朱盛华
中海油服油田生产事业部完井中心 天津市滨海新区300450
摘要：深水钻完井工程设计存在着一系列水文地质条件差、运营成本高的设计难点，在一定程度上制约了我国深水油气层的开发进程。从钻完井工程设计的过程和特点出发，选择了钻完井工程设计的主要内容，如钻井路径和井身结构设计、工作流体设计、钻柱及钻具组合设计、井控技术设计等，并对深水钻完井工程设计概念和设计结果进行了分析，提出了有针对性的设计建议，例如简化钻杆结构、简化钻具的组成、强调控制浅气井和使用大规模作业，可作为设计的有益参考。
关键词：海洋石油；深水；钻井完井技术；工程设计；
前言
根据海上石油生产的特点，正在进行深水钻完井，以达到预期的效率，并满足海上石油勘探和开采的需要。加强钻完井钻井技术研究，解决钻完井施工问题，营造符合钻完井施工标准的施工环境，不断提高钻完井施工质量，确保钻完井平台正常运行，实现能力目标。
一、我国海洋石油深水钻完井技术概述
1.国内海洋石油资源的整体现状解析
石油和天然气资源是社会发展的重要组成部分，在发展国内市场经济方面发挥着关键作用。在损耗量持续提升的现实状况下，国家石油和天然气资源仍然不足。因此，为了实现国民经济的可持续发展，不仅需要进一步改进海洋石油和天然气的深水钻完井技术，而且还需要提高开发和利用海洋石油资源的总体效率。只有这样，才能充分满足国民经济日益增长的需求。
2.海洋石油深水钻井的特点
深海非常动荡，海水波动很大，使得油井建设非常困难。此外，深海环境状况和高度的安全风险要求建筑设计和管理方面的最佳做法，以达到钻完井施工的预期质量。深水低温条件影响数百米以上的油层。因此，垂直管内钻井液性能差影响钻井液的正常循环，对深水钻井液构成危险。同时影响钻井作业的质量，泥浆不易迅速凝固，钻井作业时间较长，钻井作业费用增加。在深水钻完井中，容易遇到浅气或流体。如果不加以适当控制，井喷可能危及钻井平台的安全，并造成海洋污染。浅水压力是爆炸事故的主要原因。浅气体的存在可能导致油井中存在天然气。如果不及时控制，很容易发生火灾和爆炸事故，对深水钻完井构成很大危险。
3.深水钻完井设计难点
如何应对恶劣的海洋工作环境？深水油气田的开发受海流、波浪和水温影响较大，对钻井船型、隔水管系统和井控装置提出了更严格的技术要求。以南海某深水油田为例，其表层水温可达30℃，而近表层水温一般为2~6℃。海域主波方向波高可达5m以上，主流方向速度可达70cm/s，如何控制浅层气、浅层流和水合物的影响？从设计方面来说，合理的井身结构、充分的井控措施和有针对性的钻井液配方都是深钻完井设计中必须考虑的因素。如何处理井筒不稳定、地层出砂、增产稳产等问题？由于深水区块孔隙压力梯度与破裂压力梯度的差值很小，地层欠压实，胶结性差，岩层容易膨胀分散，导致地层失稳的可能性。深水作业成本高昂，从油井和气井中出砂对于深水开发项目来说是不可接受的。因此，严格防砂是国内外深水完井的共识。这些问题在井身结构设计、钻井液设计和固井设计中都必须考虑。
在深海石油和天然气储藏方面投资的风险很大，而且投资率高是发展的主要障碍。为了实现深水油气资源的商业开发，需要合理控制所有环节的运营成本。复杂的深水作业环境对大规模、智能化和自动化作业提出了新的要求，这也导致采购成本高昂。因此，钻完井设备和工作方法的优化与整个钻完井工程设计密切相关。
二、海洋石油深水钻完井技术运作举措分析
1.海洋石油深水钻井技术举措
（1）勘探和应用深海钻完井的基本技术措施，充分利用预测地表地质灾害深度的技术措施，科学管理和控制地表和上层气体，防止地表瓦斯等问题造成的事故，充分整合实时钻井技术措施，有效防止井喷。为了积极监测和控制钻井施工参数，有必要从一开始就制定井口溢漏应急计划，以避免严重的安全事故，并尽量减少钻井施工造成的经济损失。强化钻井液将根据科学比例与海水一起部署，钻井液性能指标将进行调整，以充分满足深孔施工的作业要求。采用高精度地球物理测量有助于确定浅层灾害的现状，利用最有效的预防措施来深入管理和控制浅层气流量，并避免钻完井失败的问题。规划井身的最佳结构，确保每条井眼质量达到最佳标准，全面加强对固定井眼施工的质量控制，确保井眼轨迹完全符合规划要求，改进建井施工过程，为深海建井施工提供全面支持。
（2）深海钻井液的勘探和应用技术措施充分考虑到深海区域的特点，综合分析该区域附近油井的石油和天然气产品，并根据地下储油层的石油性能规划最佳钻井液系统，以确保密度对适合低温环境的钻井液系统进行勘探和应用，可以确保钻井液的稳定流动，以达到最大的岩石运输能力，提高钻井的可行性和监管，并全面避免钻井事故。选择和使用专门的深水钻完井设施；加强选择、运营、维护和控制设施；动态发现深水钻完井设施的运行状况；进一步改善设施安全风险；确保平台等设施的安全稳定——半潜式钻井平台更能抵御风浪。维护平台稳定，为钻井施工科学组织提供场所。提高钻井平台的安全性和稳定性，可以保证钻井施工如期进行，避免平台故障，可能导致所有钻井设施故障，严重影响施工进度。
2.海洋石油深水完井技术举措
（1）当海洋深水钻井施工结束后，经过固井施工，达到设计的固井施工的质量，为了在油井和储层之间进行有效的沟通，需要选择和应用最佳的井眼技术，提高井眼的效率，并为以后的油井和天然气井的正常生产奠定基础。深水钻完井技术存在的问题是:泥浆固化、钻完井作业质量不符合设计标准，或泥浆固化时间拖延钻完井。优化最佳深水污泥系统，适应缸内低温环境，防止浅层气和浅流对固井施工产生不利影响。选择低等待时间、均匀粒度的泥浆体系，满足深水钻完井作业的需要。例如，低密度膨润土泥浆体系的应用，以及无渗透泥浆体系的研究和应用，可以达到深水井筒固井施工的质量标准。采用塞流的注水泥更换技术更换固井后残留的污泥，以避免储层中的孔隙堵塞，并影响气缸的后续生产操作。
（2）为深海钻完井使用最佳设备和技术措施，以满足技术要求。不断完善自动化钻完井设备，逐步实现智能化管理水平，实施小型钻完井设备满足海上平台使用条件。结合履带式钻机的应用，形成移动钻机组合，建立完善的钻井系统，满足钻完井施工程序的需要。只有通过确保钻井材料液化、减少钻井平台上的设备数量、保持固定井施工的效率以及减少对固定井施工的财政投资，才能最大限度地提高钻完井固井施工的质量。可采用技术措施确保缸与储层之间的连接，设计最合适的钻井操作程序，结合钻井平台的环境条件选择钻机和钻井方式，通过钻井将油井与储层连接起来 在海洋平台上使用石油和天然气收集设备收集石油和天然气，为深水石油开采活动提供了技术支持。
结束语
综上所述，当前海上石油和天然气资源开发的效率和质量大大提高。但是，由于中国有关专业技能的探索和开发起步较晚，缺乏基本的理论探索，技术和工艺的整体水平需要提高。因此，要不断提高内海近海油气资源勘探开发水平，更好地推进内海油气资源开发。
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