[00956437]东海大斜度井钻完井关键技术及工业化应用

该项目属于海洋石油天然气钻完井领域。 东海海域蕴藏着丰富的油气资源，预估油气资源超过500×10¹²m³气当量，是未来油气战略发展的重要接替区。受到地缘政治影响、井位选址受限，利用有限的平台达到更深更远的勘探开发是国际公认的海洋钻完井关键难题。此前，国内外大多数成熟工艺技术无法适应东海特殊的复杂地层需求，存在井眼延伸能力有限、工程时效低、安全可靠性不足的问题。大斜度井钻完井关键技术是集工程设计、钻完井施工、远程监控一体化的软、硬件系统，形成了具有完全自主知识产权的技术成果，处于国际领先地位，为高效开发海洋油气资源、维护国家海洋权益提供了重要技术保障，极大地促进了中国海洋石油工业的科学技术进步。 经过10余年攻关，该项目突破了多项重大关键技术。主要技术创新点包括： 1、最优化井眼延伸极限的井身结构设计方法根据地质靶点要求、地层压力系统、钻井工艺、钻具组合等多个约束参数，建立以钻井成本为目标函数的井身结构设计方法，形成适应不同条件的最优化井身结构，至少减少1层套管程序，实现了井眼延伸能力提高30％。 2、全井段钻井提速与轨迹控制融合化技术针对软硬地层交错且含砾石的上部大尺寸井段，优选PDC钻头配合小弯角高扭矩马达以海水为工作液进行复合钻进，在井壁坍塌周期内快速穿越；针对深部致密的定向井段，建立复合钻井钻具组合三维力学模型，优化设计钻具组合，配套提速工具实现高效精准钻进。 3、大斜度井眼高效净化降摩减阻技术通过系统实验揭示了对大斜度井岩屑运移效率影响的关键因素(环空流速、钻具转速、钻具偏心度、钻井液流变性、钻进速度)及其影响规律，设计研制了岩屑床破坏器提高井眼净化能力，配套耐温200℃的抗磨减阻剂，有效降低井筒摩阻。 4、完井管柱结构优化和井下工具优选创建了随钻测井校深射孔、油管内封隔器试压、封隔器双球座坐封等工艺方法，配套采用气密封V0等级的双卡瓦封隔器，形成了适应大斜度井的系列完井管柱结构和工具配置方法，满足了精准可靠的完井工艺需求。 5、基于大数据智能分析的安全控制系统应用大数据智能评价井下工况发展趋势，形成一套“设计预演-智能评价-远程决策-分析优化-模拟培训”的安全控制系统，以三维可视化虚拟和远程在线实时决策为核心，大幅提高施工安全和决策时效。 该成果已获发明专利8项、实用新型专利18项、计算机软件著作权3项，出版专著2部，制定企业标准2项，发表论文65篇，被SCI、EI收录9篇。 该成果已在中国东海、南海、渤海等17个区块探井和13个油气田工业化应用271井次，成功率100％，有效延伸了勘探开发范围，助力发现3个大中型油气田，探明油气储量超过2300亿方，直接经济效益22.9亿元，间接效益巨大。随着加大国内油气勘探开发力度的重要指示，未来5年中国海上钻完井作业量预计超过3500口井，应用前景十分广阔。