中国石油海外钻采工程技术现状与未来展望.pdf

第 3 6卷 第 2期 2 0 1 4年 3月 石 油 钻 采 工 艺 0I L DRI LLI NG PR0DUCTI ON TECHNOLOGY V0 1 ． 36 No ． 2 Ma r c h 2 01 4 文章编号1 0 0 0 7 3 9 3 2 0 1 4 0 2 0 0 0 1 0 6 d o i 1 0 ． 1 3 6 3 9 ． o d p t ． 2 0 1 4 ． 0 2 ． 0 0 1 中国石油海外钻采工程技术现状与未来展望 陈曙东 辛俊和 崔明月 王 玺。李 勇 1 ． 中国石油海外勘探开发公司 ， 北京1 0 2 2 3 5 ；2 ． 中国石油勘探 开发研 究院廊 坊分院， 河北廊坊0 6 5 0 0 7 3 ． 中国石 油钻 井工程技术研 究院， 北京1 0 0 1 9 5 ；4 ． 吐哈勘探开发指挥部 ， 新疆哈 密8 3 9 0 0 0 引用格式 陈曙东， 辛俊和， 崔明月， 等 ． 中国石油海外钻采工程技术现状与未来展望[ J ] ． 石油钻采工艺， 2 0 1 4 ， 3 6 2 1 - 6 ． 摘要中国石油海外油气业务实现 了跨越式发展， 钻采工程技术发挥 了十分重要的作用。针对中国石油海外项目油藏特 点和开发环境的要求， 通过基础理论研究、 关键技术发展和现场实践应用， 形成了具有海外项目特色的钻采工程技术体系。在 中东的阿曼和伊拉克、 美洲的委内瑞拉和加拿大、 中亚的哈 萨克斯坦、 非洲的南苏丹等海外项 目规模应用水平井技术；乍得 H 区块应用了欠平衡钻井技术；在哈 萨克斯坦 R油田建成亚洲陆上最大规模的气举整装油田；在苏丹六区规模化应用稠油出砂 冷采技术。分析了海外项 目勘探开发的形势和对钻采工程关键技术的需求， 提出了今后发展的必然趋势和攻关目标， 以期对海 外提 供发展借 鉴。 关键词海外项目；钻采工程；配套技术；发展趋势 中图分类号 T E 2 4 9 文献标识码 A St a t u s a nd f u t ur e pr o s pe c t o f o v e r s e a s dr i l l i n g a nd pr o duc t i o n e ng i ne e r i ng t e c h no l o g y o f Pe t r o c hi na C H E N S h u d 0 n g ， XI N J u n h e ， C U I Mi n g y u e ， WA N G X i ， L I Y 0 n g 4 1 ． C h i n a N a t i o n a l Oi l a n d Ga s E x p l o r a t i o n a n dDe v e l o p m e n t C o r p o r a t i o n ， B e ij i n g 1 0 2 2 3 5 ， C h i n a 2 ． R e s e a r c h I n s t i t u t i o n o J ’ P e t r o l e u m De v e l o p me n t a n d E x p l o r a t i o n L a n g f a n g ， 0 6 5 0 0 7 ， C h i n a ； 3 ． C N P C Dr i l l i n g E n g i n e e r i n g a n d T e c h n o l o g y R e s e a r c h I n s t i t u t e ， B e ij i n g 1 0 0 1 9 5 ， C h i n a ； 4 ． T u h a Pe t r o l e u m E x p l o r a t i o n a n d De v e l o p me n t He a 由u a r t e r s ， Ha mi 8 3 9 0 0 0 ， C h i n a Ab s t r a c t Dr i l l i n g a n d p r o d u c t i o n e n g i n e e r i n g t e c h n o l o g y h a s p l a y e d a n i mp o r t a n t r o l e i n t h e l e a p i n g d e v e l o p m e n t o f P e t r o c h i n a ’ S o v e r s e a s o i l a n d g a s b u s i n e s s ． Ac c o r d i n g t o t h e r e s e r v o i r c h a r a c t e ri s t i c s a n d d e v e l o p me n t e n v i r o n me n t o f o v e r s e a p r o j e c t s ， t h r o u g h t h e o r y s t u d y , k e y t e c h n o l o g y r e s e a r c h a n d fi e l d p r a c t i c e ， a n o v e r s e a s d r i l l i n g a n d p r o d u c t i o n t e c h n o l o g y s y s t e m h a s c o me i n t o b e i n g ． Ho riz o n t a l d r i l l i n g h a s b e e n a p p l i e d i n l a r g e s c a l e i n Oma n ， I r a q i n M i d d l e e a s t ， Ve n e z u e l a i n S o u t h Ame r i c a ， Ka z a k h s t a n ， S o u t h S u d a n a n d S O o n ． Un d e r - Ba l a n c e d r i l l i n g h a s b e e n a p p l i e d i n H Bl o c k i n Ch a d ． Th e l a r g e s t g a s l i ft r e s e r v o i r i n As i a h a s b e e n b u i l t i n R r e s e r v o i r i n K a z a k h s t a n ． C o l d h e a v y o i l p r o d u c t i o n w i t h s a n d C H OP S h a s ma d e ma j o r p r o g r e s s i n 6 B l o c k i n S u d a n ． De v e l o p me n t s i tua t i o n o f o v e r s e a s p r o j e c t s a n d r e q u i r e me n t s o n d ri l l i n g a n d p r o d u c t i o n a r e a n a l y z e d ， a n d t h e i n e v i t a b l e t r e n d a n d r e s e a r c h t a r g e t s o f d r i l l i n g a n d p r o d u c t i o n e n g i n e e ri n g a r e p o i n t e d o u t ， w h i c h i s o f g r e a t s i g n i fi c anc e f o r o v e r s e a s p r o j e c t d e v e l o p me n t ． Ke y wo r d s O v e r s e a s p r o j e c t ； P r o d u c t i o n e n g i n e e ri n g ； Ma t c h e d t e c h n o l o g y ； De v e l o p me n t t r e n d 中国石油海外 油气业务建成 中亚 、 中东 、 亚太 、 非洲 、 美洲五大油气合作区， 成功地完成了在全球的 战略布局 ， 为保 障国家能源安全和集 团公 司国际化 做 出了重大 的贡献。2 0 1 1 年起海外油气作业产量超 过 l 亿 吨油气当量 ， 权益产量达到 5 0 0 0万吨以上 ， 海外 油气业务进 入优质 、 高效 、 可持 续发展 的新 阶 基金项目中国石油集团公司海外科技攻关项目课题 “ 海外采油及井下作业关键技术” 编号2 0 0 8 B 一 4 4 0 6 ；中东大型碳酸盐岩采油 工程技术研究与应用 编 号 2 0 1 1 E ． 2 5 0 2 。 作者简介 陈曙东， 1 9 6 1 年生。 1 9 8 3 年毕业于大庆石油学院钻井工程专业， 主要从事海外开发和钻采研究工作， 教授级高级工程师。 电话 0 1 0 6 0 1 l 1 6 9 6 。E ma i l c h e n s h d p e t r o c h i n a ． c o m． c n 。 2 石 油钻采工艺 2 0 1 4年 3月 第 3 6卷 第 2期 段 。积极 推进 钻采 程基础建设 ， 坚持先进实用技 术集成应用与科技创新 并重， 突破制 约油 田开发生 产的 “ 瓶颈’ ’ 技术， 必将极大提升中国石油海外油气 田 以下简称海外油气 田或海外项 目 钻采工程技术 水平。 1 海外油气田开发策略及要求 南于海外项 目不同的油气藏类型 、 开发特点 、 合 同模式 和投 资环境 ， 在开发策略上与 国内油 田存在 一 定差异。一般而言 ， 国内油 田的开发以最 大采收 率为 目标 ， 而海外项 目则是在合 同期 内的最大收益 率 为宗 旨 。因此 ， 对钻采T程技术提出了特殊 的 要求。总体来说 ， 海外钻 采工程技术必须满足 6 个 方面 的要求 一是满足油 田开发策略的要求 ， 集成 创新并规模应用先进适用 的钻采T程技术 ；二是满 足安全风险的要求 ， 对处 于地缘风险高 的国家和地 区或热带雨林 国家 ， 尽量缩短钻井周期 、 减少井下作 业及油水井维修 j 作量 ；■是满足 国际行业标准的 要求 ， 钻采T程技术具有要更高的水准 ；四是满足 低成本战略的要求 ， 实现操作简单 、 维护方便 、 投入 少， 产出高 、 经济效益最大化 ；五是满足前瞻性 的要 求 ， 钻采 程技术设计具有预见性 ， 主要是考虑海外 物资采购通常按照吲际惯例进行招议标 ， 运输 、 清关 等繁琐手续 ， 时间长 ， 没有国内的便利条件 ；六是满 足资源围环境保护的要求 。 2 海外钻采工程技术发展历程 2 ． 1 钻井工程技术 3个阶段的发展 第 1 阶段 “ 十 五” 期 间主要集 中在南美 、 苏丹 和哈萨克斯坦 ， 钻井技术以突 出安全快速为主 ， 通过 钻头选 型 、 钻井参数优化 、 钻井液性能优化 、 固井工 艺优化等技术的应用 ， 不断提高钻井速度。 第 2阶段 “ 十一 五”期 间 以获得 阿姆 河天然 气和多个海外项 目为标志 ， 大力推进常规水平井 、 稠 油区块水平井技术 ；稳步开展欠平衡和控压钻井技 术 ， 在伊朗 、 阿尔及利亚 、 乍得和印尼的海外油气 田 有效解决 了低 压地层和复杂地层的钻井 难题 ， 提高 了钻井速度 ， 及时发现了油气层 ， 极大提升了深井超 深井钻井技术水平。在乌兹别克斯坦 J D构造 和土 库曼斯坦阿姆河右岸等区块 “ 打成 、 打快 、 打省”了 一 批深井超深井 ， 形成了 “ 高温 、 高压 、 高产 、 高含硫 、 超深 、 巨厚盐膏层钻完井综合配套技术 、。 第 3阶段 “ 十二 五” 期间积极推进钻井工程基 础建设 与科技攻关相结合 ， 研究和推广分支水平井 钻 井技术 ， 非 常规钻井技术在常规领域得 到应用 推 广；海洋作业 田浅水领域进入 了深水领域 ；研发T 厂化钻井作业方法 ， 极大地提升 了海外钻 井T程技 术水平。 2 ． 2 采油工程技术 5个阶段的发展 第 1阶段 1 9 9 9 --2 0 0 1年集成技术推广 应用 。 如秘鲁 、 苏丹 、 委 内瑞拉 、 哈萨克斯坦等虚 用 电潜泵 举升上艺 ， 为产能建设提供技术支持。 第 2阶段 2 0 0 2 --2 0 1 0年举升方式多元化 。如 储层改造及气举技术为阿克纠宾项 目千万吨级 目标 提供技术保障。 第 3 阶段 2 0 1 0 年以来加拿大 、 S P C、 里海非常规 资源采油技术的开采推广 与海洋作业技术开始起步。 3 海外项 目油气藏特征及其对钻采工程技术 的需求 海外项 目开发油藏类型多 、 储层物性差异大 、 油 品性质复杂 、 多含有腐蚀性流体 、 井 型及完井方式多 样化 。因此需针 对储层及流体特点 ， 配先进适用 的钻采丁程技术实现油气 田有效开发。 3 ． 1 油藏主要特征 中国石油海外项 目开发 的油气藏可分底水块状 砂岩油藏 、 疏松砂岩稠油油藏及高凝重质稠油油藏 、 非均质及酸性碳酸盐岩气藏 、 非常规油气藏 致 密 气 、 油砂和煤层气 等类型 表 1 。 埋深 6 0 0 ～ 4 6 0 0 m； 储层 渗透率 由特低渗到特高渗 ， 以中高渗为主 ；油 层厚度 由几米薄层到 巨厚层 ；油品性质 多样性 ， 即 有常规稀油 ， 也有稠油 、 高凝油 以及 L NG等 ；部分 油田含有腐蚀性流体以及 2 0 0 0 0 0 mg ／ L的地层水矿 化度 ， 对钻采工程技术应用有较大的影响。 表 1 海外项目油藏类型及油品性质统计结果 陈曙东等 中国石油海外钻采工程技术现状与未来展望 3 3 ． 2 开发现状 3 ． 2 ． 1 钻井井型 多样化直井 、 斜井 、 定 向井 、 侧钻 水平井及水平井多样化的特点。有 2 7个油田 l 3 9 0 口井采用水平井 、 大斜度井 、 侧钻水平井 、 双分支水 平井钻完井方式 ， 占海外项 目总井数 的 1 3 ． 7 ％， 而且 有继续加大的趋势。 3 ． 2 ． 2 举升方式多样化举升工艺是项 目开发生产 的重要组成部分并贯穿于全过程。海外项 目总井数 近 2 0 0 0 0口， 有杆泵井占 4 1％， 电潜泵井 占 2 3 ％， 螺 杆泵井 占 2 0 o／ o 气举井占 7 ％， 自喷井 占9 见表 2 。 电潜泵最高 日产油 1 7 8 1 t 苏丹 1 ／ 2 ／ 4项 目 ， 最大举 升深 度 3 1 8 5 m 伊 拉克 R项 目 ， 吸入 口最大井斜 角 6 3 。 伊朗 M项 目 ， 最长免修期达 1 3 2 0 d 。哈萨 克斯坦 R油 田整体采用湿气气举 ， 举升深度 3 2 0 0 1T I ， 举升产量 占油 田总产量 8 0 ％。螺杆泵在水平井 、 稠 油及出砂井 中应用 ， 免修期达到 4 8 1 d 。 3 ． 2 - 3 增产措施 多样化针对油藏类型及不 同的开 发阶段配套多样化的作业措施， 增油量占总产油量 的 5 ％～ 8 ％ 见表 3 ， 为项 目上产稳产起到至关重要 的作用。其主要措施是包括补孔 、 储层改造 、 转换举 升方式 、 侧钻及优化工作制度等。关键技术是储层 动态描述及剩余 油分布规律研究 、 产液及吸水剖面 05 0 8 mm套管 0 6 6 0 mm t ’ 0 3 3 9 ．7 m m套管 西 01 77 ． 8 mm a2 4 4．5 mm 03l 1 ． 1 5 mi l l 01 2 7 rl l m悬 O1 7 7．8 mmi 、 0 2 l 5 ,9 mm钻头 ＼01 4 9 ．2i n to钻头 表 2 中国石油海外项 目采油方式统计结果 采油开井数 ／ 井数比例 ／ 年产油量 ／单并 日产油 ／ 产量比例 ／ 方式 口 ％ 1 0 t d ～t d ％ 有杆 泵3 9 7 8 4 1 ． O 11 9 5 8 ． 2 3 1 3 电 潜 泵2 2 3 5 2 3 ． 0 2 9 8 3 3 6 ． 6 3 3 螺杆 泵1 9 0 0 2 0 ． 0 11 5 9 1 6 ． 7 1 3 自喷 井8 5 7 9 ．0 3 2 8 2 1 0 4 ． 9 3 7 气举 7 2 3 7 ．0 3 3 9 1 2 ． 8 4 合 计 9 6 9 3 1 0 0 ． 0 8 9 5 8 3 5 ． 8 1 0 0 认识 、 增产措施 的有效性及经济性 。 3 ． 2 ． 4 地层能量补 充 多样化通过人丁补充地层能 量， 提高单井产量和采收率已经成为海外项目的重要技 术手段。共有 l 3 个项 目 5 2个油 田实施不同程度的注 水 汽 、 气 开发 ， 水驱地质储量 占总地质储量的 3 9 ％。 4 海外钻采工程关键技术 4 ． 1 钻井工程关键技术 4 ． 1 ． 1 井身结构优化设计技术以地层三压力分析 为核心 的井身结构优化技术在中亚 、 中东等地 区应 用取得显 著效果 。优化了井身结构 ， 减少 了事故 和 复杂 的发生 ， 提高了钻井速度 ， 缩短了钻井周期。乌 兹别克斯坦 J D4井与 J D3井相 比， 处理事故 时间由 3 3 ％ 降低到 0 ， 钻井周期缩短 1 5 9 d 见图 1 o 05 0 8 mm套管 面 2 4 4 ． 5 mm悬 挂 镒 0 3 3 9 ． 7 mm套管 ／ 0。’。。 。4 。‘4 ‘4。’ ’ ． 5 ’。。。 。m。’。。 。m 。。。 ’’C。 -d 。i’。 0l 7 7 ． 8 mm悬挂 0 2 4 4 ． 5 mm套管 0 3 l 1 ． 1 5 mm钻 01 2 7 mm悬挂器 0 14 9 2 纂 ＼ ． 衄钻 头 图 1 井身结构优化设计 4 ． 1 ． 2 钻头优选及 个性化钻头设计技 术通过对地 层岩石力学性能及可钻性的实验研究 ， 结合测井资 料分析和钻头使用资料 J ， 优选最适合地层岩性的 钻头 以提高机械钻速。在乌兹别克斯坦 、 土库曼斯 坦 、 尼 日尔等海外油 田应用取得显著效果。在乌兹 别克斯坦 J D 4井全井平均机械钻速 1 ． 4 6 r r d h ， J D3 井 的 1 ．2 m ／ h 提高了 2 1 ．7 ％。在尼 日尔， 通过优选后使 用 P D C钻头， 钻井周期平均缩短 2 9 ．8 8 ％， 机械钻速 平均提高 9 0 ．7 6 ％。 。 。 4 ． 1 ． 3 复杂地质条件 下钻 井液技 术抗高 温高压 、 抗 盐 、 抗硫化 氢高密度钻 井液适用于井 深 6 0 0 0 1T 1 05 0 8 mm套管 丽 03 3 9 ．7 mi l l 套管 碚买 1 2 2 墨挂 02 4 4 ．5 mm套管 O3 1 1 ． 1 5 mm钻 01 2 7 mil l 悬挂器 01 7 7 ．8ton i 套管 ●一02 1 5 ． 9 mm钻头 、 ＼01 4 9 ．2 mm钻头 以上， 井底温度 1 4 0℃以上 ， 地层 富含盐 、 高压盐水 和石膏 ， 抗 高温 1 4 0℃ 、 高压 1 4 4 MP a 、 高密度 2 ． 4 5 g ／ c m 、 抗盐 3 0 ％ 的饱和氯化钠盐水钻井液体 系 。 ， 在乍得 、 苏丹 6区、 乌 兹别克斯坦费尔甘纳 等项 目应用 ， 抑制 防塌胺基钻井液技术较好地解决 了伊蒙混层 为主， 且混层 比较高 的泥页岩井壁 稳定 难题 。可循环微泡沫钻井液技术在伊 朗百年老油 田 M 油 田的成功应用 ] 2 - 1 3 ] , 解决了超低压裂缝性碳酸 盐岩油藏的钻完井难题 。 4 ． 1 ． 4 深井复杂井固井技术适用于深井超深井的抗 高温 1 8 0℃ 、 长封 固段 5 1 5 5 m 、 大温差 1 2 5 、 4 石油钻采工艺 2 0 1 4年 3月 第 3 6卷 第 2 期 超高密度 2 ． 4 5 g ／ c m 3 水泥浆同井技术， 在乌兹别克斯 坦费尔甘纳等项 目应用获得 良好 的应用效果， 固井质 量优 良。J D 3井 O2 4 4 ． 5 mi l l 技术套管固井一次封固段 长 4 3 0 0 m， 上下温差近 1 0 0 ；J D 4 井 02 4 4 ． 5 mm技 术套管固井封 同段长 5 1 5 5 ． 7 m， 上下温差 1 2 0 o C以上 ； J D 4井 Ol 7 7 ． 8 mm尾管 固井水 泥浆密度 2 ． 4 5 g ／ c m ， 优选铁 矿粉为加重 剂的隔离 液密度达 2 ． 3 5 ～ 2 ． 4 0 g ／ c m ， 冲洗 、 稀释 、 隔离及缓冲作用较好 。 4 ． 1 ． 5 水平井多分支井钻井技 术在中东的阿曼H 、 伊 朗和伊拉克 ， 美洲的委内瑞拉和加拿大， 中亚的哈 萨克， 非洲的苏丹和阿尔及利亚等海外项 目， 各类水 平井 占总井数的 1 3 ． 7 ％， 大幅度提高了油气产量 ， 降 低了吨油成本 。尤其是超短半径 维丛式水平井钻 井技术 ， 重点解决加拿大浅层油砂及委 内瑞拉 H N4 浅层稠油开采难题， 实现了批钻T厂化钻井作业_ l 。 4 ． 1 ． 6 欠平衡钻井技术优选欠平衡钻井模式和循 环介质 ， 优化井底压力及欠压值计算模块 ， 形成 了欠 平衡钻 井工艺 和设 备配套技 术。在乍得 H区块 B 盆地花岗岩潜山实施 了欠平衡钻井作业 ， 进一步证 实了花岗岩潜山的含油前景。 4 ． 1 ． 7 精 细控压钻井技 术控乐钻井能够消除开停 泵和循环乐耗对井底压力的影响， 有效控制井底压力 在窄窗口范同内， 快速调节井下环空压力， 避免井下复 杂 ， 大幅度提高水平段延伸能力。在印尼 J B区块应用 精细控压钻井技术， 钻进过程中成功实现了控压欠平 衡 点火 钻进 、 控压起下钻 、 重浆驱替和溢流监控等 T艺， 减少了井下复杂 ， 缩短非生产时间 2 0 ％～ 3 0 ％。 避 免了储层污染 ， 及时发现油气层 ， 取得了良好的效果。 4 ． 1 ． 8 钻 井废物回收技 术为防止钻井过程 中产生 的废物对陆地及海洋造成污染 ， 研 究形成了钻井废 物回收处理技术。 4 ． 2 采油 工程关键技术 4 ． 2 ． 1 大型碳酸盐岩油藏水平井分段 完井技术大型 碳酸盐岩油藏主要采用长井段水平井开采 ， 以中东地 区伊拉克 AH D、 H AL、 伊朗 N A、 S A、 N A， 叙利亚 G B E 以及阿曼 D A L等油 田为代表， 水平段 5 0 0 8 0 0 m 。 结合开发后期出水或增 产措施 的需要 ， 采用管外 遇 油膨胀封 隔器 3 ～ 5 段 的分段完井方式 见图 2 。遇 油膨胀封隔器长度 3 ～ 2 0 m， 耐压 1 0 3 MP a ， 耐温普通 型 1 6 0 ， 热采井耐温 3 0 2℃。伊拉克 AHD及 H AL 油田现场应用 4 8【 ] 井 ， 现场应用规模将逐步扩大。 4 ． 2 I 2 低 压油藏 气举 系统优化 、 湿 气气举及综合调 整技术 1 气举系统优化调整技术开采。哈萨克斯 坦 R油 田主体采用气举工 艺， 气举井产量 占油 田总 图 2遇油膨张分段 完井管柱示意 图 产量 8 8 ％。随着气举规模的不断扩大 ， 需要对气举 系统进行整体优化。系统优化配气技术打破了以往 仅仅 以单井为对象的优化配气模式 ， 以区块最大产 量为 目标 ， 以整个气举区块所 有气举井 为对象进行 系统优化配气 ， 建立了系统优化配气数学模 型， 成功 求取有限气源约束条件下 ， 区块 产量最大化时 的各 单井配气量。气举系统优化及低压低效井综合调整 技术在 R油 田现场优化 和综合调整 3 3 7口井 ， 取得 了节约注气量和增油的双重效果 。其 中， 系统优化 配气技术应用了南北 区 3 O个配气 间 2 4 0厂 l 井 ， 有效 井 2 0 2[ 1 井 ， 有效率 8 4 ％， 累计增油 3 8 ． 0l 0 t ／ d ， 节 约气量 1 ． 41 0 m ／ d 2 湿气气举工艺。在增加干气供气能力有限的 条件下进行湿气气举中硫化氢腐蚀和水合物冻堵的 “ 瓶颈” 技术研究， 形成了以区块最 大产量为 目标 的 湿 气气举 配套技 术 ， 包括湿气气举优化设计 、 防 腐蚀气举工艺流程设计 以及地面流程改造 、 设 备配 套 、 防水合物冻堵 、 防腐气举 j r具研 发 、 湿气气举 井 日常维护管理等。成功实现了哈萨克斯坦 R油 田湿 气气举工艺 ， 确保气举规模迅速扩大 ， 油井增产效果 明显 。 3 本井 气气举T艺。苏丹 6区成功应 用了本 井气气举特色工艺 。F 7 0井应用下部高气油 比油藏 与上部低压油藏气举 生产， 日产原油 6 0 0 t ， 日产气 61 0 m 。F N6 8 ． 1 井停喷后将下部气层射开 ， 实现 了高压天然气对上部油层进行气举 ， 获得 日产液 1 4 7 t ， 日产油 1 2 7 t， 日产气 6 ． 71 0 m 。苏丹 6区利用 下部 A G层气举上部 B e n t i u 层增产效果显著， 单井 最高产量达 1 7 8 0t ／ d 。 4 ． 2 _ 3 碳 酸盐岩油藏水平井连续油管拖动酸化技术 及直井多级分层酸压技术压裂酸化改造增产增注 丁 艺技术经过多年攻关研究 、 现场试 验 、 推广应用 ， 形成 了多项压裂酸化 配套 T艺 和多套酸化 配方体 系 ， 在哈萨克斯 坦阿克纠宾 、 伊拉 克 AHD以及阿 曼 陈曙东等中国石油海外钻采工程技术现状与未来展望 5 D AL等项 目碳酸盐岩及砂岩油藏开发生产中现场累 计施工 7 6 8井次， 平均单井增油 6 0 t ／ d 。 1 长井段水平井连续油管拖动酸化工艺 。长井 段水平井连续油管拖动定点酸化和变速拖动酸化技 术在伊拉克 A HD、 H AL、 伊 朗 NA、 阿曼 DAL油田和 叙利亚 G B E等油 田进行 了应用 ⋯， 配套清洁转 向酸 液体系来达 到分段均匀布酸的 目的， 有效地解除长 井段水平井污染恢复 自然产能， 酸化后 的试井解释 表明储层表皮因数得到明显改善。 2 低渗非均质碳酸盐岩分层酸压工艺。哈萨克 斯坦低压低渗裂缝性碳酸盐岩油藏早期采用笼统改 造工艺。由于射孔段长 ， 厚度跨度大 ， 且动用程度低 ， 笼统酸压工艺很难满足增产的要求。后期经过攻关 研究形成分层改造工艺， 有效地提高 了储量 的动用 程度 ， 累计施工 1 2 7口， 其 中封隔器分层酸压 1 0口 井 ， 投球分层酸压 7 6口井 、 工具 投球分层酸压 4 1 口井 ， 累计增油 5 3 ． 61 0 t ， 获得 了显著的增产效果 。 3 加砂压裂工艺。加砂压裂工 艺主要应用 于 哈萨克斯坦让那若尔油 田、 阿塞拜疆 K油 田， 厄瓜多 尔 、 秘鲁 、 阿尔及利亚 3 5 0区块也使用过 ， 取得 了增 产效果 。 4 ． 2 ． 4 浅层疏松砂岩油藏防砂技 术哈萨克斯坦肯 基 亚克盐上 和 NB油 田储层埋藏浅 ， 地层疏松 易出 砂 ， 地下原油黏度在 5 0 ～ 3 0 0 mP a S ， 最初采用冷采方 式开采 ， 后期局部采用热采方式接替 ， 疏松砂岩防砂 技术的成功应用为油田开发提供 了技术保障。通过 室内试验研究及 出砂指标判识认为 ， 浅层稠油油藏 出砂机理主要为拉伸破坏 ， 完井方式采用割缝筛 管 “ 防大放小”的原则 ， 现场应用 了包括 筛管砾石充填 防砂 加深尾管 大排量高效螺杆 柱塞 泵等工艺 。 肯基亚克盐上 1 6口井生产动态分析砾石充填 防砂 大大减轻了出砂量， 每天沉砂高度 由原来的 0 ． 5 m下 降到 0 ． 0 8 m， 检泵周期延长 由 3 9 d延至 1 9 4 d ， 修井 次数明显减少 由 9 ． 2次 ／ 年下降到 1 ． 8 5 次 ／ 年 ， 年 节约作业 费用 4 2 ． 9万美元 。砾石充填防砂后单井平 均 累计生产时间由原来的 1 5 0 d增至 5 8 1 d ， 井组增 产油 0 ． 5 1 1 0 t 。 4 ． 2 ． 5 稠油 出砂冷采的螺杆泵采油技术海外稠油 油藏普遍应用螺杆泵举升工艺， 主要应用于苏丹 6 区油田， 肯基亚克盐上油田和乍得 H区块的K油藏。 其中苏丹 6区F油藏是典型的浅层疏松砂岩稠油油 藏， 在 F 3 井的生产过程中发现不防砂的采油指数 是防砂采油指数的 1 0倍 ， 产油量大幅度提高。通过 机理研究和生产试验认为 ， 大量 出砂形成 “ 蚯蚓洞” 网络、 稳定的泡沫油流动、 大幅度地提高油层孑 L 隙度 和渗透率。苏丹 6区 2 0 0 4年前 2 0口油井先期采用 S R P举升方式单井 日产油 2 5 t ， 后期采用螺杆泵出砂 冷采举升方式单井日产油提高到 8 5 t ， 全年增产原油 2 4 ． 51 0 t 并达到规模应用 。 。 4 ． 2 ． 6 酸性 气田老井完井修复关键技术阿姆河项 目是西气东输境外最重要 的资源气 田群 ， 其 中 s气 田 1 9 8 6年 1 2月有 2 6口生产井投产 ， 平均单井 日产 气 3 91 0 m ， 由于特殊原因 1 9 9 3 年 4月全面停产 。 通过对钻新井和修复老井进行经济与技术可行性评 价， 对老井进行修复作业后投产， 以缩短生产建设周 期 ， 降低产能作业费用 。 1 老井修复井筒评价方法。由于气体中高含 H s 摩尔分数 2 ． 9 8 8 及 C O 摩尔分数 3 ． 9 1 腐蚀性 物质 ， 长期停产后井下管柱和井 口遭受严重 的腐蚀 。 在老井修复作业前采用分级箍 声波成像 测井 、 MI T 多臂井径成像测 井 、 MT T磁定位 成像 测井 、 井筒分 级承压试验评价及 R B T ／ VD L成像测井 固井质量评 价 ， 保证井下作业全过程的安全。 2 老井修复与井下特殊工具处理工艺。本着 “ 安全第一 、 先易后难 ， 总体部署 ， 分批 类 实施”的 老井修复原则 ， 针对修复井 的特点和难 点制定修复 工艺。采用先打捞井下落物， 如封隔器、 管柱等；其 次对腐蚀井段进行套管贴补， 保证试压等级；再对 井下状况非常复杂且 目前] _ 艺方法难于保证在安全 条件下修复的井 ， 暂做封堵处理的处理方法。 3 老井修复完井管柱及效果评价。阿姆河项 目 S气 田完成修复老井 2 5口并下完井管柱投产， 通过 储层改造后平均单井产气 8 3 ． 81 0 m ／ d ， 恢 复年产 能 6 0 ． 01 0 m 并节省上亿元的钻新井费用 2 0 ] 。 4 ． 2 ． 7 复合转型采油技 术双管分层采油技术 、 双 电潜泵分层采油技术、 工厂化采集平台等复合型采 油在 印度尼西亚 双 管分层 自喷 、 厄瓜多尔 AD油 田 双管分层气举 和 M 油 田 同心管双 电潜泵分 层开采 等得到了有效的应用。 5 海外钻采工程技术未来展望 通过海外项 目钻采工程技术分析评价认为 ， 随 着海外业务的持续发展 ， 海外钻井技 术面临着油藏 地质条件越来越复杂 ， 多压力体系 、 高温高压深井 、 特殊工艺水平井、 丛式井、 定向井等高难度井比例越 来越大 ， 钻井施工处理复杂事故 时问变长 ， 钻井速度 慢， 钻井周期长， 钻井成本高的问题。海外采油则面 临大型碳酸盐岩油藏高速开发后的稳产技术难度越 来越大 ；早期开发的砂岩油藏进入中高含水开发阶 段 ， 上产稳产 的难度越来越大 ；非常规 油气 田对采 6 石油钻采工艺 2 0 1 4年 3月 第 3 6卷 第 2期 油工程新技术的要求越来越高的情况。海外项 目 钻采工程技术所面临的基本形势决定了钻采工程技 术发展必须 围绕着研发高新钻采工艺 技术 ， 完善配 套现有的钻 采工艺技术 ， 提高应用水平并形成规模 效益。最终 以油藏经营为主体 ，以技术发展创新为 基础 ， 以技术集成化应用为手段 ， 以多学科协同为特 点 ， 形 成具 有海 外特 色 的钻采 工程科 技发 展 总体 格局 。 5 ． 1 复杂油气田钻井工程关键技术 针对 复杂油气 田地质特点及钻完井技术难点 ， 需要进一步发展完善井身结构优化设计技术 、 钻头 优选及个性化钻头设计技 术 、 复杂地质条件下钻井 液技术 、 深井复杂井 固井技术 、 水平井 、 欠平衡 、 精细 控压钻井技术 ；推广应用多分支井及重入井钻井技 术 、 膨胀管技术 、 蒸汽辅助重力泄油钻完井技术 ；攻 关研究 和发展快速钻井技术 、 深井超深 井安全钻井 技术 、 批钻井 【艺技术 ， 以及复杂地质条件 和特殊工 艺井 的钻井液 、 固井和完井技术 ， 以及通过系统资源 优化跨专业协 同的远程钻井动态优化技术 。 5 ． 2 大型碳酸盐岩油藏高效开发采油工程关键技术 海外大型碳酸盐岩油藏高效开发对上产稳产有 重要 的作用 。急需要集成创新大型碳酸盐岩油气藏 复杂结构井采油工程技术， 重点发展完善深层 、 多层 系碳酸盐岩油藏的智能完井 、 复杂结构井完井技术 ； 开展井筒多相流流态复杂以及分支问干扰的生产系 统优化技术理论研究 ；开展高气油 比及含有腐蚀性 流体有效举升工艺研究以及延长免修期技术研究。 长井段 、 非均质性强储层如何实现均匀改造和提高 增产效果研究。进行进行长井段水平井分段注水及 水平段吸水剖面测试技术研究 。 5 ． 3 非常规油气田钻采工艺 以委 内瑞 拉 H N4区块为代表 的超 浅层重油油 藏 ， 地层疏松 ， 胶结性差 ， 高孔高渗 ， 急需开展长水平 段丛式 三维水平 井钻完井 的井 眼轨迹控 制 、 02 4 4 ． 5 mm技术套管及 1 7 7 ． 8 mm油层套管下入工艺以及 钻井液技术以及优选举升工艺， 增加下泵深度， 提高 举升效率、 延长免修期技术研究等。 集成创新煤 层气 开采技术 与特稠 油 s AGD开