[00904418]高压油气井安全钻完井关键技术及应用

项目所属科学技术领域：该项目的技术与应用领域为油气勘探与开发。主要内容：该项目在中国建立了一系列针对高温高压油气井的特点钻完井关键技术，包括：非常规井身结构设计中流体力学计算和套管强度设计的新方法，高压气井井控风险评价的新方法，适合高粘度钻井液的离心式分离器和管外封隔器等。该技术对中国安全、高效、经济地钻探高压油气田具有重要的指导意义，对提高勘探开发的成功率和提高油田产量，缓解原油的供需矛盾等都有着十分重要的意义。1、在国内外首次提出了适合海洋高温高压井使用8层次非常规套管井身结构的详细理论依据和开发了相应的流体力学分析、套管柱强度校核的软件。2、将风险分析理论应用于高压气井井控风险评价，提出了井控风险调查、风险分析、风险评估、风险管理的概念、方法。3、对钻井液固控设备的辅助除气作用进行分析，提出了重力式分离器、离心式分离器设计方案和相应的分离流程设计。4、在国内首次设计研制了适合于深井、小间隙、非标准套管系列，耐温达180℃、中心管可钻、尺寸大于177.8mm的高温高压水力膨胀式防气窜套管外封隔器。该项目具有如下显著特点：1、在非常规窄间隙环空流体力学计算中采用偏心环空稳态模型，考虑钻柱接头局部影响，建立温度分布规律，通过计算流变参数随温度变化规律提高了计算精度。在套管强度计算中考虑了温度对套管强度的影响，改进了外载的计算方法和现在执行的石油标准。2、研制的重力式分离器、离心式分离器通过研究设备尺寸变量、操作变量和混合液变量对旋转动量、驻留时间、分离效率等的影响，使气液分离效果比常规的好。3、研制的适用于窄间隙的管外封隔器，采用了中心管和胶筒可钻的材料，使之比常规间隙封隔器有重大得突破。推广应用情况：该成果已经在南海莺-琼盆地的高温高压油气井、塔里木油田、江汉油田、中原油田等多个油田推广应用。据不完全统计，该成果在上述油田应用新增产值44560万元，新增利税8000万元，增收节支26970万元。