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(1)通過對氣相、液相色譜、紅外等光譜進行分析的光譜分析設備。
(2)通過對生物、實體、偏光等進行觀察所使用的顯微鏡觀察儀器。
(3)通過對樣本進行同位素質譜分析、電鏡掃描等的大型分析儀器
以上這些分析儀器通過對勘探開采出的油氣樣本進行物理、化學性質的分析,可以對油氣資源的性質以及是否含有油氣資源等的分析發揮出重要的作用。現今,隨著科技的發展,各種分析儀器更是向著自動化方向快速發展。
在石油地質分析中所使用的技術主要分為有機地化方面和沉積及儲蓋層方面的的分析技術,其中在有機地化方面所使用的分析技術主要有:巖石超臨界提取技術、烴源巖模擬實驗技術、有機巖石學分析測試技術、有機同位素分析技術等,通過以上這些分析技術可以有效的對樣本中有機質的烴含量及形成烴的能力等進行分析。沉積及儲蓋層方面的分析技術主要有:儲層地球化學研究方法、成巖作用于模擬實驗技術、油藏地球化學及油藏注入史研究等,以上這些技術通過對油氣資源的存儲環境以及巖石的地質分析從而得出油氣資源存儲的重要信息。
3新的石油地質分析測試技術的發展應用
3.1同位素分析測試技術
通過對勘探樣本進行同位素進行分析可以有效的得出沉積有機質母質的類型,從而對油氣源的分析對比有著重要意義。在原先的分析中,由于受到時代和技術的限制,造成分析只能局限于烴類及碳類物質的某一方面,但是隨著科技的進步以及油氣運移過程中的物質分異及同位素的分餾作用,可以使得單體烴同位素的分析得到更為廣發的應用,同使用此種技術可以極大的提升在油氣資源的劃分、油氣源對比工作中的精度。而通過使用新技術可以對氣態烴的碳同位素特征進行熱解模擬實驗從而模擬油氣資源在地下的存儲情況。
3.2輕烴分析測試技術
輕烴分析主要是指對于天然氣、原油等的輕烴分析,對于輕烴的成因和開采得益于輕烴測試技術的應用,隨著科技的進步和廣大科技工作者的不懈努力,現今對于輕烴的分析技術已經較為完善,現今已經形成了油—氣—源巖三位一體的對比分類研究能力。其中對于天然氣輕烴的指紋分析可以有效的對天然氣的來源進行分析,通過對天然氣干氣使用低溫或吸附的方法來得出輕烴,通過對輕烴進行分析可以得出較普通的天然氣烴更為全面的數據。而對于原油的輕烴指紋分析則主要是通過對原油輕烴的資料進行分類對比,從而可以對烴類的運移進行研究和對油層的連通性進行對比分析。在以上這些分析技術成功完成了對天然氣和石油的輕烴分析以后,在完成對于巖石的輕烴分析則可以實現油、氣和巖石三者同位一體的分類,從而實現對于原油和天然氣的運移分析以及對于原油油源的分析追蹤。現今,我國自主研發的使用特殊的有機溶劑來對巖石中的輕烴進行分離提取可以有效的滿足實驗室對于烴類物質的分析需要。
3.3對油氣資源中的含氮、氧化合物進行分析測試的技術
對于勘探樣本中的烷基苯酚以及含氮的化合物進行分布以及所具有的含量進行分析可以有效的得出油氣運移以及油氣資源的聚集和形成有著重要的意義,其中,含氮類的有機化合物是原油以及油巖中的一種非烴類的化合物,其在原油中的含量較低。由于其在原油中的含量較低,因此在對其進行分離時的難度較大,現今,通過不懈的研究發展出了一種新的通過對色譜和質譜進行過對比分析從而對含氮化合物的成分進行分析,現今使用此種方法已經能夠完成對40多種含氮類化合物的分析鑒定。
3.4對于包裹體分析測試技術流體
包裹體熱力學研究是一門較為年輕的學科,其是最近20年中發展起來的新技術,其主要是通過對巖石以及礦物中的流體介質的性質進行分析,從而確定烴類物質的運移方向以及存儲位置等,為石油的勘探帶來方便。
1.合作方式:以公司為主包方與民營鉆井隊合作共同投標獲取工作量。今年中標卡拉姆卡斯和熱的拜區塊72口井,側鉆井由我公司承擔,直井和水平井則和民營鉆井隊平均分配工作量。
2.合作內容:由民營鉆井隊提供施工人員和設備,公司提供套管、完井工具等大宗物資。3.合作規模:目前代管鉆井隊伍6支(其中華盛達5支,濱里海1支),預計全年完成進尺7萬米。
(二)哈薩克斯坦克孜洛爾達項目
1.合作方式:與KAM油田公司簽有戰略合作協議,大包80%的作業井,由于自有鉆機數量不夠,無法在KAM油田公司合同規定時間內完成大包合同,因此將部分工作量拿出與民營鉆井隊伍展開合作。
2.合作內容:由民營鉆井隊提供施工人員和設備,公司負責井隊搬遷。3.合作規模:目前民營鉆井隊伍3支(其中海隆2支,華油1支),預計全年完成進尺2.9萬米。
二、資質管理方面的做法
公司始終將資質審核作為開展合作的關鍵,首先,通過銀行提供信息,審核民營企業資產負債情況,優選信貸良好企業合作。第二,通過安監網等途徑,審核民營鉆井隊是否取得有效的五大證件(即:營業執照、地方安全生產許可證、稅務登記證、組織機構代碼證、開戶行許可證),其中地方安全生產許可證、營業執照必須注明可從事油氣井鉆探施工,堅決不與證件不全或持假證民營企業合作。第三,嚴格按照油田公司作業要求,審核民營鉆井隊設備和人員資質,要求必須提供設備、設施購置發票、產權證明以及主要生產設備的相關資料,其中井控設備的檢測必須是中石油指定的檢測機構,其他關鍵設備檢測必須是由中石油認證的服務方,員工必須取得中石油認可的安全證件。
三、下一步合作思路和改進措施
總體思路是做到民營鉆井隊與公司自營隊伍“安全同標準,管理同水平”,重點是抓好以下五個方面:
(一)強化市場開發。繼續站穩抓牢現有市場,同時持續開發長慶油田鉆井市場和專業化服務市場,嘗試開展管理輸出業務,確保代管業務規模穩步拓展。
(二)強化運營管理。嚴格審核,優選管理好、能力強的隊伍,淘汰落后隊伍;加強制度建設,進一步規范生產運行管理;完善設備配套、檢查驗收標準;建立代管項目內部競爭機制,工作量實行內部招標分配。
(三)強化組織保障。加強企地協調,提前安排部署各井隊生產,全力做好技術支撐和物資保障,開展勞動競賽,確保生產工作高效、高質量運行。
專業核心課程項目的選取大多來源于大型石化公司生產崗位,校內的生產實訓裝置與大型石化公司生產一線裝置相比較,差距太大。導致工作任務項目化在實施過程中難度較大,有很多任務根本無法實施,最終導致項目化專業核心課程又回到了傳統的授課模式。
2.專業教師缺乏實踐性
高等職業教育要求教師具備“雙師”素質,并不是拿到了“高級工證”或“技師證”就屬于“雙師”型教師。學院石油化工生產技術專業教師的結構不合理,老教師具有一定的企業生產經驗,但教育理念過于傳統。青年教師學歷層次較高,專業理論功底較扎實,但由于從教時間短,又缺乏實踐操作經驗和實踐技能。絕大部分教師對教育教學理論了解不深,對職業教育教學規律把握不準,對教育教學技藝應用不夠熟練。
3.企業參與度不足
對學生生產實踐能力的培養,只是基于企業,而企業本身并沒有較好地參加到學生實踐能力培養中來。目前的校企合作只局限于把企業的生產能手、技能專家等召集到一起討論課程的開發,往往忽略了課程的實施環節。聘請的企業兼職教師并沒有真正參與到教學當中去。另外企業作為“校企合作”伙伴,對項目化教學的支持也不夠。有些任務的實施是需要在企業生產一線進行的,但往往由于客觀原因導致學生進不了工廠。
4.學生缺乏社會責任感
化工專業畢業生的就業崗位大多需要倒班,有些工廠離市區還很遠。一些畢業生下不去、扎不深、留不住、難干好,跳槽現象較嚴重。
二、創新人才培養模式的思考
1.職業崗位分析
從近幾年的石油化工生產技術專業畢業生的就業情況來看,畢業生的就業崗位有6類:一是生產一線的操作崗位。從事化工生產的操作、調試、運行與維護,這類人員占調查人數的30%。二是生產一線的技術崗位。從事化工產品的質量監督與控制等,這類人員占調查人數的40%。三是生產管理崗位。從事生產組織、技術指導和管理工作,如,工作在企業或公司的計劃科、生產科、企管辦等,這類人員占調查人數的15%。四是產品的銷售、售后的技術服務等崗位。這類人員占調查人數的5%。五是產品的開發、科研、制圖等工作崗位。這類人員占調查人數的5%。六是行政管理和個體、其他等崗位。這類人員占調查人數的5%。以上調查結果表明,高職高專石油化工生產技術專業是培養生產、管理、服務一線需要的、具有綜合能力和全面素質的技術技能型人才。畢業后,學生主要從事成熟技術與管理規范的相關工作。如,操作與維修人員、工藝技術人員和管理人員等。從學院對2011屆和2012屆畢業生進行調查的結果顯示,畢業生認為,本專業最需要改進的地方是“實習和實踐環節不夠”。這可以看做是社會對高職高專化工專門人才規格要求的直接反應。
2.職業能力分析
職業能力是確定專業培養目標的依據,良好的職業道德和職業素質是學生未來做好所從事工作的前提和基礎,沒有良好的職業道德和職業素質不可能做好職業工作。化工行業對高職石油化工生產技術專業人才的職業能力要求包含:操作能力、認知能力、表達能力及其他的相關能力。(1)操作能力是履行崗位職責的動手能力。包括:崗位需要的職業技能。如,化工儀表、儀器的操作及使用和計算機的操作等。基本的實驗能力及設計能力,要求理解石油化工生產技術工作的內容要求和操作程序,掌握應知應會的職業技術規范,具有處理生產中出現的事故,一定的維修化工設備的能力等。具體的項目是:化工現場的操作、工藝流程編制實施、工藝參數的調整規范、緊急事故的及時處理和技術改進等。(2)認知能力是指獲取知識和信息的能力,觀察和判斷臨場應變的能力,運用所學專業知識分析解決實踐問題的能力,以及進行技術革新和設計的創新能力等。(3)表達能力是指語言表達、文字表達和數理計算及圖表展示的能力。(4)其他相關能力主要指,組織管理能力、自我發展能力和業務交往能力及社交能力。能將工程設計轉變為工藝流程,將管理規范轉化為管理實效。具有學習小知識、接受新事物的本領,并能自覺開發、充分發揮自身優勢。能夠處理好業務關系和人際關系,善于與人合作交流,并能溝通、協調橫向關系與縱向領屬關系。
3.創新人才培養模式
結合新疆經濟發展需要大量石油化工行業的技術技能型人才的實際,構建出適合化工生產特點,符合人才培養規律的“校企共育、教訓融合”的人才培養模式,按企業崗位能力要求設置課程教學內容和教學環節。(1)優化專業核心課程體系。根據學校辦學定位,煉油化工行業對專業人才培養的要求,以職業綜合能力為核心,與行業企業合作進行基于工作過程的課程開發和設計,形成“工學結合”特色鮮明的專業核心課程體系(見圖1)。(2)教學環節安排。第一學年進行職業基本素質能力培養,在學校主要進行英語、計算機等職業素質課程和部分職業通用技術知識的學習。第二學年、第三學年安排學生開展模擬訓練和實訓,并以工學結合的方式在企業頂崗實習,實現教學、實習、就業、工作的緊密結合,提高學生化工專門技能。(3)課程教學實施過程。課程教學實施過程做到“四合一”,即理論與實踐融合,仿真模擬與實際操作結合,教室與實訓室整合,以及教師與師傅配合等。從而強化學生石油化工生產操作能力,提高學生職業素質,實現企業與學校在石油化工技術技能型人才培養中的深度融合。
在石油地質勘探的發展過程中,物探技術占據著重要的地位。物探技術是指人為地對地質進行人工地震波,利用彈性波反饋地質信息進行勘探作業。由于可以有效降低成本、提高勘探效率,這種技術目前已廣泛應用于油氣地質勘探。隨著社會經濟、科學的創新與發展,除了反射地震技術、數字地震技術、三維地震技術外,更加先進的高分辨率油藏地震技術四維監測技術也開始得到應用。同時,與高新技術相匹配的設備也得到了不斷的提高改進。物探技術的不斷發展對于提高勘探效率,降低勘探成本作出了突出的貢獻。
2.測井技術
計算機技術與電子信息技術的進步為測井技術的創新和發展創造了堅實的技術基礎。在生產過程中,利用計算機技術完成包括測井數據采集、處理和分析技術的成像測井技術,是現如今測井技術中較為前沿的一種。相對于傳統的數據測井技術,成像測井技術不僅可以提高數據傳輸的質量和速度,還能在測井過程中,將現有的數據轉變為圖像,從而提高數據的真實性和準確性。還有其他前沿技術像快速平臺測井技術、隨鉆測井技術、核磁共振技術以及套管徑測井技術等也都取得了相應的發展。有了這些技術,在勘探工作人員的實際工作中,就可以根據不同的地區、地質、地理情況去選擇恰當的勘探技術。
3.虛擬現實技術
隨著計算機技術發展的突飛猛進,三維地震模擬方法和技術取得快速的發展。所謂虛擬現實技術就是基于計算機輔助可視化環境與大屏幕可視化環境等多種系統,將石油地質勘探過程中所得地質數據用三維動態模擬模型的方式顯示出來的技術。將數字化的勘探平臺轉變為可視化的勘探平臺,將節約大量的人力物力,大幅度提高石油勘探的工作質量。在石油勘探常規工作中,虛擬現實技術可在大屏幕上直觀地顯示勘探過程中的情況,不僅能夠提升問題決策的準確性,還能夠提高各學科工作組的配合效果,使得勘探工作更快速,更準確。
4.空中遙測技術
空中遙感技術是指通過地震源和石油地質探測儀器以及相關軟件進行遙測勘探來快速準確地找到油藏的新技術。空中遙感技術多為以無人機攜帶遙測勘探設備,保持低空飛行時快速測量地面下的地質。通過傳輸網絡為數探信號,提供多重傳輸路程,以降低失真度,將遙測結果傳輸回數據中心。無人機對起飛降落的場地要求不高,可以適應人們難以到達的環境,可以代替勘探人員勘探多種復雜地形,真正做到無障礙化勘探。另外,空中遙感技術通過集成電子部件,可以適應任意角度的測量條件。通過遙感,可以記錄地面三條正交軸線的運動情況,提高石油地質勘測數據的分析能力。使用空中遙測技術,勘探人員就可以不受地形的限制,達到事半功倍的勘探效果。
5.光纖傳感技術
光纖傳感器本身具有高靈敏性、抗電磁干擾性、可塑性等性質。其中,對于石油監測井光纖傳感技術最重要的就是可靠性和能源消耗低。光纖傳感器無論是在高溫還是高壓的嚴酷環境下都能保持高度的靈敏性,這就保證了勘探效果的準確。目前光纖傳感器大量應用于油藏監測井下的P/T傳感。除此之外,光纖的可塑性導致其可以適應任意環境,任意體積,這就使其使用前景更加廣闊。
6.層序地層學技術
層序地層學主張對現有材料進行重新檢測,對沉降相關的問題進行回顧,從時間空間的四維的角度去看待巖層分布。運用精細層序地層的劃分對比技術,建立油田乃至油藏級儲層的成因對比骨架。研究在構造運動、海面升降、沉積物供應和氣候等因素控制下,造成相對海平面的升降變化及其與地層層序、層序內部不同級次單位的劃分、分布規律;研究其相互之間的成因聯系、界面特征和相帶分布。以建立更精確的全球性地層年代對比、定量解釋地層沉積史和更科學地進行油藏以及其他沉積礦產的鉆前預測,從而提高石油地質勘探的效率。
二、石油地質勘探技術發展中的注意事項
1.增強能源開發的合理性
我國目前能源開發正在處在一個快速發展的階段,在收獲成績的同時也存在著一些問題。能源的開發勢必會帶來環境的污染,由于管理體制的不完善,每年的礦難也是頻頻發生。能源開發是利國利民的事業,石油勘探企業要以社會利益為主,增強開發的合理性,降低生產成本是統一的,不是互相違背的。所以如何在能源開發過程中加強安全管理和環境治理是我國能源開發過程中的一個長久的話題。
2.不斷進行技術創新
計算機仿真技術給勘探技術帶來的發展是有目共睹的,所以我們更要大量引入高新技術來提高勘探質量和綜合勘探水平。新技術的應用能夠提高勘探效率,節省人力、財力,這對于我國的油氣資源更好地面對市場競爭大有裨益,對于節約我國油氣資源開發的成本有著重要的意義。
在石油企業發展的歷史長河中,技術創新起到了重要的作用,它是石油企業不斷發展的動力,如果缺少技術創新,石油企業不可能走的很遠,只能最終被社會所淘汰。在我國80年代初期,那時的石油企業技術尚未成熟,不能滿足生產需要,于是根據需求研發了噴射鉆井技術,該技術的研發使當時的石油產業發生了質的改變,不僅解決了鉆井效率低的問題,更是極大的提高了生產效率,這也使石油企業感覺到技術的重要性。當時間到達90年代時,石油企業研究開發了新的技術—水平井鉆井技術,該技術的開發使用極大的解決了老區油田開采難度大的問題,提高了開采效率。
1.2石油企業技術創新是提高競爭力的重要手段
當今社會是比拼技術能力與技術創新的社會,在世界經濟一體化的背景下,石油企業面臨的不僅僅是國內的競爭壓力,更有國際石油企業的競爭壓力,要想提高企業的競爭力,就必須不斷進行技術革命,將世界一流的科技技術應用于實踐之中。在國際市場上早已經注意到技術革新的重要性,如早前世界著名的石油公司埃克森研制的“地質導向鉆頭”,該技術可以根據地下油層的變化而自動調整鉆探參數,不僅提高了鉆井效率更是降低了成本。在如此嚴峻的形勢下,石油企業必須要增強危機感和緊迫感,堅持技術革命路線,加快改革步伐,只有這樣才能提高石油企業的競爭力。
2石油企業技術創新的主要途徑
2.1適當的技術引進
不可否認,當前我國石油企業的技術能力的確與國際石油企業有差距,尤其是一些高端核心技術,鉆井配套設備等方面,而且在鉆井效率與油氣采集率等方面也有明顯差距。所以如果我們想提高石油企業競爭力,就必須適當的引進國外先進的技術和設備。在我們技術水平處于欠發達階段時,可以先進行使用與模仿,后進行自主研發。
2.2加大石油企業技術創新的力度
石油企業在引進國外先進技術與設備的同時,更要加大企業自身技術創新的力度,不能只是一味的引進和使用,而忽略自身的技術發展,相反更應該樹立堅持技術創新的信心,只有這樣才能提高我國石油企業在國際中的地位,趕上甚至超過世界的先進水平。例如早在20世紀90年代,勝利油田從美國進口過水泥攪拌技術,由于當時的固井施工過程中用的水泥需要人工攪拌,人工攪拌不僅效率低,質量差,而且浪費大量的人力資源,所以亟需引進新的技術,在引進美國水泥攪拌設備后,雖然其解決了攪拌效率低的問題,但是其自身也有一些缺陷,例如適用范圍小等缺點。所以該企業技術人員大膽的對該技術進行改造,不僅提高了其攪拌效率更是將原來只能攪拌2種物料提高到4種以上,此后該技術在許多油田被推廣使用,為油田創造了極大的經濟效益。從上述例子中可以看出,國外先進技術的引進對我國石油企業的快速發展具有重要作用,但是技術創新才是企業實現質的飛躍的關鍵。
3技術創新過程中需要注意的問題
3.1正確認識技術創新
在當今社會背景下,很多人提到技術創新都感到離自己很遙遠,認為技術創新高不可攀,造成這種現狀的根本原因是沒有正確認識和理解技術創新,技術創新并不是一夜之間爆發的靈感,而是在實際工作中的工作經驗積累到一定程度而產生的靈感。石油企業是大型企業,從最初的地質勘探工作到最終的油田開采,其中歷經很多道工序,每一道工序都可以進行技術創新,所以一定要在企業內部宣傳好技術創新的重要性,使企業員工積極的進行技術創新。
3.2在企業內部建立技術創新機制
當前我們國家頒布了一系列關于技術創新的政策,鼓勵人們進行自主創新,所以石油企業一定要把握時機,在企業內部建立技術創新機制,制定和完善技術創新的相關政策,增大企業對于技術創新的資金投入,重點培養具有創新能力的團隊,充分調動科研團隊的創新積極性,并增加技術創新團隊與外界交流學習的機會。
二、焊接技術在石油油氣儲運中的應用
石油資源得到有效開發以后,需要恰當的儲存運輸手段,才能使其更加完整高效的得到利用,在對石油油氣就近性存儲運輸的過程中,焊接技術的應用有著非常重要的作用,主要表現在以下兩方面:
1.焊接技術在石油油氣儲罐中的應用在石油氣體、液體及液化氣被開采加工之后,需要將其裝入到油氣儲罐中,也方便運輸及使用,而由于油氣在不同應用中的客觀需求不同,油氣儲罐也存在很多不同類型,而焊接技術是油氣儲罐制造過程中最主要應用的技術之一。在制造油氣儲罐的過程中,主要應用氣電立焊、焊條電弧焊、藥芯自動焊以及埋弧自動焊等焊接技術,普遍來講,如果需要建造比較大型的頂部漂浮儲罐,當前一般采用比較先進的自動焊技術進行制造。
2.焊接技術在油氣運輸管道中的應用與油氣儲罐相比,油氣運輸管道具有更加方便、安全性強、成本投入小、利用率高等優勢,更適合石油及天然氣的運輸,正是因為油氣運輸管道有以上諸多優勢,當前全世界的油氣運輸管道正每年以幾何形態遞增。在建造油氣運輸管道的過程中,主要應用纖維素、低氫、藥芯焊絲等焊條下向焊方式,其中,低氫焊條下向焊技術能夠用于相對比較惡劣的制造環境,而藥芯焊絲屬于以眾暴寡半自動焊接技術,近年來在我國大力推廣。
三、焊接技術在石油鉆采機械中的應用
1.焊接技術在油田采泵中的應用現階段,我國在油田開采過程中使用的泵體主要分為兩類,其一為應用于石油、油氣、液化氣等流體資源傳輸的地面輸油泵,其二為應用于石油資源抽取的抽油泵。而與之相對應的油田采泵焊接方法也主要有兩種,其一是制作采泵過程中所應用的焊接技術,其二是在采泵出現破損或漏洞時進行泵體修補的焊接技術。主要的按揭方法有堆焊、焊條電弧焊、擴散焊、摩擦焊等。另外,隨著石油開采技術的不斷提高,為保證油田采泵為油田開發帶來更高的效益,一些新型的焊接技術與工藝,也被逐漸應用到油田采泵中。
2.焊接技術在采油鉆桿中的應用油田的開發與開采離不開油氣井鉆探工作,而石油鉆桿便是鉆探工具中最為重要的組成部分,在石油鉆桿的應用過程中,需要利用焊接工藝將鉆桿工具與被焊管體之間進行連接,這關系到石油開采的效率和質量。最早應用于采油鉆桿的焊接技術是電弧焊與閃光對焊,而隨著科學技術的不斷發展,如今在采油鉆桿中所采用的是先進的連續驅動或慣性的摩擦型焊接。焊縫質量的高低取決于鉆桿工具與被焊管體之間的焊接生產效率。現階段,在我國采油鉆桿焊接工作中,使用最廣的是慣性摩擦焊接工藝。
3.焊接技術在采油鉆頭中的應用在石油開采過程中,會遇到很多特殊情況,針對特殊情況需要用特殊的方法進行處理。在石油開采中,常常會遇到比較堅硬的巖石阻礙最佳開采路徑,這時便需要運用采油鉆頭,將巖石破除。而巖石破除情況的好壞還會對鉆井的質量、石油開采的工作效率以及開發鉆井的成本產生很大影響。在采油鉆頭的種類方面,可以分為牙輪與PDC兩大類。而焊接技術主要應用于鉆頭的修補與加工,根據不同的鉆頭材料,需要運用不同的焊接工藝。
可膨脹套管技術開發與20世紀80年代,而后在90年代初由殼牌公司提出,可膨脹套管是一種由特殊材料制成的金屬鋼管,其具有良好的塑性,其在井下可通過機械或者液壓的方式使可膨脹套管在直徑方向上膨脹10%-30%,同時,在冷做硬化效應下提高自身剛性,可膨脹套管技術的最終目標是實現使用同一尺寸套管代替原來的多層套管成為可能,實現一種小尺寸套管鉆到底的目標,是復雜的深井能較順利的鉆到目的層,最大限度的降低鉆井工作量,從而降低鉆井成本,可膨脹套管技術應用將使傳統的井身結構發生重大的變革,實現鉆更深的直井和更長的大位移井,從而更經濟的達到儲層,可膨脹套管的優點是可以封堵任意一個復雜的地層,可以從根本上解決多個復雜地層與有限套管程序的矛盾,使復雜的深井能較順利的鉆到目的層,也從根本上解決了大尺寸井眼鉆速慢的問題。
2做好石油地質勘探新技術的研究工作
加強對巖石物理分析技術、復雜構造及非均質速度建模及成像新技術、高密度地震勘探技術、儲層及流體地球物理識別技術、非均質儲層地球物理響應特征模擬和表征分析技術、多波多分量地震勘探技術、井地聯合勘探技術、時移地震技術、深海拖纜及OBC勘探技術、煤層氣地球物理技術、微地震監測技術等石油物探新方法新技術研究。同時,需要將石油地質勘探的技術鏈從勘探技術研究向研發、應用一體化相結合的方向轉變,從而極大的提高我國石油勘探研發能力的提高。現今,石油勘探新技術主要有物探技術、測井技術、虛擬現實技術、空中遙測技術與光纖傳感技術等方面。其中,物探技術主要包括反射地震技術、數字地震技術和三位地震技術等,隨著科技的進步與發展,新的高分辨油藏地震技術四維監測技術被發現與應用,很高的促進了我國石油勘探能力的提高,在勘探能力提高的同時也極大的降低了生產、勘探的成本。而測井技術在極大的得益于電子、機械與無線電技術的發展,測井技術的發展極大的提高了井下勘探數據的采集和處理能力,使得勘探過程中測井的精度與深度以及測量的效率大幅的提升,更好的為石油勘探服務。虛擬現實技術則是指使用計算機建模技術來將勘探過程中收集到的數據使用三維動態模擬圖的形式表現出來,從而能夠極大的降低勘探的成本,同時能夠有效的提高勘探的效率。空中遙測技術與成像技術的結合能夠有效的提高勘探的效率,通過飛機在低空飛行時對于地下地層的測量能夠使勘探更為快捷、方便。石油勘探新技術的應用能夠有效的提高勘探的效率、可靠性以及能耗等,極大的促進我國石油勘探能力的發展。其中石油地質類型是石油勘探的基礎。
2.不耦合裝藥爆破技術
國內外,勘探石油的方法主要應用爆破地震的相應手段,探勘主要地震效應在巖石介質中的應用問題。爆破地震其影響因素主要有:爆破方式、地質條件,采用炸藥等;耦合裝藥和不耦合裝藥是應用在炮孔裝藥中的主要兩種,一般來說,耦合裝藥是指藥包與炮眼孔壁接觸,不留間隙的裝藥方式。不耦合裝藥是指藥包表面與炮眼孔壁之間保留一定間隙的裝藥方式,間隙通常是空氣,當然也能采用沙土、石粉或水等。由于采用介質的不同,可以形成多種不耦合的形式,空氣不耦合裝藥和水不耦合裝藥較為常用。不耦合裝藥爆破過程中,爆轟波和產生的氣體產物經過藥卷和炮孔空隙中的介質作用于炮孔孔壁,由于不耦合介質的不同,其相應的性能也不同,傳遞的爆炸的能量和相應的方式就會不一樣,復雜程度也不一樣,造成穿透孔壁巖石壓力就大不相同了。
3.水不耦合裝藥與空氣不耦合裝藥對比
空氣不耦合裝藥指通過炸藥爆炸,形成爆轟后,產生的氣體在炮孔中膨脹,進而對徑向間隙里面的空氣壓縮,形成沖擊波,沖擊波撞擊孔壁。由于空氣的可壓縮性非常大,對爆生氣體膨脹的阻尼作用基本可以不用考慮。設想爆炸產生的氣體膨脹脹滿炮孔,在這個膨脹過程中,密度減小體積會加大,它的音速也相應降低,從而導致它的波阻抗產生變化。在進行水不耦合炸藥爆破時,由于受到爆轟波以及爆炸產生的氣體的沖擊影響,從而在水介質中形成沖擊波,形成的沖擊波傳播過程中,遇到孔壁會進行反射和投射,對孔壁有一定的壓力。較之空氣不耦合裝藥,由于水具有的不可壓縮性、較高密度和很大的流動粘度,會導致在水中爆轟的產物進行膨脹的速度慢,傳到巖石時,爆破具有更多的能量,能量分布的更加均勻,損失最小;在水中,爆轟波能夠有更高的作用強度和更長的作用時間;水不耦合裝藥不僅能較好的對空氣沖擊波、爆破飛石、震動,有毒氣體產生進行控制,也能對爆破的粉塵有一定的減少作用。其次,較之耦合炸藥,水不耦合裝藥可以更大程度減小對孔壁巖面的初始沖擊壓力。較之空氣重爆炸,有很大相似之處,在水中產生的面波徑向傳播,通過孔壁透射和反射的作用可以在水中形成一個向心沖擊波,這樣在炮孔內進行多次,可以使水中的壓力幅值到達一個平衡。當炮孔孔壁的初始沖擊壓力p一定時,水不耦合裝藥的耦合系數要大的多,又因炮孔直徑相同,到達的初始沖擊壓力時,水不耦合裝藥系數需要的直徑會小很多,因此更能體現水相對空氣能具備更好的傳能作用;當進行軸向裝藥,不耦合系數相同時,水不耦合系數和空氣不耦合系數進行比較,進行爆破時對孔壁產生的初始壓力要大,水不耦合產生孔壁壓力隨不耦合系數的變化的規律影響要小;故進行水壓炮孔爆破更有效的減少炸藥量,減少產生的噪聲、震動以及粉塵的危害,與此同時,在水介質中,爆炸能量會有更高的利用率,其應力強度會更高,作用更加均勻,時間更長。通過上面的研究分析表明:不管在水不耦合裝藥,還是在空氣不耦合裝藥中,都顯示伴隨裝藥不耦合系數的不斷增加,對孔壁產生的初始壓力會降低,并空氣不耦合裝藥時,對孔壁的產生的壓力速度降低的更加迅速,這同時也說明,水不耦合裝藥能更加有效的提升爆炸能量的利用,對巖石的破壞作用更顯著。
石油工程纖維,直徑10-20微米,長度6~12mm(可調),抗溫大于160℃。這種細的形狀和材料類型使之具有良好的柔韌性,是理想的與泥漿和水泥漿混合的材料。當地層由于孔隙度、裂縫等在壓差的作用下發生漏失時,該纖維能均勻分散在泥漿中并容易進入地層,在孔隙道和裂縫中聚集相互纏繞形成致密空間立體網狀架構,阻止泥漿的漏失,在地層近井地帶形成承壓層。這種特殊纖維與常規纖維的不同是:在泥漿和水泥漿中能夠均勻分散。該纖維適用于孔隙性和裂縫性漏層的泥漿堵漏。
1.2用法與用量
根據該石油工程纖維的性能及特點,在現場應用中必須遵循以下步驟:
(1)石油工程纖維泥漿堵漏:對于裂縫性漏層,配制量一般為30~40m3,濃度一般為0.6~1.0%(W/V),長度10~12mm,然后根據本井漏失程度加入8-10%的架橋粒子。充分攪拌均勻;對于高滲透性地層,配制量一般為20~30m3,濃度一般為0.6~1.0%(W/V),長度8~10mm。
(2)石油工程纖維水泥漿堵漏對于的孔隙性地層堵漏、裂縫性地層的堵漏,建議水泥漿+0.6%(W/V)纖維(8-10mm)進行封堵;在易漏失地層選擇纖維水泥漿固井,纖維在水泥漿中加量0.3-0.5%(W/V)。
2石油工程纖維承壓堵漏技術應用實例
以塔里木油田哈拉哈塘區塊碳酸鹽巖地層某井承壓堵漏為例對石油工程纖維承壓堵漏技術進行介紹:
2.1前期基本情況
測井結果顯示6605m以下出純水,計劃注水泥塞封堵水層。下注灰管柱至井深6647m遇阻,加壓30KN未通過。當天19:00開泵沖劃至井深6652m-19:30循環,泵壓6MPa,排量8l/s,出口未返,漏失1.17g/cm3泥漿21m3漏失速度為0.5-1m3/h,當天20:00起鉆至井深6450m-8:00關井觀察,堵漏準備(環空液面179m)。
2.2施工目的
酸化井段:6591.25-6668米,酸化擠入地層總液量:352m3,該段地層具有一定的孔隙和裂縫,根據經驗法確定主要封堵井段:6512.61—井底。
2.3堵漏漿配方
2.3.1配方與試驗情況優質基漿(40m3)+1%石油工程纖維+6%核桃殼(粗)+6%核桃殼(中粗)+2%核桃殼(細)+3%封堵劑SHD-2+3%封堵劑BYD-2+2%封堵劑SQD-98(中粗)+1%鋸末+2%劑總濃度:24%
2.3.2配制程序
(1)準備40方泥漿,性能與井漿一致;
(2)控制坂含50-60mg/l,循環后粘度達到70秒。要保證基漿有良好的抗溫性及流動性。
(3)按一定的順序加入以下堵漏材料:石油工程纖維,SHD-2,BYD-2,粗核桃殼,中粗核桃殼,細核桃殼,SQD-98(中),鋸末,劑。
(4)在加堵漏材料過程時應在堵漏材料加入口放置濾網(防止加入過快或攪拌不均勻造成塊狀,吸入泥漿泵堵塞管線),用氣管線邊吹泥漿邊緩慢加入,讓堵漏材料與泥漿充分攪拌均勻。
2.4施工準備
2.4.1現場準備氣管線6分兩根(如果沒有氣源設備就組織一個,用來配置堵漏漿)、現場優質鉆井液40方。
2.4.2井筒準備下31/2”銑齒接頭+31/2”鉆具至6310米,為防止鉆井堵塞,不下鉆鋌及加重鉆桿)。
2.4.3地面準備檢查鉆桿過濾器,泥漿泵過濾器,鉆桿單向閥,泥漿罐上水管過濾器,并卸掉;清掏上水管線;檢查環形、閘板防噴器、節流管匯。準備泥漿泵與堵漏漿罐連接至正循環管線。地面施工高壓管線試壓。檢查地面提升系統、機泵等設備,保證施工作業連續,地面準備好替換泥漿80方;為防止施工時被堵,將注堵漏漿的泵的凡爾膠皮拆除。將安全閥調制25-30MPa。
2.5施工方案
(1)下鉆至管鞋以上200米,下鉆過程保證水眼暢通干凈;泵注施工之前測液面(如果下鉆過程中不漏,下鉆到底循環漏后在起鉆至管鞋以上200米)。
(2)開泵注入3方泥漿,倒罐將配置好的堵漏漿先小排量5-8L/S注入,邊注邊觀察壓力變化(如果壓力過高停泵檢查)及堵漏漿液面變化情況(如果液面不降抓緊時間檢修),連續打入井內40方,替泥漿至堵漏漿出鉆具時,約24方,關封井器,進行擠堵,控制套壓不超過15MPa:
1)堵漏漿一到漏層或進入地層很少就起壓降低排量進行擠堵(控制立、套壓在安全范圍內,如果套壓到15MPa停泵觀察,立套壓相近并穩定30分鐘,緩慢泄壓開井循環)。
2)堵漏漿到井底進入地層后緩慢起壓,套壓在15MPa,并能將壓力穩定30分鐘不降,說明堵漏成功,緩慢泄壓后先快速活動鉆具,確保井下安全再緩慢開泵循環。
3)堵漏漿全部擠入漏層后不起壓(不允許堵漏漿擠出管鞋),說明堵漏失敗,起鉆1000米侯堵12小時,觀察液面變化,侯堵結束后,看看是否能將井筒灌滿(計算理論與實際是否相符)。
(3)泄壓開井后要以最快速度先活動鉆具,后緩慢開泵循環,一次將堵漏漿循環出地面后在進行下步作業。
2.6施工主要事項
(1)要保證施工的連續性,堵漏漿不能在鉆具水眼里靜止時間太長。
(2)施工過程中防止誤操作,注意高壓。
(3)注意井下安全,做好防卡、井控安全工作及施工安全工作。
(4)果殼濃度高、粒徑大,在施工過程中一定要做好放卡放堵水眼工作。
(5)如果泵不上水,組織人員抓緊時間檢修(提前把檢修工具準備好,人員安排到位)。
(6)施工過程中注意高壓危險,遠離高壓區,并且相互提醒。
(7)施工過程中確保計量準確(施工之前檢查好各罐碟閥,防止串罐),出口安排專人坐崗,做好正反計量的準備。
(8)施工過程中確保各崗位人員到位,組織嚴謹、通訊暢通、連續施工、確保安全。
(9)纖維堵漏液封堵裂縫能力強,有可能堵塞水眼,堵塞泥漿泵,應盡量保證排量均勻,縮短檢修泵時間提高檢修效率,要保證施工的連續性,堵漏漿不能在鉆具水眼里靜止時間太長,盡量縮短施工時間。
2.7施工預案
(1)泥漿泵不上水主要原因:一、凡爾卡;二、泵上水效率不好造成泵上水管及排水口果殼堆積;三、上水管線沉淀太多(提前檢查清掏)。
(2)鉆具水眼主要原因:堵漏漿配置攪拌不均勻;泵不上水堵漏漿長時間在鉆具水眼里靜止;鉆具內徑變化大。
(3)如果堵漏漿進入鉆具多,泵長時間不上水可以考慮直接擠替泥漿。
(4)如果鉆具水眼被堵,先別把壓力打太高,先觀察壓力是否下降,如不降,快速泄壓,反復打壓泄壓幾次,每次打壓比上次高2-3MPa(壓力應控制在安全范圍內),如果失敗,可以活動鉆具及快速轉動轉盤,然后在打壓憋擠;上述方法不行就起鉆。
(5)發現溢流按井控應急預案執行。
2.8施工結果
施工結束后立壓16.5MPa,套壓17.5MPa,穩壓40分鐘后泄壓開井循環。循環排量8L/s~10L/s,井口返出正常。堵漏成功。
(1)對國際市場具有嚴重的依賴性
盡管我國是一個發展中國家,但實力處于快速發展時期的發展,現在,各行各業的發展,是和石油及其相關資源分不開的。盡管中國三大石油公司的石油產量目前是全世界比較靠前的,但相比人均占有量老說則比較小。中國已經超過日本,成為世界第二大石油消費國,但我國的國內石油生產不足,石油供應對國際市場具有嚴重的依賴性。
(2)從國際上的石油來源不夠廣泛
我國嚴重依賴國際石油市場本身就具有一定的風險因素,并通過石油安全與我國石油的國家穩定的單一來源進一步加劇。主要是來自中東的石油資源,在中國主要的海上運輸。特別是在馬六甲海峽航運,存在遇到海盜的可能,這是一個巨大的風險,嚴重影響員工的安全。單一的石油資源,石油進口國經常受到該國的石油開發,一旦石油危機,我國石油進口往往會受到影響。
(3)我國油田勘探技術自身也比較薄弱
在我國是具有非常豐富的石油資源的,但目前的勘探開發水平還不夠完善,實際的探索過程中也有許多缺陷。特別是,需要進一步發展的老油田,地質環境的新發現是比較差的,這需要更高的勘探技術。導致我國目前的勘探技術處于弱勢,仍嚴重依賴石油進口,不僅造成經濟損失,從長遠來看可能會影響我國的社會穩定。
二石油地質勘探技術的創新與進展
未來的石油和天然氣的勘探和開發技術的總體發展趨勢:技術變革的速度,不同的專業學科之間的交叉和滲透技術也越來越深,綜合運用各種技術手段,應用也越來越廣泛,技術創新的重要性在石油石化行業中較為突出,具體表現為:
(1)增加計算機模擬在石油地質勘探中的應用
計算機和數據處理技術的迅速發展,允許使用石油地質勘探相關地區的模擬和仿真分析的相關內容,根據模型和輸入數據與當前的石油和天然氣勘探區域分布特征來預測,不僅可以提高石油地質勘探的準確性,還可以減少資源的浪費,提高勘探效率和勘探質量。
(2)油田勘探技術的主導仍是地球物理技術
地球物理勘探難度較大,特別是在信噪比和分辨率對成像精度提出了更高的要求,注入新的活力在地球物理技術的發展。同時,計算機技術,圖形技術和網絡技術的進步為地球物理技術的發展提供了強有力的技術保證。在未來的二十年里,有希望發展地球化學,遙感,地球動力學等多種方法,地球物理勘探技術將繼續保持其領先地位,并繼續在世界石油和天然氣勘探的未來扮演重要的角色。
(3)膨脹管和連續管技術的應用
正常鉆井環境如水層和斷裂帶等,可以使用膨脹管技術,該技術允許深鉆管道無法達到最初的目的層,連續管可以應用在小井眼鉆井和其它惡劣環境,該技術不僅可以提高日志的質量,減少鉆井破壞環境,也可以在管配置相關設備對鉆井和測井數據采集和狀態監測。
石油工程是一個技術密集型產業,只有進行技術和技術創新才能保持產業的發展,尤其是在市場競爭過程中,掌握先進的石油工程技術,并且具有一定的優勢,才是石油工程獲得發展的強大動力,也只有在市場上保持領先,才能真正獲得可持續發展。
1.2我國石油工程發展現狀,需要技術的創新
我國加入了WTO之后,綜合國力的不斷提升的同時,也面臨著巨大的挑戰。國際市場競爭的白熱化,使我國的石油工程承受了很大的壓力。想要石油工程在國際市場上站穩腳跟,其發展戰略就要進行全面部署,而只有不斷進行科技創新,提升自身的競爭實力,才能在國際市場上占有一席之地。
1.3技術因素的重要作用要求進行技術
創新只有技術進行創新,產品的成本以及產品的質量才能得到保障,同時也是石油工程在市場中一直持續發展的重要武器。
2.石油工程技術創新的現狀
2.1對石油工程技術
創新不夠重視為了片面的得到石油工程更高的利益,石油企業的責任人對于技術的創新層面根本不予重視,反而只注重銷售和生產。即使進行了技術的創新,對于創新這一塊的管理也不完善,大多數責任人只是進行部分管理,嚴重影響技術創新的進程。也由于管理不完善,導致人員的大量流失,對石油工程造成了影響。
2.2缺乏對科技資源的整合
加大了人才的矛盾首先,石油工程由于仍然受到原先經濟制度的制約,使其技術資源被重復使用和封閉使用,這樣就降低了生產效率,阻礙了技術的創新與提高。其次,在技術的創新方面,人才的素質也是參差不齊的,并且嚴重缺乏中層次的技術人才,在研究、創新過程中缺少創新性與綜合性。
2.3石油企業在創新投入不足
目前國內很多的石油工程中的設備都不是最先進的,技術創新不能得到很好的開展,另外由于自主知識產權非常少,很多高校科研出來的成果都不能良好的轉化。不能轉化高科成果,又沒有自己的研究平臺,再加上與高科院之間基本沒有經驗交流,無疑給石油工程技術創新雪上加霜。
3.石油工程技術創新措施
3.1提高技術創新投入
對石油工程技術創新的投入,不僅僅是人力資源的投入,還有資金投入以及政策的扶持。首先,要完善技術創新的投入體系,從管理到保障,都要大力的配合和支持,使所投入的部分得到最大程度的利用,發揮最大的作用。與此同時,做好風險管理,豐富融資的形式,使風險降到最低,做好科技創新。
3.2完善技術創新體制完善
技術創新的管理體制,確保技術創新的外部環境保持穩定。首先先調查并掌握企業內部各因素。例如內部組織結構,工程技術的水平和人員配置。根據調查結果來確定技術創新的側重點,制定晚上的核心技術策劃,一步一步進行技術創新。
3.3建立技術團隊實現
技術的創新,必須眾多的技術人員不斷投入人力、物力,通力合作才能完成。這就需要進行技術創新的技術人員的專業素質必須過關。在建立一個高素質的團隊的同時,還要結合市場的走勢,對資源進行優化整合,將收集到的信息進行整理加工,對技術人員進行定期的培訓。在培訓的過程中,不但要注重培訓技術方面的知識,還要加強受培訓者的思想教育,增強他們的責任感和使命感,全力致力于石油工程的技術創新。
3.4完善人力資源管理制度人力資源管理制度
是一個企業是否具有高工作效率、是否能發揮強大能力的關鍵。完善人力資源管理制度,對每一個崗位的人員分配做到最大合理化。通過對每個員工的學歷、技能、經驗以及個人特征的調查,對他們進行合理分配。只有將每個員工都分配到最適合的崗位,才能將他們的工作能力發揮到最大。尤其是技術創新的外部環境,其人員的配置一定要做到合理化,并且尊重他們信任他們,充分調動他們工作的積極性。