卡块和顶丝与井口型面的机械配合,实现水下采油树和水下井口的锁紧和解锁。根据浅水水下钻完井作业工况载荷,对水下井口连接器进行了作业流程模拟和局部失效评估,结果表明该水下井口连接器设计结构合理,未发生局部失效。依据API 17D标准对水下井口连接器工程样机开展了性能验证试验,进一步验证了水下井口连接器的使用性能和可靠性。研制的浅水水下井口连接器结构简单,安全可靠,成本低,潜水员水下操作方便,目前已成功在渤海完成了海上试验并开始示范应用。本文研究成果为浅水水下井口和采油树系统的应用打下了基础。

摘要：连续封隔体ICD完井采用砾石充填技术可有效阻断入流液体在井筒与ICD管环空中的横向流动、增强控水能力,在底水油藏水平井取得了良好的增油效果,但目前缺乏对连续封隔体ICD完井生产动态模拟的有效手段,封隔体ICD的控水效果难以得到客观评价。本文在分析底水油藏水平井连续封隔体ICD完井流动规律的基础上,建立了水平井连续封隔体ICD完井生产动态数值模拟计算模型,并进行了实例验证。计算结果表明:本文所建立的生产动态数值模拟计算模型具有较高的精度,可有效应用于水平井连续封隔体ICD完井的优化设计和控水效果评价,具有较好的推广应用价值。

摘要：射孔高速金属射流穿透油气层的同时也在孔眼附近形成压实带,造成油气层的孔隙度和渗透率损伤,严重影响油气井产能。当前对于射孔效果的检验主要基于地面水泥靶、钢靶或小尺寸砂岩靶进行实验,无法真实评价原位地层条件下的射孔效果、流动效率,对于射孔孔道压实损伤机理认识不足,缺乏定量评价手段。针对上述问题,研发了模拟原位地层条件下的大型射孔物理模拟装置及实验技术,基于稳态气流注入技术的岩心自动扫描系统点测砂岩靶上任意点的渗透率以及纵、横波速,结合微CT、扫描电镜等手段实现对射孔砂岩损伤程度定量评价。结果表明:对比混凝土靶的射孔数据,砂岩靶穿深急剧下降且不存在明显的裂纹,不同弹型射孔穿深下降幅度为17%~40%,温度对射孔深度无明显影响;射孔孔道径向表现为破碎带、过渡带、压实带及原状带等4个区域,平均压实带厚度17.10~79.95 mm,压实损伤率12%~63%;孔道内壁受剪胀作用,孔隙度、渗透率增加,压实区域受塑性挤压,大幅降低喉道直径,导致孔隙度、渗透率显著下降。本文研究成果对于明确射孔孔道损伤机理、指导射孔参数设计优化具有借鉴意义。

摘要：我国页岩气开采还处于起步阶段,为了推动我国页岩气开发,中海油页岩气科研团队研究出了一套页岩油气水平井井组地质油藏设计流程和技术方法,包括页岩平面分区、纵向定带、轨迹定向、储量估算及产量预测、风险分析等。应用该套设计流程和技术方法对中海油已并购的美国页岩油气资产区进行了页岩油气水平井井组地质油藏设计,其结果满足了生产需求,同时也体现了自主研发的特色。

摘要：由于浮式平台对重量控制的敏感性,而桁架式结构能使材料应用更充分,且更易获得开阔的甲板空间,因此,陵水17-2气田半潜式生产平台——“深海一号”能源站组块采用了大型桁架式结构设计。对比了固定式平台和半潜式平台组块在设计上的差异,首次在中国国内平台组块主结构设计中采用了屈服强度达414 MPa的高强钢,以增加平台组块的刚度;基于该平台组块跨度大、主梁高的特点,对组块梁格进行了合理规划,保证组块结构具有良好的刚度且传力路径较优,并改进了以往用筋板加强主梁下翼缘的常规做法,提出了采用隅梁增加主梁稳定性的方法,以确保大梁的稳定性;针对半潜式生产平台组块疲劳问题突出的特点,在设计时强调了组块主桁架的保护,提出了优化结构连接形式、设置不可焊接区域等解决措施;完成了组块各类节点的疲劳计算分析,结果表明平台的疲劳寿命满足设计要求;此外,为了提高平台组块疲劳寿命的冗余度,指出了疲劳关键区域建造时的注意事项。本文的相关经验做法可为今后其他半潜式平台设计提供参考。

摘要：储量是产量规划编制的基础,南海西部油田积累了大量的储量相关数据资产,亟待挖掘利用。以储量数据分析-开发潜力评价-规划优化决策为思路,形成了一套油气资产智能评价、利用、优化决策技术体系。在历年内部储量账本(SPE储量)基础上搭建储量综合研究数据库,建立了一套具有海上特色的储量数据综合分析应用标准、流程和方法;结合经济评价探索了海上已开发探明地质储量“目标采收率”评价方法、未开发探明地质储量“开发下限”评价方法和控制预测储量升级潜力分级排序定量评价方法;建立了采收率、产能等开发指标类比预测知识库,形成了基于开发潜力的开发规划编制新方法及优化决策方法。采用领域驱动设计思想进行架构,开发了“储量综合研究及规划优化决策系统”,实现了SPE储量编制、内部储量综合分析、开发指标类比、开发规划编制以及开发潜力评价等工作的数字化转型和智能化发展,极大提高了工作效率和质量。

摘要：鹅脖连接器被广泛应用于水下采油树等结构物之间的软管连接。其深海安装作业风险高、要求严,因此研究鹅脖连接器安装工况下的安全性能对确保水下采油树乃至整个水下生产系统的平稳运行具有重要意义。针对南海某1500 m水深气田使用的采油树鹅脖连接器深海安装工况,对软管首末两端的鹅脖连接器进行有限元分析确定应力集中区域,并基于ISO标准施加1.5倍设计载荷对连接器高应力区域进行应力集中验证。结果表明:连接器各部件最大Von Mises应力均小于许用应力,整体结构强度满足相关标准要求;高应力主要集中在吊耳、提升外框的底板和锁板以及软管接头,在设计时应予以重点关注;此类区域最大主应变和等效塑性应变均满足标准要求。现场安装结果表明,末端鹅脖连接器与软管接头的静态载荷实测值远小于极限载荷,整个海上安装及水下连接安全可靠。本文研究成果可为水下采油树鹅脖连接器的结构设计和深海安装提供参考。

摘要：为了缩小海上油气田开发工程中压开关设备尺寸,减小电气设备占地面积,根据海上平台特殊要求,开展了针对目标油气田中压系统方案的12kV移开式中压固体绝缘开关柜关键技术研究,包括模块化结构设计、高防护等级固封极柱技术研究、电流互感器及接地开关技术方案优化等,提出了移开式中压固体绝缘开关柜总体技术方案,并完成了样机集成制造,验证了所设计的开关柜模块化结构的可行性。针对样机开展了型式试验、第三方船级社认证及现场调试,结果表明所研制的开关柜能适应海上特殊环境,并满足海上平台配电功能要求。相对于常规空气绝缘开关柜,本文设计的移开式固体绝缘开关柜占地面积减小约53%,设备质量减小约43%,油气田开发投资降本增效显著。

摘要：考虑断层周围地层非均质性和各向异性,根据弱面强度准则,分析了地层各向异性对地应力的影响,探讨了井壁坍塌压力随断层走向及倾角的变化规律,建立了过断层的坍塌压力计算模型,开展了不同性质断层构造坍塌压力分析,结果表明:随着Eh/Ev、vv/vh值的增大,水平最大应力、水平最小应力增加,过断层应考虑地层各向异性对地应力的影响;不同的断层类型、断层走向及倾角所对应的坍塌压力存在差异性,且不存在单调递增或递减的井斜方位,安全区域和危险区域交替出现;井眼轨迹设计应考虑断层类型及弱面结构,选择合理的钻入角钻穿断层。将本文预测模型用于渤海油田A井取得了良好工程效果,井眼扩大率基本小于10%。本文研究结果对过断层时钻井安全具有指导意义,可为井眼轨迹设计提供理论参考。

摘要：射孔密度、孔眼直径和射孔相位角等射孔参数的优化对于海上稠油热采水平井高效、稳定的生产有着重要的作用。以水平井射孔完井产能预测模型和射孔后热采井套管强度损失计算模型为理论基础,通过数值计算对水平井相关射孔参数进行了敏感性分析;在保证套管强度损失在安全生产允许范围内,利用三因素四水平正交试验方法对现场生产井常规射孔参数进行优选,使热采井能够在长期稳定生产的前提下实现产能的最大化。优选分析结果表明,孔径18 mm、孔密60孔/m、相位45°等射孔参数组合可确保热采井生命周期内套管完整,并获得较高的油井产能。本文研究结果对海上稠油热采水平井套管射孔参数的优选具有借鉴意义。