來(lái)源:《石油與裝備》2009年02月刊 總24期
在國(guó)際石油工程師協(xié)會(huì)（SPE）組織的2008年海洋技術(shù)會(huì)議（OTC）上，按照會(huì)議新技術(shù)獎(jiǎng)的評(píng)選標(biāo)準(zhǔn)：創(chuàng)新性，即技術(shù)發(fā)明不超過(guò)2年；實(shí)用性，即已大規(guī)模應(yīng)用或通過(guò)原型測(cè)試；關(guān)注度，即被業(yè)界各個(gè)領(lǐng)域廣泛關(guān)注等，共有14項(xiàng)技術(shù)獲得新技術(shù)獎(jiǎng)。本刊特整理如下供業(yè)內(nèi)人士閱讀參考。
1．無(wú)線震動(dòng)傳感器
無(wú)線震動(dòng)傳感器將需要處理的數(shù)據(jù)無(wú)線傳輸?shù)街醒胗?jì)算機(jī)系統(tǒng)，由中央計(jì)算機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，并向用戶提供數(shù)據(jù)處理結(jié)果。設(shè)備由一個(gè)震動(dòng)傳感器（加速器），一個(gè)溫度傳感器和與中央計(jì)算機(jī)之間的無(wú)線通訊工具組成。
該設(shè)備為1.5英寸×4英寸的圓柱體，與業(yè)界使用的常規(guī)有線加速器大小相仿。傳感器在底端有一個(gè)螺紋孔，可以裝在靠近軸承的馬達(dá)上。該裝置最出色的地方是能較早地發(fā)現(xiàn)軸承損壞，因?yàn)槠漤憫?yīng)頻率始終保持在10千赫。
該無(wú)線通訊設(shè)備通過(guò)了最近剛批準(zhǔn)的哈特?zé)o線標(biāo)準(zhǔn)，保證了與其他產(chǎn)品和系統(tǒng)的兼容性。傳感器和中央計(jì)算機(jī)之間傳輸?shù)臄?shù)據(jù)經(jīng)加密處理，從而確保了系統(tǒng)的安全性。
2．RAM可旋轉(zhuǎn)自動(dòng)對(duì)準(zhǔn)多分支系統(tǒng)
該系統(tǒng)專為大位移多分支井設(shè)計(jì)。這種類型的井要求連續(xù)旋轉(zhuǎn)以實(shí)現(xiàn)在井底安裝襯管。RAM多分支系統(tǒng)使側(cè)分支襯管連續(xù)旋轉(zhuǎn)，同時(shí)登陸上一個(gè)能機(jī)械支持分支接口的完井系統(tǒng)。
在應(yīng)用良好的虎克懸吊平臺(tái)的基礎(chǔ)上此項(xiàng)與國(guó)際石油公司共同開發(fā)的RAM可旋轉(zhuǎn)自調(diào)節(jié)多分支系統(tǒng)，提供了可靠的3級(jí)和5級(jí)完井的多分支回接系統(tǒng)。該系統(tǒng)還對(duì)以下方面提供機(jī)械支持：能有選擇的控制并接近所有分支接口，將已下套管、水泥膠結(jié)的主井筒與已下篩管或襯管的裸眼分支連接在一起以達(dá)到混合開采的目的。
3．磁追蹤技術(shù)
磁追蹤技術(shù)是一種隨鉆測(cè)井（LWD）技術(shù)，能提供一系列磁共振的測(cè)量數(shù)據(jù)，包括測(cè)量地層孔隙度、束縛流體體積、自由流體體積、滲透率、油氣檢測(cè)和T1、T2分布范圍。對(duì)孔隙度的測(cè)量不取決于地層巖性，因?yàn)樵O(shè)備內(nèi)置了磁共振技術(shù)，因此不需要放射源。
通過(guò)傳輸實(shí)時(shí)T2分布，該技術(shù)允許資產(chǎn)評(píng)估團(tuán)隊(duì)在鉆井時(shí)做出見多識(shí)廣的決策，使選井效率、安全性和油氣采收率達(dá)到最佳。該技術(shù)也可以通過(guò)粘土標(biāo)志物識(shí)別潛在的井眼問(wèn)題，有利于較早地根據(jù)滲透率指標(biāo)改進(jìn)射孔方案、發(fā)現(xiàn)低電阻產(chǎn)層、以及地質(zhì)導(dǎo)向進(jìn)入產(chǎn)油層。
該裝置接箍標(biāo)準(zhǔn)尺寸63/4英寸，可與自動(dòng)追蹤儀這樣的旋轉(zhuǎn)-可轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)集成為一體，用于直徑83/8至97/8英寸的井眼中。
4．泥漿過(guò)濾模塊
泥漿過(guò)濾模塊是一種專利鉆井液清潔系統(tǒng)，通過(guò)一條連續(xù)旋轉(zhuǎn)篩網(wǎng)帶，可在封閉欠壓系統(tǒng)中把液體從鉆井廢渣中分離出來(lái)。
鉆井液進(jìn)入旋轉(zhuǎn)篩網(wǎng)，被篩網(wǎng)下的真空吸入到一個(gè)封閉環(huán)型流體系統(tǒng)。同時(shí)，真空使液體脫氣，氣體通過(guò)一個(gè)排氣管線排出。
固體顆粒由旋轉(zhuǎn)的篩網(wǎng)收集，并在移動(dòng)到篩網(wǎng)帶末端過(guò)程中干燥，最后在篩網(wǎng)帶末端脫離。當(dāng)篩網(wǎng)旋轉(zhuǎn)回來(lái)再次接收鉆井液時(shí)，任何殘余的固體進(jìn)一步被噴氣刮刀從篩網(wǎng)上清除掉。這樣，系統(tǒng)確保鉆井液進(jìn)入篩網(wǎng)時(shí)，篩網(wǎng)總是干凈的。該系統(tǒng)重量輕，過(guò)濾性高，操作窗口寬，低噪音、低震動(dòng)，而且無(wú)需為篩網(wǎng)提供機(jī)械動(dòng)力。
5．歐米尼加強(qiáng)型錨
歐米尼加強(qiáng)型錨用于海上移動(dòng)鉆井裝置（MODU）系泊，是一種重力垂向裝載錨（VLA）技術(shù)，比常規(guī)深水錨系統(tǒng)更靈活。新型垂向裝載錨能安裝到MODU的任何方向，可以圍繞錨軸360°旋轉(zhuǎn)。在部署過(guò)程中，錨繩可以纏繞在整個(gè)錨體上，這樣降低了錨繩纏住錨定板的風(fēng)險(xiǎn)。
不像其他傳統(tǒng)重力裝載錨需要深深穿透泥土，才能產(chǎn)生足夠的穩(wěn)定力，歐米尼加強(qiáng)型錨只需穿透超過(guò)其總長(zhǎng)度的深度，就可產(chǎn)生充足的穩(wěn)定力。萬(wàn)一�？渴�，錨繩會(huì)在負(fù)荷達(dá)到錨的最大承載能力之前在導(dǎo)纜鉤處斷開，防止鉆井船拖著錨破壞海底資產(chǎn)。如果一只錨繩損壞，其余的錨會(huì)自動(dòng)旋轉(zhuǎn)并調(diào)整位置以補(bǔ)償負(fù)荷的變化，從而提高了鉆井船�？康姆�(wěn)定性。
6．加強(qiáng)型側(cè)視攝像機(jī)
加強(qiáng)型側(cè)視攝像機(jī)是一種井下攝像機(jī)，可以幫助操作者決定是否需要進(jìn)行井下維護(hù)作業(yè)，特別適合已懷疑套管損壞的井。
新型攝像機(jī)在一個(gè)薄型空間內(nèi)緊湊地封裝了兩個(gè)攝像機(jī)，一個(gè)攝像機(jī)提供常規(guī)的井下觀察，另一個(gè)機(jī)動(dòng)化的側(cè)部攝像機(jī)可以旋轉(zhuǎn)360°，不受限制地觀測(cè)到管壁和地層壁。操作者可以使用開關(guān)快速地在兩個(gè)視圖之間切換。
這種井下攝像機(jī)系統(tǒng)封閉在一個(gè)外直徑為111/16英寸的裝置內(nèi)，可以在光纖視頻電纜或任何常規(guī)電纜測(cè)井儀器上操縱。這種側(cè)視攝像機(jī)外直徑為21/4英寸，遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于市場(chǎng)上其他側(cè)視或全角攝像機(jī)。
攝像機(jī)能夠在最大10,000psi的壓力和最高125℃的溫度下工作。可應(yīng)用于海底井口檢查，或統(tǒng)計(jì)接口處的螺紋數(shù)，以確定是松動(dòng)還是過(guò)扭矩狀態(tài)。
7．加強(qiáng)型垂直深水鉆井系統(tǒng)
加強(qiáng)型垂直深水鉆井系統(tǒng)是一種緊湊式海底機(jī)械系統(tǒng)，只要一種小型、有水上防噴器的鉆井設(shè)備，就可以利用該系統(tǒng)進(jìn)行超深水完井作業(yè)。由于僅使用深水鉆具，不需要完整裝配深水鉆具及海底防噴器全套系統(tǒng)，每口井可節(jié)約資金1500萬(wàn)美元。
這個(gè)設(shè)備歸類為海底小井眼完井系統(tǒng)，但卻能提供大井眼系統(tǒng)的能力。該系統(tǒng)可以滿足7英寸油管的完井，在135/8英寸防噴器組內(nèi)承受15,000psi的最大壓力。
海上安裝設(shè)備時(shí)如需靈活調(diào)整安裝順序，油管懸掛器可以和油管頭安裝在一起；或者，油管懸掛器可以直接安裝到井口，這樣就省去了在鉆井完井作業(yè)前取回井下防噴器和立管的程序。
該設(shè)備也設(shè)計(jì)了一個(gè)可取回的流動(dòng)模塊和流量計(jì)，從而將維修和更換儀表時(shí)間從幾天減少到幾個(gè)小時(shí)。
8．弗特活性凝固水泥技術(shù)
弗特活性凝固水泥技術(shù)是一種具有自恢復(fù)性能的快速凝結(jié)水泥，能為套管隔離作業(yè)提供氣密水封。常規(guī)套管外水泥隨時(shí)間推移會(huì)產(chǎn)生細(xì)小環(huán)形裂縫，導(dǎo)致表面烴的漏失或持續(xù)的套管壓力。新型活性凝固水泥的不同之處在于，當(dāng)接觸任何烴基液體或氣體時(shí)，這種水泥會(huì)立刻反應(yīng)，封閉周圍或水泥護(hù)層內(nèi)的流動(dòng)通道。
如果那里的應(yīng)力場(chǎng)又發(fā)生變化而再次產(chǎn)生漏失，這種水泥將再次被激活并封堵這些漏失，重建完整的水封，而不需要地面的干預(yù)。
這種水泥可以隨同初次注水泥作業(yè)用標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備進(jìn)行攪拌和注入，并且可以哪需要就策略地用到哪，而不必在整個(gè)注水泥期間都加入這種水泥。這種水泥承受的溫度上限是138℃，混合泥漿密度比重范圍為1.4kg/L～1.92kg/L。除了對(duì)細(xì)小環(huán)形裂縫外，這種水泥還能密封裂縫或其它烴的漏失路徑，即使這些裂縫或烴的漏失路徑在一些關(guān)鍵地方（如襯管懸掛器上）也能被密封好。
9．銳斯因注入控制設(shè)備
銳斯因注入控制設(shè)備是一個(gè)油井生產(chǎn)管理系統(tǒng)，通過(guò)在整個(gè)井筒長(zhǎng)度內(nèi)平衡注入量來(lái)優(yōu)化裸眼完井的井內(nèi)注入。
該設(shè)備安裝在套在未射孔基管上的篩網(wǎng)的最上端。注入液流入儲(chǔ)層之前，先進(jìn)入設(shè)備腔內(nèi)，經(jīng)防腐陶瓷計(jì)量噴嘴流進(jìn)位于篩網(wǎng)套和基管之間的篩網(wǎng)部分。
該設(shè)備去除了從篩網(wǎng)表面到控制環(huán)境的流量控制界面，從而把流動(dòng)狀態(tài)從常規(guī)的達(dá)西球面流變?yōu)榕c粘度無(wú)關(guān)的伯努利流�？梢栽O(shè)置噴嘴來(lái)控制注入流量，因而可以為要處理的地層帶微調(diào)系統(tǒng)的壓降。這樣，漏失帶幾乎沒有注入液注入而低滲透帶將接受比從常規(guī)篩網(wǎng)接受的更多的注入液。
通過(guò)引導(dǎo)注入液注入到最需要的層帶，從而提高了原油采收率。該設(shè)備經(jīng)久耐用，設(shè)計(jì)使用壽命最少20年。與其它防砂工具相比，該設(shè)備不需要特別的處理，也不需要其它永久的油井檢測(cè)儀器。該設(shè)備沒有活動(dòng)零件或控制線需要安裝。
10．新型平臺(tái)打撈作業(yè)專用強(qiáng)力起重系統(tǒng)
沃薩巴公司新型平臺(tái)打撈作業(yè)專用強(qiáng)力起重系統(tǒng)可以直接從海底把傾倒平臺(tái)的上部吊裝到貨運(yùn)駁船、運(yùn)輸?shù)桨�。與多次往返一件件拆除相比，該系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)高效，人員在海上的工作時(shí)間短、油氣泄露的風(fēng)險(xiǎn)低。
該系統(tǒng)在400英尺的水深內(nèi),單次提升最大安全重量為4000短噸。從2007年中期開始，該專用起重系統(tǒng)已經(jīng)在墨西哥灣成功打撈了2005年颶風(fēng)期間傾倒的6座平臺(tái)。用1600噸的最大提升重量一次吊裝，每個(gè)8條腿的平臺(tái)上部都被完整的回收。從與甲板連接開始，到駁船攜帶打撈的平臺(tái)離開，總共不到12小時(shí)。
11．金屬外殼單孔裸眼襯管系統(tǒng)
金屬外殼單孔裸眼襯管系統(tǒng)通過(guò)建井時(shí)消除油井剖面的細(xì)�；瘉�(lái)提高油井產(chǎn)量和油藏采收率。安裝程序要求一個(gè)超大套管靴和以前的套管柱一起下入到井孔中。超大套管靴在管柱底部安裝后，用常規(guī)井底鉆具組合鉆穿。
下一個(gè)井段鉆成后，下入可膨脹的襯管加長(zhǎng)短節(jié)到整個(gè)井的深度并反向膨脹進(jìn)入超大套管靴。這個(gè)技術(shù)提供的可膨脹套管柱與以前的管柱具有相同的偏差，因此不會(huì)損失井眼尺寸。
該系統(tǒng)降低了安裝風(fēng)險(xiǎn)，實(shí)現(xiàn)建井成本最小化，減少了鉆井事故。這種設(shè)計(jì)通過(guò)在單孔裸眼襯管和母套管的疊合部位提供了一個(gè)全通徑，消除了過(guò)度擴(kuò)大套管靴跨距來(lái)連接膨脹式金屬外殼系統(tǒng)的需要，降低了作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)。
12．動(dòng)力切割工具
動(dòng)力切割工具是一種具有防輻射、非爆炸切割設(shè)備，可在受壓條件下從里到外切割油管。這種電動(dòng)液壓工具的運(yùn)輸和操作不受爆炸或化學(xué)設(shè)備強(qiáng)制條件的限制。
該設(shè)備用牙輪切刀切割油管，切口干凈、不變形、無(wú)凸緣，也不在井中遺留碎屑。每次切割僅用幾分鐘，一次下井可多次切割。這就使作業(yè)者能夠用一小部分爆炸或化學(xué)切割作業(yè)限定的時(shí)間從油井中切割取回這部分油管。另外，也減少了服務(wù)公司的相關(guān)成本。
該設(shè)備可安裝在井下7/32英寸單芯電纜上，用地面標(biāo)準(zhǔn)電力設(shè)備驅(qū)動(dòng)。
13．油井銑工循環(huán)鉆頭
油井銑工循環(huán)鉆頭是一種電力線介入工具，用來(lái)鉆進(jìn)結(jié)晶礦物沉積物（碳酸鹽巖、鹽巖等），這些結(jié)晶礦物沉積物可能匯集于井筒中。該鉆頭進(jìn)行磨銑并除去井內(nèi)碎屑時(shí)，不用鉆機(jī)或連續(xù)油管作業(yè)機(jī)，因此能恢復(fù)井內(nèi)完全流通狀態(tài)。
該工具與沃泰克公司的油井牽引車一起作業(yè)。牽引車給鉆頭提供負(fù)荷，并控制鉆進(jìn)過(guò)程中的反扭矩。該工具由一個(gè)基本旋轉(zhuǎn)單元（BRU）組成，包含電子儀器、壓力補(bǔ)償器和電動(dòng)機(jī)。BRU驅(qū)動(dòng)葉輪產(chǎn)生真空流，真空流在液體中循環(huán)并將砂子吸入直徑為1/2英寸的各吸入孔中，最后沉積在沉砂池的撈砂筒中。根據(jù)該工具的配置和將要運(yùn)走的沉積物數(shù)量，安裝不同數(shù)量的撈砂筒。
14．泰山20000噸龍門起重機(jī)
泰山牌龍門起重機(jī)是世界上最大的起重機(jī)，單次起重能力為20000噸，由煙臺(tái)萊佛士造船廠設(shè)計(jì)制造。
該起重機(jī)橫跨在380米長(zhǎng)、120米寬的干船塢上，由2個(gè)固定橫梁組成，橫梁水平橫跨在船塢的4根柱子上。每根橫梁的起重能力為10000噸，放置高度分別89米和119米。低位橫梁的舉升高度是83米，高位橫梁的舉升高度是113米。起重機(jī)裝配有自動(dòng)控制設(shè)備，調(diào)節(jié)重負(fù)荷的位置和移動(dòng)，避免結(jié)構(gòu)扭曲以及傾斜超過(guò)安全限度。
鑒于該類型起重機(jī)的起重能力，煙臺(tái)萊佛士造船廠預(yù)想在陸地上建立甲板箱整體裝卸，替代通過(guò)浮橋或小貨船多次往返的一件件裝卸。這將極大地提高裝卸效率、速度和安全性，進(jìn)一步降低成本并節(jié)省場(chǎng)地空間。
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