[01143199]海上复杂压力油气田钻完井关键技术与工业化应用

海洋油气是全球油气资源的战略接替区。目前世界范围内大型海上油气田,受环境、投资成本、井网完善程度和衰竭开采方式等限制,超半数已进入衰竭超低压、原始压力共存的复杂压力生产期;目前该类油气田数量众多、采出程度低、剩余储量巨大,仅南海西部进入衰竭后复杂压力期的主力油气田就有20余个,平均采出程度仅26%左右,剩余储量约6亿吨。因此,该类油气田是调整开发的重点。而衰竭复杂压力带来钻完井作业塌卡漏复杂情况频发、储层伤害严重、地层测试仪器粘卡、射孔段跨距大和返排难等问题,甚至导致钻完井无法正常进行,无法实现剩余储量经济有效开发。 自2009年起,中国石油大学（华东）、中海油湛江分公司、中海石油（中国）有限公司和中海油田服务股份有限公司等经过多年攻关与实践,研发出了具有自主知识产权、安全高效的南海西部复杂压力油气田高效建井技术,主要技术创新如下： （1）构建了复杂压力储层钻完井井下复杂和伤害防护技术。建立了衰竭复杂压力井壁稳定性计算方法,精准预测了调整井坍塌和破裂压力;发明了孔喉封堵仿真方法,构建了基于孔喉封堵仿真的钻井液颗粒设计方法及技术; 研发了油润湿石墨、纳米纤维等材料协同封堵的油基钻完井液体系,及水润湿纳米纤维、超细碳酸钙等协同封堵、易酸溶的低/无固相水基钻完井液体系,钻完井弃井率由早期试钻的29%降为0,实现了最大压差38MPa下安全快速钻井,渗透率恢复达98.5%,95.5%井超油藏配产。 （2）发明了异向推靠自动解卡装置。开发了解卡短节控制系统和单测系统,实现了井下仪器即时自主解卡,保障了电缆式地层测试仪器的作业安全,与国内外常规穿心打捞解卡技术相比,每次解卡节省作业时间2-3钻井船天。 （3）研发了超长距离多级起爆负压射孔技术。研发了一套多级负压开孔配合分级起爆方式的独立射孔系统,可实现长距离多级起爆负压射孔。已实现一次射孔井段13层,夹层总厚1168.3米,射孔总跨度1401.7米,射孔成功率100%。 （4）创建了海上超低压超深连续油管注氮诱喷返排技术。建立了超低压储层临界诱喷压差和连续油管最小下入深度计算模型,并开发了预测软件系统,具备了1.75英寸变壁厚连续油管7000米海上作业能力。目前最大实施作业井深6154m、最低孔隙压力系数0.27,一次诱喷成功率100%。 该成果获得已授权发明专利14件（其中加拿大专利1件）、实用新型专利16件、软件著作权2件,发表论文56篇;且成功应用于南海、渤海11个油气田301口调整井的钻完井作业,动用储量5618万吨,95.5%生产井超过油藏配产要求,实现了油气田的安全高效、高产稳产,近三年创造直接经济效益48.31亿元,间接经济效益68.50亿元,支撑了海上衰竭超低压油气田的安全高效开发;同时该成果推广应用于国内外渤海、东海、伊拉克Missa等油气田,使我国超低压油气田钻完井技术迈入世界先进行列,助推了国家“一带一路”能源战略的实施。石油工程界学者高德利院士等著名专家鉴定认为该成果整体达到了国际先进水平,其中异向推靠自动解卡技术、基于孔喉封堵仿真的钻井液颗粒设计方法等达到国际领先水平。