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中國科技超過日本(6) 石油

(2014-09-28 09:00:30) 下一個

  中國的煤炭勘探和開采技術領先日本

  1) 勘探
2010年,中石油公司提出變質基岩油氣成藏理論及關鍵技術指導渤海灣盆地發現億噸級儲量區帶,總體技術達到國際領先水平。

  我國地質學家通過盆地的演化曆程、碳酸鹽岩烴源岩發育狀況以及優質儲層的發育機理研究,對中國海相油氣遠景進行了分類;首次建立了碳酸鹽岩油、氣源岩分級評價方法和指標體係,為疊合盆地碳酸鹽岩層係油氣資源評價與預測奠定了可靠的理論基礎。

  中國石油東方物探設計的軟件包GeoEast—lightning(閃電)填補了國內技術空白,計算速度領先於國際同類型商業軟件,提升了中國油企找油找氣能力。

  中石油新興物探開發處目前已完成國家級科研項目三個,四次承擔中國石油集團非常規油氣及壓裂監測相關研究課題,已提交33項發明專利,提交7項軟件著作權登記,自主研發了油藏/微地震井中壓裂監測、井地聯合地震勘探技術、隨鑽VSP等技術,提升了找油找氣的服務能力。


2) 開采
在提高石油采收率方麵,通過基礎理論研究,研製出具有自主知識產權的表麵活性劑、新型抗鹽梳型聚合物以及新型高效破乳劑和清水劑。

  大慶油田創造“二三結合”水驅挖潛及二類油層聚合物驅油技術支撐油田保持穩產。

  中石油進行超稠油熱采基礎研究及新技術開發取得重大突破。

  東方物探公司研發逆時偏移成像軟件,大幅提高地質資料處理成像精度。

  水平井鑽完井和多段壓裂技術突破大大改善低滲透油田開采效果。

  中國石油勘探開發研究院和中油測井公司開發新一代一體化網絡測井處理解釋軟件,廣泛應用於測井。

  中國石油鑽井工程技術研究院、北石廠和中油測井共同研製的CGDS—I近鑽頭地質導向鑽井係統,掌握了國外用近20年時間才趨成熟並高度壟斷的重大關鍵技術,使我國成為繼美國、挪威之後第三個掌握地質導向鑽井技術的國家。

  我國的固井裝備打破了國外技術壟斷,整體已達到國際先進水平。車載式結構的1470~1840kW(2000~2500馬力)大型成套壓裂裝備已成為我國油田主力機型。中國石油集團科學技術研究院江漢機械研究所與中國石油寶雞石油鋼管有限責任公司則聯合研製了國內首台連續油管作業設備;煙台傑瑞於2009年成功研製國內首台大型拖車式連續油管作業設備———LGT360型連續油管車。

  中國石油集團渤海石油裝備製造有限公司在國內最早研製了SCYJ10—5—48HB雙驢頭遊梁式節能型抽油機,又研製了特大型抽油機,填補了國內技術空白;大慶油田裝備製造集團研製成功了國內首台全平衡抽油機,從設計結構上完全打破了傳統抽油機的舉升平衡模式。

  國內現可生產管徑2200mm以下、壁厚6~32mm、符合API要求、材質為X70~X100的油氣輸送鋼管,並有鋼管內塗層、鋼管外防腐等成熟技術和裝備。鋼管質量達到國際先進水平。

  由寶石機械生產的1000~12000m全係列石油鑽機近幾年來位居全球前列;江漢四機開發的車裝鑽機、直升飛機吊裝鑽機和快移快裝鑽機等多項產品填補了國內外空白,達到國際先進或領先水平;渤海遼河與中國石油長城鑽探工程公司聯合研製的3000m全液壓鑽機已進行試生產,為國內首創;南陽二機生產的1000~7000m橇裝鑽機、車裝鑽機、低溫極地鑽機等,已出口30多個國家和地區。

  成套1000~9000m係列鑽機模塊及泥漿泵等配件、2000~6500m修井機、平台采油樹、最高等級69MPa防噴器等海洋油氣鑽采裝備;固定式平台鑽機和海洋修井機已經完全擺脫了進口的局麵,實現了國產化。

  2011年,中國首座自主設計製造出當時世界最先進的第六代深水半潛式鑽井平台海洋石油981,選用DP3動力定位係統,1500米水深內錨泊定位,入級CCS(中國船級社)和ABS(美國船級社)雙船級。中國海油擁有該船型自主知識產權。

  2013年,中國石化勝利油田采油院設計研發的曲柄無遊梁抽油機正式獲得美國發明專利授權,標誌著該產品在全球受到專利保護。目前,世界上各國油田使用的抽油機,大多為遊梁式抽油機。這種抽油機機構多,結構複雜,製造成本高,機械效率低,經濟性比較差。針對這一問題,勝利油田采油院創新設計出無遊梁橋式曲柄換向多井抽油機,實現一套動力係統驅動、多口井抽油。該專利在國內累計應用8井次,與傳統皮帶機相比,平均節電率達71.2%,解決了叢式井舉升係統效率低、能耗高等難題。

綜合來看,中國在石油勘探開采領域超過日本。
 
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xwu622 回複 悄悄話 1.2 工程技術近年來重大標準性成果
近年來通過持續攻關,自主研製了萬米鑽機、頂驅、近鑽頭地質導向、欠平衡/氣體鑽井/控壓鑽井、連續管作業機、21 MPa/35 MPa帶壓作業機等核心裝備,發展完善了以水平井、欠平衡、鑽井提速、儲層改造、帶壓作業為核心的成套技術有力地支撐了公司水平井、欠平衡、鑽井提速、水平井分段壓裂等重點工程的實施。
1.2.1 深井鑽機及配套設備
為提升深層、超深層油氣鑽探能力,成功研製了8000 m/9 000m/12 000m鑽機,使中國成為繼美國之後第二個擁有萬米級交流變頻鑽探裝備的國家。配套形成9 000kN頂部驅動鑽井裝置和6000HP(1 HP=0.7457 kw)絞車及盤式刹車,2 200HP鑽井泵及高壓管匯係統能在34 MPa高泵壓工作條件下無故障運行300 h以上,滿足深井、超深井高壓噴射鑽井要求。提升了我國高端裝備設計、研發、製造能力,使我國成為全球最大的鑽機製造國家和第2大頂驅製造商。
1.2.2連續管技術與裝備
為降低工程作業費用,提高井下作業效率,中石油鑽井院成功研製出CT38、LG 360/60T連續管作業機,克服大管徑、高強度、連續管穿注入頭等難題,在液壓控製、夾緊方式、井口防噴係統和鏈條同步等方麵取得突破。技術性能達到國外同類產品先進水平。
1.2.3近鑽頭地質導向係統
針對近年來水平井數量不斷增多的問題,研發了具有自主知識產權的隨鑽測量、隨鑽測井和近鑽頭地質導向技術,實現了大多數水平井都能夠采用國產儀器實現軌跡的測量與控製,並且在海外水平井中發揮了重要作用。適合於薄油層水平井軌道控製的CGDS一1近鑽頭地質導向係統,打破了國外壟斷,使我國成為繼美、法之後第3個掌握該項技術的國家,目前已出口到加拿大等國。
1.2.4 控製壓力鑽井係統
 為解決塔裏木盆地塔中等地區窄壓力窗口安全鑽井難題,中石油成功研製了精細控壓鑽井係統,包括地麵壓力控製裝置和井下壓力隨鑽測量工具,填補了國內空白,達到了國外同類技術的先進水平。井底壓力控製精度±0.35 MPa,可進行近平衡、欠平衡精細控壓鑽井作業。
1.2.5 自動垂直鑽井係統
針對塔裏木盆地庫車山前、玉門、青海、川東北、準噶爾盆地南緣等山前高陡卡句造和逆掩推覆體地層的易斜難題,突破了動力防斜技術,渤海鑽探成功研發出VDT5000自動垂直鑽井係統。主要性能指標達到國際同類產品先進水平,VDT5000成功應用幾十口井,單趟最高進尺達1527.8 m,井斜角小於0.5°,機械鑽速提高70%以上。
1.2.6煤層氣水平井遠距離穿針裝備
為克服煤層氣水平井與洞穴直井精確引導連通難題,研製了具有超近距離引導、井斜測量和空間立體製導功能的遠距離穿針裝備DRMTS-I,打破國外壟斷,達到國外同類技術先進水平。探測能力達到70m,實現了5 m以內仍能探測、測量誤差小於5%的良好性能。
1.2.7 無線電磁波隨鑽測量係統
自主研製的DREMWD無線電磁波隨鑽測量係統現場試驗成功,數據傳輸速率3.5 bit/s(井深2876m處)和11 bit/s(井深982 m處)發電機易損件使用壽命達到200h,數數據刷新間隔15s,累計完成現場試驗近10井次。2011年在HN1O—D3煤層氣水平井現場定向服務,井下累計隨鑽時間67 h,隨鑽進尺320m,定向過程中電磁波信號連續無間斷傳輸,定向鑽進時動態數據:井斜角跳動小於0.3°、方位角跳動小於0.5°、工具麵角跳動小於2°。
1.2.8 BWR無線隨鑽測井係統
隨鑽電磁波電阻率測井儀運用自適應發射功率調整技術,提高了不同探測深度的電阻率測量精度,測量範圍擴大了1.5倍,利用局部時間攝動解碼技術,脈衝信號解碼率提高30%,實現了實時測取、跟蹤油層邊界,達到了國際先進水平。通過現場試驗,該儀器的測量精度、探測深度、傳輸速度、存儲量與信號識別率等性能指標均優於國際同類儀器。
1.2.9 頂驅下套管裝置
在北石頂驅基礎上,自主研製了XTGl78頂驅下套管裝置,該裝置是基於頂驅、用於油氣鑽井下套管作業的機電液一體化裝置,為深井、大位移水平井以及複雜井的下套管作業增添了新的裝備利器。
1.2.10 膨脹式尾管懸掛器
自主研製的膨脹式尾管懸掛器在哈薩克斯坦成功應用,目前已成功完成幾十口井的現場施工,工藝成功率達到100%,有效封隔了水層。該產品具有如下特點:環空金屬密封,密封壓力高,不受溫度影響;懸掛力大,懸掛器通徑大;在下放和固井時可以實現旋轉。
1.2.11 胺基鑽井液體係
為有效抑製水敏性泥岩水化膨脹,降低軟泥岩對鑽柱和鑽頭的粘附作用,防止井壁垮塌,研發了胺基鑽井液抑製劑。胺基抑製劑能被黏土優先吸附,固定黏土片層問距,降低黏土水化膨脹,具有良好抑製效果。
1.2.12 高溫大溫差固井技術
針對高溫井固井難題開展技術攻關,突破了降失水劑、緩凝劑抗高溫和常規高溫水泥漿超緩凝等技術難題,研製出高溫大溫差固井水泥漿配方體係。
1.2.13 分支井/魚骨分支井技術
針對我國大部分油氣田具有多層、薄層等特點,研製了分支水平井完井裝置和魚刺水平井鑽完井工藝,實現了“一井多層、一層多眼”,解決了主井眼與分支井眼的可靠連通、硬地層懸空側鑽技術難題。
針對非均質性強、多斷塊等開發難題,研發膨脹管定位技術、可回收斜向器技術、開窗技術、分支井固井技術、尾管重疊段與斜向器套銑回收技術等分支井完井配套技術與工具,形成了TAML1—4級分支井鑽完井係統,在鬆遼盆地、四川盆地以及伊朗等海外區塊油氣勘探開發中發揮了重要作用。
1.2.14 灘海大位移井鑽井完井技術
針對灘海地區油氣資源高效開發難題,研發了大型人工島密集叢式井和大位移井鑽井完井配套技術,為環渤海灣地區冀東油田和大港油田的高效開發,實現“海油陸采”,發揮了重要作用。最大水平位移突破5 000 m,最大水垂比(水平位移與垂直深度比)接近4,為更大位移水平井的實施積累了經驗。
1.2.15 欠平衡鑽井技術
為提高儲層發現和保護水平,解決低壓漏失層鑽井問題,突破井下套管閥、“凍膠閥”、帶壓起下鑽、微泡鑽井液、欠平衡水平井等關鍵技術,研發了全套欠平衡鑽井裝備,形成適用不同油氣藏類型和儲層特征的欠平衡鑽井係列,實現由單一的液體欠平衡到多種循環介質的欠平衡和全過程欠平衡,為中石油年實施600口欠平衡井創造了條件。
1.2.16 氣體鑽井技術
針對低壓易漏及高研磨性地層,研製了氣體鑽井專用空壓機、增壓機及空氣錘等配套裝備與工具。實現了氣體鑽井技術裝備的國產化配套,形成純氣體、霧化、泡沫和充氣鑽井係列配套技術,整體達到國際先進水平。在川渝地區、鬆遼深層及火成岩、塔裏木山前礫石層和玉門逆掩推覆體等地層應用近200口井,平均鑽速提高4~15倍。
1.2.17水平井鑽完井與壓裂改造一體化技術
水平井技術是提高儲量動用程度和采收率、提高單井產量的主要手段。中石油自主研發了MWD/LWD、EM-MWD、近鑽頭地質導向等水平井導向工具,形成了超淺(垂直深度126 m)、超深(大於7000m)、SAGD、鹽下、側鑽等係列水平井特色技術以及以水力噴砂分段壓裂、裸眼封隔器分段壓裂為主的增產技術。應用規模逐年擴大(年鑽2000口),水平段延伸能力顯著增強(水平段最長達3056m),水平井周期不斷縮短。長慶蘇裏格氣田在水平段長度增加近60%的情況下,鑽井周期縮短68.5%,平均單井產量提高3~5倍。
1.2.18 帶壓作業技術
帶壓作業實現規模化應用,年作業突破3000口。中低壓油水井作業裝備、工具、工藝成熟配套,高壓油水井、低壓氣井帶壓作業已基本配套。範圍從以注水井為主,擴大到油井、低壓氣井及注聚合物井。作業效率提高40%,年減少汙水排放200×104m3。以上。

《中石油鑽井工程技術現狀》 2015-03-02
http://www.infopetro.com.cn/special/other/oil/201503/65608.html
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