南海深水钻井井控技术难点及应对措施
海洋石油深水钻完井技术措施
海洋石油深水钻完井技术措施随着全球能源需求的不断增长，海洋石油的开发已成为人们关注的热点之一。
而深水油田的开发更是海洋石油开发中的一大挑战，因为深水条件下的石油开采和完井技术要求更高，成本更大。
本文将重点介绍海洋石油深水钻井完井技术措施。
一、深水钻井完井技术要求1.水深要求深水钻井一般指水深超过500米的区域，500-1500米为中水深钻井，超过1500米为深水钻井。
由于深水区域的水深较大，风浪和洋流的影响较小，因此深水钻井完井的技术要求较高。
2.环境条件要求深水区域的环境条件十分恶劣，海底水深，海流湍急，海底温度低，而且还存在着飓风、沙尘暴等极端天气，对钻井作业的安全性和可靠性提出了更高的要求。
3.技术难度要求深水区域的地质情况复杂，地下石油资源分布不均，水平分布广泛，开采难度大，深水钻井完井技术的难度也就更大。
二、深水钻井完井技术措施1.钻井平台选择深水区域的钻井平台要求比较苛刻，一般有浮式钻井平台、半潜式钻井平台和固定式钻井平台等，根据实际情况选择合适的钻井平台模式，以满足深水钻井作业的需求。
2.井眼稳定措施深水钻井井眼稳定是深水钻井完井中的一项关键技术，包括对井眼的泥浆配方、井眼的支撑和防护等技术措施，以确保井眼在钻井和完井过程中保持稳定。
3.井眼冲洗技术深水钻井完井中，井眼冲洗技术是必不可少的一项工艺，通过冲洗井眼可以清除井底碎屑、减轻井眼摩阻，提高钻井速度和井眼质量。
4.钻头选择深水钻井中，选择合适的钻头是十分重要的，在深水区域，一般使用可控方向钻头和导向钻头等，以满足深水井眼质量和完井效果的要求。
5.完井工艺技术深水完井技术主要关注几个方面：封隔技术、井筒治理技术、水泥浆配方、井眼净化技术等，这些技术对于深水油田的开发至关重要。
6.安全与环保技术深水油田开发中，要严格把控环境保护和安全生产，尤其是深水油田的开发，更要注重安全和环保，加强对海洋环境的保护。
7.智能化技术在深水钻井完井中，智能化技术是未来的发展方向，包括智能化钻井井下设备、智能化井筒监测系统等，提高深水钻井的效率和安全性。
深海油气开采中的技术难点与应对措施
深海油气开采中的技术难点与应对措施随着人类对于能源需求的不断增长，传统的陆上油气资源逐渐减少，而深海油气资源却成为了新的发展方向。
然而，深海油气开采面临着许多技术难点和挑战。
本文将探讨深海油气开采中的技术难点及应对措施。
一、深海环境带来的挑战深海环境相比陆地和浅海，具有更高的压力、更低的温度、更大的湍流和更大的海浪等特点，会给石油勘探和开发带来一系列的技术挑战。
如何在深海环境下，实现安全高效的油气勘探和开发，是当前深海油气开采面临的最大挑战之一。
针对深海环境的挑战，可以采取如下技术措施：首先，针对深海环境下高压重力环境的特点，可以采用新型管道材料和工程技术，以减少管道在深海环境下的压力和重力状况，从而提高管道在深海环境下的可靠性和安全性。
其次，在深海油气勘探和开发过程中，可以采用多种新型的勘探和开发技术，例如水下机器人、沉管油气平台、半潜式钻井平台等新型的技术，以提高勘探和开发的安全性和效率性。
另外，针对深海环境下的湍流和海浪等问题，可以采用模拟技术和数据分析技术，以提高油气开采的可持续性和安全性。
二、深水井开发的技术难点深海油气资源一般都位于海洋底部，因此深水井的开发是深海油气开采中最具技术挑战性的问题之一。
目前国内外对于深海油气的勘探和开采主要集中于4500米以下的深度，而在这一深度范围内，深水井开发所面临的技术难点较多，如井口承受的压力、钻井技术、完井技术等。
为了解决深水井开发的技术难点，可以采取如下技术措施：首先，可以采用新型井口控制技术，以应对深水井上各种极端环境下的井口控制问题。
其次，在钻井和完井技术方面，可以采用更为精准的定位技术，以提高井周围的作业精度。
此外，还可以加强各种防漏技术的应用，以保证深水井的生产高效、稳定和安全。
三、油气生产和输送中的技术问题深海油气开采中，生产和输送是最后一步也是非常关键的一步。
在生产和输送过程中，必须解决一系列的技术问题，以保证油气的生产和输送的安全、稳定和高效。
井控工作问题总结
井控工作问题总结井控工作是石油工业中的关键环节，用于管理和控制井口的安全和生产。
然而，在实践中，井控工作中出现了一些常见的问题和挑战。
本文将对井控工作的问题进行总结，并提出相应的解决方案。
问题一：井控技术不完善井控技术的不完善是井控工作中常见的问题之一。
在实践中，很多井控技术还处于初级阶段，无法完全满足复杂油藏的要求。
这导致了井控操作的不稳定性和不可靠性，增加了井口事故发生的概率。
解决方案：为了解决井控技术不完善的问题，需要加大对井控技术研发的投入。
可以采取以下措施：•鼓励科研机构和企业增加对井控技术研发的投资，提高井控技术的研究水平。
•加强与其他领域的技术交流和合作，吸纳其他行业的先进技术，提升井控技术的创新能力。
•鼓励培养井控技术人才，提供良好的培训和发展机会，增加井控人员的专业素质。
问题二：人员素质不高井控工作需要操作人员具备扎实的专业知识和丰富的工作经验。
然而，在实际工作中，存在一些人员素质不高的情况。
这些人员对井控技术的理解不深入，对操作规程的执行不到位，容易造成井口事故的发生。
解决方案：提高人员素质是解决人员素质不高问题的关键。
可以采取以下措施：•加强对井控人员的培训，提高其专业知识和操作技能。
•定期组织技术交流和培训活动，增加井控人员的学习和交流机会。
•建立严格的人员选拔机制，确保井控人员的素质符合要求。
问题三：缺乏有效的监测手段井控工作需要对井口进行实时监测，及时发现异常情况并采取相应的措施。
然而，在实践中，存在缺乏有效的监测手段的问题，导致无法及时发现井口的异常情况。
解决方案：提供有效的监测手段是解决缺乏监测手段问题的关键。
可以采取以下措施：•将先进的传感器技术应用于井控工作中，实现对井口的实时监测。
•开发监测软件，实现对监测数据的可视化和自动化分析，提高监测效果和准确性。
•加强与监测仪器厂商的合作，推动监测仪器的研发和更新。
问题四：缺乏标准化管理井控工作涉及多个环节和多个部门，需要有清晰的工作流程和标准化的管理。
海洋石油深水钻完井技术措施
海洋石油深水钻完井技术措施随着全球能源需求的增长，海洋石油资源的开发已经成为了当今石油行业的主要方向之一。
而在海洋石油资源的开发中，深水钻井完井技术成为了必不可少的一部分。
深水钻井完井技术涉及到复杂的海底环境、巨大的水压、高强度的钻井工艺和装备等多方面要素，采取合适的技术措施对于深水钻井完井过程的顺利进行至关重要。
本文将从深水钻井完井技术的特点出发，探讨相关的技术措施，并对其进行详细的介绍和分析。
深水钻井完井技术的特点深水钻井完井技术较之陆上或浅水区的钻井完井技术存在诸多差异，其主要特点如下：1. 海底环境复杂。
深水区海底地质条件复杂，可能存在海底山脉、裂缝、泥浆、砂石等，这些因素可能对钻井过程产生不利影响。
2. 水压巨大。
深水区水深通常超过500米，海水压力巨大，需要采取相应的技术措施来应对高压环境。
3. 钻井设备高强度。
深水钻井所用到的设备和工艺需要能够承受高强度的水压和风浪，对设备的要求较为复杂。
4. 钻井完井成本较高。
由于深水钻井完井所需的设备和技术更为复杂，因此其成本相对较高，需要采取有效的措施来控制成本。
为了克服深水钻井完井技术的困难，提高钻井完井的效率和安全性，需要采取一系列的技术措施。
主要包括以下几个方面：1. 钻井平台设计和选择。
深水钻井完井需要用到具有高度稳定性和耐受能力的钻井平台，因此在设计和选择钻井平台时需要充分考虑海洋环境的复杂性和变化性。
2. 海底勘探和地质勘测。
深水钻井完井之前需要进行海底地质勘探和地质勘测，确保对钻井地点的地质情况有充分了解，为钻井作业提供准确的基础数据。
3. 钻井液和固井技术。
深水钻井需要采用高性能的钻井液和固井技术，以应对复杂的海底环境和高压的水下条件，保证钻井过程的顺利进行。
4. 安全防护和监控技术。
深水钻井完井作业过程中需要使用高效的安全防护和监控技术，保障作业人员和设备的安全。
5. 节能环保技术。
在深水钻井完井过程中需要考虑节能环保因素，减少环境污染和资源浪费。
南海深水钻井作业面临的挑战和对策
海 洋 油气 富 集 区之 一 ， 中 ７ 储 藏 于 深 水 区 。 南海 深 水 钻 井 面 临 的 主要 挑 战 是 ： 其 Ｏ 浅层 气 和 浅层 流 、 水低 温 、 深 深 水 井控 技 术 、 乏 深 水 作 业 经 验 和 南 海 的 灾 害 环 境 ， 分 析 这 些 挑 战 可 能 造 成 的 危 害 的 基 础 上 ， 浅 层 流 控 制 措 缺 在 从
施 、 井液 优 选 、 泥浆 优 选 、 水钻 井井 控 措 施 、 立 台风 应 急 预 案 等 方 面 ， 出 了技 术 对 策 。 以 ２ ０ 钻 水 深 建 给 ０ ６年 在 南 海 钻 成 的 作 业 水 深 １４ １ｍ 的 Ｌ ３ １ ｉ 为例 ， 细 介 绍 了深 水钻 井施 工情 况 。 ８ Ｗ —～ 井 详 关 键 词 ： 水 钻 井 ；钻 井液 ；浅层 气 ；浅层 流 ；井控 ；南 海 深
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中图 分 类 号 ： Ｅ ２ Ｔ ５４
文献标识码 ： Ａ
文章 编 号 ： ０ １ ０ ９ （ ０ １ ０ — ０ ０ ０ １０ －８ ０ ２ １） ２０ ５ —６
海洋石油深水钻完井技术措施
海洋石油深水钻完井技术措施随着石油资源的日益枯竭，石油勘探开发正逐渐向海洋深水领域延伸。
海洋石油深水钻完井技术是石油勘探开发的重要环节，也是一个技术难度较大的领域。
本文将讨论海洋石油深水钻完井技术的措施，重点讨论技术的发展现状和未来发展趋势。
一、技术现状1.深水钻井技术的发展深水钻井是指在海洋深水区域进行的钻井作业，技术难度较大。
由于深水环境的复杂性，传统的陆地钻井技术和海洋浅水钻井技术无法满足深水钻井的需求。
深水钻井技术自上世纪90年代以来迅速发展，出现了一系列技术突破和创新，如动态定位系统、水下弯曲钻井技术等。
深水完井是指在深水区域完成油气井钻井和完井作业，技术难度更大。
由于深水环境下井下作业条件的复杂性和不稳定性，深水完井技术面临诸多挑战，如作业安全性、井下作业效率、井下环境监测等方面的问题。
二、技术措施1.技术创新针对深水完井技术的挑战，需要不断进行技术创新。
研发适应深水环境的新型井控设备，如水下井控系统、水下井口设备等。
研发适应深水作业环境的新型完井工具和装备，如水下完井工具、水下管柱连接技术等。
加强自动化技术在深水作业中的应用，提高作业效率和安全性。
2.作业管理深水完井作业需要严格的作业管理和监控，确保作业安全和质量。
针对深水环境下的海况变化、作业条件的不稳定等因素，需要制定科学的作业计划和作业方案，合理安排作业时间和作业流程，严格控制作业风险。
加强作业现场的监控和数据采集，及时掌握作业情况，并进行实时调整和决策。
3.技术培训深水完井技术具有较高的专业性和技术性，需要进行系统的技术培训和人员培训。
培训内容包括深水完井工具和装备的使用方法、作业流程和注意事项、应急处理和故障排除等方面，培训对象包括井控操作人员、作业技术人员和管理人员等。
通过技术培训，提高人员的技术水平和作业能力，保障深水完井作业的顺利进行。
三、未来发展趋势1.智能化技术应用未来，随着人工智能、大数据、无人机等技术的发展，智能化技术将在深水完井作业中得到广泛应用。
深水环境下钻井面临的难点与解决对策
收稿日期：２０１８－０５－０７ 基金项目：国家自然科学基金项目“深水高温高压环境下钻井全过程井壁稳定评价方法”（编号：５１７７４０５０）资助；长江大学大学
生创新创业训练计划项目（编号：２０１７０９１） 作者简介：张俊成（１９９７—），本科生，就读于长江大学石油工程学院；通讯作者：李忠慧（１９７７—），副教授，主要从事岩石力学与 石油工程的研究与教学工作。
存在凝胶效应，对凝固时间有很大影响，不利于深水环境窄密 度［１２］。
度窗口下安全钻 井，也 影 响 钻 井 液 的 携 沙 能 力 和 悬 浮 能 力 ［１］，
（３）低温会使得固井更加困难［９］。
同时高粘度、小直 径 节 流 管 线 导 致 高 压 力 摩 擦 压 力 损 失，也 使
（４）在低温情况 下 更 容 易 行 成 天 然 气 水 合 物 ［１３］。 天 然 气
１ 南海深水开发所面临的挑战 １．１ 在环境方面的挑战
在环境方面，深水开发当下主要难题是地质灾害带来的问 题和恶劣的海洋环境带来的问题。 １．１．１ 浅层地质灾害
主要包括三类：浅层气、浅层水流动（ＳｈａｌｌｏｗＷａｔｅｒＦｌｏｗ，简
称 ＳＷＦ［４］）、天然气水合物。此类灾害一般在钻完井作业时泥 线下约 １５００ｍ的地层内有发生，影响井的安全性。浅层气和浅 层流具有高压力，容易高速井喷 、要求压力波动低和处理困难 的特点［５］，易造成井塌，井喷。而在我国南海，浅层气主要分布 于大陆架区，而且甚为广泛［６－７］。ＳＷＦ存在使得高质量的套管 尾管无法建立，影响井壁稳定。天然气水合物分解将引起地层 承载力的不均匀，对 海 洋 工 程 的 安 全 有 影 响。 而 且，突 然 释 放 的气体会对运输管道产生破坏作用，特别是在高压浅层气体释 放的时候，轻则 侵 蚀 套 管，重 则 引 起 井 喷 ［８］。 除 此 之 外 合 物 的 形成还会堵塞管线，钻进器具。
中国南海深水录井技术难点、对策与发展思考
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第37卷 第1期2015年1 月石 油 钻 采 工 艺OIL DRILLING & PRODUCTION TECHNOLOGY Vol. 37 No. 1Jan. 2015文章编号：1000 – 7393（2015）01 – 0139 – 04 doi:10.13639/j.odpt.2015.01.036南海深水钻井井控技术难点及应对措施叶吉华1 刘正礼1 罗俊丰1 畅元江2（1.中海石油（中国）有限公司深圳分公司，广东深圳 518067；2.中国石油大学（华东），山东青岛 266580）引用格式：叶吉华，刘正礼，罗俊丰，等. 南海深水钻井井控技术难点及应对措施［J ］.石油钻采工艺，2015，37（1）：139-142.摘要：深水钻井井控存在着海床不稳定、地层破裂压力低、地层压力窗口窄、以及存在浅层气、浅层水流、气体水合物和海底低温等诸多问题。
在对国内外深水井控技术充分调研的基础上，针对南海深水钻井井控特点和难点，结合近年南海深水钻井设计和作业实践经验，详细分析了深水钻井井控存在的地层压力窗口窄、溢流监测困难、压井难度大和压井作业时间长、井控设备复杂、存在水合物风险等问题，研究提出了有针对性的解决方案，并以南海深水井为例介绍了深水井控的具体措施。
关键词：深水钻井；井控难点；溢流；压井；水合物中图分类号：TE58 文献标识码：BTechnical difficulties and countermeasures in well control of deepwater drilling in the South China SeaYE Jihua 1, LIU Zhengli 1, LUO Junfeng 1, CHANG Yuanjiang 2（1.Shenzhen Branch of CNOOC , Shenzhen 518067, China ; 2. China University of Petroleum , Qingdao 266580, China ）Abstract: Due to the differences in sedimentary environment, deepwater drilling environment, and well control equipment of deepwater strata, the well control of deepwater drilling is trapped in many problems such as seabed instability, low formation fracture pressure, narrow formation pressure vessel, and the presence of shallow gas and shallow flow, gas hydrates, and subsea low temperature. Building on a full investigation about well control of domestic and foreign deepwater drilling and considering the characteristics and difficulties of well control of deepwater drilling in the South China Sea, a targeted solution is proposed based on the recent deepwater drilling design and operating experience and a detailed analysis of existing problems in well control of deepwater drilling, such as narrow formation pressure vessel, difficult overflow monitoring, difficult and long well killing operation, complex well control equipment, and the presence of hydrates. Specific measures about deepwater well control are also provided with the deepwater wells in the South China Sea as an example. The understanding and measures presented in this paper may provide a reference for the well control operations of deepwater drilling in the South China Sea.Key words: deepwater drilling; difficulties in well control; overflow; well killing; hydrate基金项目：“十二五”国家科技重大专项“深水钻完井及其救援井应用技术研究”（编号：2011ZX05026-001-04）；国家自然科学基金“海洋深水浅层钻井关键技术基础理论研究”（编号：5143009）。
作者简介：叶吉华，1976年生。
2000年毕业于西安石油学院石油工程专业，主要从事深水及超深水井钻井工程设计和钻探工作，工程师。
E-mail ：yejihuadeepwater@ 。
在海洋深水区钻井时，由于海洋沉积环境和作业工况的变化，地层承压能力低，隔水管压井、阻流管线长、摩阻大，压井时容易导致井漏，发生喷漏共存、地下井喷等复杂情况，故井控难度更大。
且由于深水钻井防喷器组安装在海底泥线处，井涌余量随着水深的增大而减少，相对于浅水而言，油气会在短时间内窜入隔水管内，更容易造成井涌井喷事故。
此外，深水钻井平台和作业装备的复杂性特点也给深水井控带来巨大的挑战［1-2］。
深水钻井井控技术方面的研究与实践主要集中在早期溢流和井涌监测、压井方法研究及井控设备选择等方面，缺乏对深水钻井井控难点及其应对措石油钻采工艺 2015年1月（第37卷）第1期140施的系统分析［3-5］。
笔者根据深水钻井特点，在广泛调研国外深水钻井井控措施的基础上，结合我国南海深水钻井作业实践，全面、深入的剖析深水钻井井控特点和挑战，提出切实可行的解决方案，以降低深水钻井井控风险，指导深水现场施工。
1 南海深水钻井井控技术难点分析1.1 地层压力窗口窄深水地层压实程度低，使得相同井深的情况下，深水井地层破裂压力梯度降低，即地层承压能力变弱。
同时，对于相同入泥深度的地层，即使地层的岩层压力相同，由于水深增加，其破裂压力当量梯度也会降低。
导致钻井作业中井涌余量减小，允许关井套管压力变低，在处理侵入流体的井控过程中易将地层压漏而导致地下井喷。
相同入泥深度时水深与地层破裂压力之间的关系见表1。
表1 入泥深度2 000 m时水深与地层破裂压力关系水深/ m 地层破裂压力当量密度/g·cm–3水深/m地层破裂压力当量密度/g·cm–30 1.99 2 000 1.44500 1.69 2 500 1.401 000 1.58 3 000 1.351 500 1.511.2 溢流监测困难溢流监测困难主要是由钻井液的溶解性、作业环境条件和水下防喷器组的结构特点而引起的。
（1）钻井液的溶解性方面，对深水井而言，基于预防水合物生成、低温流变性、井壁稳定性等方面的考虑，多数情况下使用油基钻井液，由于油基钻井液相对水基钻井液对油气的溶解性强，当时井下出现压力欠平衡发生溢流时，侵入井筒的油气容易溶解到钻井液内，上返的过程中，钻井液系统体积变化不明显，使观察到溢流所需的时间变长。
通常采用水基钻井液发生溢流5 min后可在钻井液池检测到明显的液位变化，而油基钻井液则需要23 min。
（2）作业环境的方面，深水区域作业环境相对恶劣，风、浪、流易引起平台的摇晃导致钻井液池体积的变化难以准确监测，作业人员无法及时的获取到井出现溢流的信息，错过最佳的关井时机，给井控工作增加困难。
（3）水下防喷组结构特点的方面，深水井作业时防喷器组多数是位于海床处，在相同井深条件下，深水井油气层到防喷器的距离比浅水井短。
当地层流体侵入井筒后，更易上升到防喷器以上，进入隔水管，即使关闭防喷器组，油气也将继续上行，进而带来灾难性的后果。
墨西哥湾深水地平线号井喷失控事件中，当进行防喷器关闭操作后，仍有大量油气喷到转盘上，导致平台人员误认为剪切防喷器组没有关闭（挪威船级社事后分析报告证实地平线防喷器处于关闭状态，实际是大量油气已经侵入隔水管内，即使井口防喷器已经关闭，隔水管内的油气仍然会继续上窜到平台），既而又关闭了套管剪切阐板，导致大量油气沿套管剪切阐板处的间隙（只能剪切，不能密封）和之上未完全关闭的剪切阐板上升（由于油气喷出时的上顶力使接头卡在万能防喷器处的钻杆弯曲，钻杆靠剪切阐板剪切口外，导致剪切阐板未能完全剪断钻杆），加剧了事件的严重性。
1.3 压井难度大（1）无隔水管井段压井液密度难以确定，钻井液需求量大。
深水井无隔水管井段钻进时，钻井液直接排海。
若钻井期间出现溢流时，由于不能回收钻井液，需要大量的压井液压井。
由于不能求取地层压力，压井液密度难以确定，只能按估计的钻井液密度试压井，这样增加了压井的难度，也增加了井漏的风险；并且需在短时间内配制成大量、合适密度的压井液实施压井，这将给后勤、作业带来极大的困难。
（2）压井作业窗口窄。
深水环境造成的窄压力窗口使钻井作业过程中井涌余量减小，允许关井套管压力变低，在处理侵入流体的井控过程中易将地层压漏导致地下井喷，从而导致三级井控出现。
（3）压井及节流管线内径小，长度大，作业时间长。
深水钻井隔水管阻流/压井管线长（与水深一致），内径较小（如南海8号平台钻井隔水管阻流/压井管线内径仅为76 mm），从而在压井过程中存在回压效应和气体交换效应，同时深水低温高压环境使钻井液黏性明显增加，导致阻流、压井管线中的管线的压力损耗增大，在压井过程中易压漏地层造成压井失败。
在压井过程中只能采用小排量实施压井作业（如海洋石油981和南海8号平台通常只能采用300 L/min的排量），而深水井井眼容积大，为保证产量以及作业实施，深水井通常采用Ø311 mm井眼完钻，循环一周的钻井液体积较大，使得每次压井作业都需要很长时间（如南海某深水井，水深1 020 m，溢流井深4 075 m，采用司钻法压井共耗时23 h），深水井高昂的作业日费（综合日费可达到100 万美元）使因井控处理而产生极高的作业费用。