深水固井工程的难点与解决对策论文_熊绍春

深水固井工程的难点与解决对策论文_熊绍春

中海油田服务股份有限公司油田化学事业部 天津滨海 300450

摘要:随着时代的快速发展,我国社会经济呈现出高速稳定的发展态势,当前人们的生活水平在不断提高,我国各行各业都得到了十分快速的发展,对于我国的经济发展来说,石油行业属于支柱性产业。在对石油行业进行发展的过程中,深水固井技术是最为核心的技术,通过深水固井技术能够对油田进行更加科学合理的开发,但从当前的具体发展情况来看,相关部门在利用深水固定技术对油田开发的过程中存在一定问题,如何才能解决好深水固井的工程难点问题,成为了当前相关部门重点研究的问题,本文从深水固井工程的难点出发,对深水固井工程的解决策略进行了深入分析。

关键词:深水固井;工程;难点;解决对策

在海洋钻井工程施工的过程中,如果水深超过500米,则属于深水范围,对500米以上的海域进行开钻的过程中,则需要采用全新的开钻技术,在施工过程中,不仅要投入高昂的费用,而且要采用一些全新的技术,当前相关部门在利用先进技术的过程中仍然存在一些问题,使得整个深水钻井作业不仅费用高昂,而且无法高效的完成日常工作,这就给整个海洋钻井工程施工造成了一定影响。

一、深水固井工程的难点

(一)温度偏低

虽然当前相关部门十分重视深水固井工程,并且在开工的过程中使用了全新的技术方式,并且投入了大量的人力物力和财力,但是在具体的施工过程中仍然存在一些难点问题。首先是温度偏低的情况,在一般情况下阳光只能照射到海水的表层,由于风浪和海流等作用的影响,会导致海水的热量不停的交换,但是这样的交换范围仅限于在海平面以下100~400米的范围之内,在400米以下的范围,温度非常低,想要在这一层面开展相关的深水固井施工则显得更为困难。通过相关的调查研究显示,这一区域的温度始终保持在2~6摄氏度,由于温度偏低,在进行施工的过程中会受到外界不同程度的影响,进而对整个工程的施工进度造成影响。

(二)水泥浆应用效率不高

除了水下温度较低是深水固井施工的难点问题,水泥浆的应用效率不高也是当前施工过程中一个需要克服的困难,在深水固井工程施工的过程中,水泥浆的应用效率普遍较低,之所以会造成这种情况,可以分为以下4个不同的原因,首先是整个井身的结构不合理,导致在套管的过程中,很难进行居中处理,这就导致水泥浆无法进行有效的应用。其次,在对一些表面比较松软的地层来说,在钻井的过程中可能会受到浅层水气的流动影响,这样就会影响整个井身结构,进而造成摩擦力增大的情况。海洋的结构十分复杂,对于深水海底表层来说大多是一些比较松软的状态,如果采用较大的外力对其进行施压,则很容易出现孔隙的情况,这样就很难实现紊流顶替或者是分级梯度顶替,水泥浆的应用效率自然就无法得到有效的提高。在进行深水固井工程施工的过程中,整个套管的结构都十分复杂,尤其是在处理表层套管和井眼之间的缝隙时,缝隙往往都会比较大,这样就会导致整个井下的位置空隙反而会不断减小。以上提到的4个原因都是造成当前水泥浆应用效率不高的主要问题,相关部门想要不断提高水泥浆的应用效率,则必须要对以上提出的4个问题进行科学有效的解决。提高水泥浆的应用效率能够有效提高深水固井工程的施工效率,同时施工质量也能得到有效保证。

(三)浅层“水-气”流动

浅层水气的流动问题也是当前在施工过程中遇到的一个难点问题,造成浅层水气流动的问题,主要是由于海底存在一些浅层气、高压层或者是气体水合物的现象,这些现象会直接导致不稳定的分解,进而造成一些过度冲刷的情况,这样就会导致井身出现变形的情况,而且一旦出现淤泥也很难进行清理,再加上水泥浆的应用效率不合理,则直接导致水汽流体在凝结的过程中会出现水泥浆的侵入,这样就会产生残留的情况,此时钻井的安全性就会受到极大影响。

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(四)成本偏高

在进行深水固井工程施工的过程中,会投入大量的人力物力和财力,深水固井的成本要远远高于陆地固井,主要原因是因为海底的环境较为复杂,必须要采取一些特殊的施工材料以及技术,进而就会投入更多的成本。随着经济全球化的发展,海洋保护法变得越来越严格,在进行深水固井工程施工的过程中,要保证零排放,零污染。因此,在具体的施工过程中就必须要提高环保性能,这就需要投入更多的成本。从当前的具体发展情况来看,深水钻井的装置在利用率上高达100%,但同时费用也大大提高,这样就加大了深水固井作业的建设成本,对相关部门造成了一定的经济压力。因此如何在降低成本的同时还能保证环保性,成为了当前需要重点解决的问题。

二、深水固井工程的解决对策

想要不断提高深水固井工程的施工效率,则必须深入了解当前存在的一些施工难点,对施工难点进行科学有效的解决,才能提高整个工程的施工效率。与陆地的作业模式相比,在海底层进行深水固井作业显然难度较高,由于海底层较为松软,破裂的压力较小,而且整个地形条件也较为复杂,则很容易出现一些流体移动的情况,这样就会提高整个工程的施工难度,而且海底的温度较低,施工人员在进行施工的过程中,也会存在一些安全性方面的问题。面对一些施工难点,只有进行科学合理的解决,才能保证整个深水固井工程的施工效率。

(一)优化水泥浆性能

首先应该不断优化水泥浆的性能,为了更好的改善深水固井的作业环境,避免温度较低对于整个工程的影响,应该尽可能的选择一些密度较为合理的水泥浆体系,这样能够有效提高整个水泥浆的利用效率。在进行深水作业操作的过程中,由于地层的破裂力相对较低,想要达到良好的施工目标,则需要不断减少在作业中可能会出现的一些问题,以及水泥浆返高的现象。因此需要采用一些密度较低的水泥浆,采用密度降低的水泥浆能够提高整个水泥浆的稳定性。整个封固的质量也能得到有效的保证,当水泥浆的性能得到有效的优化以后,整个过渡时间也能得到有效的减少。当过渡时间减少以后,地层流体的入侵则能得到有效避免。

(二)钻井液-固井液一体化

在对当前难点进行解决的过程中,应该重点对钻井液固井液一体化技术进行优化和完善。在进行施工的过程中,应该采用不同类型的钻井液,这样能够有效保证整个水泥浆的水化性能,同时能够有效避免微缝隙窜流情况的出现,同时还能确保整个地层和水泥层之间的胶结构强度非常大,这样能够对松软的地层进行有效的加固,进而更加高效的实施深水固井工程。整个浅层的水气窜流现象也能得到有效的避免。

(三)优化深水固井工艺

传统的深水固井工艺已经无法满足当前社会发展的需求,想要不断提高整个固井工程的施工效率,则必须要对深水固井工艺进行不断的优化和完善,随着科学技术的快速发展,相关部门应该加快研制小型高性能的混合装置以及精准的测量系统,并且在具体的操作过程中,尽可能实现自动化的控制,这样能够有效加快整个注水泥工艺的发展。

结束语:

综上所述,随着时代的快速发展,科学技术在不断进步,在采用深水钻井技术的过程中,应该对传统的技术工艺进行不断的优化和完善,尽可能的减少成本投入,并且要充分重视环保性能。不断提高整个工程施工的安全性和有效性。在具体的发展过程中,可以借鉴一些国外的成功经验和先进技术,从而促进我国钻井技术能够得到更好的发展,在具体的施工过程中克服施工难点,提高整个钻井的效率和质量。

参考文献:

[1]程朋.海洋石油深水钻完井技术措施[J].化学工程与装备,2019(04):165-166.

[2]宋海明.深水固井工程的难点与解决对策[J].现代商贸工业,2012,24(07):192-193.

论文作者:熊绍春

论文发表刊物:《基层建设》2019年第24期

论文发表时间:2019/11/15

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