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。

深水油气开采过程中多环空温度变化特征与敏感性分析

深水高温油井开采初期,产出的高温流体与环空液体存在较大的温度差,使得环空液体温度升高。环空温度升高,受热膨胀是导致环空圈闭压力骤增的主要原因,严重影响套管安全、井筒完整性以及油井的安全可持续开采。为了获得深水油井开采初期多环空温度变化特征,基于半稳态井筒传热模型,计算并分析了深水不同环空温度的变化特征。同时,对影响环空温度变化的重要因素,如油井产量、生产时间、地温梯度等对环空温度升高的影响进行分析。分析结果表明,生产时间和油井产量对环空温度的升高影响较大。环空温度升高主要集中在生产初期,尤其是在生产的前两天。环空液体温度随着产量的增加而升高明显,这是由于油管内对流换热系数和单位时间内携带的热量随着产量的增加而升高。另外,地温梯度和采出流体的物理性质同样会对环空温度带来直接的影响。掌握各环空温度变化特征和油井产量及生产时间等影响因素与环空温度升高之间的关系,有助于制定合理的井身结构、合理的开采制度,以确保套管安全、井筒完整性和油井的可持续安全开采。

深水柔性立管结构技术进展综述

海洋柔性立管是深水油气开采的核心装备之一,被誉为深水开发系统的“血管”。本文综述了海洋柔性立管系统的基本结构与发展历程,总结了国内外主要海洋柔性立管生产厂家的产品特点及设计技术。随着海上油气田开发不断走向深水,本文介绍的海洋柔性立管技术必将助力我国深水油气资源的自主可控开发。

水下采油树结构强度及试验验证方法现状研究

石油勘探开发重心正由内陆向海洋转移,水下采油树作为深水油气开采中必不可少的关键设备之一,对深水油气开发起着至关重要的作用,但水下采油树的关键技术始终处在国外公司的垄断下。现对水下采油树结构强度的研究现状及试验验证方法的研究现状两个方面进行了论述,了解到了国内目前针对水下采油树仍然只是进行基础性研究。未来,水下采油树的研究重点可以放在深化设计研究高度,强度理论的适用性验证与改进研究、有限元分析的算法调整以及性能验证试验外其他试验主要验证试验的内容等方面。