三高气田钻完井安全技术体系研究与应用课题申报指引.docVIP

附件1 “十一五”国家科技支撑计划重点项目 “三高气田钻完井安全技术体系研究与应用”课题申报指南 三高气田勘探开发过程中的钻完井重大事故预防是《国家中长期科学和技术发展规划纲要（2006-2020年）》中“公共安全”重点领域的“重大生产事故预警与救援”的重要研究内容之一。通过本项目的实施，针对“三高”气田勘探开发过程中制约安全的钻完井关键环节，以保证钻井过程安全和固井后井筒的长期生产安全为目标，建立起基于“井筒全过程压力控制技术”的三高气田钻完井安全技术体系及相应的技术和设备规范，建立起三高气田钻完井重大事故预防及应急救援技术体系，并在实际生产中进行应用，为我国三高气田的安全生产提供技术支撑，大幅度提升油气资源勘探开发的安全技术水平三高气田钻完井安全设计技术三高气田钻完井工程地质风险分析技术，为钻井工程设计提供依据；建立地质条件不确定的弹性井身结构设计方法确定各种井眼状况下三高气井套管柱强度设计安全系数；提出适合不同钻井方式和井型的钻柱组合与钻柱强度设计方法形成三高气田钻完井设计安全评价技术。 1．三高气田钻完井工程地质风险分析技术 针对钻前地质情况的不确定性风险分析的技术，为钻井工程设计提供依据。 2.三高气井井身结构设计技术 针对三高气田钻井特点，研究分析影响井身结构设计安全的主要因素和潜在的钻完井风险，建立地质条件不确定的弹性井身结构设计方法安全评价指标体系和评判标准。 3.三高气井套管柱设计技术 调查研究适合三高气井的新型套管管材；研究形成三高气井套管柱强度设计方法和设计规范。 4.三高气井钻柱设计技术 研究三高气井钻柱失效，提出适合不同钻井方式和井型的钻柱组合与钻柱强度设计。 5.三高气田钻完井设计安全评价技术 对已钻井和正钻井的井身结构、套管柱结构以及钻柱结构的安全性进行评价，形成三高气田钻完井设计安全评价技术。形成钻完井工程地质复杂情况预测分析技术建立地质条件不确定的弹性井身结构设计方法形成三高气井套管柱设计技术。三高气井井筒压力控制技术深井井筒临界和超临界条件下气体在井筒内的流动特性，硫沉积规律以及对流动阻力；建立井筒多相流动态力学模型三高气井钻完井全过程井底压力控制方法建立压井工艺技术和相关计算软件；合理的井控作业程序及安全操作规范研发扩大安全泥浆密度窗口的钻井液技术；研制适合于不同地区和情况的堵漏材料堵漏。1.三高气井井筒压力预测 研究井筒临界和超临界条件下气体在井筒内的温度场和流动特性，建立溢流、压井、井喷期间井筒多相流动态力学模型及计算方法。 2. 三高气井钻完井全过程井控方法与工艺技术 针对三高气井易塌易漏的特点，研究井控过程中压井参数安全余量确定方法及安全可靠的压井方法，复杂条件下压井工艺技术和相关计算软件，建立合理的气井井控作业程序及安全操作规范。 3.窄泥浆安全密度窗口地层的安全钻井技术 研究窄安全密度窗口形成的机理、类型和危害钻井液流变参数优化设计，研发扩大安全泥浆密度窗口的钻井液技术；研究钻井和固井过程中大型裂缝漏失发生机制与快速堵漏工艺技术。 通过研究得到三高气井钻完井全过程井控方法与工艺技术建立起井控作业程序及安全操作规范三高气井研究得到三高气井临界和超临界条件下井筒压力预测方法，井筒压力预测精度达到8%以上井筒压力预测精度达到8%以上；堵漏，。三高气井固完井安全保障技术与装备开发防窜耐腐蚀固井水泥浆体系建立水泥环封固性能评价方法研发高温条件下封堵孔眼的凝胶体系弃井挤水泥的封堵孔眼水泥浆体系固井施工参数实时采集和井下顶替过程的实时监控设备和技术完井管柱安全可靠性评价技术。 1.防窜耐腐蚀固井水泥浆体系及水泥环封固性能评价技术 研究H2S气体对硅酸盐胶凝材料腐蚀规律及其对水泥环封固性能的影响，开发防窜耐腐蚀固井水泥浆体系建立水泥环封固性能的要求和评价方法。 2.三高气田隐患井封堵技术 研发高温条件下适合于封堵孔眼的凝胶体系适合弃井挤水泥的封堵孔眼水泥浆体系适合弃井水泥塞的防气窜水泥浆体系形成技术规范。 3.固井施工模拟与安全监控系统 研究固井优化设计和模拟分析方法固井施工参数实时采集和井下顶替过程的实时监控设备和技术成一套软、硬件相结合的固井施工安全监控系统。 4. 完井管柱安全可靠性评价技术 研究不同井下工况时完井管柱受到的外载荷分布管柱的损伤对管柱变形和强度的影响，完井管柱安全可靠性评价技术。研发出适合于三高气井固井的水泥体系，，水泥环封固质量综合评价合格率100%形成废弃井封堵技术，封堵；形成三高气井完井管柱的安全评价方法和技术标准。三高气田井口安全设备配套与安全评价技术井口设备强度的评价方法；建立有效的设备安全评价标准；研钻井井口设备损伤适时动态检测方法装置气侵随钻早期诊断技术井涌自动控制技术钻完井过程中毒性气体的监控防控系统发井筒管柱损伤强磁记忆监测装置。 1.钻井井口设备配套