摘要：为提高水平井开发深水底水气藏效果,基于南海深水气田LS17-12-A4H水平井地质条件,开展非均质储层渗流与变密度井筒管流耦合流动规律实验研究,进而建立井筒变密度设计图版,在此基础上开展大型3D底水气藏开发实验,以开发效果验证井筒变密度设计方法的可靠性。实验结果表明:①按本文方法设计的变密度井筒能够大幅度削弱储层非均质水脊;②变密度井应用在渗透率级差为2至25区间储层时均衡底水脊进效果良好,最佳实验组可延长无水采气期1.15天、提高采收率3.19个百分点;③A4H井按渗透率划分为4段(250、1500、1500、2500 mD),对应的井筒段打开程度分别设计为0.3、0.05、0.3、0.08,开展实验后结果显示底水界面推进均衡,气藏采收率高达61.31%。实践结果表明,依据本文建立的井筒变密度设计图版能够准确和方便的设计水平井沿程各段打开程度,能够有效削弱气藏非均质水脊,可为同类型底水油气藏水平井变密度设计提供理论指导与支撑。

摘要：中国渤海部分油气田由于渔业、通航等用海重叠,无法通过常规新建导管架进行开发,亟需改变开发模式。浅水水下沉箱开发模式,将采油树、管汇等设施安装在沉入泥线下的钢圆筒中,可避免在水面上新建工程设施,是解决受限区油气开发的创新设计。基于作业特点,本文针对钻入法、喷射法、锤入法开展了建井方式分析,优选锤入法并开展了针对性设计。首先,基于工程实际,从理论层面分析了水下井口的强度和疲劳寿命,可以满足作业需要;其次,对于采用自升式钻井平台作业下送入立管无支撑长度大的特点,采用有限元模拟分析了45 m立管自由段的应力和弯矩响应,结果显示可以满足最大3 500次锤击数的要求;最后,水下井口的上部接头螺纹需要在打桩后与送入工具倒扣,其能否顺利操作及倒扣后的接头是否损伤需要确认,采用工程实际装备开展原尺寸打桩实验,经过3 500锤锤击后,最终可以顺利卸扣,卸扣力可满足现场设备要求,超声波探伤结果合格。本文提出的浅水水下沉箱开发模式表层建井方法,可为渤海油田浅水水下开发提供借鉴。

摘要：浮式储存气化装置(FSRU)作业时需要长时间系泊于码头上,其连续作业能力成为评估一个FSRU项目的重要指标。以天津FSRU项目为例,基于现场实际采集的风、浪、流数据和实测缆绳数据,通过建立FSRU系泊模型对系泊缆张力进行了数值模拟计算,并运用现场的缆绳载荷监测系统对计算结果进行了验证。研究结果表明,FSRU在风速超过《液化天然气码头设计规范》要求的20 m/s时并不需要紧急离泊,只有超过22.5 m/s时,须采取应急措施,高压外输臂会紧急切断并断开连接,在系泊缆张力达到破断力的50%之前无需进行离港操作,这样可以极大提升FSRU的作业效率,保证供气的连续性。研究结果可为今后FSRU的建设运行提供理论依据。

摘要：“深海一号”能源站是部署在陵水17-2气田之上的深吃水半潜式生产平台,为世界首个深水半潜式立柱储油生产平台。与常规半潜式生产平台不同,该平台需要在立柱内储存最多2×10^(4)m^(3)的凝析油,给平台立柱结构设计、平台在位性能、凝析油储卸安全控制等方面带来前所未有的技术挑战。本文基于半潜式生产平台立柱储油面临的技术难题,对立柱凝析油舱的舱容计算及布置方案、装载变化对平台在位性能的影响、平台立柱结构设计与防碰撞分析以及凝析油储卸安全控制措施等关键技术进行了研究。相关成果为“深海一号”能源站的成功研制提供了强有力的技术支持,有效解决了中国南海天然气开发凝析油管网依托设施缺乏的难题。目前该平台已建造完成,即将用于陵水17-2气田的开发。本文所涉及的深水油气开发高端装备技术,为深水油气田开发提供了借鉴。

摘要：水下采油树水下节流阀是集机、电、液为一体的复杂系统,具有调节油气井生产流量、稳定介质压力、控制油气层能量、延长自喷期、优化油气井生产等功能,其服役环境恶劣,精准流量调节要求高,且须具备耐外部海水压力和海水冲蚀、远程控制、电信号传输及数据反馈等。根据实际油气田的开发需求,设计了一种可实现长距离远程高效驱动、可回收式的水下节流阀,包括节流阀阀体、阀芯、驱动器、连接器等核心部件,并基于油气井产量、出砂量完成了节流阀流量系数计算及冲蚀风险分析,并对关键金属密封进行了有限元模拟。模拟结果表明,所设计的节流阀功能可靠,所计算的流量系数可根据油气井设计产量选择使用,在渤海海域浅水油气田开发中具有较好的推广应用价值。

摘要：北部湾地区探井作业采用的五层次井身结构存在钻井工期长、套管及固井材料耗用量大、成本高等问题。综合考虑隔水导管结构稳定性及井眼清洁等因素,通过隔水导管与表层套管合一、表层套管和技术套管变径复合等优化设计,采用一层508 mm+339.7 mm变径复合套管将隔水导管、表层套管和技术套管多层合一,有效减少了井身结构层次,达到了缩短钻井周期与降低工程费用的目的,降本增效效果明显,从而为该地区探井井身结构优化提供了新的思路。

摘要：针对渤海油田大位移井钻井作业井网分布密集、井眼清洁难度大、摩阻扭矩高、水平位移长、含煤层多等问题,开展了大尺寸井眼表层开路预斜技术、井壁稳定与提效减排钻井液技术、高效携岩屑钻具组合设计、水力振荡器配合马达深钻技术、旋转下尾管技术等关键技术研究,形成了一套渤海油田大位移井提速提效创新技术体系,并在垦利油田5口大位移井作业中取得成功应用。目前该项技术体系已在渤海油田成功应用28口井,2500m当量井深钻井周期由18.84d降低至17.25d,具有较好的推广应用价值。

摘要：利用传统二项式产能方程对南海西部气田多口高产气井回归时出现了产能方程斜率负异常现象,分析认为主要原因是回归时忽略了测试过程中地层压力的变化。从气井测试过程中地层压力响应入手,结合物质平衡方程,推导得到了测试期间动用范围内的有效平均地层压力,进而提出了气井广义二项式产能方程回归方法,回归时考虑了不同测试阶段地层压力的变化,以弥补传统方法对地层压力简化处理带来的误差。实例应用表明,对于高产气井,本文方法与试井设计法所得气井无阻流量值处于同一数量级,误差不超过10%;对于常规气井,本文方法与传统二项式产能方程回归方法所得气井无阻流量误差在5%以内。本文方法为高产气井产能异常矫正提供了解决思路。

摘要：根据水平井蒸汽吞吐与直井蒸汽吞吐在加热过程存在的差异,考虑蒸汽超覆、水平段长度等因素对加热半径的影响,以实际油田的一口蒸汽吞吐水平井为例,将加热过程分为无热损失、单边热损失和双边热损失等3个阶段,并利用热平衡原理推导出了注热过程和焖井过程的加热半径计算新模型。以渤海油田某热采典型水平井为例,利用本文新模型和CMG软件计算了其加热半径,进而利用Joshi公式预测了其初期产能,并与实际生产数据进行了对比。结果表明,本文模型计算结果与数值模拟结果及现场实际数据较为吻合。新模型具有水平井特征明显、求解方便的特点,可以为海上稠油热采的方案设计和效果评价等提供一定的指导。

摘要：受制于评价手段单一、水泥胶结缺陷及井况条件复杂等因素,传统固井质量评价技术无法有效评价套管与水泥环胶结界面水力密封完整性。将水力突破评价装置和水泥胶结评价测井技术相结合,开展了水力突破和水力流动路径评价室内实验研究,分析了水泥环胶结质量、有效封隔长度、套管尺寸等因素对水力密封完整性的影响,并对水力密封完整性评价研究进行了展望。研究结果表明,提高水泥胶结质量和增加水泥环有效封隔长度能够提高套管与水泥环胶结界面水力密封完整性,可为现场油井全周期完整性寿命设计提供借鉴。