深水浅层非成岩天然气水合物固态流化试采技术研究及进展

基于我国海域天然气水合物钻探取样储层具有埋深浅、无致密盖层、非成岩、弱胶结、易于碎化等特点,提出了针对深水浅层非成岩天然气水合物固态流化试采方案,其核心思想是将深水浅层非成岩天然气水合物矿体通过机械破碎流化转移到密闭的气、液、固多相举升管道内,利用举升过程中海水温度升高、静水压力降低的自然规律使水合物逐步气化,变非成岩天然气水合物分解过程的不可控为可控,实现深水浅层天然气水合物安全试采;其工程实施策略为目标勘探确定井位、随钻测井证实水合物层位、钻探取样及分析作为试采实施依据,即在钻探取样获取岩心后确定水合物有效层位,依托深水工程勘察船、采用无隔水管钻杆钻进至水合物层后固井并建立井口,采用自主的井下喷射工艺使含水合物沉积物在举升过程中自然分解,利用密度差实现部分砂回填,其余气、液、固流化物返回地面测试流程,经过高效分离、气体储集、放喷等技术实现快速点火测试。2017年5月,中国海油在南海北部荔湾3站位依托深水工程勘察船"海洋石油708",利用完全自主研制技术、工艺和装备,在水深1 310 m、水合物矿体埋深117~196 m处,在全球首次成功实施海洋浅层非成岩天然气水合物固态流化试采作业,标志着我国已在具有自主知识产权的天然气水合物勘探开发关键技术上取得历史性突破。

深海浅层非成岩天然气水合物喷射破碎压控滑套的研制

为了解决海洋天然气水合物固态流化开采过程中射流喷头作业过程不可控、不可重复使用且需要多次起下钻柱等问题,基于节流压降原理与天然气水合物固态流化开采工艺,针对深海浅层非成岩天然气水合物的特点,设计出了一种可控制射流喷头开启与关闭且作业过程不受水深和井深影响的压控滑套,并对其进行了仿真分析与室内实验评价。研究结果表明:①所研制的压控滑套入口处锥面角度越大,滑套所产生的压降与轴向力越大,但钻井液对锥面的冲蚀越严重,因此综合考虑上述因素,滑套锥部角度选择30°为最佳;②钻井液通过滑套的流量越大,滑套内部产生的压降与滑套轴向力越大;③验证实验表明,在钻井液的作用下滑套能够滑动并开启射流喷头,喷头的全开启流量为833 L/min,与设计流量的误差值为4.13%;④试压实验表明,压力滑套内部压力的变化不能驱使滑套运动,有效地验证了其工作状态不受环境压力的影响。结论认为,该工具的研制和应用将有助于促进海洋天然气水合物固态流化开采技术的进步。

走向多极:碎屑沉积学研究的十对热点问题

在分析碎屑沉积学研究进展的基础上,对主要热点问题进行概括。碎屑沉积学研究处于活跃时期,研究领域的发展具有明显的多极化趋势,可以概括为"一竖一横""一粗一细""一深一浅""一大一小""一前一后""一远一近""一分一合""一长一短""一热一冷""一急一缓"等十对热点问题。沉积相模式研究方法从垂向剖面分析法向建筑结构要素分析法发展;在对细粒沉积物进行研究的同时,粗粒沉积体系研究取得成果;异常重力流、浅水三角洲研究十分活跃,深海沉积模式不断丰富;研究视野向大到星际研究、小到微生物沉积构造研究两方面延伸;物源和疏松沉积物变形研究不断深入;深时气候和地球未来环境变化研究成为沉积学关注的焦点;分支河道体系和汇流盆地水系研究成为源汇体系研究的新动向;长达数十甚至数百公里的大型冲积体系研究越来越多;不同气候带环境下河流和湖泊沉积的多样性研究越来越深入;季节性河流沉积特征揭示大量古气候和古环境信息。

南海深水区白云凹陷烃源岩发育与三角洲—滨海相的共生关系

通过热解、干酪根显微组分、色谱-质谱、孢粉与藻类分析,认为白云凹陷有机质来源以陆源高等植物为主。烃源岩的发育、质量与分布严格受沉积相控制,恩平组时期的三角洲平原亚相和浅海相发育以陆源高等植物贡献为主、丰度高的好烃源岩,其中,浅海相烃源岩有机质来源中,藻类贡献较三角洲平原亚相略高;珠海组时期的三角洲前缘亚相和半深海相分别发育以陆源高等植物贡献为主、丰度中等的烃源岩和陆源高等植物为主、有机质丰度低的差烃源岩。