浅析中国海洋石油深水钻完井作业现状

谭家文

中海油田服务股份有限公司油田生产事业部完井中心天津市300459

摘要：建立并使用钻完井数据库系统，采用信息技术对钻井和完井作业过程中产生的数据进行采集，解决了手工报表采集数据不完整、反馈不及时、野外作业数据质量控制薄弱，数据传输和存储困难的问题。

关键词：海洋石油；深水钻完井；数据库系统

前言

随着油气资源的持续开采，油气开发难度越来越大，越来越多的国内外企业逐步把目光投向海洋，油气开发重点也悄然从陆地转向海洋，并逐步挺进深海。在深海开发过程中，深水钻完井是深水油气勘探开发领域的关键；如何认识深水钻完井作业风险，如何提高深水钻完井设计水平，进一步提升中国海油在深水海域的油气钻探能力成为重中之重。

1海洋石油开发的特点及具体要求

当所需开采海域经历了两个时期，自我探索时期、对外合作和自我探索时期，让我们认识到以海上油气田平台石油勘探开发极为特殊，各级别操作均要求高标准、存在高风险。加之，离岸作业比陆上作业昂贵得多，仅钻井的成本即为陆地的几十倍之多。随着海水加深和海域状况频发，成本还将不断升高，可以说投资风险和技术风险并行。换言之，投资风险，成本高势必不会带来可观的商业价值；技术风险，刨除需要应对不可预见的井下风险等状况，还包括海况，气象等，从而影响勘探和开发生产作业和安全。总之，在海上工作，安全、环保等问题以及科学技术的应用所带来的回报则是重中之重。鉴于海上石油勘探的特殊性，更加对海上作业使用的设备和技术高标准严要求。具体要求如下：海上石油开采使用的设备必须要符合法规、政府法律的要求；技术领先，在海洋石油开采过程中必须采用先进技术解决过程中遭遇的一系列难题；设备技术含量高，采油者综合技术过关，素质过硬；保护海洋环境，操作过程必须符合环境保护的全部有关规定；机械设备和工具的耐久性和安全性必须能应对严峻的气象条件和海况。

2海洋石油深水钻完井技术的国内外现状

深海领域的石油勘探活动，多发生于那些国家内部陆地石油勘探活动已趋于稳定的国家，正因为国家内部陆地的石油开发活动已趋于稳定甚至是饱和状态，而且国家的资源状况条件又满足海洋深水钻进活动开展的相关需要，从而在内外部动力的推动下，深水钻井活动得以广泛开展。现阶段深水钻井活动在西非、南美和中东地区都十分广泛，而我国的深海钻井活动缺未得到实际开展。深海领域的特殊环境状况是制约我国进行深海钻井作业的主要问题，上述所提到的一系列钻井问题（钻井液低温条件下的流动性问题、海底地层井壁稳定性问题、井眼清洗问题、生成气体水合物问题等），都是我国如果接下来要在深海领域进行钻井活动所必须面临的问题。海水的温度随着海水深度的不断增加而递减，在深海领域海水的温度处于极低状态，这对于深水领域进行钻井工作十分不利，钻井液的粘度和切力大幅度上升使得深海领悟钻进活动无法开展。同时深水钻井所遇到的主要问题之一是浅层寒气砂岩所引起的气体水合物的生成。深海领域的特殊环境状况（环境温度极低、水力压强较大），很好的满足了气体水合物形成的条件，所以大量的气体水合物形成，使得海底钻井工作受到阻碍。因为大量的气体水合物，会形成在钻井的隔水管、气管、导管和节流管线中，从而使得这一系列管道被堵塞，无法正常运作，相关事故从而发生。所以，如何有效抑制形成天然气水合物是技术关键之一。天气水合物的形成是因为海洋深水区域的低温高压情况而产生，如果现阶段我国并不具备从根本上处理天然气水合物产生的技术，那么可以在钻井器械的相关管道口设置绝缘层，可以在一定程度上防止天然气水化合物的形成。最近一段时间我国国内的相关技术专家，已然构想研究出在钻井液中使用混合抑制剂的方法，而这种方法虽然未得到广泛应用，但是它的实际效果经过考察后的确优良。因为深海领域的特殊环境状况，使得海底井控设备受到不同程度的损害，合理的应用混合抑制剂，可以有效地抑制天然气水合物的形成，并且有效地减缓天然气水合物对井控设备的损伤。在钻井液的使用上国内外现状也处于不同地位，国外的深水钻井钻井液体系有多种，而我国目前所研究出的自我产权的深水钻井钻井液体系较为单一。根据相关资料显示，符合深海钻井工作需要，而且能起到环保作用的钻井液分别是：混合抑制剂钻井液、高盐/PHPA钻井液、合成基钻井液。这一系列符合条件和要求的钻井溶液，可以很好的满足相关钻井工作的实际需要，并且每一种不同的钻井溶液也拥有不同的特殊自我功能和性质，因为不同的钻井液中所含有的化学成分测重量不同，所以在发挥作用时，不同钻井液所起到的效果也会有不同的侧重。

3钻完井数据库系统应用情况

钻完井数据库系统上线运行至今，已广泛推广应用至中海油各油田。作为中海油主导的钻完井数据采集系统，它的建设统一了各区域油田的数据采集工作，承担了部分数据分析和日报、完工报告、综合类报表的编写工作，有效地对各区域分公司的钻完井数据资源进行管理，充分实现钻完井信息资源共享，为钻完井设计、施工提供相应的数据支持，为管理层提供决策依据，提高了钻完井效率，降低了钻完井作业成本。结合中海油各油田现有技术状况，在不增加数据录入负担的情况下，与业务部门有效沟通，对中海油钻完井数据库系统进行优化升级，有效满足现场作业数据采集的需要。经过调研，钻完井数据库系统结构既不能满足当前钻井技术发展的需求，也不能满足数据采集量的需要，导致数据采集不规范，数据展示不全面。主要问题体现在以下几方面：1）数据采集界面可操作性不强，部分数据采集条目归属不明确，操作流程不清晰。例如：不能正确识别批钻井，批钻等待时间的钻井时效无法如实反映等。2）采集数据项缺少，钻完井工艺技术的更新势必会影响到数据采集的全面性和完整性，使应用价值高的数据无法采集，特别是完井作业。例如：井口装置，钻机/井名变更，防砂等。3）数据单位填写混乱，不统一，造成在数据统计分析时，经常遇到数据不真实的情况发生。例如：深度（m，ft）、内外径（in，mm）及钻完井添加剂计量单位的填写等。4）数据填写不规范，操作人员对数据的理解和认知都存在很大的差异，造成采集的数据不准确、不完整、不标准等。例如：钻头型号选择，作业时效划分不明确等。5）报告展示不全面，系统自动生成的日报、完工报告和专业报告格式死板，不能显示分支井、定向井的井身结构图和井眼轨迹，如果想显示分支井只能将分支井作为新井，重新进行数据录入。因此，公司直管部门与各有限分公司协商决定，为适应现代钻完井新工艺的发展，符合中海油作业习惯，避免大量作业数据缺失，研究现用系统内部结构和数据表，在不改变其数据库结构和功能的前提下，有针对性地对系统进行优化改造，实现钻完井井史资料的采集和统计分析，为各油田和项目组提供钻完井数据应用平台。

结束语

应用钻完井数据库系统后，大大推动了中海油钻完井数据库系统的信息化管理水平，提高了作业人员的决策水平，提升了中海油专业信息化系统的功能和应用能力，辅助实现管理提效，将为公司节约大量成本，并产生巨大的经济和社会效益。最终实现了钻完井信息管理工作的科学化、规范化、现代化。

参考文献：

[1]钱浩东，龚俊，彭轼，张帆，等.国内钻井数据库现状及发展应用前景[J].钻采工艺，2017，33（1）100-102.

[2]胡永堂，张能，等.海洋钻完井数据库系统开发与应用[J].内蒙古石油化工，2017，（3）：22-23.