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变废为宝?干式采油树助力深水油气田开发

变废为宝?干式采油树助力深水油气田开发

最近,一种以干式采油树完井为核心的新式生产概念的诞生,降低了深水下第三系高压油气藏的钻井开发成本,重新赋予了其开采的经济价值。

来自 | Upstream
编译 | 周诗雨

历史上,随着石油天然气行业对墨西哥湾深水资源开发程度的加大,就生产设施和基础设施的成本而言,油公司面临着极大的经济风险。

虽然深水的钻完井作业比在陆上或浅水中的更贵、更复杂,但这通常也只占了深水开发所需总费用中的一个小部分。

然而,最近下第三系油气藏的发现为油公司带来了一系列新的挑战,与此同时,钻完井的费用占比可能不再是一小部分了。

这些下第三系储层所处水位极深,泥浆管关井压力可能会超过15,000psi,这就意味着人们需要新的水下技术。

此外,第三系中新世的开发井总测深(TMD)一般在15,000~20,000英尺左右,但下第三系的井深通常超过30,000英尺。穿过这些储层的定向井总测深可能达到40,000英尺。

对于每口下第三系井,油公司通常需要花费近一年的时间来完成钻井、完井和回接工作。探井的成本可能超过3亿美元,钻井和测井作业需要6个多月。因此,钻完井成本已经取代了设施成本,成为了开发方案选择时需要考虑的主要因素。

鉴于存在的这些技术和成本难题,加之油价下跌的市场情况,一些墨西哥湾的经营者正在减少或出售他们持有的这些资源,这些曾被认为是具有高度吸引力的长期深水资源。

那么如何解决下第三系面临的困境呢?根据Roy Shilling和Howard Day两名专家的说法,可以采用一种分阶段开发方法,并以干式采油树替代海下完井。这两位专家和其他经验丰富的深水专家们一起创立了Frontier Deepwater Appraisal Solutions公司。

该公司称,与需要回接到大型中央生产设施的海下完井技术相比,使用干式采油树完井,再结合他们公司的生产评估系统(APS)可以将下第三系井的开发成本和所需时间减少50%。

APS也适用于海底完井,可提供无法从评价井的静态岩心和测井数据中获得的关键动态生产数据,推动及时有效的评估工作的开展。

Shilling指出,在美国海湾BP石油公司的Kaskida和Anadarko的Shenandoah区块可作为典型例子来说明石油公司决策者在下第三系项目中面临的困难。

Kaskida区块于发现2006年,Shenandoah区块发现2009年。尽管这两个区块的储量估计值有数十亿桶,但两个区块都还没有批准开发。

阿纳达科在2016年第四季度开始钻取该区块的第六口评价井,这距离区块的首次发现已经有七年多了。

数据搜集

许多下第三系区块开发时面临的阻碍是,20K海底技术的不成熟以及储层和完井产能数据的缺乏。

作业人员只能从生产评价系统获取信息,但这些信息对于人们认识断层、地层连通性、储层驱动方式以及其他基本问题(如是否需要防砂等)是必不可缺的。

而海洋能源管理监管执行局则让问题更加复杂,他们要求如果区块的租期超过了首个十年,则为了保证租赁的有效性,油公司必须每隔180天进行一次油井生产。

在大多数情况下,Shilling说,评估阶段可能需要花费公司10亿美元,但这也提供不了必要的动态储层数据。

在最初10年租赁期后,油公司必须继续评估作业,直到他们批准开发或决定放弃资产。

Day表示,为了大幅度缩短这个漫长昂贵的评估期,同时收集必要的数据帮助进行明智的开发决策,油公司需要一个可以在早期评估期内部署的生产评估系统。

而这种分阶段开发方式可帮助油公司开发储层并收集动态完井数据。

“重要的是,这种方法还能够节约项目成本,同时大大降低风险,”他说,“这是Frontier公司生产评估系统的核心战略。”

Frontier公司计划利用当前钻机市场供应过剩的优势,以较低的成本收购高容量的超深水半潜式移动海上钻井设备。

该公司计划将该设备转变为一个集钻井、完井、干预作业以及生产为一体的设施,每天产6万桶石油,规模中等但有盈利空间。

在改装平台的时候,要求可移动井架结构能够支撑五口配有浮力支撑顶张式回接立管的干式采油树。

尽管海底泥线处的关井压力可能大于15,000psi,但深水油柱的存在会使得APS系统地面井口处的关井压力小于15,000psi。

因此,该系统可配备现有的标准地面井控和生产部件。当发生极端事件时,可通过固定的聚酯扩展式系泊系统将浮式设备固定到站上。

Frontier之所以推荐使用干式采油树,是因为它们能够在不影响安全性的同时提高作业效率,降低钻完井成本。

同时还能实现有效的监控、维护和增产作业。

Day说:“这些应用于下第三系的干式采油树能够使用全额定压力的双屏障生产立管,可以配备永久系泊设施,地面的BOP设备也更加简单、可靠、也更好监控和维护。

“地面BOP的使用则避免了BOP上部隔水管中的气体问题。在墨西哥湾漏油事件之后,这是一个非常受重视的安全问题。

Shilling说:“APS还能帮助油公司收集有用的动态生产数据,同时还能实现盈利。这样,油公司就可以布设生产井,免得浪费多年的时间去钻那些成本极高的非生产评价井。

干式采油树还能简化油气井监测、电缆测井和干预作业,井下电泵作业也更容易。与水下油井相比,这一点可以显著提高井油气井产量和油气藏的采收率。

Dryier说,干式采油树的这些特性组合在一起能够显着降低下第三系的开发成本,提高产量、采收率和净收入。

Shilling说,使用配备干式采油树的Frontier APS系统,可以将下第三系储层油气井的经济极限从目前的每桶80美元降低到每桶50美元以下,还能为油公司提供优化长期开发方案所需的动态数据。

目前,Frontier正在与油公司、钻井承包商和设备供应商商谈系统的研发事宜。

据估计,若利用现有的技术,该系统大约可以在三年内交付。该系统成本将低于专用半潜式平台成本的一半。

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白矾
石油圈认证作者
毕业于中国石油大学(华东),油气井工程硕士,长期聚焦国内外石油行业前沿技术装备信息,具有数十万字技术文献翻译经验。