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海洋石油鑽完井工程關鍵技術研究的歷程

2014-11-17 来源:石油机械网责任编辑:未填 浏览数:1862 石油机械网

 

  海洋石油勘探開發,是一項高投入、高風險、高技術的“三高”行業。其鑽井作業水平,尤其是深水鑽完井技術體現著一個國家的技術能力和經濟實力。中國海洋石油總公司副總工程師、國家海洋石油高效開發重點實驗室學術委員會副主任委員姜偉教授,一直從事海洋石油鑽完井工程關鍵技術研究工作,參加工作30多年來,扎根海上生產一線就有13年之久。他主持了多個國家863、國家重大專項及中海油大型油田開發建設項目,擁有豐富的現場工作經驗和眾多的科研成果,見証了我國海洋石油鑽完井工程關鍵技術研究和深水海域油氣開採開發的歷程,更經歷了國家為海洋石油勘探開發的投入和厚愛。期間,姜偉先后獲得國家科技進步二等獎2項,省部級科技進步一等獎14項﹔先后在國內外公開發行技術刊物上獨立發表論文150余篇、出版專著3部、獲國家發明專利43項。

  提出的不佔鑽機時間固表層、表層套管同深鑽井、單級雙封固井三項新技術,集成形成海油特色的優快鑽井技術,為我國近海油田勘探開發跨越式發展做出突出貢獻並產生深遠影響。該技術先后在錦州、歧口、秦皇島等海上油田應用,鑽井660口、進尺137萬米,平均效率提高2.6—4倍,節約鑽完井直接投資92億元。通過該技術培養了一批技術骨干和管理團隊,開創了近海油田開發新局面。

  建立了我國海洋石油大位移鑽井新技術體系,開創了海上油田區域性開發工程技術新途徑,為海上油氣田開發建設奠定重要技術基礎。

  十五期間,他作為課題負責人主持國家863“海底大位移鑽井技術研究”課題研究工作。形成成套的軟硬件技術和一套大位移水基鑽井液體系,在歧口和秦皇島等地應用,鑽成6口大位移水平井,最大水平位移3697米,最大水垂比2.01,創立的海洋石油大位移鑽井技術,打破了外國技術壟斷,也開創海上油田區域性開發新理念,為渤海建設千萬噸級油氣田奠定重要技術基礎,僅歧口17—2東區油田便節約開發投資2.3億元。

  通過稠油開採提高採收率、多支導流適度出砂鑽完井與叢式井網整體加密技術的應用,為渤海大型稠油油田成功開發發揮了重要作用。

  作為國家重大專項海上稠油高效開發工作副組長,他在稠油出砂在線監測、海上化學驅油高效配注系統研制方面,形成適合海洋稠油高效開發的適度出砂多支導流鑽完井、攜砂採油人工舉升、化學驅油等三大關鍵技術,該項目研究工作成果,他獲4項發明專利,在渤海油田鑽井72口,動用儲量1.75億方,新增產值175億元,截止到2011年10月累計增油162萬方,實現經濟效益34.5億元。

  建立我國深水鑽完井技術體系,推動我國深水鑽完井工程技術穩步發展,為發展我國深水鑽完井工程技術、為建設海洋強國、維護海洋權益奠定堅實的基礎。

  2009年,他帶領中海油深水團隊首次赴海外赤幾深水鑽井作業,成功突破作業水深1000米﹔2012年,海洋石油981平台在我國南海深水區成功開鑽,他和團隊在自行建造的深水鑽井平台上首次成功實施了深水鑽井作業,使我國海上油氣勘探作業水深能力從300米跨入3000米。他組織編寫的中海油《深水鑽井技術規范和指南》等系列技術規范,為維護海洋權益、推動深水戰略和實施深水鑽探做出了重要貢獻。

  提出的按鑽井平台振動特性規律確定精確井位的新方法,獲得海上油田300多口井的成功應用,直接經濟效益1億多元。

  過去海上油田開發受平台空間和鑽井技術限制,平台隻能按井口間距2m×2m方式布16口井。為提高效率、節約成本,能否在平台上盡可能多布井,關系到平台的精准就位。姜偉的兩篇論文和一個發明專利打開了這一關鍵技術的瓶頸。他論述了海洋環境荷載條件下精確井位確定的方法,首次提出不改變平台幾何尺寸,將2m×2m井口間距為16口井,設計為1.5m×1.7m井口間距有35口井的平台技術前提和精准就位要求,使平台的鑽井口增加2.18倍。該技術廣泛應用於綏中36-1、渤中、錦州、旅大等海上油田300多口井,直接經濟效益超過一億元人民幣,目前已在全海域大規模推廣使用。

  研究形成海油石油特色的模塊鑽機設計和建造技術,全面推動我國海洋模塊鑽機技術成為ISO國際標准,海洋模塊鑽機建造走向國際市場,為我國近海油氣田開發做出重大貢獻。

  近20年來,他帶領模塊鑽機團隊潛心海洋模塊鑽機的研究、設計、建造和安裝的技術成果,形成中海油模塊鑽機設計建造關鍵技術,並且經過OGP/ISO國際標准化組織的考察、論証和投票,同意中海油代表中國牽頭負責“海上石油平台模塊鑽機”國際標准的起草和制定工作。這是我國在石油鑽完井工程技術領域第一次起草國際標准,作為工作項目負責人,他組織6個成員國專家起草海上平台模塊鑽機的國際標准,全面推動我國海洋模塊鑽機產業走向國際並成為國際主要設計建造承包商。目前,我國模塊鑽機設備國產化率達96%,海上開發井、調整井50%的工作量由模塊鑽機完成,海上模塊鑽機保有量已經達到30多套並穩步增長,並且模塊鑽機已經走向了墨西哥灣的海外國際市場。已形成一個穩定的海洋模塊鑽機產業,為我國近海油氣開發做出了重大貢獻。

  發明的海洋鑽井隔水導管入泥深度及施工監控技術,打破國外技術壟斷,在我國海域及海外成功應用,取得豐富的理論技術成果和重大應用效益,為推動我國深水油氣開採,保障海洋權益,實現海洋強國戰略奠定了堅實基礎。

  海洋鑽井隔水導管是海上鑽井及油氣生產的第一道關口,其入泥深度和穩定性控制是國際公認的海洋鑽井首要技術難題。鑽井隔水導管關鍵技術是集入泥深度設計、施工監控一體化的軟、硬件系統,是我國加快近海能源開發、實現南海深水戰略及拓展海外業務的技術利器。本發明突破了淺水隔水導管關鍵技術瓶頸,打破了國外深水技術壟斷,形成了完全自主知識產權的技術成果,在國際上處於領先地位,為海洋石油安全高效開發、海洋環境保護提供了重要技術支撐,極大地推動了我國海洋石油工業的科學技術進步。該技術已在我國海域及海外58個油氣田、2300多口井上成功應用,特別是在用我國第一艘3000m 水深半潛式鑽井平台鑽成的亞洲第一超深水(水深:2451m)荔灣X井上應用,事故率為零,取得直接經濟效益51.41億元。專家鑒定為,該成果總體達到國際先進水平,其中隔水導管入泥深度設計和施工監控技術達到國際領先水平。國外斯倫貝謝公司、DrilQuip 公司等著名同行專家評價:發明的隔水導管入泥深度與控制技術已處於國際領先地位。(李文)

(來源:科技日報)

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