Инновации ведут к развитию сложных нефтегазовых технологий, чтобы помочь в энергетической трансформации и модернизации

Новая научно - техническая революция и промышленные изменения меняют глобальную инновационную карту и глобальную экономическую структуру. Недавно открылась 24 - я Китайская международная выставка нефтехимических технологий и оборудования (CIPPE2024). Инновации, интеллект, низкий уровень углерода и охрана окружающей среды являются основными направлениями развития нефтегазовой промышленности Китая. На выставке китайская нефтехимическая промышленность представила недавно разработанную машину для ремонта скважин XJ27,5 млн. м, первый в Китае крупномасштабный антисернистый компрессор класса миллион кубических метров и многие другие инновационные технологии и продукты, которые являются первыми или первыми в отрасли.

В тот же период на выставке также состоялся второй форум ректоров Академии нефтяных технологий и оборудования и 16 - й Международный конгресс нефтегазовой промышленности, на котором эксперты обменялись научно - техническими достижениями в области нефтегазовых инструментов, приборов, оборудования и других областях, связанных с нефтегазовыми инструментами, приборами, оборудованием и другими ключевыми технологиями, в рамках темы « Инновации и руководство развитием сложных нефтегазовых технологий для содействия энергетической трансформации и модернизации».

Изображение данного издания предоставлено такими экспонентами, как Китайская нефтехимическая компания

* Настоящий журналист Цинь Цзысинь Вэй Цзяки

Следуя тенденции и пользуясь ею, область энергетической науки и техники Китая постепенно переходит от « догоняющего сторона» к « лидеру». Среди них интеллектуальное « интеллектуальное» производственное оборудование нефтегазовой промышленности, основанное на национальных потребностях, тенденциях промышленности, срочной трансформации, благодаря совершенствованию технологического процесса, технологической трансформации и инновациям в области зеленой продукции, способствовало оптимизации и модернизации цепочки поставок в цепочке нефтегазовой промышленности, неуклонно захватывает командную высоту будущего промышленного развития и освобождает более активные факторы для новых качественных производительных сил.

Стремитесь взять на себя инициативу в освоении новой области « нефтегазовых ресурсов на глубине 10 000 метров» во всем мире

Академик Китайской инженерной академии Сунь Цзиньшэн отметил: « Глубокая сверхглубина является важной стратегической областью замены нефти и газа в Китае, содержит 39% оставшихся нефтяных ресурсов и 57% оставшихся газовых ресурсов, прогнозируется, что на глубине 10 000 метров все еще есть большое количество нефтегазовых ресурсов. Сверхглубокие месторождения нефти и газа в Китае в основном распространены в Таримском, Сычуаньском и других бассейнах. В настоящее время глубина бурения и завершения скважины в Китае превысила 9000 метров, но особенно глубокие породы сложны, сверхвысокая температура, сверхвысокое давление, сверхвысокое напряжение, сверхвысокая соль и другие « четыре сверх» условия, что приводит к большому риску бурения, трудному контролю качества проекта, реализации безопасного и эффективного бурения скважины на 10 000 метров, по - прежнему существует разница в мощности. Необходимо срочно решить серьезные проблемы, вызванные такими факторами, как особая глубина и экстремальное температурное давление, создать высококачественное буровое оборудование и инновационную производственную цепочку, взять на себя инициативу в освоении новой области « нефтегазовых ресурсов глубиной 10 000 метров» во всем мире.

Глубокое проникновение на Землю - это стратегическая научно - техническая проблема, которую мы должны решить. Проект на глубине 10 000 метров будет эффективно способствовать прорыву в крупных технологических и технических исследованиях и крупных инженерных проектах, заложит ведущую международную позицию Китая в области нефтегазовой инженерии на глубине 10 000 метров и обеспечит высокий уровень самостоятельности в нефтяной науке и технике.

Человеческий зонд давно покинул Солнечную систему. Тем не менее, диаметр Земли составляет почти 6400 километров, а толщина континентальной коры также превышает 30 километров, а максимальная глубина бурения человека до сих пор не превышает 13 000 метров. С 1970 - х годов за рубежом осуществлялось бурение специальных глубоких скважин, Советский Союз, США, Германия и другие страны завершили бурение более 20 000 - метровых глубоких скважин, в основном разведочных скважин и горизонтальных скважин большого смещения, с вертикальной глубиной более 10 000 метров три скважины, из которых советские скважины SG - 3 ознаменовали начало глубокого бурения человека в эпоху 10 000 метров, бурение занимает 23 года. Сунь Цзиньшэн сказал, что проект по бурению глубокой скважины на глубине 10 000 метров является проектом века, а также неизбежным выбором для развития геологии нефти и газа и оборудования в нашей стране. Он представляет собой самый высокий уровень бурения в современном мире и является сложным систематическим проектом, известным как « суперинжиниринг».

Ян Лицян, заместитель главного инженера по нефти Китая, исполнительный директор и секретарь партийного комитета, В последние годы быстрое развитие технологии сверхглубоких скважин в глубоких скважинах, Автоматизированная буровая установка глубокой скважины, расширение конструкции ствола скважины, бурение под давлением, высокоэффективное долото PDC, буровой раствор, высокоэффективная закупорка и высокопрочный цементный раствор, а также ряд ключевых технологий, таких как автоматизированное крепление скважин, глубокие непрерывные трубопроводы, высокое оборудование, передовые инструменты, основной вспомогательный агент, прорыв, 8000 - метровое сверхглубокое бурение скважины нормализовалось, первая скважина Tako 1 уже преодолела 10 000 метров, продвигается к целевой глубине 11 100 метров и достигла отметки в 8500 дней в Китае, Он стал сверхглубокой державой глубоких скважин. Достижения в технологии и оборудовании глубоководных сверхглубоких скважин обеспечивают мощную техническую поддержку для разведки и разработки сверхглубоких нефтегазовых пластов и обеспечения национальной энергетической безопасности, Он ведет к изменению модели развития нефтегазовой отрасли.

Сунь Цзиньшэн отметил, что опыт бурения специальных глубоких скважин в Китае и за рубежом приносит следующие откровения: во - первых, конструкция корпуса скважины является ключевым, инженерное проектирование должно оставить больше места, размер завершения скважины должен быть большим, использование с расширением скважины, расширительной трубы и других нетрадиционных средств для расширения конструкции корпуса скважины очень эффективно; Во - вторых, инструменты, приборы, рабочая жидкость ствола скважины, устойчивая к высокой температуре и высокому давлению, является ключевым моментом; В - третьих, мониторинг, раннее предупреждение, контроль безопасности очень важны; В - четвертых, сверхглубокое оборудование для буровых установок и высокопрочные и легкие буровые трубы являются гарантией. В настоящее время отечественные наземные буровые установки, верхний привод, бурение под давлением, расширительные трубы, буровые растворы на основе нефти высокой плотности, скважины с большим перепадом температур и другие ключевые технологии достигли больших успехов, близки или достигли международного передового уровня; По - прежнему существует разрыв с зарубежными странами по таким аспектам, как расширение конструкции корпуса сложной сверхглубокой скважины, высокотемпературное контрольно - измерительное оборудование, вертикальное бурение, высокоэффективное долото, высокотемпературный расширитель скважины, высокопрочные буровые трубы низкой плотности, высокопрочные высокоплотные солевые буровые растворы, высокотемпературные и высоковольтные отвердительные скважины и инструменты для завершения скважин. Необходимо усилить исследования по двум аспектам: геомеханике, гидродинамике, механическому механизму действия колонн труб и механизму регулирования в экстремальных условиях скважины глубиной 10 000 метров; Свойства и механизм отказа металлических / неметаллических материалов в условиях высокой температуры и высокого давления, высокой коррозии и сложных напряжений.

Ускорить продвижение нетрадиционных технологий и оборудования для эффективного развития нефти и газа

Сланцевая нефть и газ, плотная нефть и газ в Китае широко распространены, огромные запасы, низкая степень использования, в основном распространены в таких бассейнах, как Сычуань, Ордос, Джунгар, Сонляо и Бохайский залив.

Разрыв объема горизонтальной скважины является ключевой технологией для решения проблемы эффективной разработки нетрадиционных нефтегазовых месторождений. Го Цзяньчунь, ректор Юго - Западного нефтяного университета, который много лет занимался исследованиями, связанными с разрывом, сказал, что в настоящее время в Китае сформировалась нетрадиционная технология преобразования объемного разрыва скважин горизонтального уровня с большим объемом выбросов, большим количеством жидкости, плотной резкой и навязыванием песка в качестве основного органа. Сланцевая нефть и газ и плотные нефтегазовые коллекторы в крупных бассейнах Китая получили лучшие результаты преобразования и продемонстрировали широкие перспективы применения.

В настоящее время нерегулярное накопление нефти и газа имеет следующие явления: во - первых, диверсификация режима песка, проектирование некоторых параметров песка и оптимизация параметров насоса не имеют теоретического руководства и уместности, изменение процесса насоса приводит к частым аномалиям давления строительства, пробкам песка в процессе строительства и другим явлениям; Во - вторых, процесс расщепления сланца под давлением был обновлен с 1.0 до 2.0, плотность трещин и объем преобразования значительно увеличились, прочность песка увеличилась в 2 - 3 раза, но поздние испытания и производство показали, что размер и производительность не соответствуют; В - третьих, плотный газ использует технологию разрыва высокой плотности, средняя производительность одной скважины увеличивается более чем в 7 раз, но более быстрый регрессия, в то же время некоторые скважины после разрыва большого количества песка, максимальный выход песка из одной скважины достигает 180 кубических метров (коэффициент выхода песка 6,7%).

Го Цзяньчунь сказал, что в основном поддерживающий агент в трещине движения и оседания проблемы, в основном для следующих пунктов: во - первых, большое количество поддерживающего агента накапливается в основной трещине, ветвь шва в жидкость не входит в песок, эффективный объем поддержки невелик; Во - вторых, короткое расстояние доставки на плоскости опорного агента, быстрое оседание в нижней части трещины вертикально; В - третьих, при низком давлении скользящей воды скорость выхода волокон высока, профиль оседания опорного агента и длина шва улучшаются неэффективно. Это также включает в себя научную проблему многоступенчатой поддержки сложных щелевых сетчатых пород - опорных агентов - разрывных жидкостей - волокнистых связей при высоком напряжении, суть которой заключается в многофазном турбулентном процессе твердой жидкости в сложной системе (слизистой разрывной жидкости, опорного агента, временного блокирующего агента, волокна и т. Д.). Чтобы достичь увеличения длины плоского покрытия и высоты продольного покрытия, необходимо « доставить»; Чтобы реализовать « вторичный, микрощель», чтобы получить эффективную поддержку, нужно сделать « войти в год»; Чтобы добиться значительного снижения скорости выхода песка после стабильного разрыва песчаной насыпи, необходимо « хорошо уложиться».

Преобразование глубоких плотных / сланцевых нефтяных и газовых залежей предъявляет более высокие требования к объему и направляющей способности трещинной сети, а построение максимизации объема трещин и оптимизации пропускной способности при ограниченном количестве песчаной жидкости является важным средством достижения экономии и повышения эффективности. Го Цзяньчунь представил высокоэффективную технологию укладки опорного агента, чтобы доставить опорный агент в трещины на всех уровнях, реализовать долгосрочное эффективное соединение основного шва + ответвления + микронаторной трещины, расширить эффективный объем поддержки трещины, обеспечить новый технический путь для высокопродуктивной и стабильной добычи в плотных / сланцевых нефтегазовых месторождениях.

Лю Цинъю, партийный секретарь Чэндуского политехнического университета, считает, что существующие технологии не могут обеспечить безопасную, зеленую и эффективную добычу нетрадиционных нефтегазовых ресурсов, таких как глубокий сланцевый газ. Необходимо срочно изучить новые технологии и оборудование для бурения скважин. Интеллектуальное бурение скважин, как ожидается, приведет к эффективному освоению нетрадиционных нефтегазовых ресурсов. Он предложил концепцию и программу « Интеллектуальной буровой системы будущего», то есть использовать интеллектуальный робот + интеллектуальное долото для наблюдения и обнаружения процесса бурения, направлять процесс бурения с помощью передачи реальных данных под скважиной через связь, корректировать геологические модели и реализовывать интегрированное интеллектуальное бурение в геоинженерии. В будущем следует сосредоточиться на следующих аспектах: во - первых, цифровое трехмерное визуализированное геологическое моделирование, глубокие геологические условия пласта сланцевого газа на юге Сычуани более сложны, существующие технологии по - прежнему затрудняют точное прогнозирование микроструктуры коллектора, необходимо срочно построить многофункциональный, многомасштабный и многоструктурный пул данных, такой как сложная структура, микроструктура, система естественных трещин, использовать алгоритмы искусственного интеллекта, прозрачно представлять трехмерные геологические тела, поддерживать высокоэффективное бурение и разрыв под давлением; Во - вторых, интеллектуальные буровые исследования, в том числе интеллектуальные буровые установки, интеллектуальные долото, интеллектуальная геологическая ориентация, буровые тяговые роботы и так далее; В - третьих, для глубокой разработки сланцевого газа с большим потреблением воды, серьезной потерей комплекта и другими проблемами, изучение многоветвяного горизонтального скважинного робота - целевого взрыва - метода гидравлического композитного разрыва под давлением, с помощью робота - мишени для доставки взрывчатых веществ до многоветвистого горизонтального взрыва скважины, чтобы создать сложную трещину, гидравлическое расширение взрывной трещины, формирование сети трещин, для достижения глубокого зеленого, эффективного и интеллектуального развития сланцевого газа; В - четвертых, разработка экспериментальной системы моделирования бурения скважин с использованием интеллектуальных роботов под землей является предпосылкой и важной гарантией для реализации разработки и применения ключевых технологий и оборудования для интеллектуального бурения скважин. В этой области в стране и за рубежом все еще есть пробелы, которые должны быть разработаны самостоятельно.