超深水浅层建井关键技术创新与实践

作     者：杨进 傅超 刘书杰 张伟国 谢仁军 吴怡 Yang Jin;Fu Chao;Liu Shujie;Zhang Weiguo;Xie Renjun;Wu Yi

作者机构：中国石油大学(北京)安全与海洋工程学院北京102249 中海石油(中国)有限公司海南分公司海南海口570000 中海石油(中国)有限公司深圳分公司广东深圳518000 中海油研究总院有限责任公司北京100028 

出 版 物：《石油学报》 (Acta Petrolei Sinica)

年 卷 期：2022年第43卷第10期

页      面：1500-1508页

核心收录：

学科分类：0820[工学-石油与天然气工程] 082001[工学-油气井工程] 08[工学] 

基　　金：国家自然科学基金面上项目(No.51774301)资助 

主　　题：南海 超深水 深水浅层 钻井设计 安全控制 

摘      要：中国南海油气资源丰富,但70%分布在深水区域。深水钻井实践表明,60%的钻井事故源自海底以下几百米的未成岩浅层,因此浅层建井是整个深水钻井成功的关键。针对超深水浅层存在海底土力学参数不易获取、浅层地质灾害精确预测困难、井身结构精准设计和作业安全控制不易等难题,从理论模型、室内模拟实验和现场实践等方面开展了研究。根据土体固结理论及声速梯度特征,基于浅层地震剖面数据,创建了深水浅层土体密度、抗剪强度关键参数预测模型。基于超深水模拟实验装置,建立了水下井口实时承载力模型,形成了深水浅层精准井身结构设计方法。基于地震纵波在深水浅部含气或含水地层中产生不同声速响应的特征,建立了含浅层气、浅水流地层纵波速度随水深、地层密度的双参数方程,形成了超深水浅层地质灾害预测模型。基于浅层喷射下表层导管的原理,提出了“表层导管+表层套管二合一复合钻井作业模式。研究成果成功应用于西太平洋第一口超深水井——荔湾22-1-1井(水深为2619.35 m)。其中,南海超深水表层导管下入深度达100.1 m,浅层表层导管安装时间仅为2.25 h,保障了荔湾22-1-1井的高效、安全作业。