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海洋石油钻完井工程关键技术研究的历程
发布时间:2014-11-26  来源:中国工业网 

海洋石油钻完井工程关键技术研究的历程

  海洋石油勘探开发,是一项高投入、高风险、高技术的“三高”行业。其钻井作业水平,尤其是深水钻完井技术体现着一个国家的技术能力和经济实力。中国海洋石油总公司副总工程师、国家海洋石油高效开发重点实验室学术委员会副主任委员姜伟教授,一直从事海洋石油钻完井工程关键技术研究工作,参加工作30多年来,扎根海上生产一线就有13年之久。他主持了多个国家863、国家重大专项及中海油大型油田开发建设项目,拥有丰富的现场工作经验和众多的科研成果,见证了我国海洋石油钻完井工程关键技术研究和深水海域油气开采开发的历程,更经历了国家为海洋石油勘探开发的投入和厚爱。期间,姜伟先后获得国家科技进步二等奖2项,省部级科技进步一等奖14项;先后在国内外公开发行技术刊物上独立发表论文150余篇、出版专著3部、获国家发明专利43项。

  提出的不占钻机时间固表层、表层套管同深钻井、单级双封固井三项新技术,集成形成海油特色的优快钻井技术,为我国近海油田勘探开发跨越式发展做出突出贡献并产生深远影响。该技术先后在锦州、歧口、秦皇岛等海上油田应用,钻井660口、进尺137万米,平均效率提高2.6―4倍,节约钻完井直接投资92亿元。通过该技术培养了一批技术骨干和管理团队,开创了近海油田开发新局面。

  建立了我国海洋石油大位移钻井新技术体系,开创了海上油田区域性开发工程技术新途径,为海上油气田开发建设奠定重要技术基础。

  十五期间,他作为课题负责人主持国家863“海底大位移钻井技术研究”课题研究工作。形成成套的软硬件技术和一套大位移水基钻井液体系,在歧口和秦皇岛等地应用,钻成6口大位移水平井,最大水平位移3697米,最大水垂比2.01,创立的海洋石油大位移钻井技术,打破了外国技术垄断,也开创海上油田区域性开发新理念,为渤海建设千万吨级油气田奠定重要技术基础,仅歧口17―2东区油田便节约开发投资2.3亿元。

  通过稠油开采提高采收率、多支导流适度出砂钻完井与丛式井网整体加密技术的应用,为渤海大型稠油油田成功开发发挥了重要作用。

  作为国家重大专项海上稠油高效开发工作副组长,他在稠油出砂在线监测、海上化学驱油高效配注系统研制方面,形成适合海洋稠油高效开发的适度出砂多支导流钻完井、携砂采油人工举升、化学驱油等三大关键技术,该项目研究工作成果,他获4项发明专利,在渤海油田钻井72口,动用储量1.75亿方,新增产值175亿元,截止到2011年10月累计增油162万方,实现经济效益34.5亿元。

  建立我国深水钻完井技术体系,推动我国深水钻完井工程技术稳步发展,为发展我国深水钻完井工程技术、为建设海洋强国、维护海洋权益奠定坚实的基础。

  2009年,他带领中海油深水团队首次赴海外赤几深水钻井作业,成功突破作业水深1000米;2012年,海洋石油981平台在我国南海深水区成功开钻,他和团队在自行建造的深水钻井平台上首次成功实施了深水钻井作业,使我国海上油气勘探作业水深能力从300米跨入3000米。他组织编写的中海油《深水钻井技术规范和指南》等系列技术规范,为维护海洋权益、推动深水战略和实施深水钻探做出了重要贡献。

  提出的按钻井平台振动特性规律确定精确井位的新方法,获得海上油田300多口井的成功应用,直接经济效益1亿多元。

  过去海上油田开发受平台空间和钻井技术限制,平台只能按井口间距2m×2m方式布16口井。为提高效率、节约成本,能否在平台上尽可能多布井,关系到平台的精准就位。姜伟的两篇论文和一个发明专利打开了这一关键技术的瓶颈。他论述了海洋环境荷载条件下精确井位确定的方法,首次提出不改变平台几何尺寸,将2m×2m井口间距为16口井,设计为1.5m×1.7m井口间距有35口井的平台技术前提和精准就位要求,使平台的钻井口增加2.18倍。该技术广泛应用于绥中36-1、渤中、锦州、旅大等海上油田300多口井,直接经济效益超过一亿元人民币,目前已在全海域大规模推广使用。

  研究形成海油石油特色的模块钻机设计和建造技术,全面推动我国海洋模块钻机技术成为ISO国际标准,海洋模块钻机建造走向国际市场,为我国近海油气田开发做出重大贡献。

  近20年来,他带领模块钻机团队潜心海洋模块钻机的研究、设计、建造和安装的技术成果,形成中海油模块钻机设计建造关键技术,并且经过OGP/ISO国际标准化组织的考察、论证和投票,同意中海油代表中国牵头负责“海上石油平台模块钻机”国际标准的起草和制定工作。这是我国在石油钻完井工程技术领域第一次起草国际标准,作为工作项目负责人,他组织6个成员国专家起草海上平台模块钻机的国际标准,全面推动我国海洋模块钻机产业走向国际并成为国际主要设计建造承包商。目前,我国模块钻机设备国产化率达96%,海上开发井、调整井50%的工作量由模块钻机完成,海上模块钻机保有量已经达到30多套并稳步增长,并且模块钻机已经走向了墨西哥湾的海外国际市场。已形成一个稳定的海洋模块钻机产业,为我国近海油气开发做出了重大贡献。

  发明的海洋钻井隔水导管入泥深度及施工监控技术,打破国外技术垄断,在我国海域及海外成功应用,取得丰富的理论技术成果和重大应用效益,为推动我国深水油气开采,保障海洋权益,实现海洋强国战略奠定了坚实基础。

  海洋钻井隔水导管是海上钻井及油气生产的第一道关口,其入泥深度和稳定性控制是国际公认的海洋钻井首要技术难题。钻井隔水导管关键技术是集入泥深度设计、施工监控一体化的软、硬件系统,是我国加快近海能源开发、实现南海深水战略及拓展海外业务的技术利器。本发明突破了浅水隔水导管关键技术瓶颈,打破了国外深水技术垄断,形成了完全自主知识产权的技术成果,在国际上处于领先地位,为海洋石油安全高效开发、海洋环境保护提供了重要技术支撑,极大地推动了我国海洋石油工业的科学技术进步。该技术已在我国海域及海外58个油气田、2300多口井上成功应用,特别是在用我国第一艘3000m水深半潜式钻井平台钻成的亚洲第一超深水(水深:2451m)荔湾X井上应用,事故率为零,取得直接经济效益51.41亿元。专家鉴定为,该成果总体达到国际先进水平,其中隔水导管入泥深度设计和施工监控技术达到国际领先水平。国外斯伦贝谢公司、DrilQuip 公司等著名同行专家评价:发明的隔水导管入泥深度与控制技术已处于国际领先地位。(李文)

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