石油学报

作者：杨进, 傅超, 刘书杰, 张伟国, 谢仁军, 吴怡

单位：1. 中国石油大学(北京)安全与海洋工程学院 北京 102249;2. 中海石油(中国)有限公司海南分公司 海南海口 570000;3. 中海石油(中国)有限公司深圳分公司 广东深圳 518000;4. 中海油研究总院有限责任公司 北京 100028

关键词：南海,超深水,深水浅层,钻井设计,安全控制

基金：杨进,男,1966年3月生,2004年获中国矿业大学(北京)博士学位,现为中国石油大学(北京)教授、博士生导师,主要从事石油工程和海洋工程领域的教学和科研工作。Email:yjin@cup.edu.cn

摘要： 中国南海油气资源丰富,但70 %分布在深水区域。深水钻井实践表明,60 %的钻井事故源自海底以下几百米的未成岩浅层,因此浅层建井是整个深水钻井成功的关键。针对超深水浅层存在海底土力学参数不易获取、浅层地质灾害精确预测困难、井身结构精准设计和作业安全控制不易等难题,从理论模型、室内模拟实验和现场实践等方面开展了研究。根据土体固结理论及声速梯度特征,基于浅层地震剖面数据,创建了深水浅层土体密度、抗剪强度关键参数预测模型。基于超深水模拟实验装置,建立了水下井口实时承载力模型,形成了深水浅层精准井身结构设计方法。基于地震纵波在深水浅部含气或含水地层中产生不同声速响应的特征,建立了含浅层气、浅水流地层纵波速度随水深、地层密度的双参数方程,形成了超深水浅层地质灾害预测模型。基于浅层喷射下表层导管的原理,提出了"表层导管+表层套管"二合一复合钻井作业模式。研究成果成功应用于西太平洋第一口超深水井——荔湾22-1-1井(水深为2 619.35 m)。其中,南海超深水表层导管下入深度达100.1 m,浅层表层导管安装时间仅为2.25 h,保障了荔湾22-1-1井的高效、安全作业。

来源：2022年第10期

《石油学报》期刊编辑部

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