深水钻井安全的地质风险评价技术研究-海洋科学.PDF

深水钻井安全的地质风险评价技术研究 The research of geohazards estimation technique on deepwater well s 1 ,2 2 ,3 4 4 2 ,3 吴时国 ,赵汗青 ,伍向阳 ,宋海斌 ,董冬冬 ( ( ) 1. 中国石油大学 华东 , 山东 青岛 266555 ;2 . 中国科学院 海洋研究所 , 山东 青岛 26607 1 ;3 . 中国科学院 研究生院 ,北京 100049 ;4 . 中国科学院 地质与地球物理研究所 ,北京 100029) 中图分类号 :P694 　　　文献标识码 :A 　　　　文章编号 (2007) 　　大陆坡和深海盆地海底是不稳定的 , 如海底滑 会使石油平台或钻探船倾覆 , 以致沉没 ,水合物分解 坡 、滑塌 、浊流 、地震 、断裂活动 、浅层高压气囊等 ,对 所产生的气体和水合物稳定带底界下赋存的饱和气 海洋油气勘探与开发所造成的灾害屡见不鲜 。对于 体的逸出有可能导致火灾或者钻井失败 。 深海工程而言 ,开展潜在地质灾害因素及其危害性 天然气水合物往往分布在大陆坡和深水盆地浅 调查 、科学地评价海洋开发的地质环境极为重要 ,它 层沉积物中 ,受温压条件的变化其赋存状态容易发生 将直接为海洋开发部署与海底工程设施规划提供科 变化 ,活动构造作用 、海平面下降和海底工程等因素 学依据 ,关系到钻井 、采油平台和海底管线等重大设 都能导致天然气水合物稳定带整个或部分地 自然消 施的安全问题 ,必须引起高度的重视[ 1 ,2 ] 。关于水合 失 。当海平面下降发生时 ,海底沉积物中天然气水合 物和浅层气的研究 , 国内外已有大量的工作[ 1～7 ] 。浅 ( ) 物的稳定带底界 GH SZ 将变得不稳定并开始分解 , ( ) 水流 Shallow wat er flow 在深水油气勘探中广泛出 这使 GH SZ 发生变化 。在 GH SZ 分解带之下 ,异常 现 ,尤其是墨西哥湾深水钻井中 ,开展了初步研究 。 的水和气富集 ,如果有一个较厚的天然气水合物的圈 由于国内还没有进行真正意义的深水勘探 ,所 以也 闭层存在于分解带之上 ,那么由于天然气水合物释放 没有遇见浅水流这类 问题 ,在这方面研究是一个空 的水和气体的体积比天然气水合物本身所 占据的空 白。作者从天然气水合物 ,浅层气 、浅水流 3 个方面 间大 ,压力将上升到异常超静水压力 。由于这个增加 论述了它们对深水钻井安全的重要影响 ,着重阐述 的异常高 ,低密度的泥和气体可能将穿透水合物层 , 了它们造成海底地质灾害的过程和机理 ,对我国南 ( ) 它甚至喷出地表 图 1a 。同时 ,被液化的分解带能 海将要面临的深水钻井安全的地质风险问题进行了 形成一个向下的滑动面 ,沿此滑动面大块含天然气水 初步的评价 。 合物胶结的沉积物楔状体会向下滑动形成大规模的 ( ) 1 　天然气水合物 海底滑坡 图 1b 。海平面的变化会使这些事件不断 重复 ,因此能在斜坡下部形成一个厚的、混