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海上油田压力波控制高效测调注水技术

中国海上油气 2024年第5期 137-145页

作者：刘义刚刘长龙张磊张乐薛德栋徐元德中海石油(中国)有限公司天津分公司中海油能源发展股份有限公司工程技术分公司

由于海上油田与陆地油田的注水井况和作业环境存在很大不同，目前的压力波控制注水技术存在测调效率低、压差识别不精确、测调工艺无法实现自动化等问题，陆地油田应用的无缆压力波控制注水工艺无法直接应用于海上油田。对海上油田高效... 详细信息

由于海上油田与陆地油田的注水井况和作业环境存在很大不同，目前的压力波控制注水技术存在测调效率低、压差识别不精确、测调工艺无法实现自动化等问题，陆地油田应用的无缆压力波控制注水工艺无法直接应用于海上油田。对海上油田高效测调无缆压力波智能注水技术进行研究，分析了压力波控制注水原理，设计了2种地面发码方案和2种压力波配水器方案。配水器采用金属密封和橡胶密封的双重密封设计，可提高工具可靠性；地面发码方案采用负脉冲转换次数+脉冲宽度调制的复合编码方法，编码简单、可靠性高。针对测调需求，设计了一键验封、一键轮注、自动测调、地面流量预设等一键测调功能。试验结果表明：本文研究的压力波控制高效测调方案比传统测调方案测调效率提高50%以上。本文研究成果可为海上油田无缆压力波智能注水技术的推广应用提供技术基础。

关键词：海上油田压力波智能注水无缆

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海上超千米水平井射孔关键技术

中国海上油气 2024年第3期36卷 174-180页

作者：万宏春李艳飞葛俊瑞吴健冯大龙杨毅中海油能源发展股份有限公司上海工程技术分公司上海200335 中海石油(中国)有限公司上海分公司上海200335

海上超千米水平井射孔作业难度大,作业安全性面临巨大挑战。以东海某平台底水气藏水平调整井A3H射孔跨度1066.2 m为例,通过分析其射孔作业在传暴失败、射孔冲击载荷大、射孔后管柱遇卡、射孔枪连接密封失效、超长非均质底水气藏控水等... 详细信息

海上超千米水平井射孔作业难度大,作业安全性面临巨大挑战。以东海某平台底水气藏水平调整井A3H射孔跨度1066.2 m为例,通过分析其射孔作业在传暴失败、射孔冲击载荷大、射孔后管柱遇卡、射孔枪连接密封失效、超长非均质底水气藏控水等方面存在的难点,提出了超千米水平井射孔作业关键技术:射孔参数优选技术,如89 mm厚壁内定向射孔枪、后效复合射孔弹、变孔密、水平向上夹角60°四方位相位;管柱结构优化技术,如减振管柱、防沉砂缓冲装置、大直径防退扣传爆接头、管柱上提下放悬重敏感性计算;射孔点火工艺优选技术,如分段传爆、错峰设置延时点火和瞬间爆轰力计算。现场实践应用表明,本文提出的超千米水平井射孔作业关键技术明显降低了A3H井超长水平井射孔作业风险,实现了初期含水率20%以下、初期产量超配产2倍的效果。本文研究可为超千米底水低渗气藏井开发提供借鉴。

关键词：海上超千米跨度射孔水平井射孔定向射孔变孔密

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超高扩径不动管柱选层堵水工具及工艺

石油机械 2024年第1期52卷 82-87页

作者：邹先雄李晨泓何秀萍中海油能源发展股份有限公司上海工程技术分公司中海石油(中国)有限公司上海分公司

海上油气开发过程中,由于管柱特殊性,需通过?73.0 mm油管在?244.5 mm套管内实施选层堵水,堵水工具要求扩径比达到424%、耐压15 MPa。已有可膨胀桥塞和封隔器工具仅能实现最高扩径比350%、封堵底层。鉴于此,利用小管径连续管可穿过常规... 详细信息

海上油气开发过程中,由于管柱特殊性,需通过?73.0 mm油管在?244.5 mm套管内实施选层堵水,堵水工具要求扩径比达到424%、耐压15 MPa。已有可膨胀桥塞和封隔器工具仅能实现最高扩径比350%、封堵底层。鉴于此,利用小管径连续管可穿过常规油管优势,基于伞形扩径原理,研制了过油管双伞单封式超高扩径不动管柱选层堵水工具,并针对工具特点,对堵剂和施工工艺进行了优选与优化。试验结果表明,选层堵水工具可有效通过最小内径为55.6 mm的?73.0 mm油管,在内径为217.3 mm的?244.5 mm套管内实现选层坐封,封堵后过流通道内径25.4 mm,可实现不动管柱情况下一趟钻完成选层堵水,具有扩径比大、不动管柱、不使用火工品、作业周期短、费用低等显著优势。研究结果可为水淹井开发提供一项新的技术手段。

关键词：选层堵水堵水工具超高扩径不动管柱堵水工艺连续管过油管

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海洋精细控压钻井技术现状及应用

钻采工艺 2024年第4期47卷 105-112页

作者：李晓刚苗典远刘宝生徐鲲陈树恩张俊奇张杰中海油能源发展股份有限公司工程技术分公司中海油能源发展股份有限公司井控应急技术重点实验室中海石油(中国)有限公司天津分公司中海石油(中国)有限公司

随着勘探技术的进步,不断向深部地层钻进,溢漏同存、窄压力窗口、异常高压等问题突出,往往会发生喷漏卡塌等复杂情况,这些已成为安全高效钻探面临和急需解决的难题。针对上述突出问题,考虑国内海洋钻井相比陆上钻井在地质特征、井身结... 详细信息

随着勘探技术的进步,不断向深部地层钻进,溢漏同存、窄压力窗口、异常高压等问题突出,往往会发生喷漏卡塌等复杂情况,这些已成为安全高效钻探面临和急需解决的难题。针对上述突出问题,考虑国内海洋钻井相比陆上钻井在地质特征、井身结构、作业模式等方面的差异,以陆上精细控压装备结构及工艺原理为基础,攻关形成了适合海洋作业的小型化、模块化、高效化精细控压装备及配套工艺,尤其在RCD系统结构、精细控压节流管汇结构、自动节流管汇回压补偿工艺等方面作出较大的优化升级,目前海洋化的精细控压钻井技术在加大推广应用,成为解决裂缝性储层、浅部大井眼钻进中的喷漏难题的有效手段之一。现场应用表明,精细控压钻井技术不仅有利于保障钻完井井控安全、减少井下复杂,而且可以大幅度降低钻井作业成本,在高压、裂缝发育、易漏失的储层钻井中具有广泛的应用前景,有助于提高勘探开发效益。

关键词：裂缝性储层溢漏同存窄压力窗口异常高压海洋精细控压钻井

基于光纤光栅的液压锁紧装置结构监测系统设计

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船海工程 2024年第5期53卷 71-76页

作者：王坤中海油能源发展股份有限公司采油服务分公司天津300452

针对在FPSO例行检查中发现液压锁紧装置焊缝处存在不同数量的横向和纵向裂纹问题,以南海某STP型FPSO为例,研发一套液压锁紧装置结构安全监测系统。基于对目标FPSO液压锁紧装置的结构强度分析,确定等效应力,校核结构强度并确定主应力较... 详细信息

针对在FPSO例行检查中发现液压锁紧装置焊缝处存在不同数量的横向和纵向裂纹问题,以南海某STP型FPSO为例,研发一套液压锁紧装置结构安全监测系统。基于对目标FPSO液压锁紧装置的结构强度分析,确定等效应力,校核结构强度并确定主应力较高的关键结构节点,结合自身和南海作业的其他FPSO作业检验历史情况,确定传感器安装位置,对液压锁紧装置运维期间的状态进行监测,全方位了解其在环境载荷作用下的结构响应状态,并对安全风险及时预警。

关键词： STP型单点液压锁紧装置结构监测光纤光栅

水下井口连接器研发现状及密封关键技术研究进展

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中国海上油气 2024年第5期 187-197页

作者：李育房王莹莹同武军王宝富李兴业中国石油大学(北京)安全与海洋工程学院中海油能源发展股份有限公司工程技术分公司

水下井口连接器是连接水下采油树与井口头的关键设备，为了加快国内水下井口连接器的研发进程，对国内外水下井口连接器发展现状进行了广泛调研，国外水下井口连接器产品系列完善，5家供应商占据了市场垄断地位；国内对水下井口连接器... 详细信息

水下井口连接器是连接水下采油树与井口头的关键设备，为了加快国内水下井口连接器的研发进程，对国内外水下井口连接器发展现状进行了广泛调研，国外水下井口连接器产品系列完善，5家供应商占据了市场垄断地位；国内对水下井口连接器的研究起步较晚，但目前也初步实现了浅水及深水井口连接器的工程化应用。针对水下井口连接器最为关键的金属对金属密封问题，从密封数值模拟、理论及试验、热-力耦合、密封优化设计等方面研究进展进行了剖析，指出基于线弹性二维或三维有限元方法分析水下井口连接器的非线性问题存在一定偏差；理论方法难以准确推导出水下井口连接器在复合载荷下的密封载荷传递关系，相关试验也难以精确模拟水下井口连接器的真实工况和载荷条件；热-力耦合分析未充分考虑传热边界和初始温度条件，简单按照经验法选取对流换热系数和导热系数，导致连接器密封热-力耦合的温度求解不准确，也缺少相关试验验证压力-温度共同作用下的金属密封能力；密封优化设计方面，目前主要针对接触应力单一目标进行优化，需以接触应力、结构强度、尺寸等多目标进行优化，多角度评估优化后的水下井口连接器结构力学性能。建议深入开展水下井口连接器设计、制造、检验标准的适用性研究，全方位评估水下井口连接器密封影响因素并完善水下井口连接器的密封试验内容，突破水下井口连接器密封关键技术，形成水下井口连接器的研发技术体系，实现海洋油气开发水下井口连接器从浅水到深水、超深水系列化标准化产品。

关键词：水下井口连接器金属密封热-力耦合密封关键技术技术标准研究进展

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宝A井钻完井工作液配伍性及储层损害研究

精细石油化工 2024年第5期41卷 50-53页

作者：石兴廷段野胡碧瑶林章鹏吴雨黄奕莹中海油能源发展股份有限公司工程技术分公司上海实验中心上海200941 上海石油天然气有限公司上海200941

以宝A井入井工作液、地层水和储层岩心为研究对象,应用浊度测试、离子分析、X射线衍射分析、岩心动态污染等测试手段,在模拟地层条件下,开展了工作液与地层水间配伍性实验、不同工作液间配伍性实验和岩心动态污染实验。分别通过絮凝法... 详细信息

以宝A井入井工作液、地层水和储层岩心为研究对象,应用浊度测试、离子分析、X射线衍射分析、岩心动态污染等测试手段,在模拟地层条件下,开展了工作液与地层水间配伍性实验、不同工作液间配伍性实验和岩心动态污染实验。分别通过絮凝法和入井工作液顺序污染的方式对配伍性实验和储层岩心进行综合评价。结果表明:钻井液滤液与地层水体系未产生明显沉淀,说明其体系配伍。完井液滤液与地层水、钻井液滤液与完井液滤液体系老化前后Ca^(2+)含量降低,浊度增加,均产生了白色焦磷酸复合盐(K_(2)CaP_(2)O_(7))沉淀,说明两种体系均不配伍,产生的沉淀对储层造成了一定损害。岩心经过4轮次工作液顺序动态污染后,岩心渗透率无法得到有效恢复,最终渗透率恢复值为25.87%,属于严重损害,其中水泥浆、完井液和射孔液均对储层具有明显损害。

关键词：钻井液完井液储层损害配伍性实验焦磷酸复合盐产能释放

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中国海油井控应急救援能力建设进展与展望

钻采工艺 2024年第4期47卷 18-28页

作者：范白涛许杰严维锋夏强罗鸣张帅邢志彪中海石油(中国)有限公司中海石油(中国)有限公司天津分公司中海石油(中国)有限公司上海分公司中海石油(中国)有限公司海南分公司中海油能源发展股份有限公司工程技术分公司

海洋井控应急救援能力建设是开发蓝色国土、保障能源安全的重要抓手,是中国建设现代化应急管理体系的重要组成部分。“十三五”至今,中国海油通过理论创新和科技攻关,完成了海洋井控应急救援能力建设的总体布局,并取得阶段性成果,具备... 详细信息

海洋井控应急救援能力建设是开发蓝色国土、保障能源安全的重要抓手,是中国建设现代化应急管理体系的重要组成部分。“十三五”至今,中国海油通过理论创新和科技攻关,完成了海洋井控应急救援能力建设的总体布局,并取得阶段性成果,具备了序列完善、功能完备的浅水井控应急救援能力和部分深水井控应急救援能力。文章针对目前国内外井控应急救援的技术现状,分析了中国海洋井控应急救援面临的问题与挑战,并详细介绍了中国海油井控应急救援技术的进展、海洋井控应急救援的关键装备及数字化井控系统,提出未来海洋井控应急救援“无人化、可视化、智能化”的发展方向,以期突破卡脖子关键核心技术,为保障国家能源安全、建设海洋强国做出更大贡献。

关键词：海洋井控应急救援技术数字化井控智能化

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浅海高压立管涡激振动及疲劳特性分析工艺

西南石油大学学报（自然科学版） 2024年第3期46卷 102-108页

作者：姜玉峰徐万海中海油能源发展股份有限公司上海工程技术分公司上海长宁200335 天津大学水利工程仿真与安全国家重点实验室天津南开300072

随着东海油气资源的不断开发,开发成本较低的自升式平台将得到广泛应用。立管所在海洋环境复杂多变,其结构长度与直径比值较大,在海流作用下会发生涡激振动。采用尾流振子模型对高压立管涡激振动响应进行预报,并基于DNV规范,根据S-N曲... 详细信息

随着东海油气资源的不断开发,开发成本较低的自升式平台将得到广泛应用。立管所在海洋环境复杂多变,其结构长度与直径比值较大,在海流作用下会发生涡激振动。采用尾流振子模型对高压立管涡激振动响应进行预报,并基于DNV规范,根据S-N曲线法对结构疲劳进行计算。模型通过有限差分法进行离散求解。研究重点关注顶张力对立管的涡激振动及疲劳特性影响。结果表明,顶张力会影响立管的涡激振动响应,并进一步改变结构的疲劳寿命,影响结构安全性。

关键词：自升式平台高压立管涡激振动疲劳损伤尾流振子有限差分法