日前，美國《E&P》雜志為“2015 油氣工程技術特別貢獻獎”的獲得者頒獎。石油上游商業(yè)每個層面上的卓越成就在該獎中得到認同。其中，每個類別的獲獎者是引起其所在領域巨大變化的企業(yè)，如提高勘探開發(fā)、地層評價、鉆井、生產(chǎn)、完井、海上鉆井平臺、 智能系統(tǒng)、 修復、 用水管理、 水下系統(tǒng)、 浮式系統(tǒng)、海上建造工程和 HSE 效率的技術代表，共有十七項油氣工程技術勝出。今年，服務公司和作業(yè)公司油氣工業(yè)智慧的想法融入創(chuàng)新產(chǎn)品和技術中，被稱為世界上概念、設計與應用領域的開創(chuàng)性成就。
鉆井獎：斯倫貝謝 StingBlade錐形金剛石鉆頭
由斯倫貝謝史密斯（Smith Bits）鉆頭公司推出的最新StingBlade 錐形金剛石鉆頭，其顯著特征是金剛石 Stinger 中心能更有效破裂鉆頭中心低速區(qū)域的巖石。工程師通過在整個StingBlade 鉆頭切削面合理布局許多 Stinger 元素，顯著提高了鉆進進尺和機械鉆速，以更好地實現(xiàn)刀面控制，產(chǎn)生了更高的造斜率，增強了鉆頭的穩(wěn)定性。與傳統(tǒng)聚晶金剛石復合片鉆頭（PDC）切削具相比，Stinger 元素有更好的圓錐形狀，能使高度集中的載荷更有效破裂高壓強度地層，獲得更大的巖屑，減少鉆頭的扭矩波動。StingerBlade 鉆頭已經(jīng)在 14 個國家進行了 250 次現(xiàn)場試驗，平均提升機械鉆速 30%，增加鉆頭進尺 55%。在澳大利亞西北部海域布勞斯盆地（BrowseBasin），作業(yè)穿過硬石灰?guī)r夾層地層鉆探 12¼ in 垂直段，StingBlade 鉆頭第一次以 11 m/hr （36 ft/hr）速度鉆探 1,516m（4,972 ft），與傳統(tǒng) PDC鉆頭相比，機械鉆速提高了 57%；第二次 StingBlade 鉆頭在同樣的鉆深情況，機械鉆速平均為 16 m/hr（52.5ft/hr）。
鉆井液獎：哈里伯頓 SaltShield固井水泥漿體系
對于鹽下地區(qū)的許多油藏來說，要開采該區(qū)的油藏需穿透 2,000 m（6,560ft）的鹽層。該區(qū)鉆井和固井面臨嚴峻挑戰(zhàn)，并存在對井下封井、井漏、套管破裂和損害層位封隔的威脅。哈里伯頓一組來自全球的科學家了解了由鹽分化學反應和鹽層熱負荷和地質(zhì)負荷造成水泥環(huán)破裂的原因。通過研究，科學家們實現(xiàn)了 SaltShield的固井服務。盡管有 12% 的雜質(zhì)，但SaltShield 水泥已被證明可防止鹽溶解，有助于避免沖蝕擴大的井段，實現(xiàn)致密層位封隔，減少造成套管破壞的非均勻載荷點。
北海南部的蔡希斯坦統(tǒng) （Zechstein）盆地具有蠕變鹽巖，由于鹽區(qū)塑性流動，蠕變鹽巖誘導了來自巖土工程應力和地球化學應力的循環(huán)載荷，在盆地作業(yè)的兩口井中的一口井投入生產(chǎn)后不久由于產(chǎn)出水量過多而失敗。鹽分緩慢且不均勻流到套管周圍，其不穩(wěn)定的外部載荷導致套管部分受損。運用哈里伯頓驗證有限元分析模型來理解蔡希斯坦統(tǒng)（Zechstein）盆地鹽區(qū)的塑性流動，為一口新井確定一個優(yōu)化 SaltShield固井水泥漿體系。一年多后開始生產(chǎn)，鹽巖蠕變問題沒有造成任何消極影響，油井仍繼續(xù)生產(chǎn)。
鉆井系統(tǒng)獎：斯倫貝謝 GeoSphere儲層隨鉆測繪服務
斯倫貝謝公司 GeoSphere 儲層繪圖服務使用深部定向電磁測量，詳細地標記了井筒超過 30m（100ft）的地下巖層和流體接觸。此儲層測繪圖比先前地層測繪服務的勘探深度增加了五倍。GeoSphere 儲層繪圖服務架起了地震圖像和近井地帶巖石學構(gòu)建繪圖之間分辨率不足的橋梁，描繪了油藏邊界和實時呈現(xiàn)結(jié)果的流體接觸界面固有層的對比電阻率。GeoSphere 儲層繪圖的優(yōu)點是避免地質(zhì)災害和目標定位油藏甜點，隨鉆與采集數(shù)據(jù)結(jié)合更新 3D 油藏模型，有利于更好開發(fā)油田和制定生產(chǎn)決策。地質(zhì)科學家也可利用 GeoSphere 圖像校正地震圖像的時深轉(zhuǎn)換。GeoSphere儲層繪圖服務還能夠與互補的隨鉆測井工具相結(jié)合，適用于任何類型的井。在巴西，殼牌鉆探深水井的重要挑戰(zhàn)是跨越兩個斷塊的儲集區(qū)帶。目標是要控制井眼，將從下降斷塊轉(zhuǎn)換到上升斷塊，兩面生產(chǎn)同時穿透油藏甜點。以實時數(shù)據(jù)為基礎，殼牌公司能夠調(diào)整井眼軌跡成功鉆探兩個斷塊，并同時避免穿透非生產(chǎn)性區(qū)域。
浮式系統(tǒng)和鉆井平臺獎：ARCHER EMERALD
隨著海上作業(yè)努力實現(xiàn)最小化成本和最大化生產(chǎn)，Archer 的模塊化鉆 井 平 臺（MDR） 即 Emerald 和Topaz，是高價固定式鉆井平臺的有效替代。盡管模塊化鉆井平臺（MDR）的概念不是新的，但受環(huán)保問題制約和平臺局限性，減少了其成功部署的機會，尤其是在惡劣環(huán)境條件下的機會。Archer 堅信，通過現(xiàn)代技術的集成化調(diào)整模塊化鉆井平臺系統(tǒng)，將能解決之前設置的局限性。關鍵的挑戰(zhàn)包括減少現(xiàn)有模塊的大小和重量，減少或消除大量操作人員及提高安裝設備時效及操作效率。Archer 建造了一座海上模塊化鉆井裝置，完全符合挪威石油工業(yè)技術標準 D-001（NORSOK D-001），并允許該裝置在世界上最惡劣的環(huán)境條件中進行作業(yè)。
2012 年，Emerald 開始在新西蘭海上作業(yè)，作為一個超級齒條齒輪傳動裝置將一種可靠的輸送替代方法和最新的鉆井技術相結(jié)合，安裝在一個輕便、緊湊的模塊組件中。它的多用途設計使其同樣能夠進行鉆井、修井及打水泥塞棄井服務。該裝置操作的靈活性和成本效益提供了更有效的海上鉆井替代設備。該鉆井平臺最近在某客戶的鉆井項目中完成了一系列鉆井工作，其第一口井深度達 6,100 m（20,000ft），第二口井提前八天完成，第四口井比客戶的預期時間提前了 30 天完成。
智能系統(tǒng)和組件獎：國民油井鉆井自動化系統(tǒng)和優(yōu)化服務
美國國民油井華高公司（NOV）的鉆井自動化系統(tǒng)和優(yōu)化服務為鉆井隊提供了一個工具包。該工具包具有更精準的控制系統(tǒng)，可提高實時決策能力，增強分析能力。其主要由五大部分組成：高頻井下數(shù)據(jù)采集工具、IntelliServ 高速遙測網(wǎng)絡、鉆井應用程序和軟件、優(yōu)化人員系統(tǒng)、可視化和信息報告。該系統(tǒng)創(chuàng)造了幾個油氣工業(yè)之首：世界首個滑動鉆進閉環(huán)控制；世界首個高速勘測，工具面每兩秒更新；世界首個高速實時鉆井動力學振動數(shù)據(jù)與實時環(huán)空壓力測定井下鉆具組合和井下儀器串位置。
該系統(tǒng)在美國伊格福特（EagleFord）頁巖區(qū) 10 口井項目的兩個階段得到了應用。第一階段，井 1 至井 4 無連接管鉆探，但井下傳感器包建立統(tǒng)計相關的基準；第二階段，井 5 至井 10采用完整系統(tǒng)進行鉆井。由于該項目是已確定產(chǎn)地，預計客戶從開鉆到鉆至總井深的時間可減少 10%。最終，客戶從開鉆到總井深的時間降低了 43%，并節(jié)約超過80,0000美元的作業(yè)成本。
水下生產(chǎn)系統(tǒng)獎：威德福 Red Eye ®水下含水計量儀
水含量測定和水深跟蹤對海上作業(yè)至關重要。許多水下油井只采集流動和含水率信息，而多口井的生產(chǎn)流體常?；旌显谝黄?。這不能準確監(jiān)測單井的含水率。威德福 Red Eye 水下含水計量儀是一種探測型傳感器，為作業(yè)者提供了一種井場監(jiān)控工具。該工具能使作業(yè)者清楚地知道，產(chǎn)水什么時候開始、水流產(chǎn)自哪里及水合物抑制劑含量的范圍。這些信息能使作業(yè)者更精準地追蹤產(chǎn)出水動態(tài)，從而優(yōu)化流動安全保障和油藏管理。
Red Eye 水下含水計量儀能夠安裝在水下采油系統(tǒng)任何位置上，可在三相流中進行操作。它是首個能夠在線測量多相流含水率的獨立水下測量儀。同時，它還是第一個水下傳感器可監(jiān)測氣井中早期的含水率。該含水計量儀以最小功率要求能幫助作業(yè)者追蹤每口井的產(chǎn)水量，額定值為 15,000psi，適于3,048m（10,000 ft）的水深。該工具也能應用于各種類型的水下生產(chǎn)系統(tǒng)，包括高溫高壓井在內(nèi)。
陸上鉆機獎：哈里伯頓浮力輔助套管設備
北美頁巖革命證明井工廠和大位移水平井帶來了更優(yōu)的成本效率和更好的生產(chǎn)效果。大位移水平井能夠接受套管下入，然而井眼軌道會引起超過鉆機大鉤懸重的摩擦力和摩阻力或是套管彎曲承載力，阻止了套管到達預定深度。套管浮選方法包括在俘獲空氣或套管柱下端的氫氣體， 有助于支撐套管柱的重量，以至于其不完全停留水平井段中的井筒上，因而減少套管的摩阻。在頁巖鉆井中下入套管時，雖然大鉤載荷不是主要關心的問題， 但套管彎曲仍是關鍵問題。
尺寸更小的套管易于在水平井中彎曲，促使套管未達到幾百英尺或數(shù)千英尺的預定深度。哈里伯頓的浮力輔助套管設備（Buoyancy Assisted CasingEquipment，BACE）可以幫助減少井眼軌道所需的下鉆力，減輕引起套管彎曲的摩阻力。采用浮力輔助套管設備裝配，單一設備安裝可以同時用于泵油管路和泥漿池回油管路。單一組裝有助于改進操作，涉及測定相當于浮力室容積和泥漿容積的位移。浮力輔助套管設備裝配抽空過程在 45分鐘，比常規(guī)抽空方法的效率提高了85%。（未完待續(xù)）
微信公眾號
微信視頻號
京公網(wǎng)安備11010502053156號