南海西部深水区自营油气田勘探开发现状及展望
谢玉洪
【摘 要】深水区勘探钻完井作业面临着海水深温度低、安全钻井液密度窗口窄、井控风险高、海底地质灾害、台风等诸多挑战。中海油作为深水区勘探作业者,首次组织深水区勘探作业,成功发现了陵水17-2大型深水气田,推动了深水区油气勘探开发事业的进一步发展,为实现中海油“二次跨越”迈出了重要的一步。为此简要地回顾了南海西部深水区自营勘探及钻完井项目管理经验和作业实践,并对我国南海深水区油气勘探开发技术发展愿景提出展望,以期为深水区油气开发事业的发展提供借鉴。%Deepwater exploration drilling and completion operations faces such challenges as low temperature in deep seawater, narrow density vessel for safe drilling lfuid, high well control risks, seabed geological disasters, and typhoons. As a deepwater area ex-ploration operator, CNOOC successfully found Lingshui 17-2 large deepwater gas ifeld in its ifrst deepwater exploration operation, and the discovery pushed the further development of oil and gas exploration and development in deepwater area and marked an important step for the “second leap” of CNOOC. The author brielfy revie
ws the management experience and work practices in proprietary explora-tion, drilling and completion projects in the west deepwater area of the South China Sea and envisions the development prospects of the oil and gas exploration and development technology in deepwater of the South China Sea, in hope of providing some reference for the development of oil and gas exploitation in deepwater area.
【期刊名称】《石油钻采工艺》
【年(卷),期】2015(000)001
【总页数】3页(P5-7)
【关键词】深水区;项目管理;油气资源;勘探开发;钻完井
【作 者】谢玉洪
【作者单位】中海石油 中国 有限公司湛江分公司,广东湛江 524057
【正文语种】中 文
【中图分类】TE52
近年来,大型油气田的勘探发现大部分集中在深水区,深水区域已成为并将继续作为全球油气资源的重要接替区域。我国南海油气资源丰富,预计深水区油气资源量约300×108t,素有“第2个波斯湾”之称[1]。中海油从与国外石油公司合作油气勘探逐步走向自营勘探,深水区已经成为我国油气增储上产的重要潜力区,也是走向海洋强国的主要领域。
然而,在开发深水区油气田的过程中面临着诸多挑战[2-6]。南海海水深温度低,安全钻井液密度窗口窄,井漏、井涌时有发生,井控风险高;深水区作业距陆岸后勤支持基地远,供给任务繁重,应急支持难度极大;南海存在台风活动频繁、海况复杂等不利因素。2014年,中海油在南海西部拉开了自营深水勘探的帷幕,作业过程安全高效,并成功发现了陵水17-2大型深水气田,实现自营深水勘探的重大突破,并完成了中海油首次自营深水测试作业,推动了深水区油气勘探开发事业的进一步发展,为实现中海油 “二次跨越”迈出了重要的一步。
随着陵水17-2勘探项目的顺利实施和LS17-2-1井的成功测试,形成一套适用于南海深水区勘探作业的项目管理和作业经验。
1.1 未雨绸缪,厚积薄发
深水区勘探作业初期,多次举行深水区勘探钻完井技术培训,“送出去、请进来”,梳理深水区钻探作业关键技术。与国外石油公司合作勘探,直接参与项目管理和现场作业,学习国外深水管理经验及钻探技术,边学习、边思考、边实践、边沉淀。自2006年国外石油公司在中国钻探第1口深水探井起,中海油湛江分公司成立深水区勘探作业专项技术小组,跟踪学习外方深水钻完井作业程序、设备管理和技术方案等,积累深水区勘探钻完井作业经验。与高校和科研院所合作,就深水区勘探钻完井作业关键技术,进行专题科研攻关,形成解决方案。通过前期的充分准备,为深水区自营钻探作业的顺利实施打下了坚实的基础。
1.2 精心准备,重在细节
基于前期研究和技术储备,根据区域实际情况和特点,充分识别风险,制定应对方案。深水井设计阶段,对水合物、浅层流、浅层气、浅层断层等地质灾害进行充分识别,利用地球物理资料(地震、旁扫、测井等)进行精细分析、解译,并进行反演证实,制定针对性方案,规避浅层地质灾害;针对南海海况特点,结合钻井平台作业能力和井位地质情况,开展钻井隔水套管设计和配套工艺研究,确定隔水套管系统配置和钻完井作业窗口等,以满足现场作
业要求;结合实际作业工况,制定防台风、防内波流应急预案,防溢油风险分析及控制措施,井漏预防措施及处理方案,钻井作业安全应急程序等配套管理方案。严格执行各项标准和规定,充分做好紧急情况下的应急救援方案,并建立完善的专家技术支持体系。
1.3 创新理念,技术保障
陵水17-2区块海水深度达1 500 m,钻井费用非常高,如果按照传统方式进行油气田开发,需布置探井、评价井和开发生产井等不同用途的钻井,油气田开发成本高、开发周期长。因此,需要突破油气田传统开发束缚,建立勘探开发一体化模式,统筹考虑兼顾勘探和开发生产要求部署井位,同时,探井设计时考虑是否满足未来生产的要求,如防腐和套管强度等。勘探开发一体化运作有效降低了陵水17-2油气田的开发成本,减少钻井投资数十亿元人民币,同时大幅缩短开发周期。
初探井批钻作业:在深水区钻探作业过程中,采用表层批钻模式,优化作业方案。根据井位间航程距离及起下BOP组时间、前期准备情况,计算出悬挂BOP航行的最低安全、经济航速,并开展最低经济航速条件下隔水管极限强度分析及平台稳性分析,建立表层批钻适应性决策系统。陵水17-2区块已完成的6口探井,先后采用三批次表层批钻、后续井段连续作业
的模式,共节约钻完井作业时间超过30 d,节省费用超过1.5亿元。
走向海洋1.4 因地制宜,自主创新
通常情况下每次安装测试设备耗时45 d左右,拆卸设备需要20 d左右,其中占用平台生产时间约16 d,耗资超过1亿元人民币。基于安全、高效的目的,参照国际标准,自主研发了深水测试设备模块化技术并用于LS17-2-1井测试作业,创造了中海油气井单层测试产量最高记录。大幅缩短测试作业准备周期,完全不占用生产时间,安装仅需8 d,拆卸时间缩短至3 d。实现探井完钻后可立即测试的需求,提高了测试流程安全性。
1.5 博取众长,持续提升
南海西部提出“抓大不放小”的深水区钻完井优质高效管理理念。在“安全第一”的前提下,不断优化钻完井作业方案;在现场管理中,不断提高作业效率。
针对深水区钻井压力窗口窄、井涌和井漏风险高的特点,采用随钻声波测井等先进的压力预、监测技术,通过连续循环减小压力波动来控制ECD,避免井底压力超过安全密度窗口;采用随钻液压扩眼技术,增加一层尾管,扩展钻井作业压力窗口,有效降低作业难度。
陵水17-2区块地质研究发现,钻探目标区位于近东西向的峡谷内,峡谷外地层孔隙压力突增,完钻深度与峡谷边界非常接近,易造成井涌、井喷风险,为避免钻穿峡谷,采用防斜打直技术,精确控制井眼轨迹。采用随钻起下抗磨补心和自动灌浆浮箍浮鞋等技术,减少起下钻时间,提高作业时效。
按照中国海油深水区发展战略总体部署,围绕深水区勘探开发战略目标——建设“深水大庆”,截至2020年,逐步建立起1 500~3 000 m水深勘探开发队伍、装备和能力,在南海深水区建成年产5 000×104t油当量能力,深水油气田勘探开发技术达到世界先进水平。
为了达到目标,必须通过思路和技术创新,实现深水油气田勘探开发钻完井工程技术由300 m到3 000 m的跨越,突破关键技术,掌握具有自主知识产权的核心技术,形成深水油气田勘探开发钻完井技术体系,建立一支结构合理的技术研发、技术支持和操作团队。针对深水油气田勘探开发的难点、特点及前期深水勘探经验,需攻克深水钻完井及设备相关技术、深水钻井平台及系泊定位技术、水下井口/水下生产系统技术、深水管道及立管技术等。
陵水17-2油气田的成功发现和评价,标志着中国海油已基本掌握了全套深水钻井技术、全套深水测试技术和全套深水管理要素,这为中国海油多年潜心探索的深水油气田整体开发方案
设计、深水勘探开发工程核心技术、深水工程重大装备研制及作业技术等成果提供了集成示范和技术提升的平台,为今后深水油气勘探开发奠定了坚实的基础。