海洋深水浅层钻井关键技术：迎接“超深水时代”的到来

无垠海波之下，蕴藏着丰富的油气矿产资源。深水油气资源的勘探开发，对保障我国能源供应具有重要意义。

虽然我国深水油气勘探开发起步较晚，但经过近20年的技术攻关和自主创新，我国已跃升成为全球少数能够自主开展深水油气勘探开发的国家之一。在深海油气开发中，深水浅层钻井十分关键，如深水海底浅部地层松软、强度低、易漏失，水下井口受钻井扰动影响大，导致钻井失败，海底井喷、环境污染等一系列困难都要突破。

历经14年产学研用联合攻关，中国石油大学安全与海洋工程学院副院长杨进团队在深水浅层钻井设计、作业控制、关键装备方面实现了重大突破——发明了钻井参数与时间协同的钻井设计技术；发明了三合一安全高效钻井作业控制技术，深水浅层钻井平均作业时间由10天降至4.5天；发明了高承载、高效率深水浅层钻井作业关键装备，实现关键装备产业化。

杨进介绍，深水浅层的钻井技术是深海油气开发工程的第一步，需要海上的钻探技术，先在海面上建立一个井口，然后把井口建到海底，让海底的油气资源形成一个通道。下一步的施工就是把海底和平台形成一个通道，把海水隔开，接着才做下一步的深层油气钻探工作。

在当时缺乏深水浅层喷射钻井数据和深水实钻经验少的情况下，杨进团队反复开展实验室模拟实验和滩海大型试验，总结规律，突破深水喷射钻井的定量化设计，发明了“三合一”安全高效钻井作业控制技术，“定海神针”稳稳地插入大海深处，实现了我国深水系统工程向水深1500米的历史性前进。

杨进说，钻井施工时，采用三合一技术能把深水表层导管通过一趟管柱的方法喷射到位，接着钻第二个井眼时，使用阔眼器把井眼扩大到设计的表层套管深度，实施表层套管和技术套管的组合作业，利用膨胀导管技术把深水表层导管放进海底后，扩大它的直径来增加其与海底接触面积，从而提高了承载力，再加上导管接头承载力的提高，“使井深可达到800多米甚至1000多米，不仅节约了海上作业时间，还保证了海上作业安全。”

深水作业的安全实施与设计技术关系密切，杨进认为，在这一领域，中国有了中国的算法，也向国际输出了中国的智慧，中国海洋石油勘探开发有能力进入“超深水时代”。

中国科协科普部

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