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[成果] 1700520401 广东
TE2 应用技术 与石油和天然气开采有关的服务活动 公布年份:2018
成果简介:南海油气高温高压钻完井是公认的世界级难题。该项目历经近20年攻关和实践,在四个方面取得了重大技术创新:1.首创了多源多机制异常压力精确预测方法,研发了极窄压力窗口连续循环微压差定量控制钻井技术,实现了南海高温高压钻井成功率100%。2.首次研发了“五防”、“自修复”高温高压水泥浆体系,构建了多级井筒完整性安全保障技术,实现了南海所有高温高压井环空“零”带压的世界纪录,解决了环空带压的世界级难题。3.首创了智能应急关断、备用应急放喷等8大因素98个控制点的本质安全型测试系统,实现了海上平台狭小空间下的高温高压高产气井安全测试作业。4.研发了环保型水基双效钻完井液和系列提速工具,创建了优质高效作业技术体系,实现了南海高温高压井工期由175天降至52天,费用降低70%。该项目获发明专利32件,实用新型专利90件,企业技术秘密55件,软件著作权34件,发表论文169篇(SCI/EI收录35篇),出版专著5部,制订标准7部。成果已在国内外1820口井上推广应用,发现了7个大中型海上高温高压气田,建成了中国第一个海上高温高压气田群。该项目形成了完整的海上高温高压钻完井技术及工业化应用体系,引领和推动了行业技术进步,使中国成为继美国之后第二个具备独立开发海上高温高压油气能力的国家,为全面开发南海油气、践行“一带一路”和海洋强国战略奠定了坚实基础。
[成果] 1700520084 北京
TE6 应用技术 与石油和天然气开采有关的服务活动 公布年份:2017
成果简介:天然气作为重要清洁能源,2015年占世界一次能源的23.7%。中国能源“十三五”规划天然气消费从5.9%增至10%,充分发挥天然气主体作用是优化能源结构的重大战略。液化天然气简称LNG,常压下温度约-161℃,体积约为气态的1/600。超低温液化技术使LNG远洋运输和全球贸易成为现实,被公认为20世纪以来能源领域最重要的革命性技术之一。2015年中国进口LNG达1965万吨,占天然气进口总量的44%。LNG是确保京津冀、长三角等地区以气代煤、建设碧空蓝天中国梦的有力支撑。天然气液化厂及LNG接收站是LNG产业链核心组成。成套技术包括天然气深度净化及液化、超低温储运及超临界气化等,其工艺条件苛刻、装备制造困难、技术集成复杂、建造标准匮乏,世界上仅美、德、法三国拥有。国家能源局和中石油组织攻关,经9年努力,成功开发了具有国际领先水平的大型LNG成套技术,取得4方面核心创新成果:1.创新LNG全产业链工艺流程及优化算法。发明双循环混合冷剂天然气液化工艺(DMR-HQC),国际首创DMR集成高效板翅式换热器工业应用;创建基于遗传算法优化模型,集成天然气液化、烃分离及脱氮工艺,能耗降低8.5%;创新开架式海水气化器和浸没燃烧式气化器联合运行LNG再气化工艺,节省设备投资18%,降低运行费用35%。2.创新研制超低温材料和核心设备。创立LNG储罐用国产9Ni钢核心技术标准,发明低磷硫超纯净冶炼及高拉速、低水比、高温出坯制备工艺;发明超低温高镍球墨铸铁材料及铸造方法;创新研制高效线元素三元叶轮混合冷剂压缩机、超低温蒸发气压缩机、世界最大高压高效板翅式冷箱,费用较进口降低30%-50%。3.创新大型LNG储罐设计建造技术。国际首次通过实验,系统建立-196℃~20℃低温混凝土应力应变量化关系,创立国际首部技术标准;发明预应力混凝土外罐结构自适应分区迭代算法,建立全工况液固耦合内罐模型,创新形成储罐工程设计方法及软件著作权;发明罐顶自平衡顶升方法,创立储罐建造国家一级工法;建成20座8~22万立LNG储罐,绝热蒸发率降低10%。4.创新形成LNG工程成套技术。应用数值及实验模拟技术、本质安全工程设计方法,创新集成天然气净化、液化和LNG再气化工艺流程,形成50-550万吨/年天然气液化、300-650万吨/年LNG再气化工艺包,建成3套天然气液化装置和3座LNG接收站,综合能耗降低7.5%。创立液化天然气工程设计国家标准。该项目获专利79件(发明37件),软件著作权6件,专有技术17件,技术标准28项,论文及专著176项。成套技术自2011年成功应用于安塞、江苏等LNG项目,部分技术推广到俄罗斯、加拿大等国家。近三年累计新增销售收入108亿元、利润21亿元。该成果亦可应用于页岩气等非常规天然气及海上浮式LNG工程等,为中国在南海及海外获取清洁能源提供技术利器,应用前景广阔。
[成果] 1700520049 北京
TE2 应用技术 与石油和天然气开采有关的服务活动 公布年份:2017
成果简介:陆上深层是中国能源战略的重要接替领域,39%剩余石油和57%剩余天然气资源分布在深层,超深井钻井成本占勘探开发总投入55%~80%,为高效安全快速地勘探开发深层油气资源,必须解决以下难题:一是溢漏同存导致水平井水平段长度仅达到生产需求的三分之一,深层窄密度窗口安全钻进难;二是强研磨极硬地层比例大、钻速低,常规井身结构不适应复杂压力系统;三是超深井起下钻时间是常规钻井3倍,极易造成复杂和事故;四是高温高压盐水层引起工作液严重不稳定,大温差高压长封固段井筒完整性差。上述世界级难题成为国内外业界攻关的热点,“十一五”前,中国7000米超深井钻井技术与国际先进技术相比差距较大,严重制约了勘探开发进程,复杂超深井钻井技术代表一个国家整体钻井技术水平,为此国家设立科技重大专项,经九年攻关,全面攻克了上述难题,使中国成为掌握7000米复杂超深井钻井技术的先进国家。1、发明了精细控压钻井成套工艺装备。控压钻井工况模拟装置及系统评价方法,压力、流量双目标融合欠平衡精细控压钻井方法,属国际首创,可实现9种工况、4种控制模式、13种复杂条件应急转换的精细控制,压力控制精度0.2MPa以内,可同时解决发现与保护储层、提速提效及防止窄密度窗口井筒复杂的世界难题。深部缝洞型碳酸盐岩水平井水平段延长210%,显著提高单井产能。2、创新形成超深缝洞型碳酸盐岩和复杂盐下砂岩油气藏高效钻井工艺方法。研发一体化钻井设计方法、非常规特殊井身结构、提速司钻导航仪、非平面齿PDC钻头、压力系数2.59的超高压盐水层安全控制等特色技术,完成7000m以上超深井226口,占国内市场61.8%,碳酸盐岩与砂岩油气藏直井钻井周期分别缩短38.2%与50.1%,钻井成本分别降低37.8%与63.7%。3、研制国际首台四单根立柱9000米钻机和国内首台8000米钻机。发明了四单根立柱施工工艺方法和特殊的钻机结构,保障了井架有限空间内弹性薄壁长管柱安全移运;创建了超高井架及底座起升下放、大荷载施工动态响应模型,解决了国内最高井架细长重荷结构件安全作业难题。比常规钻机起下钻时间减少20%,事故复杂时效同比降低75%。4、创新形成超高密度、高温大温差的安全钻完井工作液技术。发明了降粘剂和纳米封堵剂等产品,创新形成了抗45%盐水污染、抗温大于200℃、实钻与压井密度达2.59g/Cm3与2.85g/cm3的油基钻井液技术,事故复杂时效同比降低56.4%;发明了温差大于100℃的缓凝剂和降失水剂等产品,形成3套不同温度段的大温差水泥浆体系,固井合格率100%,创造一次封固6657m的世界纪录。该成果实现了中国超深井钻井工艺与装备升级换代,获授权发明专利23件,实用新型专利30件,技术秘密49项,软件著作权17项,发表论文65篇,制定行业/企业标准35项。获省部级科技进步特等奖1项、一等奖2项,美国E&P工程创新奖,国家重点新产品。已在国内外15个油田1236口井应用,近三年创经济效益139.76亿元,提升了中国钻井技术水平和国际竞争力。
[成果] 1700510472 河南
TE1 应用技术 与石油和天然气开采有关的服务活动 公布年份:2017
成果简介:(一)成果背景:气测录井是发现和评价钻遇地层含有石油天然气资源的重要技术手段,目前传统的气测录井技术遇到了技术挑战,一是快速钻井技术提高了机械钻速,施工现场需要油气信息连续检测技术;薄层、裂缝型油气资源、非常规油气资源的勘探开发需求连续气测录井技术。(二)主要技术发明成果:针对气测录井技术发展所遇到的技术难题,中石化中原石油工程有限公司录井公司在光谱气测录井技术成果基础上,2012年至2014年,先后开展了“CO、CO2、H2S气体光谱连续检测技术研究”和“光谱气测录井技术先导试验”课题研究工作,形成了“光谱连续气测录井装置和方法”,主要有三项技术发明成果。1、光谱连续气测录井装置及方法:光谱连续气测录井装置基于光谱气体检测技术原理,针对录井样品气中不同气体光谱特征,采用模块化结构,设计加工气体分配模块、烷烃组分气体检测功能模块、二氧化碳气体检测功能模块、一氧化碳气体检测功能模块、硫化氢气体检测功能模块,通过计算机控制系统控制,设计开发光谱连续气测录井系统软件,实现光谱气测连续录井,同时由光谱气测录井软件快速解释地层流体性质,实现光谱连续气测录井。2、录井自动稳流脱气装置及方法:针对录井施工过程中,电动脱气器抽取的泥浆量易受钻井工程影响而造成的样品自质量波动较大的问题,基于自动控制原理,设计出一种录井自动稳流脱气装置,可以根据钻井出口泥浆量的大小,自动调整脱气器的高低位置,实现脱气器抽取的泥浆量在设定范围内波动而保证脱气器自动稳流,提高样品气质量。3、气体浓度自动稀释装置:针对光谱气体检测设备检测范围难以满足录井施工现场要求这一技术问题,设计出一种录井用气体浓度稀释装置,该装置在控制单元的控制下,可以通过空气作为混合气体对样品气进行浓度稀释,样品气稀释信息可通过控制信号线传输到光谱录井分析仪,因此能够满足现场样品气浓度变化要求,保证了录井数据的可靠性,该装置能有效测量及控制样品气的浓度变化。(三)授权专利情况:申请9项件专利,均获得授权,其中发明专利1项,实用新型专利8项。(四)技术经济指标:1.光谱连续气测录井装置实现甲烷、乙烷、丙烷、异丁烷、正丁烷、异戊烷、正戊烷、一氧化碳、二氧化碳、硫化氢十种气体同时连续检测。2.甲烷、乙烷检测范围为0.001%-100%,丙烷检测范围为0.001%-60%,丁烷、戊烷检测范围为0.001%-50%,CO检测范围为0.000%-100%,CO2检测范围为0.02%-100%,H2S检测范围为0-100ppm。(五)应用情况:近三年来,成果完成单位先后在多个油气田应用该成果260多口井,解决了传统气测录井技术存在的技术问题,累计创效5326万多元;用户单位利用该成果发现新的石油资源,预计储量7.62万吨,经济效益显著。
[成果] 1700510473 河南
TE2 应用技术 与石油和天然气开采有关的服务活动 公布年份:2017
成果简介:1、技术开发背景:钻井过程中井壁失稳问题一直是影响钻井施工顺利进行的主要因素,特别是在深井、超深井、长水平井和大斜度井等日益增多的情况下,上述问题显得更加突出。目前,应用于钻井液中的烷基葡萄糖苷主要是甲基葡萄糖苷(MEG),甲基葡萄糖苷钻井液是高性能水基钻井液,同油基钻井液一样,可以形成理想的半透膜,抑制粘土水化膨胀,而且无毒,可以生物降解,有利于环保,在油层保护方面显示出较强的优越性,较为圆满地解决了钻井液的毒性、润滑性、井壁稳定性与油层保护之间的矛盾,被认为是可以达到油基钻井液效果、防止水敏地层的井壁坍塌及保护储层的水基钻井液体系。但其抑制性有待提高、加量大、抗温性差,限制了其在钻井液中的应用推广。针对烷基糖苷的缺陷,通过分子设计,合成出既保持烷基糖苷润滑性,又显著提高抑制性、抗温性,同时加量小的烷基糖苷衍生物产品十分必要。2、主要技术内容:项目主要完成了以下两个技术内容:“钻井液用高性能烷基糖苷衍生物产品阳离子烷基糖苷(CAPG)的研制及工业化生产技术”和“钻井液用高性能烷基糖苷衍生物产品聚醚胺基烷基糖苷(NAPG)的研制及工业化生产技术”。(1)通过分子设计和合成设计,得到烷基糖苷衍生物产品CAPG的分子设计和合成设计思路,形成了CAPG的优化合成工艺条件,得到了操作简便、纯度较高的提出方法,验证了理论分子设计结构的准确性,研究了CAPG的作用机理,得到了CAPG的工业化生产工艺,最终形成了烷基糖苷衍生物产品CAPG的研制及工业化生产技术。(2)通过分子设计和合成设计,得到烷基糖苷衍生物产品NAPG的分子设计和合成设计思路,形成了NAPG的优化合成工艺条件,验证了理论分子设计结构的准确性,研究了NAPG的抑制防塌机理,得到了NAPG的工业化生产工艺,最终形成了烷基糖苷衍生物产品NAPG的研制及工业化生产技术。3、专利及授权情况:申报国家发明专利23件,已授权5件,其它18件处于审核状态。4、主要技术经济指标:烷基糖苷衍生物CAPG抗温达150℃、NAPG抗温达160℃,CAPG相对抑制率>95%、NAPG相对抑制率>99%,CAPG产品EC50值483500mg/L、NAPG产品EC50值528800mg/L,均大于排放标准30000mg/L,产品及配套钻井液体系应用井段平均井径扩大率<8%。5、应用推广及效益:2012年1月1日-2016年12月31日,钻井液用高性能烷基糖苷衍生物产品CAPG和NAPG及其配套钻井液体系已在陕北、中原、新疆、四川、内蒙等地区现场应用61口井进行了现场应用,直接和间接创造经济效益8733万元,有效解决了现场高活性泥岩、含泥岩、泥岩护层等易坍塌地层的井壁失稳及托压卡钻等井下复杂问题,提高了机械钻速,缩短了钻钻井周期。
[成果] 1700510478 河南
TE2 应用技术 与石油和天然气开采有关的服务活动 公布年份:2017
成果简介:(一)技术开发背景:中国陆上39%的剩余石油资源和57%的剩余天然气资源分布在深层,但由于深层油气勘探开发的工程技术起步较晚,埋深达7000-8000m的油气藏尚未投入开发。中原石油工程有限公司在西南、西北等工区承担了大量超深井的石油工程技术服务工作,针对施工中存在的井底高温高压、井筒多套压力并存、井壁稳定性差、地层含H2S/CO2、机械钻速低等主要技术难题,中原石油工程有限公司经过多年的科技攻关与现场实践,改进和完善了大尺寸井眼钻井提速技术、超深小井眼安全钻井技术、复杂地层井壁稳定技术、高温长封固段小间隙固井技术、深井超深井钻井液技术以及超深井眼取心技术等一系列钻完井技术,形成了具有中原特色的超深井钻完井技术系列,成功完钻了马深1、顺北2、顺北1-2H、顺南6、顺南7井等一批高难度超深井,保障了西南和西北工区深层油气藏资源的勘探开发与有效动用,打造了石油铁军品牌形象,促进了中原石油工程公司“战寒冬、求生存、谋发展”的转型升级之路。同时,也推动了一批钻完井液助剂、提速工具、取心工具的国产化。(二)技术经济指标:项目完成7000m以上超深井69口,其中8000m以上超深井2口;马深1井完钻井深8418m,刷新亚洲第一超深井钻井记录;顺北2井侧钻水平井完钻井深8169.27m,刷新中石化水平井最深记录。(三)社会效益:以马深1井为代表的超深井记录,相当于向下打出一座珠穆朗玛峰的高度,得到了中央及地方各级媒体的关注与报道,牢固树立了公司国内一流钻井公司的品牌形象,大大提升了公司在深部油气资源勘探开发领域的市场竞争力,同时也标志着中国石化超深井钻井工程技术跨入世界领先技术行列。(四)论文、专利情况:项目研究内容共授权实用新型专利10项;发表学术论文13篇,其中SCI期刊2篇、中文核心期刊10篇。
[成果] 1700630213 湖北
TE1 应用技术 与石油和天然气开采有关的服务活动 公布年份:2017
成果简介:该项目属能源、水和矿产资源领域。中国大部分油气藏存在着埋深地质构造复杂、储层非均匀性强等现象,储层注采、完井及储层改造等作业频繁,深部储层岩体处于“三高一扰动”(高地应力、高温度、高渗透压力和施工作业扰动)的恶劣环境,若不能准确预测储层在复杂环境及地质条件影响下的稳定性,将会给钻完井施工、油气开采、水/气驱注入及储层改造带来很大挑战。该项目针对油气储层在复杂环境和地质条件下的稳定性评价及钻完井对策技术等重大难题,从2009年起,长江大学联合国内知名企业,在国家重大专项、国家自然科学基金以及中石油、中石化等企业资助下展开技术攻关,形成了复杂环境与地质条件下油气储层稳定性控制关键技术。其主要创新成果:1、建立了以关键井地应力为约束条件的多目标侧压力反演模型,提出了区域应力场到局部应力场的跨尺度反分析方法,研制了考虑多物理场耦合效应的储层应力场反演系统软件。2、研制了评定复杂流体环境和多轴应力条件的岩石破损特征及其渗透性演化的测试装置和方法,提出了一种考虑储层实际环境的热-弹塑性损伤本构模型,丰富了致密储层和疏松砂岩的岩石破裂损伤耦合理论和数值仿真方法,揭示了储层岩石损伤演化与注水施工作业的关系。3、提出了考虑储层压力衰竭对地应力影响的井眼稳定性预测方法,发展了考虑温度-渗流-应力-损伤耦合效应的储层出砂预测模型,揭示了储层温度、完井方式、生产工艺参数对近井壁储层围岩的影响规律。4、提出了考虑储层物性的筛管冲蚀及寿命的评价方法,丰富了多因素条件下防砂方式选择原则,研制了适用于边底水丰富油藏开发的控水筛管和出砂井的洗井工具。经第三方评价,该项目在深部复杂油气储层应力场反演手段及方法、储层岩石裂隙扩展机制、油气储层防砂完井及洗井完井的工艺和技术等方面达到了国际先进水平。在该领域的知名期刊上发表论文SCI和EI期刊论文32篇,被引次数120余次,发明专利7项,软件著作权4项,部分成果纳入行业标准,起到引领和示范,促进行业科技进步。
[成果] 1700470359 北京
TE2 应用技术 与石油和天然气开采有关的服务活动 公布年份:2017
成果简介:研究目的: 2013年以来玛湖凹陷三叠系百口泉组致密砂砾岩油藏勘探获得重大突破,预测地质资源量5亿吨。前期勘探表明,采用常规技术在低油价形势下无法实现经济有效开发。为此,开展钻完井方案优化、钻井提速及降本增效技术研发和创新,对实现该地区致密砂砾油藏经济有效开发具有十分重要意义。 主要技术创新点: (1)针对玛湖地区纵向上多套砂砾岩地层非均质性强、可钻性差的难题,研发了个性化的PDC钻头、液力冲击提速工具,开展钻具组合和轨迹控制技术优化,玛湖平台定向井实现三开各一趟钻完成,水平井造斜一趟钻完成。水平段砂砾岩储层PDC钻头平均进尺从初期的162米提高到337米,机械钻速从2.89米/小时提高到4.82米/小时,PDC钻头最大进尺从前期的600米提高到962米。研发的液力冲击工具配合PDC钻头使用最大进尺780米,机械钻速提高30%。 (2)针对水平井面临的泥页岩井壁失稳、井眼润滑和清洁问题,研发了新型优质水基钻井液以及岩屑床清除工具,有效地保障了水平井安全延伸,最大完井井深超过6000米、水平段长度超过2000米,三维井扭方位最大90°,最大水平偏移距700米。 (3)针对三维水平井165.1mm井眼在扭方位和水平段下入127mm套管面临的摩阻力最高达600KN、套管下入困难的问题,创新了顶驱下套管技术,套管下入最大摩阻力降低到300KN,保障套管安全顺利下入。并配合套管居中和韧性水泥浆体系等技术措施,窄间隙长水平段的固井质量合格率100%,最大水平段长度2007米,最大压裂分段26级,满足了大型压裂、提高单井产能的需要。 成果产生的价值: 该技术成果授权发明专利1项,授权实用新型专利11项,公开发表论文10多篇,制定国家技术标准1项,成果技术水平总体达到了国际先进。2015-2016年共计应用90口平台定向井、27口水平井,定向井钻井周期由75天缩短到54天,水平井钻井周期由原来的140天缩短到80天,共计节约钻井成本2.21亿元,建成致39万吨产能,有力地保障了玛湖致密砂砾岩油藏经济有效开发。
[成果] 1700470364 北京
TE2 应用技术 与石油和天然气开采有关的服务活动 公布年份:2017
成果简介:低密度钻井液技术是低压低渗衰竭油气藏勘探开发和欠平衡钻井的核心技术之一,利于防漏、保护储层和提速,常用技术中混油污染环境、充气及发泡设备成本高,加入减轻剂是最简单的方式,但玻璃中空微珠减轻剂壳层脆破碎率高。受制于缺少新型高性能减轻剂,该技术一直未有重大突破。为此,首次提出研发新型钻井液减轻剂弹韧性高分子中空微珠的技术思路,通过技术创新,攻克了多项技术难关,研发出完全自主知识产权的产品及核心技术,填补了国内外空白,使中国成为唯一拥有高分子中空微珠钻井液减轻剂成套技术并工业化应用的国家,推动了减轻剂及低密度钻井液技术的重大发展。 创新点包括: (1)创新设计并研制出新型钻井液减轻剂。首次提出引入弹韧性高分子材料降低壳层脆性的技术方案,创新设计了表面亲水、壳层密闭的高分子中空微珠减轻剂。研制出抗研磨剪切、分散稳定的系列产品,粒径5~90μm、密度0.02~0.65g/cm<'3>可调、最高抗压可达50MPa、抗温≥90℃。成本仅为进口玻璃中空微珠的1/3。实现了产品创新及在油田领域的率先应用。 (2)独创了表面改性与反应成型一步完成的生产工艺。该工艺使生产流程缩短50%以上,提高了时效,实现了工艺原理创新,并通过技术改造及优化组合,形成了一套全国产化的工业生产装置,节约了投资。 (3)首创以高分子中空微珠为减轻剂的新型低密度钻井液技术。该技术解决了减轻剂漂浮分层、吸附聚结、固控分离等关键技术难题,体系稳定,密度在0.78~1.0g/cm<'3>可控,实现了低密度钻井液技术创新。 (4)发明了减轻剂及低密度钻井液性能评价设备并建立了评价方法。研制出“可压缩流体密度测试系统”等4台套新型评价仪器设备,建立了高温高压条件下可压缩流体密度测试等方法,实现了评价方法创新。 该成果获授权发明专利14件、实用新型专利3件,正实审发明专利6件,发表论文4篇,企业标准1件。已在东北、华北和胜利等油气田成功推广应用23口井,高分子中空微珠低密度钻井液同比油基钻井液节支75%,同比充气钻井液节支80%以上,近3年规模应用18口井,累计节支达4891.2万元。显著提升了中国低密度钻井液技术在国内外市场的核心竞争力,为安全、高效、优质勘探开发低压低渗油气藏提供了技术保障。此外,高分子中空微珠作为一种功能材料,还可广泛用于航天、隔音、节能保温等领域,对推动能源结构优化和产业升级,促进绿色发展,具有十分重要的意义。
[成果] 1700470367 北京
TE2 应用技术 与石油和天然气开采有关的服务活动 公布年份:2017
成果简介:研究目的: 对钻井液中气和油的检测一直是随钻发现、评价地层油气最主要、最经济的技术手段。其技术现状为: 在线含气检测国内技术自上世纪从国外引进以来,原理上没有根本进步,采用电动脱气器分离烃类气体,在离钻井液出口约30m处的仪器房内检测C1~C5烃类气体。检测实时性和准确度不高,定量化不足,检测范围落后国外相关技术。国外实现了定量脱气和高分辨率检测,分析范围扩大至C1~C10。国际市场将C1~C8定量检测列入了市场标准,不转让技术和售卖设备,造成技术上的垄断。 在线含油检测国内外一直是技术空白。PDC钻头粉末状岩屑表面积大,经钻井液冲刷岩屑含油性大幅度降低;荧光钻井液一直影响钻井提速提效与油气发现,低气油比储层气测难以准确发现。 因此,迫切需要新的油、气检测技术来解决上述勘探中的技术难题。 主要技术创新: 成果实现了地层流体气和油全方位、高分辨率、定量、在线、及时检测。分析速度快、检测精度高,安装在钻井液出口区,增强检测实时性和真实性。 含气性检测实现了总烃、C1~C10、苯、甲苯、H<,2>S、CO<,2>、N2等气体组分的检测,突破了C6及之后的气体组分检测的技术瓶颈,分析周期为:C1~C8、苯、甲苯、CO<,2><50s;C1~C10、苯、甲苯、CO<,2><120s。机械定量脱气器脱气效率达到了45%-50%,远大于常规电动脱气器5%~10%的脱气效率。脱气和分析等主要指标达填补了国内空白,达到国际先进水平。 含油量检测实现了钻井液连续、定量进样,小型化钻井液核磁共振传感器重量仅约为20kg,共振频率达到了20MHz,实现了钻井液含油量连续、在线分析,室内最低含油量检测为40mg/L(相当于7级荧光),分析周期<1min,建立了不同荧光钻井液体系下的含油量及含油性评价模型,填补了国内外技术空白。 成果产生的价值: 成果适用于各种勘探对象、作业条件和环境。达到国际市场技术标准,具有广阔的市场前景。已实现直接产值191.605万元。在胜利、江汉、西南等油区进行了10多口井的应用,油气发现率100%,在薄储层划分、油气性质评价、荧光钻井液条件下的油层发现等方面体具有良好的技术优势。 成果已获授权专利7件,受理专利3件,2项中石化认定专有技术,制定行业标准1项,一级企业标准1项,二级企业标准1项,发表正式期刊论文16篇(核心13篇),国际会议口头报告1次,全国会议论文2篇。在2014年北京石油装备展上进行了展出,已列入中石化推广应用项目,正在实施仪器工业化生产和规模化推广,展现出良好的市场和经济前景。
[成果] 1700470370 北京
TE2 应用技术 与石油和天然气开采有关的服务活动 公布年份:2017
成果简介:中国页岩气资源量达到25.1万亿方,水平井钻完井技术是实现商业开发的关键技术之一。与北美相比,中国页岩气地表特征和储层特性更加复杂、储层埋藏更深,美国页岩气工程技术不能复制。中国页岩气工程技术存在钻井周期长(超过120d)、钻完井成本高(超过9000万元)、井下复杂问题多等重大技术难题,因此迫切需要打造适合中国地质特征的页岩气水平井钻完井技术。 2010年以来,中国石化持续开展了页岩气钻完井技术攻关,突出自主创新,在关键工具、流体和方法技术方面取得了重大突破,打造形成了适合中国特点、具有自主知识产权的页岩气水平井钻完井技术,实现了5项关键技术突破与创新:(1)地质工程一体化设计及随钻地层评价技术;(2)山地“井工厂”及水平井优快钻井技术;(3)页岩气水平井低粘高切油基钻井液技术;(4)页岩气水平井弹韧性水泥浆体系及长效密封固井技术;(5)页岩气水平井产气剖面测试及产能评价技术。 成果在涪陵应用276口井,在彭水、丁山等区块应用30余口井,其中在中国页岩气功勋井即焦页1HF应用,实现了中国页岩气首次重大突破。在涪陵地区,钻井周期由151天缩短至65天,最短37天,成本降低25%以上;优质储层钻遇率从75%提高到99%;油基钻井液最低油水比控制在67/33-76/24,创国内最低油水比施工纪录;固井质量合格率100%,优质率92%;产能评价准确率达92%。为中国第一个商业性开发的大型涪陵页岩气田提供了工程技术保障,2016年完成了50亿方产能建设。近三年新增直接经济效益46.83亿元,新增利润5.87亿元,节约支出28.89亿元,产生了巨大的技术经济和社会效益。 获授权专利45件(其中发明专利15件)、软件著作权10项,制修订行标、企标6项,发表论文65篇。获批了中国页岩气勘探开发领域第一个“页岩油气富集机理与有效开发”国家重点实验室。研究成果总体达到国际先进水平、部分达到国际领先。
[成果] 1600600567 湖北
TE1 应用技术 与石油和天然气开采有关的服务活动 公布年份:2016
成果简介:该项目产品的实施,首先可以建立一套完整的用于录井油气层综合解释评价的技术、方法和工作流程,提高油气层综合解释评价的技术水平和手段;其次能够多发现油气层,多发现油气田,为国家经济建设持续稳定发展、提高人民生活水平作出贡献;第三能够尽快、尽早地获取保存于地下的宝贵资源,提高了油气田勘探成功率,降低了勘探成本和勘探风险,有效的提高了石油天然气的勘探效益;第四能够有效地保存和管理地质资料,为地质资料的后续、长期研究提供了条件;第五可以增加就业机会,促进地方经济的发展;第六该项目产品填补了国内外在该技术领域的空白。
[成果] 1700210040 河北
TE2 应用技术 与石油和天然气开采有关的服务活动 公布年份:2016
成果简介:该项目通过三年研究,针对华北油田的地质特征,开展了华北油田优快钻井配套技术研究与应用,研发出抗温达220℃的强抑制性两性离子聚磺钻井液体系;研发纳米防塌封堵剂、高效润滑剂、聚胺抑制剂、阳离子聚丙烯酰胺包被剂等处理剂;设计了适用于雾迷山组硅质白云岩的个性化PDC钻头;推广应用简易控压工艺;集成创新了苏桥深潜山枯竭油气藏型储气库固井技术;创新基于模糊数学原理的潜山完井设计方法,推广应用了砾石充填先期防砂完井工艺。各类技术现场应用139井208井次,刷新华北油田水平段长、单级水泥返高等多项记录,填补华北油田水平井砾石充填和旋转固井技术2项技术空白,具有显著的经济开发效益和社会示范效益。
[成果] 1600440143 甘肃
TE1 应用技术 与石油和天然气开采有关的服务活动 公布年份:2016
成果简介:柴达木盆地基岩岩性复杂,该项目通过地质、测井、物探、室内分析等综合研究,建立了基岩岩性量化识别和储层微观孔隙特征分析技术,形成了基岩有效流体识别方法和储层参数定量解释技术。针对基岩气藏气水界面的认识,拓展了风化壳之下找内幕气藏、气层之下找深部气层的勘探新思路。明确了复杂基岩块状底水气藏特征,建立了东坪基岩气藏模式,形成了大型基岩块状气藏的储量计算方法,对柴达木盆地后续复杂类型油气藏的认识,具有重要的示范作用。成果达到国内领先水平。
[成果] 1600270065 河北
TE2 应用技术 与石油和天然气开采有关的服务活动 公布年份:2016
成果简介:利用PDMS膜的选择与渗透作用对钻井液进行了油气分离,实现了钻井液油气分离装置的小型化,研制了与之相适应的钻井液混相循环装置和测试系统,在动态条件下,对影响膜分离效果的各种因素进行了深入研究。通过大量的实验,得到不同类型、不同性能钻井液的全烃检测值随钻井液密度、粘度、含气量之间的变化关系,建立了数学模型,反演出钻井液中真实烃类气体的含量,使测量结果更加准确、可靠。成果可广泛应用于石油勘探和开发领域的各种钻井环境,具有分离效率高、选择性好、能耗低、安装和维护方便、测量范围大、响应速度快、适应性强等特点,可实时、在线、动态监测钻井液中烃类气体的真实含量,避免油气资源的浪费,对油气层的识别、细分、评价及钻井安全等方面有着独特的优势,是传统气测录井方法中的一种新技术手段,应用前景广阔。
[成果] 1700400034 新疆
TE2 应用技术 与石油和天然气开采有关的服务活动 公布年份:2016
成果简介:新疆油田石炭系火成岩气田小井眼侧钻与裸眼分段完井工艺存在可钻性差,轨迹控制难度大、完井压裂工具下入难度大;储层为低孔、特低渗储层,压裂时易导致水锁伤害等技术难点。项目针对技术难点开展钻完井及压裂一体化攻关研究,并进行推广应用。侧钻、完井、压裂一体化技术总体思路是在地质设计和工程设计中,将井眼轨迹控制与完井压裂工艺结合,在提高储层钻遇率的基础上,根据油气层显示确定完井管柱结构,完井管柱作为压裂管柱进行压裂,提高储层压裂效果。该成果针对小井眼侧钻与裸眼分段完井过程中侧钻开窗点深、井眼小、石炭系火成岩可钻性差等技术难点,开展技术攻关,形成了侧钻井三维轨迹优化设计技术、深井开窗及初始井眼形成技术、小井眼无磁随钻测量配套技术、侧钻井提速技术、侧钻井分段完井技术、小井眼侧钻事故预防与处理等配套技术。针对储层为低孔、特低渗储层,压裂时易导致水锁伤害,研发了低伤害防水锁压裂液体系;针对压裂管柱尺寸小且井深、压裂施工泵压高等技术难题,对裂缝半缝长、不同排量下的裂缝高度进行优化,形成了压裂优化设计技术,开发了压裂配套工艺技术。该技术将地质工程和钻完井及压裂工艺相结合,提高了老井老区二次开发的成功率和有效率,最终形成了小井眼侧钻井钻完井及压裂一体化技术。关键技术及创新点:开发了斜向器定向优化三维轨迹计算软件,弥补了国内外同类软件未考虑斜向器定向对轨迹设计的影响问题;开发了FJ5系列双台阶钻具螺纹、小尺寸大通径非磁钻具,使常规尺寸MWD在小井眼侧钻水平井中得以应用;首次在深井小井眼双层套管开窗中应用陀螺随钻定向+MWD随钻监控与螺杆悬空侧钻复合技术;研发了低伤害防水锁压裂液体系YLYJ-10,压裂液岩芯伤害率小于16%。项目技术达到国内领先水平。发明专利《防水锁压裂液体系》已受理。已完成钻完井压裂一体化技术现场应用4口井,正在进行的2口井,完成的4口井侧钻裸眼总进尺2862.17m,石炭系钻揭总进尺1778.89m,共下入小井眼分段压裂工具15级;成功率100%,达到工程设计要求。小井眼侧钻水平井技术推广应用20口井。开窗点最深4235m(SH1115井);双层套管开窗最深3356m(滴西182井);钻遇石炭系井段最长629m(滴西10井);裸眼段最长1059.46m(滴西10井);闭合位移最长700.90m(滴西10井)。4口井累计创产值9200万元。该技术的实施带动了西部钻探钻、修、压、试、录、测全产业链的发展,同时也降低了油田公司对老井改造及增产措施的各项投入。4口井侧钻压裂后最高日产气达20万方,现场应用表明,该技术对于火成岩储层未动用储量增产效果明显,是提高老井老区二次开发效果的有效方法,对新疆及国内同类型火成岩气藏二次开发具有促进作用。
[成果] 1700400029 新疆
TE2 应用技术 与石油和天然气开采有关的服务活动 公布年份:2016
成果简介:针对解决提高恶性漏失复杂的处理效率、同一裸眼段存在多套压力系统的地层承压难题,以研究漏失地层物性特征、KZ系列堵漏剂开发及优选、KZ系列堵漏剂堵漏配方优选为基础,开发出7种KZ系列堵漏剂产品,建立KZ系列堵漏剂产品技术标准及适用范围,形成了一套KZ系列堵漏剂堵漏及提高地层完井承压能力钻井液工艺技术。主要研究内容及创新点:漏失地层物性特征研究。项目对新疆油田易漏区块的地层分布、岩性、压力系数,孔喉及裂缝尺寸、地层渗透性等地层物性数据及易漏区块漏失地层、漏失量及井漏处理情况进行了统计与分析,从而总结出不同易漏区块的漏失特点及漏失规律。KZ系列堵漏剂开发及优选。开发出7项KZ系列堵漏产品并形成产品技术标准。利用桥塞堵漏原理,对现有的堵漏颗粒进行评价分析,优选新产品,结合新疆油田易漏及承压能力低的区块的地层物性,对各类堵漏材料进行评价、筛选、组合、复配、优化,开发出涵盖堵漏、随钻、承压等特殊作业的7项KZ系列堵漏剂产品,并形成产品技术标准。KZ系列堵漏剂堵漏配方优选。通过KZ系列堵漏剂产品室内模拟堵漏实验,优选堵漏配方,开展了现场先导试验。通过试验效果改进、完善堵漏剂产品组份及功能,形成多套满足不同工况堵漏及提高地层承压能力的堵漏配方。KZ系列堵漏剂堵漏及提高地层承压能力工艺技术研究。通过KZ系列堵漏剂现场推广应用,分析总结应用效果,不断优化、完善堵漏配方及现场工艺技术,最终形成KZ系列堵漏剂堵漏及提高地层承压能力钻井液工艺技术。创新点:研发了新型堵漏材料(KZ系列),替高度提高堵漏封堵效率。首次提出加入润滑封堵材料有效预防堵漏过程中发生卡钻的理念,并研发应用了润滑封堵材料KZ-7,提高了桥堵浆润滑性。主要技术经济指标:井漏复杂时率同比降低64.91%;完井承压试验合格率达到100%;处理井漏复杂直接材料费用同比下降10%。应用推广及经济效益情况:KZ系列堵漏剂在新疆油田应用628井次,平均井漏复杂时率降低64.91%,2013-2015年共计节约资金1272.83万元。应用效果表明KZ系列堵漏剂堵漏能够广泛用于钻井堵漏承压施工作业(水基钻井液体系),能够大幅提高井漏复杂处理效率,提高地层承压能力,在防漏堵漏及提高地层承压能力方面优于常规堵漏产品,能有有效节省直接材料费用、减少处理复杂时间及完井承压时间,具有广阔的应用前景。
[成果] 1700400031 新疆
TE2 应用技术 与石油和天然气开采有关的服务活动 公布年份:2016
成果简介:主要技术内容:增韧防窜水泥浆设计与性能评价:解决了水平井固井对水泥浆性能要求高的技术问题。根据水平井固井对水泥浆性能的要求,基于理论分析,确定水泥浆体系的设计思路,优选水泥浆配方所用外加剂,确定水泥浆配方并以实验的方法对水泥浆配方进行性能评价,满足水平井固井施工过程中和后期对水泥石防窜性能、强度和抗冲击能力的要求。长水平段水平井套管漂浮安全下入技术:解决了长水平段水平井套管下入困难的技术问题。通过在套管串结构中加入漂浮接箍,减小套管下入过程中的摩阻,实现套管的安全下入。刚性扶正器套管居中技术解决了水平井套管居中度低的技术难题。设计研发液压套管扶正器和优选刚性旋流滚轮扶正器,通过顶替模拟技术分析,确定扶正器数量和水泥浆顶替排量,保证套管居中度。各区块水平井固井配套工艺技术解决了吐哈油田在水平井固井方面未有相关配套技术的问题。在原有固井工艺的基础上,结合技术研究和现场经验,对固井工艺参数进行重新确定。并根据各区块的地质概况,通过实验确定水泥浆体系和配方。实现了吐哈油田在水平井固井配套工艺技术方面零的突破,为今后水平井固井研究打下坚实的技术基础。发明专利:易上卸套管母扣护丝装置ZL201310402749.4(已授权);双液缸液压套管扶正器201410591048.4(已受理)。实用新型专利:易上卸套管母扣护丝装置ZL201320553445.3;液压套管扶正器ZL201420633186.X;轴向径向双密封浮箍ZL201420056985.5。技术经济指标:形成适合吐哈油田水平井固井水泥浆体系;形成适合吐哈油田水平井固井工艺技术措施;油田水平井一次固井合格率≥90%。应用推广及效益情况:该项目将试验评价的新型水泥浆体系结合固井工艺技术在吐哈油田主要区块进行推广应用,现场应用取得了显著的效果,大幅度提高固井质量合格率,节约了产能建设成本,获得了良好的经济效益和社会效益。2014-2015年水平井固井共计208井次,与2013年相比,固井合格率达到93.75%,提高了12个百分点;不合格井同比减少25井次,不合格率下降了12个百分点。两年来实现间接经济效益10340万元,实现了吐哈油田各区块的快速、高效、低成本开发。
[成果] 1700400032 新疆
TE2 应用技术 与石油和天然气开采有关的服务活动 公布年份:2016
成果简介:主要技术内容:项目针对库车山期超高温(182℃)超高压(193MPa)复杂地质条件下“三超”气井固井工程面临的长裸眼(4238.5m)、大温差(95℃)、大尺寸高吨位(浮重529吨)下套管等技术难题,从高强度套管工具研发引进、超高温超高密度水泥浆体系配方优化实验、评价实验方法优选、固井工艺技术措施评价、改进等方面进行了研究与推广应用,形成了适合塔里木油田库车山前复杂井的超高温超高压固井配套工艺技术。主要取得以下创新:研发了配套高强度套管及工具,形成了大吨位、长裸眼、大温差套管安全下入及井眼准备技术,实现了大吨位套管一次性下入的安全性和可靠性;研制了大温差及超高温超高密度抗盐水泥浆体系和油基钻井液环境下冲洗性隔离液体系,创新了冲洗型隔离液除油效率的评价方法,实现了油基钻井液环境下固井优质率从40%提高到70%以上;优化形成了超高温超高压固井工艺及地面配套工艺技术,创新形成了超高密度固井地面配套技术标准,实现了标准化作业。项目获得授权发明专利5件、授权实用新型专利6件、计算机软件著作权2项、发表国内外核心期刊论文10篇,被SCI收录1篇。自该项目启动以来,通过持续探索实践及科技攻关,历经多学科、多专业综合的室内研究,现场实施,主要形成了如下经济技术性指标:研制了近30种高于API标准的高强度套管及配套工具,形成了超500吨大吨位套管安全下入及井眼准备技术,并在库车山前推广应用;研制了超高温(182℃)超高密度(2.65g/cm<'3>)水泥浆体系及油基钻井液条件下的冲洗型隔离液体系,创新了该体系的评价技术;优化形成了超高温超高压固井工艺及固井地面配套工艺技术,形成了“三超”气井固井地面配套工艺技术标准,实现了标准化作业。推广应用及经济效益:该项目成果在库车山前推广应用期间共应用53口井,推广应用率达68%。其中:超高温超高密度水泥浆技术累计应用212井次,最高井底温度182℃(克深902井)、最大温差95℃(克深901井)、最高水泥浆密度2.65g/cm<'3>(克深904井)、最高井底压力193MPa(克深904井),均创国内纪录;不同尺寸大吨位下套管技术累计应用53井次,浮重超过500吨5井次,最长裸眼段长4238.5m(克深505井),最大套管浮重529吨(博孜101井),均创国内相应尺寸套管下入纪录;超高温超高压固井工艺技术配制密度超过2.5g/cm<'3>以上的共5井次,最高地面配制密度2.65g/cm<'3>(克深904井),创塔里木油田固井水泥浆密度最高纪录。通过成果的应用,累计产生经济效益20030.8万元。
[成果] 1700400037 新疆
TE2 应用技术 与石油和天然气开采有关的服务活动 公布年份:2016
成果简介:该项目研究时间为2012年1月至2015年12月。项目针对空井筒带压作业试油资料录取的难题和连续油管试油作业存在的难点,开展连续油管试油技术攻关和研究,以解决空井筒带压作业试油资料录取的难题,实现安全、环保、高效试油。主要技术内容:配套了穿7芯电缆连续油管,设计加工了多功能电缆头,形成了连续油管带压封闭技术,实现了桥塞封位的精准定位;开发了试油带压捕屑器,优化了连续油管钻磨地面流程,配套完善了连续油管带压钻磨技术,确保了施工安全环保;配套水力震荡器,采用金属减租剂,实现了水平段长度超过1000m的连续油管作业,解决了长水平段井通井、测井,射孔等井筒准备及钻磨作业的难题;形成了连续油管电子试井技术,解决了井深超过3000m的高温、高压、高产量井的连续油管试井难题。主要技术指标:实现1-3/4〞连续油管带压下桥塞封闭作业和精准定位,适用于5000米以内电缆桥塞无法带压作业井和<5米的夹层封闭;研制与地面流程工艺配套的试油带压捕屑器(耐压35MPa,耐温(-29~82℃),最大滤筒尺寸12mm),形成连续油管带压钻磨连续排液除屑流程;采用1-3/4〞连续油管实现带压70MPa钻磨和长水平段井通洗井、测井、传输射孔施工,达到5000米;满足5500米以内的连续油管电子试井作业。关键技术:实现了桥塞坐封位置的精准定位;研制了具有反射式和旋流式的试油带压捕屑器;有效降低了长水平段井施工摩阻系数,提高了水平段作业长度;形成的连续油管试井工艺满足井深超过3000m的高温、高压、高产量井连续油管试井。创新点:设计配套了连续油管多功能电缆头,该电缆头具有连接连续油管、固定和密封电缆、单流阀、机械丢手,连接压力计功能。研制了反射式和旋流式双路试油带压捕屑器,形成了带压钻磨连续排液除屑工艺。试油带压捕屑器授权实用新型专利1项。设计了长水平段井作业工具组合,应用水力振荡器、金属减阻剂,实现了1-3/4〞连续油管在4-1/2〞套管、进入水平井段1684m,井深5153m的施工作业。成果已应用情况及应用前景:项目成果在现场共应用40井次,工艺成功率100%,解决了空井筒带压作业试油资料录取的难题,实现了安全、环保、高效试油;项目合计创收3967.06万元。随着各油田油气勘探开发领域逐渐向低孔低渗油气藏发展,直井/水平井套管为压裂通道的压裂技术已经成为增储上产的重要手段,形成的连续油管试油技术,能够解决空井筒带压作业试油资料录取的难题,该项技术将会在越来越多的低渗透储层试油过程中应用,为该类储层精细化试油评价、降低施工成本、油田的勘探开发提供更多的技术支持,实现安全、环保、高效试油,具有广阔的应用前景。
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