深水井控过程中天然气水合物生成区域预测

针对深水井控的特点,建立了多相流控制方程,给出了温度场方程和水合物生成热力学方程,并给出了不同工况下求解上述方程的定解条件和离散方法以及求解步骤。数值计算表明:随着关井时间的增加,环空内的温度越接近环境温度,水合物的生成区域越大;随着压井排量的增加,天然气水合物的生成区域变小,可适当提高流量使水合物的生成区尽量远离海底,减小防喷器管线被水合物阻塞的危险;由于节流管线摩阻的原因,与钻进时相比,压井时水合物的生成区域会变大,且随着节流管线内径的减小,水合物的生成区域会变大;随着抑制剂浓度的提高或钻井液入口温度的升高,天然气水合物的生成区域也随之变小。

基于DBN的深水井控人机界面系统可靠性分析

为改善深水井控人机配合情况,运用动态贝叶斯网络（DBN）方法分析深水井控人机界面系统的可靠性。基于深水井控人机交互流程,构建系统安全屏障结构图,并转化为对应的DBN模型;依据DBN方法的时间属性,研究系统及各子系统不维修与维修状态下可靠度时间分布;借助贝叶斯后验推理及敏感性分析能力,辨识人机界面系统薄弱风险点。研究结果表明：维修因素是影响深水井控人机界面系统可靠性的关键因素;维修条件下,人因可靠性对深水井控人机界面系统可靠性的影响最大。

应用贝叶斯网络识别深水井控主要风险诱因

为预防深水井控事故,保障深水钻井安全高效运行,运用贝叶斯网络识别深水井控主要风险诱因。首先以事故树模型为基础,从一级井控和二级井控2个阶段构建深水井控贝叶斯网络模型;然后在井喷失控情景下,利用贝叶斯网络的逆向分析和共因失效分析能力,求解各风险诱因的后验概率;最后按诱因发生概率和对整个系统的影响,识别深水井控主要风险诱因。分析结果表明,深水井控共包含10个主要风险诱因,且后验概率趋势与先验概率趋势基本一致,计算结果符合客观实际。

深水井控司钻法压井模拟

陆地上的井控方法和压井模型目前已经比较完善,但在深水井控过程中,特殊的地层条件和长节流管线的存在,压井过程中时常因套管鞋处的地层破裂造成压井过程的失败。由于特殊的管路条件和温度环境,深水压井过程中的立压和套压的变化也不同于陆地,气体进入节流管线后套压迅速增大,这给井控的操作带来了较大的困难。在考虑了节流管线摩阻、气体的压缩系数及温度等参数变化对套压、立压的影响的基础上,以常规陆地司钻法为基础,介绍了深水压井排量的优化选择方法,通过计算机模拟给出了整个压井过程中的立压和套压变化曲线。这种改进的“深水司钻法”符合深水井控条件,对现场压井施工具有指导意义。

无损检测技术在深水井控装备制造中的应用

在深水井控装备零部件制造过程中,根据零件的不同轮廓形状及使用条件,综合采用射线、超声波、磁粉、渗透、磁记忆、声发射等不同的无损检测技术对零件的整体缺陷进行检测。掌握了零部件无损检测综合应用方法、无损检测的正确时间节点、不同零件及零件状态最合适的无损检测方法,为深水井控装备的加工制造提供了安全的质量保障。

深水油气开采风险评估及安全控制技术进展与发展建议

深水油气资源是国际油气勘探开发的主战场和技术争夺的制高点,南海深水油气资源丰富,但面临更恶劣的深水海洋环境、更复杂的浅层地质灾害、更具挑战的深层地质条件和更苛刻的深水油气开采工况,致灾机理复杂,作业风险极高,探索适用于南海深水油气开采的风险评估及安全控制技术体系,是确保深水油气安全高效开采的关键。针对深水油气开采面临的海洋环境、浅层灾害、深层地质、气井开采等四大挑战,通过技术攻关与工程实践,形成了具有南海特色的深水油气开采风险评估基础理论及关键技术体系,包括深水海洋环境风险评估与控制、深水浅层地质灾害预测与控制、深水钻井井控与应急救援、深水油气开采设施安全检测及监测等关键技术,指出超深水、深水深层、深远海等待勘探领域亟需解决复杂井作业风险高、关键核心装备和工程软件依赖进口、深水安全环保要求极高、数字智能化转型迫切等重大问题,提出了持续追求本质安全、推进关键装备和工程软件的国产化、增强高效风险防控与应急能力、智能化保安全等发展建议,以进一步推动深水油气开采风险评估及安全控制技术的发展与进步,实现南海深水油气安全、高效、自主、可控开发。

深水防喷器系统可靠性探讨

深水防喷器系统是深水油气井施工的重要安全设备，其构造、功能及试验与陆地井口和水上井口所用的防喷器系统有所不同。其工作的正常与否，直接关系到海上石油气井工程的人身、财产安全和海洋环境保护；因而，对其可靠性进行系统研究具有重要的意义。该文从深水防喷器系统的设计、试验和法规要求方面，分析了深水防喷器可靠性，并提出了提高深水防喷器系统可靠性的建议。

深水司钻法压井应用实例分析

由于特殊的地层压力造成较窄的钻井液密度窗口、长节流管线产生较大摩阻、低温环境对井控过程压力变化和压井液流变性的影响等因素,使深水井控更加复杂。文章简要介绍司钻法压井,并以司钻法压井在深水"下喷上漏"地层压井的成功实例为基础,简要剖析井下复杂情况发生原因、司钻法压井处理过程及由此得出对井控方面的认识,对司钻法在深水井控的应用具有一定指导意义。

深水钻井作业面临的挑战和对策

随着我国经济社会的不断发展,对油气资源的需求也越来越高。陆地开采多年后,油气开采作业开始从陆地转向海洋,从浅滩走向深蓝,深水钻井技术应运而生。深水钻井具有高风险、高技术的特点,研究深水钻井作业风险控制对于完善油气开发具有实用意义。

含水合物相变的油气井多相流动模型及应用研究

深水钻井、测试过程中,井筒/管柱中易生成天然气水合物。该文研究了含水合物相变的井筒多相流动特征,建立了含水合物相变的井筒多相流动模型,提出了水合物生成区域的定量预测方法,研究了水合物生成与沉积特征,得到了水合物堵塞形成机制。水合物生成导致井筒环空内气体体积分数减小,使得气侵早期具有"隐蔽性";而水合物在井口附近分解会造成气体体积分数迅速增大,使得气侵后期具有"突发性",导致侵入气体处理难度大,井筒压力控制困难。应用该文建立的模型,可以定量预测深水气井测试作业中易发生水合物堵塞的高风险区。研究提出通过注入低浓度的抑制剂,延缓水合物堵塞的发生,可以有效克服传统防治方法过度使用抑制剂的不足。该文的工作可为水合物堵塞预测和防治工作提供参考。