来源:《石油与装备》2009年02月刊 总24期

　　在国际石油工程师协会（SPE）组织的2008年海洋技术会议（OTC）上，按照会议新技术奖的评选标准：创新性，即技术发明不超过2年；实用性，即已大规模应用或通过原型测试；关注度，即被业界各个领域广泛关注等，共有14项技术获得新技术奖。本刊特整理如下供业内人士阅读参考。
　　
　　1．无线震动传感器

　　无线震动传感器将需要处理的数据无线传输到中央计算机系统，由中央计算机系统进行数据分析，并向用户提供数据处理结果。设备由一个震动传感器（加速器），一个温度传感器和与中央计算机之间的无线通讯工具组成。

　　该设备为1.5英寸×4英寸的圆柱体，与业界使用的常规有线加速器大小相仿。传感器在底端有一个螺纹孔，可以装在靠近轴承的马达上。该装置最出色的地方是能较早地发现轴承损坏，因为其响应频率始终保持在10千赫。

　　该无线通讯设备通过了最近刚批准的哈特无线标准，保证了与其他产品和系统的兼容性。传感器和中央计算机之间传输的数据经加密处理，从而确保了系统的安全性。

　　2．RAM可旋转自动对准多分支系统

　　该系统专为大位移多分支井设计。这种类型的井要求连续旋转以实现在井底安装衬管。RAM多分支系统使侧分支衬管连续旋转，同时登陆上一个能机械支持分支接口的完井系统。

　　在应用良好的虎克悬吊平台的基础上此项与国际石油公司共同开发的RAM可旋转自调节多分支系统，提供了可靠的3级和5级完井的多分支回接系统。该系统还对以下方面提供机械支持：能有选择的控制并接近所有分支接口，将已下套管、水泥胶结的主井筒与已下筛管或衬管的裸眼分支连接在一起以达到混合开采的目的。

　　3．磁追踪技术

　　磁追踪技术是一种随钻测井（LWD）技术，能提供一系列磁共振的测量数据，包括测量地层孔隙度、束缚流体体积、自由流体体积、渗透率、油气检测和T1、T2分布范围。对孔隙度的测量不取决于地层岩性，因为设备内置了磁共振技术，因此不需要放射源。

　　通过传输实时T2分布，该技术允许资产评估团队在钻井时做出见多识广的决策，使选井效率、安全性和油气采收率达到最佳。该技术也可以通过粘土标志物识别潜在的井眼问题，有利于较早地根据渗透率指标改进射孔方案、发现低电阻产层、以及地质导向进入产油层。

　　该装置接箍标准尺寸63/4英寸，可与自动追踪仪这样的旋转-可转向控制系统集成为一体，用于直径83/8至97/8英寸的井眼中。

　　4．泥浆过滤模块

　　泥浆过滤模块是一种专利钻井液清洁系统，通过一条连续旋转筛网带，可在封闭欠压系统中把液体从钻井废渣中分离出来。

　　钻井液进入旋转筛网，被筛网下的真空吸入到一个封闭环型流体系统。同时，真空使液体脱气，气体通过一个排气管线排出。

　　固体颗粒由旋转的筛网收集，并在移动到筛网带末端过程中干燥，最后在筛网带末端脱离。当筛网旋转回来再次接收钻井液时，任何残余的固体进一步被喷气刮刀从筛网上清除掉。这样，系统确保钻井液进入筛网时，筛网总是干净的。该系统重量轻，过滤性高，操作窗口宽，低噪音、低震动，而且无需为筛网提供机械动力。

　　5．欧米尼加强型锚

　　欧米尼加强型锚用于海上移动钻井装置（MODU）系泊，是一种重力垂向装载锚（VLA）技术，比常规深水锚系统更灵活。新型垂向装载锚能安装到MODU的任何方向，可以围绕锚轴360°旋转。在部署过程中，锚绳可以缠绕在整个锚体上，这样降低了锚绳缠住锚定板的风险。

　　不像其他传统重力装载锚需要深深穿透泥土，才能产生足够的稳定力，欧米尼加强型锚只需穿透超过其总长度的深度，就可产生充足的稳定力。万一停靠失败，锚绳会在负荷达到锚的最大承载能力之前在导缆钩处断开，防止钻井船拖着锚破坏海底资产。如果一只锚绳损坏，其余的锚会自动旋转并调整位置以补偿负荷的变化，从而提高了钻井船停靠的稳定性。

　　6．加强型侧视摄像机

　　加强型侧视摄像机是一种井下摄像机，可以帮助操作者决定是否需要进行井下维护作业，特别适合已怀疑套管损坏的井。

　　新型摄像机在一个薄型空间内紧凑地封装了两个摄像机，一个摄像机提供常规的井下观察，另一个机动化的侧部摄像机可以旋转360°，不受限制地观测到管壁和地层壁。操作者可以使用开关快速地在两个视图之间切换。

　　这种井下摄像机系统封闭在一个外直径为111/16英寸的装置内，可以在光纤视频电缆或任何常规电缆测井仪器上操纵。这种侧视摄像机外直径为21/4英寸，远远小于市场上其他侧视或全角摄像机。

　　摄像机能够在最大10,000psi的压力和最高125℃的温度下工作。可应用于海底井口检查，或统计接口处的螺纹数，以确定是松动还是过扭矩状态。

　　7．加强型垂直深水钻井系统

　　加强型垂直深水钻井系统是一种紧凑式海底机械系统，只要一种小型、有水上防喷器的钻井设备，就可以利用该系统进行超深水完井作业。由于仅使用深水钻具，不需要完整装配深水钻具及海底防喷器全套系统，每口井可节约资金1500万美元。
 
　　这个设备归类为海底小井眼完井系统，但却能提供大井眼系统的能力。该系统可以满足7英寸油管的完井，在135/8英寸防喷器组内承受15,000psi的最大压力。

　　海上安装设备时如需灵活调整安装顺序，油管悬挂器可以和油管头安装在一起；或者，油管悬挂器可以直接安装到井口，这样就省去了在钻井完井作业前取回井下防喷器和立管的程序。

　　该设备也设计了一个可取回的流动模块和流量计，从而将维修和更换仪表时间从几天减少到几个小时。

　　8．弗特活性凝固水泥技术

　　弗特活性凝固水泥技术是一种具有自恢复性能的快速凝结水泥，能为套管隔离作业提供气密水封。常规套管外水泥随时间推移会产生细小环形裂缝，导致表面烃的漏失或持续的套管压力。新型活性凝固水泥的不同之处在于，当接触任何烃基液体或气体时，这种水泥会立刻反应，封闭周围或水泥护层内的流动通道。

　　如果那里的应力场又发生变化而再次产生漏失，这种水泥将再次被激活并封堵这些漏失，重建完整的水封，而不需要地面的干预。

　　这种水泥可以随同初次注水泥作业用标准设备进行搅拌和注入，并且可以哪需要就策略地用到哪，而不必在整个注水泥期间都加入这种水泥。这种水泥承受的温度上限是138℃，混合泥浆密度比重范围为1.4kg/L～1.92kg/L。除了对细小环形裂缝外，这种水泥还能密封裂缝或其它烃的漏失路径，即使这些裂缝或烃的漏失路径在一些关键地方（如衬管悬挂器上）也能被密封好。

　　9．锐斯因注入控制设备

　　锐斯因注入控制设备是一个油井生产管理系统，通过在整个井筒长度内平衡注入量来优化裸眼完井的井内注入。

　　该设备安装在套在未射孔基管上的筛网的最上端。注入液流入储层之前，先进入设备腔内，经防腐陶瓷计量喷嘴流进位于筛网套和基管之间的筛网部分。

　　该设备去除了从筛网表面到控制环境的流量控制界面，从而把流动状态从常规的达西球面流变为与粘度无关的伯努利流。可以设置喷嘴来控制注入流量，因而可以为要处理的地层带微调系统的压降。这样，漏失带几乎没有注入液注入而低渗透带将接受比从常规筛网接受的更多的注入液。

　　通过引导注入液注入到最需要的层带，从而提高了原油采收率。该设备经久耐用，设计使用寿命最少20年。与其它防砂工具相比，该设备不需要特别的处理，也不需要其它永久的油井检测仪器。该设备没有活动零件或控制线需要安装。

　　10．新型平台打捞作业专用强力起重系统

　　沃萨巴公司新型平台打捞作业专用强力起重系统可以直接从海底把倾倒平台的上部吊装到货运驳船、运输到岸。与多次往返一件件拆除相比，该系统经济高效，人员在海上的工作时间短、油气泄露的风险低。

　　该系统在400英尺的水深内,单次提升最大安全重量为4000短吨。从2007年中期开始，该专用起重系统已经在墨西哥湾成功打捞了2005年飓风期间倾倒的6座平台。用1600吨的最大提升重量一次吊装，每个8条腿的平台上部都被完整的回收。从与甲板连接开始，到驳船携带打捞的平台离开，总共不到12小时。

　　11．金属外壳单孔裸眼衬管系统

　　金属外壳单孔裸眼衬管系统通过建井时消除油井剖面的细粒化来提高油井产量和油藏采收率。安装程序要求一个超大套管靴和以前的套管柱一起下入到井孔中。超大套管靴在管柱底部安装后，用常规井底钻具组合钻穿。

　　下一个井段钻成后，下入可膨胀的衬管加长短节到整个井的深度并反向膨胀进入超大套管靴。这个技术提供的可膨胀套管柱与以前的管柱具有相同的偏差，因此不会损失井眼尺寸。

　　该系统降低了安装风险，实现建井成本最小化，减少了钻井事故。这种设计通过在单孔裸眼衬管和母套管的叠合部位提供了一个全通径，消除了过度扩大套管靴跨距来连接膨胀式金属外壳系统的需要，降低了作业风险。

　　12．动力切割工具

　　动力切割工具是一种具有防辐射、非爆炸切割设备，可在受压条件下从里到外切割油管。这种电动液压工具的运输和操作不受爆炸或化学设备强制条件的限制。

　　该设备用牙轮切刀切割油管，切口干净、不变形、无凸缘，也不在井中遗留碎屑。每次切割仅用几分钟，一次下井可多次切割。这就使作业者能够用一小部分爆炸或化学切割作业限定的时间从油井中切割取回这部分油管。另外，也减少了服务公司的相关成本。

　　该设备可安装在井下7/32英寸单芯电缆上，用地面标准电力设备驱动。

　　13．油井铣工循环钻头

　　油井铣工循环钻头是一种电力线介入工具，用来钻进结晶矿物沉积物（碳酸盐岩、盐岩等），这些结晶矿物沉积物可能汇集于井筒中。该钻头进行磨铣并除去井内碎屑时，不用钻机或连续油管作业机，因此能恢复井内完全流通状态。

　　该工具与沃泰克公司的油井牵引车一起作业。牵引车给钻头提供负荷，并控制钻进过程中的反扭矩。该工具由一个基本旋转单元（BRU）组成，包含电子仪器、压力补偿器和电动机。BRU驱动叶轮产生真空流，真空流在液体中循环并将砂子吸入直径为1/2英寸的各吸入孔中，最后沉积在沉砂池的捞砂筒中。根据该工具的配置和将要运走的沉积物数量，安装不同数量的捞砂筒。

　　14．泰山20000吨龙门起重机

　　泰山牌龙门起重机是世界上最大的起重机，单次起重能力为20000吨，由烟台莱佛士造船厂设计制造。

　　该起重机横跨在380米长、120米宽的干船坞上，由2个固定横梁组成，横梁水平横跨在船坞的4根柱子上。每根横梁的起重能力为10000吨，放置高度分别89米和119米。低位横梁的举升高度是83米，高位横梁的举升高度是113米。起重机装配有自动控制设备，调节重负荷的位置和移动，避免结构扭曲以及倾斜超过安全限度。

　　鉴于该类型起重机的起重能力，烟台莱佛士造船厂预想在陆地上建立甲板箱整体装卸，替代通过浮桥或小货船多次往返的一件件装卸。这将极大地提高装卸效率、速度和安全性，进一步降低成本并节省场地空间。