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打開電腦查收郵件開啟一天的工作,這是中海油研究總院有限責任公司(簡稱「研究總院」)鑽采研究院鑽井首席工程師謝仁軍多年來的工作習慣。電子郵件溝通因高效、留痕被廣泛應用於工程項目中,也可起到項目質量管理作用。
日前,備受關注的「深海一號」能源站在山東煙台成功交付起航,並首次在我國首個1500米深水自營千億方陵水17-2氣田開啟11條氣動脈。「深海一號」能源站怎樣才能實現能源供給?它與地下氣藏連接的氣動脈又是如何打通的?面對記者的諸多問題,謝仁軍指著電腦屏幕上他的電子郵箱笑著說:「圍繞這次項目收發的郵件大約有3042封,比以往項目都要多。在整個項目推進過程中,它只是龐大系統工程工作中的冰山一角,卻見證了三年半間我國從淺水到深水、從深水油氣自主勘探到自主開發的兩個跨越。」
深水自主勘探開發拉開序幕,
從一片空白到明確方向
「在深水方面我之前參與較少,感謝領導的信任,我會竭盡全力,保證完成任務……」
2014年10月28日,被委任陵水17-2首個深水自營氣田開發鑽采設計項目經理的謝仁軍雖感到前所未有的壓力,但仍向研究總院領導層發郵件做出承諾,迅速進入角色。
謝仁軍告訴記者,在接到項目之前,他所接觸的均為300米以內的淺水項目,深水項目完全不知從哪裡下手,只知道技術難度大、挑戰多,但卻並不是很清楚到底難在哪,具體設計中的關鍵風險點和解決路徑在哪。「當時,國內深水氣田自主開發尚屬空白,技術門檻高、投資大,同時遇到國際油價斷崖式下跌,需要在克服技術難題的同時,迎接低成本挑戰。2014年10月,項目組在重重壓力下組建起來。」
「陵水17-2深水項目已正式啟動,需要我們完成的緊急任務包括……」
這是同年11月17日,通知項目組全體成員舉行項目開工策劃會議郵件的推送,意味著項目進入實質性推進階段。
一切從零開始,項目組成員集體學習,收集資料、搜索文獻、查詢標準,經過一個多月的頭腦風暴,徹底告別「一片空白」階段,將項目存在的挑戰難題、技術瓶頸、攻克方向、任務目標等內容梳理完畢,制定出系統策劃方案,明確了項目推進方向。
謝仁軍介紹,陵水17-2氣田橫跨多個井區,東西跨度50公里,水深高差300多米,鑽完井有諸多難題待解:21萬個標準足球場大的區域內,首先需完成11口井的逐井分析、總體布局;壓力窗口窄,易鑽遇淺層地質災害,井控風險高;儲層強度低,極易出砂;深水開發經濟門檻高,可參考井的成本極高。
打破常規,技術可行、保證安全的
前提下最大限度降本增效
「陵水項目油藏最新的方案有較大調整,整體項目組要求我們這一路做以下幾方面工作……」「關於陵水17-2氣田開發防砂專題討論會的通知……」這兩封郵件發自2015年9月9日和2016年4月7日。
在技術攻關階段,這類交流探討郵件往來密集,清晰記錄了攻克每個難題的交流探討、成果小結、完善調整等過程。謝仁軍說,通過多方協調共同奮戰,項目組打破常規,攻下一個個難題。
如何把11口井連起來?研究總院項目組研發了以成本最小化為目標函數的水下井口布置綜合評估技術,確立了「獨立井口+集中式井口」相結合的水下生產系統總體布局,並設計出深水智能完井技術方案。「11口井如同海底閃爍的星星,我們是描繪海底『星空圖』的人。」鑽井專業負責人吳怡自豪地對記者說。
深水油氣藏蟄伏於上千米的海水和數百萬年沉積形成的岩層之下,安全鑽井窗口狹窄如「鋼絲」,鑽井液密度低則坍塌、高則漏失,怎樣保證鑽頭不偏不倚地安全穿過?項目組建立了適用於深水地質力學環境的安全密度窗口計算方法,設計出合理的井身結構與鑽井液密度,保障了所有開發井鑽井過程中安全無事故。針對本氣田儲層弱膠結易出砂特點,項目組優化形成一套適合於深水氣田長效防砂策略和工藝技術,從設計上避免了高速氣體中如果夾雜砂粒可能會刺壞管線而停產的風險。
針對井筒會產生環空圈閉壓力的安全風險,項目組創新了環空壓力解決措施,實現了環空壓力「收放」可控;建立的多因素深水套管柱設計方法,可保障深水油氣井筒「骨架」的健壯和長壽;研發的氣侵監測預警系統,為深水鑽井井控安全加碼。這些技術創新推動了相關企業標準的修訂升級。
與作業現場「零距離」,主要技術設計
方案和最終方案吻合度達95%以上
「陵水17-2項目即將開展海上井場調查,水下採油樹坐標相對可研階段部分井略有變化,請再次確認!!!」2017年3月24日,謝仁軍通過郵件在出海井場調查前與施工方確認溝通。
2019年3月17日,開鑽準備前謝仁軍收到來自分公司題為「關於陵水17-2氣田區域井場調查及地質災害風險提示」的郵件,項目組隨即針對相關問題進行討論,給出調整方案。
「從設計交付到項目實際作業過程,研究總院一直派專人跟蹤,掌握現場作業進度,並隨時與施工方溝通互動,保證設計與作業現場『零距離』。除了施工船隻以外,項目技術方案和最終施工方案吻合度達95%以上。」謝仁軍介紹,通常吻合度達到85%已算理想狀態:變更少對工期的影響小,可保障作業進度;部分材料需按設計方案提前購買,吻合度越高,成本越可控。
據悉,陵水17-2氣田勘探開發是踐行環保理念,加大清潔能源開發的重要舉措。投產後,將依託海上天然氣管網大動脈,解決粵港瓊等地的天然氣供應問題。
「『深海一號』能源站猶如一棵生長在深水海面上的參天大樹,深水鑽完井就是要建成在深水海底以下數千米深的生產井筒,就如同這棵大樹的主根,我有幸參與其中。3042封郵件見證了研究總院為陵水17-2氣田高效開發從源頭上奠定基礎的全過程,也記錄了研究總院具備1500米水深油氣田開發自主設計能力的成長。」謝仁軍說。
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