當前世界范圍內,海上的深水投資達到了總投資的33%,深水項目占到了總項目的25%。全球近5年來的重大油氣發現中,70%為1000m以上的深水水域,同時表現出水深越深、發現量越大的趨勢。深水開采對于技術、設備方面也提出了更高的要求,目前及未來深水技術發展趨勢又將如何。
國際幾大石油公司在深水領域的開采均獲得了豐厚的產量,BP公司深水油氣產量已接近5000萬噸/年;道達爾該領域內也已經超過了3500萬噸/年;巴西國油和挪威國油在10~13年間在深水新增產量5000萬噸。我國南海深水油氣資源石油地質儲量在230億至300億噸,天然氣約為16萬億立方米,占我國油氣資源總量的33%,其中70%蘊藏于153.7萬平方公里的深水區域。今后我國的深水油氣勘探開發任重而道遠,那么,向深水進軍面臨的主要挑戰有哪些呢?
自然氣候環境。深水作業與潛水不同,時常面臨著風浪、冰等自然氣候環境的所帶來的問題,該條件下有可能給深海作業造成巨大的損失。在海洋石油開發史上,極端環境條件下對深水作業帶來了許多重大事故,如我國“渤海二號”、俄羅斯“克拉”號鉆井平臺。
作業水深。海水越深,與之相關的一系列問題就越發明顯。深水作業的隔水管用量,對鉆采設備、平臺作業空間的要求也就更高。另外,孔隙壓力和破裂壓力也會導致鉆井作業控制難度的增加,使得井眼尺寸、作業井深等均受到限制,事故概率也大大增加。
深水低溫。隨著水深的增加,海水溫度不斷降低,水深1000m處海水溫度在4度左右,3000m水深海水溫度降到1~2度。海底低溫環境給油氣開發帶來諸多挑戰,如低溫使鉆井液流變性變差、低溫高壓條件下易形成水合物以及低溫使油氣流動性變差等問題。
淺層地質災害。深水作業鉆進時容易鉆遇淺層氣和天然氣水合物,淺層氣成因復雜和高壓、分布分散的特征,鉆遇時破壞性大且不易控制;若有天然氣水合物存在,當鉆進時容易引起水合物分解、壓力釋放,給井身結構、井口裝置等帶來了嚴重的風險隱患,極端情況下容易誘發井噴。
面對深水帶來的諸多挑戰,國際上近幾年發展起來比較具有代表性的深水前沿技術主要有雙作業鉆機、海底鉆機、浮式LNG和FDPSO等等。我國進入深水領域比較晚,各項技術還不夠成熟,大部分尚處于基礎研究和科研攻關階段。在本期內容中,小編篩選了幾項關鍵深水技術希望能讓您對該技術的發展現狀有所了解。石油圈原創www.h29736.cn
1.Reelwell無隔水管鉆井技術
挪威 Reelwell 公司無隔水管鉆井技術,是一種利用管中管鉆桿消除使用大量隔水管的技術。該技術利用管中管雙壁鉆桿的機構實現鉆井流體從兩管環空到內管的反循環,并通過安裝在鉆桿上的活塞,利用液壓力推進鉆桿前進,施加鉆壓,延長水平井的位移。
無隔水管鉆井技術對于優化控壓鉆井、提升水平井和大位移井延伸能力等具有深遠的影響,該技術理論的提出已經有一段歷史,但其最新的發展和應用情況相信您勢必有所興趣。
2.貝克休斯Hammerhead深海完井生產集成系統
貝克休斯最新推出一種Hammerhead系統,該系統包括上部完井、下部完井,擁有隔離的裝配集成和與水下助力系統相匹配的智能生產速度。石油圈原創www.h29736.cn
Hammerhead系統是石油行業首個從井口到儲層并用于超級深海完井和生產的集成系統,能夠在極端環境中工作,具有可靠的壽命和高效的產能。那么,該系統如何通過自身技術優勢和系統升級解決了一項重要的深水技術難題,還請關注后期的精彩內容。
3.威德福紅眼海底含水率測量儀
紅眼海底含水率測量裝置為探頭式傳感器,是市場上第一個可以在水下測量含水率的儀器,有利于作業人員了解油井產水開始時間、出水位置以及管線中水合物抑制劑的相對濃度、追蹤每口井的含水率。石油圈原創www.h29736.cn
該裝置還提供了跟蹤水合物抑制劑濃度的功能,確保系統一直處于水合物形成范圍之外的條件。該技術成為了作業人員的“水下眼睛”,為深海油氣開采提供了有效保障。
未來10年,勘探開發水域從近海向遠海拓展,作業水深紀錄將突破4000m,甚至有望突破5000m。深水油氣開采技術今后的主要發展方向主要為:通過設備自動化提高作業效率,目前深水作業基本配備了高度自動化的設備,如自動排管系統、自動送鉆系統、雙作業鉆機等;作業、生產設施海底化,以消除風浪、冰等作業條件對鉆井的影響;借助多學科技術融合實現作業設備的多功能化和創新。深水技術同時也是小編們持續重點跟蹤的技術板塊之一,相信本期推送的幾項關鍵技術能讓讀者們看到海洋石油深水開發的希望!
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