文章來源：人民日報海外版 發(fā)布時間：2024-04-26
中國深海油氣勘探開發(fā)再迎“利器”——近日，中國海油發(fā)布消息，中國自主研發(fā)的全球首套“一體式水下井口系統(tǒng)”在文昌海域海試應用成功，該系統(tǒng)可以使水下鉆井時的表層建井階段提速超40%，有效解決了傳統(tǒng)水下井口系統(tǒng)工程難度大、作業(yè)時間長和成本高等問題，實現(xiàn)海上油田更加經(jīng)濟有效開發(fā)，對推動海洋石油工業(yè)高質(zhì)量發(fā)展具有重要意義。
水下井口系統(tǒng)是深水油氣勘探開發(fā)的關鍵設備，一般由導向基板、低壓井口頭、高壓井口頭及套管掛等內(nèi)部部件組成。它被安裝在海底海床附近，向下與油井的油氣生產(chǎn)管道連接，形成一個密閉的油氣生產(chǎn)通道，向上與水下采油樹、水下防噴器組等大型設備連接并支撐它們的重量，在海洋石油鉆探和油氣生產(chǎn)流程中起到承上啟下的作用。
傳統(tǒng)的海底水下井口需要先在海底鉆一個井眼，下入導向基板、低壓井口頭和表層套管，注入水泥將它們固定在海底，打一個承載重量的海底“地基”；然后在其中鉆一個尺寸更小的井眼，下入高壓井口頭和尺寸更小的套管并再次注入水泥固定，最后下入水下防噴器組等設備，建立一個可承受高溫高壓的油氣生產(chǎn)通道。這個在海底“打地基”并建立油氣生產(chǎn)通道的過程，也被稱為海上鉆完井表層建井作業(yè)。傳統(tǒng)的表層建井作業(yè)需要“鉆兩次井眼，下入兩次套管和兩種井口頭”，工程難度大、施工程序多、耗時長、經(jīng)濟性差。
此次中國海油自主研發(fā)的“一體式水下井口系統(tǒng)”對傳統(tǒng)的水下井口系統(tǒng)和套管結構進行全新的結構設計，攻克了井口穩(wěn)定性研究、一體式井口頭結構設計、變徑套管結構設計和服務工具能力升級等9項技術難題，將兩種不同尺寸功能的井口頭和套管分別“合二為一”。
“我們不再是先‘打地基’再建立通道，而是‘地基和油氣生產(chǎn)通道同時建立’，開創(chuàng)了一項只需要‘鉆一次井眼，下一次套管和一種井口頭’就完成海上鉆完井表層建井作業(yè)的高效建井新方案。”中國海油湛江分公司項目經(jīng)理鄭金龍介紹。該井口系統(tǒng)總體重量約6噸、總長3米，適用水深500米、壓力等級70MPa，后續(xù)還可進一步升級，可滿足全球大部分半潛式平臺鉆完井應用，極大提升海上油氣田勘探開發(fā)的時效性和經(jīng)濟性。
此次在文昌海域海試的“一體式水下井口系統(tǒng)”海上安裝應用共實施13天，累計進行了5項海試作業(yè)，在最惡劣工況模擬下，水下井口承載力達到了設計要求，井口系統(tǒng)各項功能應用正常并高效完成了一口油井的鉆探作業(yè)。僅單口深水油氣井即可節(jié)約工期30小時以上，節(jié)約費用約300萬元。一體式設計的水下井口系統(tǒng)還具備產(chǎn)品生產(chǎn)成本和回收重復利用的維修成本更低等特點。
中國海油湛江分公司工程技術作業(yè)中心總經(jīng)理黃熠說：“以往水下井口系統(tǒng)的生產(chǎn)制造基本由國外幾個大的石油公司壟斷，現(xiàn)在我們不但實現(xiàn)了國產(chǎn)化應用，而且此次應用的‘一體式水下井口系統(tǒng)’在同類技術上實現(xiàn)了‘彎道超車’。”
據(jù)了解，目前國內(nèi)共有半潛式鉆井平臺15座，每年鉆探井超過50口，在“一體式深水水下井口系統(tǒng)”規(guī)模化應用后，每年節(jié)省鉆井工期超30天、節(jié)約費用約6000萬元，有利于降低海洋勘探鉆井成本，進一步推動海上深水油氣田經(jīng)濟有效開發(fā)。
2023年，中國海洋原油產(chǎn)量突破6200萬噸，成為中國能源上產(chǎn)的關鍵增量。國家能源局方面表示，近年來，中國海上油氣勘探開發(fā)持續(xù)發(fā)力，通過創(chuàng)新成盆成凹機制、油氣成藏模式認識，開辟深水、深層、隱蔽油氣藏、盆緣凹陷等勘探新領域，支撐海洋強國建設能力進一步增強。同時，海洋油氣工程裝備瞄準發(fā)展需求，堅持自主創(chuàng)新，加快數(shù)字化、智能化技術應用，攻克自主設計、建造、海上安裝等技術難題，推動中國深海油氣勘探開發(fā)關鍵核心技術裝備研制取得重大突破。
【責任編輯：張宇暉】