

日前,石油天然气行业专家小组表示,最新出现的十八个工业技术项目为全球寻找与生产石油天然气复杂工艺开辟了全新的更好途径。
由此,美国《E&P》杂志组织全球石油作业公司和咨询公司的工程师和工程管理人员组成的专家评审小组评定出了十八项“2014油气工程技术有特别贡献奖”的获得者,认可了油其服务公司和作业公司在上游石油工业的卓越成就。以下是所有获得者一些解决钻井作业效率问题的方案。
完井技术奖
斯伦贝谢地震矩张量反演
水力压裂作业技术进步的最新表现是地震矩张量反演(MTI),这是一种地震处理技术,它描述了源区微震能量传播的非弹性变形。它能帮助石油公司识别失效模式,分析裂缝面以及确定压裂作业中每个微震事件。
地震矩张量反演( MTI)提供了水力压裂处理储层的响应信息。它可以分析先前存在的裂缝系统和发育增加的裂缝系统或刺激生成的裂缝。作业者可以获得有关裂缝方位、体积生成和支撑剂分布的统计数字。如果确定射孔组的最佳点和定位提供具体结果的层位隔离是已知的,那么破裂后的生产力将得到增加。MTI的分析可以部署在单井或者各个阶段,并扩展到现场问题如复杂储层的井距和泄油。2013年年中期,斯伦贝谢推出了第一个商用的各向异性MTI服务,它在井下多井上进行操作,监测微地震作业。另外其它几个工艺步骤对调整现场中观测的各向异性的速度模型是必要的。这个结果为作业者提供了关于水力压裂级数和产生的机械变形的新信息。
使用MTI不需要增加处理水力压裂的新工具。它是Petrel勘探开发平台的一个软件补充。它的优势主要包括提供了完井分析有效性,可以更好地测定井距和有效的泄油体积,能够使厢全新的、直观的非专家技巧,以及描述所有裂缝网。
完井技术奖
TEAM Oil 压裂滑套
大多数水平井都是采用Plug andPerf分段射孔的常规方法进行完井的。投球驱动压裂滑套技术是一种较好的选择方法,但是其通常更适于裸眼井完井和注水泥分支井。投球驱动压裂滑套技术历史上一直使用递增式球,由于几何约束特性,这限制了注水泥分支井中的下套管数量。
据TEAM Oil Tools公司介绍,ORIO XL压裂滑套的设计允许大量套管下入,解决了常规投球驱动压裂滑套的局限性问题。一般而言,最大的分段数量能够通过这种专有设计允许下套管循环或套管投球时计数。一旦套管达到指定的周期位置,套管打开,确保增产作业开始。这与该公司的ORIO Toe阀相类似,压裂滑套的关键运动部件执行循环,其封装在套管三层以内,保护套管且免去压裂支撑剂。穿过90个套管和多个集群单独刺激的能力考虑到了新的压裂设计,这减少了地面额定功率的需求,它也把设定的支撑剂量传输到每一个单独的压裂滑套中。
虽然这些压裂设计规模更小,但是更有效、更高效。通过每个套管的有效速率要大于采用集群设计达到的速率,并且其使用了较少的地面额定功率。
钻井作业奖
贝克休斯地震随钻服务
贝克休斯SeismicTrak地震随钻服务提供震波波形初至时刻的实时数据,可以减少构造的不确定因素,有助于石油公司成功完成各种复杂条件下更安全钻井的勘探目标。
尽管地面地震资料有诸多不确定因素,尤其是在高风险、含盐油井和深水中,但是它们为现在钻探的大多数油井提供了依据。SeismicTrak服务允许石油公司在不阻碍整体钻井作业情况下实时豆新地面地震模型,其通过探测出重要的储层特性和潜在的钻井危险如断层和孔隙压力,减少了存在的不确定性因素。这种恶劣环境服务能够抵御深水钻井的各种严峻考验,当它面对速度不确定性、压力跃变、具有挑战性轨迹或是盐体附近,实践证明,它是非常有效的。
SeismicTrak地震随钻服务已在墨西哥湾垂直超深水中被部署应用。测量目标是把钻头放置在地震资料上,获得地下的速度控制,减少随钻目标区深度的不确定性,以收集一段操作时间内的有线等效数据集,用了不到十分钟的时间。
这种服务能够实时校正地下属性,不需要纠正任何模糊数据,给钻机提供了钻头位置的及时反馈信息和达到目标的最佳钻井路径。它提供的高质量数据免去了最初设计的垂直地震剖面钢丝绳的下入。
钻井作业奖
哈里伯顿多分支流入控制系统
多分支井的一个重要目标是提高油藏采收率,尤其是海上成熟油田。基础设施和钻井作业的高成本推动利用多分支技术最大程度接触油藏和智能完井实现优化生产。
哈里伯顿推出的FlexRite多分支流入控制系统( Multibranch Inflow Control即MIC)是一种多分支连接点完井系统,该系统允许各区段通过使用滤砂营防砂完井、膨胀式封隔器、流入控制设备和间隔控制阀门( ICVs),帮助石油产量达到最大化。
该系统提供了每个连接点的防砂,能够远程控制一个有三个或更多平台分支井中每个分支的流量,这无需高成本的水下干预方式。各种不同油藏的更大、更多的泄油所需的基础设施比较少。
多分支系统可以部署在单程完井系统,其由多个小井眼间隔控制阀门( ICVs)组成,通过TAML( Technology Advancement-Multilaterals)分级体系LEVEL 5级完井。MIC完井的数量不受限制,每个间隔控制阀门( ICVs)在每个连接点隔离。各个区段的生产或注入都能得很好得到控制和管理,阻滞见水/气,优化生产。
世界首个多分支井LEVEL 5级完井通过三个区段(剖面)的远程控制流入完成了北海巨型气田特洛尔气田( Troll field)的半潜式钻井平台。10-in MIC系统安装了三个流入控制阀,它们的操作都很成功。
海上油田主要是一个气田,先前被认为厚气顶所覆盖的薄含油层的生产是不经济的。而使用多分支系统提供防砂是非常重要的。
地质科学奖
PGS拖缆电磁系统
拖缆( Towed Streamer)电磁( EM)系统将使石油天然气行业囿时记录地震资料和电磁数据。常规的可控源电磁法( CSEM)是以海底上的记录节点为基础的。接着向前和向后移动的船只发出一个恒定信号,直到实现足够的信噪比( S/N)。这包括接收站的部署与收集,速度缓慢且成本高,执行的采集没有深入了解所记录数据的质量。
采用拖缆( Towed Streamer)电磁( EM)系统,源端和接收机被牵引在一个采集部署方法中,这类似于2-D地震勘探,且该系统确实可以与2-D地震组合同时使用。采用该系统的主要问题是当接收机偶极子在导电海水中相对地球电磁场中移动时产生的噪音问题,但该系统现在获取了与基于CSEM常规节点S/N的数据。
为了获得最有价值的拖缆( TowedStreamer)电磁数据,必须和3-D地震数据相结合。这种方法被称为地震EM反演,由地震确定的稀疏层深度模型用于显示没有弹性约束的电阻率范围。反演工作流程应用于复杂地质区域,如稠油油田。数据质量非常好,信噪比低,且整体数据的不确定性大约为5%。
钻井作业奖
Smith Bits旋转PDC刀具
Smith Bits的ONYX 360旋转聚晶金刚石复合片( PDC)切削齿代表了切削齿技术的一大进步。ONYX360切削齿可以在钻井过程自由旋转360度。与常规固定切削齿不同,它可以持续提供给岩石一个新的切削面,延长了各个旋转刀具有多种优势,包括延长钻头寿命,提供机械钻速( ROP),减少切削齿的磨损。
钻探最恶劣地区之一是花岗质砂岩地层。石油公司挑战的是通过砂岩钻探61/8-in横向气井剖面,该砂岩具有德克萨斯州狭长地区花岗质砂岩储层的特征。Smith Bits设计工程师使用斯伦贝谢的IDEAS钻头设计平台设计出一个具有ONYX 360切削齿的MSiR613 61/8-in PDC钻头,其在战略上可以定位在计算机程序确定的七个
石油公司使用ONYX 360配备的钻头钻探1,558-m(5,113-ft)横向气井剖面的476m(1,562ft),速率为7.6 m/hr( 25ft/hr)。机械钻速提高了44%.钻进进尺增加了57%。
HES奖
贝克休斯双燃料压裂服务
贝克休斯的Rhino双燃料水力压裂泵燃烧天然气和柴油的混合物,可以减少柴油使用率达到70%,且没有水马力损失。
双燃料服务使用天然气取代了改装的柴油机中的一大部分柴油。双燃料发动的压裂泵符合美国环境保护署排放标准。该服务也有利于确保压裂作业符合氮氧化物和非甲烷碳氢化合物排放Tier 2规定。此外,由于双燃料服务使用天然气作为功率来源,该服务能减少作业现场的燃烧活动。
双燃料泵的替代率达到50%,仅仅依靠柴油引擎运转的时间可以延长两倍,几乎免去了加燃料,这就把泄漏风险降到了最小。作业过程中减少燃料供给需求量也降低了燃料运输成本,减少了由大卡车远距离、长时间的行驶造成的危险。当只用柴油为压裂作业供给燃料时,供给链是非常复杂的,且成本在每一个环节都增加。贝克休斯的双燃料服务能够进入井口或是管线气,从而简化后续工作,实现运转效率最大化。
贝克休斯首次将水力压裂装置转化为双燃料时,在鹰福特页岩中展开了第一次双燃料泵送作业,作业者使用该技术,减少了柴油的消费量,降低了排放。至今,贝克休斯已在北美加速了其双燃料服务的部署,预计在2014年全年双燃料服务将达到最大的市场份额。

