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1、海洋石油鉆井 WFT WISER Dec. 2013梁 杰 第一章. 海洋鉆井發(fā)展簡(jiǎn)況及現(xiàn)狀第二章 . 海洋鉆井平臺(tái)類型及分類第三章 . 海上鉆井裝置的選擇第四章 . 海洋環(huán)境條件對(duì)鉆井裝備的影響 海洋鉆井發(fā)展簡(jiǎn)況及現(xiàn)狀 過(guò)去幾十年，石油工業(yè)從淺海到深海再到超深海不斷擴(kuò)張。海洋油氣總產(chǎn)量占全球油氣總產(chǎn)量的比例已從1 9 9 7年的2 0 %上升到目前的4 0 %以上，其中深海油氣產(chǎn)量約占海洋油氣產(chǎn)量的3 0 %以上。 在世界已發(fā)現(xiàn)的油氣可采儲(chǔ)量中，海洋油氣約占4 1 %。一些海域尤其是深海和北極地區(qū)的勘探程度還很低，因此海洋油氣資源的潛力仍然很大。 海洋鉆井發(fā)展簡(jiǎn)況及現(xiàn)狀近海石油的勘探開(kāi)發(fā)已有
2、1 0 0多年的歷史。1 . 1 8 9 7年，在美國(guó)加州Summer land灘的潮汐地帶上首先架起一座7 6 .2米長(zhǎng)的木架，把鉆機(jī)放在上面打井，這是世界上第一口海上鉆井。2 . 1 9 2 0年委內(nèi)瑞拉搭制了木制平臺(tái)進(jìn)行鉆井。3 . 1 9 3 2年美國(guó)得克薩斯公司造了一條鉆井船駁船并首次用于近?？碧姐@井。4 . 1 9 3 6年美國(guó)為了開(kāi)發(fā)墨西哥灣陸上油田的延續(xù)部分，鉆成功第一口海上油井并建造了木制結(jié)構(gòu)生產(chǎn)平臺(tái)，兩年后，于1 9 3 8年成功地開(kāi)發(fā)了世界上第一個(gè)海洋油田。5 . 1 9 5 6年出現(xiàn)了鉆井船；6 . 1 9 6 1年半潛式鉆井平臺(tái)問(wèn)世。 我國(guó)海洋鉆井發(fā)展簡(jiǎn)況及現(xiàn)狀我國(guó)海
3、洋石油從6 0年代初開(kāi)始勘探。1 9 6 6年建造了第一座固定式鉆井平臺(tái)；1 9 7 2年制造第一座自升式鉆井平臺(tái)“渤海一號(hào)”；1 9 7 4年我國(guó)第一條鉆井船“勘探一號(hào)”在南黃海試驗(yàn)成功；1 9 7 8年第一艘淺海坐底式鉆井船“勝利一號(hào)”在萊州灣投入使用。1 9 8 1年地礦部為了開(kāi)展海洋石油勘探，決定建設(shè)一臺(tái)半潛式的海洋鉆井船，取名叫“勘探三號(hào)”。于1 9 8 4年建成交付使用。1 9 8 1年后我國(guó)開(kāi)始了真正的海洋石油裝備工業(yè)的大發(fā)展。 我國(guó)海洋鉆井發(fā)展簡(jiǎn)況及現(xiàn)狀目前中國(guó)正在設(shè)計(jì)、建造的超深水鉆井平臺(tái)（船）主要有：1 .由7 0 8所與上海外高橋造船廠設(shè)計(jì)、建造3 0 0 0米工作水深的
4、半潛式鉆井平臺(tái)。2 .中國(guó)船舶重工集團(tuán)公司大連造船新廠建造了4艘超深水半潛式鉆井平臺(tái)。3 .由上海船廠與美國(guó)Frontter公司開(kāi)始建造4 -5萬(wàn)噸動(dòng)力定位深水鉆井船。4 .以上均是中國(guó)垮入超深水鉆井平臺(tái)建造的重要標(biāo)志，目前中國(guó)在建造平臺(tái)、船體噸位總量方面僅次于韓國(guó)而居世界第2位，但在自行設(shè)計(jì)建造用于平臺(tái)、船上的主機(jī)、特別是浮式鉆井專用設(shè)備方面幾乎還是空白，這需要國(guó)內(nèi)海洋裝備企業(yè)瞄準(zhǔn)世界頂尖水平繼續(xù)努力。 “海洋石油9 8 1”是中國(guó)首次自主設(shè)計(jì)、建造的第六代3 0 0 0米深水半潛式鉆井平臺(tái)，代表了當(dāng)今世界海洋石油鉆井平臺(tái)技術(shù)的最高水 平。 海洋鉆井發(fā)展簡(jiǎn)況及現(xiàn)狀 目前海洋鉆井平臺(tái)大致可以分
5、為8類，即鉆井駁船、鉆井船、內(nèi)陸駁、自升式鉆井平臺(tái)、平臺(tái)鉆機(jī)、半潛式鉆井平臺(tái)、座底式平臺(tái)和鉆井模塊。根據(jù)RIGZONE網(wǎng)站統(tǒng)計(jì)，截至現(xiàn)在，全球海洋鉆井平臺(tái)總數(shù)（包括商用平臺(tái)和非商用平臺(tái)）達(dá)到1 2 4 9部。 海洋鉆井發(fā)展簡(jiǎn)況及現(xiàn)狀 海洋鉆井平臺(tái)的作業(yè)能力也發(fā)展迅速，目前深水鉆井平臺(tái)的最大作業(yè)水深已經(jīng)達(dá)到3 6 0 0米。最大鉆井深度達(dá)到1 1 8 0 0米。 隨著作業(yè)水深能力的不斷進(jìn)步，深水的定義也在不斷擴(kuò)大。1 9 9 8年以前，水深大于2 0 0米就認(rèn)為是深海，1 9 9 8年以后深水定義擴(kuò)大到3 0 0米，而現(xiàn)在國(guó)際上認(rèn)為水深大于1 3 5 0米（4 5 0 0英尺）才為深水。 海洋鉆
6、井發(fā)展簡(jiǎn)況及現(xiàn)狀 目前，全球共有約1 4 3家公司從事海上鉆井，其中海上鉆井承包商大約9 0家，其余為綜合性石油公司。鉆井承包商中擁有5部鉆井平臺(tái)以上的約5 0家，擁有作業(yè)水深能力超過(guò)6 0 0米的鉆井平臺(tái)承包商4 3家；另外一些綜合性公司以及巴西、印度、俄羅斯等國(guó)家石油公司也擁有相當(dāng)數(shù)量的海洋鉆井平臺(tái)，但幾乎不參與市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)。 美國(guó)Transocean公司，是全球最大的海上和深海鉆井承包商. 擁有的深海鉆井裝置占全球總數(shù)的約3 0 %。名列前5位的深海鉆井承包商均是美國(guó)公司。擁有的深海鉆井裝置占全球總數(shù)的7 0 %。其次是挪威。 目前，我國(guó)只有中海油田服務(wù)股份有限公司（COSL）一家真正參與國(guó)
7、際鉆井平臺(tái)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)，但仍以淺海和中深海鉆井平臺(tái)為主，雖然目前已開(kāi)始深海鉆井平臺(tái)的建造，但我國(guó)海洋鉆井裝備的發(fā)展已落后于美國(guó)、挪威、巴西等國(guó)家。 海洋鉆井發(fā)展簡(jiǎn)況及現(xiàn)狀平臺(tái)平均日費(fèi)：自升式平臺(tái)： 7 1 6萬(wàn)美元半潛式平臺(tái)： 1 5 4 3 .3萬(wàn)美元鉆井船和深水半潛式平臺(tái)：5 0 6 0萬(wàn)美元 第一章. 海洋鉆井發(fā)展簡(jiǎn)況及現(xiàn)狀第二章 . 海洋鉆井平臺(tái)類型及分類第三章 . 海上鉆井裝置的選擇第四章 . 海洋環(huán)境條件對(duì)鉆井裝備的影響 海洋石油平臺(tái)海上石油平臺(tái)，一種島狀空間結(jié)構(gòu)物，具有一個(gè)高出海面的水平臺(tái)面，供進(jìn)行生產(chǎn)作業(yè)或其他活動(dòng)用的海上工程設(shè)施。 海洋石油平臺(tái)海洋石油平臺(tái)群組海洋石油平臺(tái)模型 海
8、洋石油平臺(tái) 海上石油平臺(tái)是海上石油開(kāi)采的主要裝置，它的分類方法有很多，其中按照用途大體可以為四類：鉆井/勘探平臺(tái)：主要用于勘探石油資源、鉆探石油。采油平臺(tái)：主要用于石油生產(chǎn)。中心平臺(tái)：用于石油初步加工和石油輸送。儲(chǔ)存式平臺(tái)：主要用于石油采集后海上儲(chǔ)存，并且還有預(yù)處理功能。 以上四種平臺(tái)又可以細(xì)分為很多類，下面我們主要講述一下海洋鉆井平臺(tái)的分類及其特點(diǎn)。 海洋鉆井平臺(tái) 海洋鉆井平臺(tái)（drilling platform）是主要用于鉆探井的海上結(jié)構(gòu)物。平臺(tái)上裝鉆井、動(dòng)力、通訊、導(dǎo)航等設(shè)備，以及安全救生和人員生活設(shè)施，是海上油氣勘探開(kāi)發(fā)不可缺少的手段。 開(kāi)發(fā)海洋石油，首先從淺水海域開(kāi)始，然后逐漸向深海
9、發(fā)展。海洋鉆井平臺(tái)經(jīng)歷了由淺海到深海、由簡(jiǎn)單到復(fù)雜的發(fā)展過(guò)程。海洋石油鉆井平臺(tái)可分為2類：固定式鉆井平臺(tái)移動(dòng)式鉆井平臺(tái) 海洋鉆井平臺(tái) 海洋鉆井平臺(tái) 海洋鉆井平臺(tái) 海上鉆井裝置的分類固定式鉆井平臺(tái)，固定于海底，在整個(gè)使用壽命期內(nèi)位置固定不變，不能再移動(dòng)。主要用于有工業(yè)油流的油田，一般工作水深在2 0 m左右（如渤海早期的埕北A/B鉆井平臺(tái)）。某些鉆采綜合固定平臺(tái)的工作水深超過(guò)2 0 0 m，但平臺(tái)建造費(fèi)用較高。固定式平臺(tái)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是通過(guò)管架結(jié)構(gòu)在海底將平臺(tái)固定。 固定式鉆井平臺(tái)的主要類型 按導(dǎo)管架結(jié)構(gòu)分：直樁式、直樁-斜樁式、聯(lián)結(jié)式。 按樁柱結(jié)構(gòu)分：木樁、鋼樁、混凝土?；炷翗兑阮A(yù)制好，再在海
10、上打樁。現(xiàn)在的鋼管樁都要在管中加注混凝土。按打樁的設(shè)施分：帶樁架、不帶樁架。按設(shè)備布置分：帶浮船、不帶浮船。按照結(jié)構(gòu)特點(diǎn)分：導(dǎo)管架式鉆井平臺(tái)、重力式鉆井平臺(tái)、張力式鉆井平臺(tái)。下面主要介紹一下最后一種分類方法。 固定式鉆井平臺(tái)導(dǎo)管架式工作水深一般在十余米到2 0 0米的范圍內(nèi)（個(gè)別平臺(tái)超過(guò) 3 0 0米）,導(dǎo)管架型平臺(tái)在軟土地基上是目前世界上使用最多的一種平臺(tái)，是一種最成熟和最通用的平臺(tái)型式 固定式鉆井平臺(tái)重力式鋼筋混凝土重力式平臺(tái)。依靠自身重量維持穩(wěn)定的固定式海洋平臺(tái)。主要由上部結(jié)構(gòu)、腿柱和基礎(chǔ)三部分組成?；A(chǔ)分整體式和分離式兩種。鋼重力式平臺(tái)。也屬于分離式基礎(chǔ)型,由鋼塔和鋼浮筒組成，浮筒也兼
11、作儲(chǔ)油罐。鋼-鋼筋混凝土重力式平臺(tái)。上部結(jié)構(gòu)和腿柱用鋼材建造，沉箱底座用鋼筋混凝土建造，可充分發(fā)揮兩種材料的特性水深在2 0 0米以內(nèi)均可采用，最佳水深為1 0 01 5 0米 固定式鉆井平臺(tái)張力腿式張力腿式鉆井平臺(tái)（TLP）是利用繃緊狀態(tài)下的錨索產(chǎn)生的拉力與平臺(tái)的剩余浮力相平衡的鉆井平臺(tái)或生產(chǎn)平臺(tái)。導(dǎo)管架平臺(tái)和重力平臺(tái)由于其自重和工程造價(jià)隨水深大幅度地增加，已經(jīng)不適應(yīng)深水域油氣開(kāi)發(fā)。 固定式鉆井平臺(tái)張力腿式 張力腿平臺(tái)（簡(jiǎn)稱TLP）適用于較深水域（3 0 01 5 0 0 m）、且可采油氣儲(chǔ)量較大的油田。TLP 一般由上部模塊、甲板、船體（下沉箱）、張力鋼索及錨系、底基等幾部分組成。其船體（
12、下沉箱）可以是三、四或多組沉箱，下設(shè)36組或多組張力鋼索，垂直與海底錨定。 固定式鉆井平臺(tái)張力腿式 平臺(tái)及其下部沉箱受海水浮力,使張力鋼索始終處于張緊狀態(tài),故在鉆井或采油作業(yè)時(shí),TLP幾乎沒(méi)有升沉運(yùn)動(dòng)和平移運(yùn)動(dòng)。 固定式鉆井平臺(tái)張力腿式 張力腿平臺(tái)最重要的特點(diǎn)是平臺(tái)的豎向運(yùn)動(dòng)很小， 水平方向的運(yùn)動(dòng)是順應(yīng)式的, 結(jié)構(gòu)慣性力主要是水平方向的回彈力。張力腿平臺(tái)的結(jié)構(gòu)造價(jià)一般不會(huì)隨水深增加而大幅度地增大。近二十年來(lái)， 經(jīng)過(guò)張力腿平臺(tái)設(shè)計(jì)生產(chǎn)的實(shí)踐,證明張力腿平臺(tái)具有良好的運(yùn)動(dòng)性能，是深水海域油氣生產(chǎn)適宜的平臺(tái)形式。 固定式鉆井平臺(tái)張力腿式 海上鉆井裝置對(duì)比 固定式鉆井平臺(tái)的優(yōu)點(diǎn)是穩(wěn)定，海面氣象條件對(duì)它
13、的影響較小，而且完井后可作為采油平臺(tái)，使用時(shí)間大大增加。但是，它的靈活性差，不能及時(shí)運(yùn)移，而且造價(jià)高，（除張力腿式平臺(tái)外）不能在較深的水域工作。 固定式鉆井平臺(tái)的面積和平臺(tái)上的設(shè)備都要合理，要充分考慮后期作業(yè)的需要，而且結(jié)構(gòu)強(qiáng)度要滿足要求。 海上鉆井裝置對(duì)比 移動(dòng)式鉆井平臺(tái): 作業(yè)完成后，可拖航或自航到其他地點(diǎn)。包括座底式鉆井平臺(tái)、自升式鉆井平臺(tái)、半潛式鉆井平臺(tái)以及浮式鉆井浮船。可隨意移動(dòng)，特別適用于鉆勘探井或叢式生產(chǎn)井。 鉆井模塊既可以放到固定式平臺(tái)上，也可以采用移動(dòng)式平臺(tái)，但是上部模塊價(jià)格比較貴，一套要好幾億美元以上，所以一般都放到移動(dòng)式平臺(tái)上面，一般是打一槍換一個(gè)地方。 移動(dòng)式鉆井平臺(tái)坐
14、底式坐底式鉆井平臺(tái): 有兩個(gè)船體，上船體又叫工作甲板，安置生活艙室和設(shè)備；下部是沉墊，其主要功能是壓載以及海底支撐作用，用作鉆井的基礎(chǔ)。兩個(gè)船體間由支撐結(jié)構(gòu)相連。 該種鉆井裝置在到達(dá)作業(yè)地點(diǎn)后往沉墊內(nèi)注水，使其著底。因此從穩(wěn)性和結(jié)構(gòu)方面看，作業(yè)水深不但有限，而且也受到海底基礎(chǔ)（平坦及堅(jiān)實(shí)程度）的制約。所以該平臺(tái)發(fā)展緩慢。然而中國(guó)渤海沿岸的勝利油田、大港油田和遼河油田等向海中延伸的淺海海域，潮差大而海底坡度小，對(duì)于開(kāi)發(fā)此類淺海區(qū)域的石油資源，坐底式鉆井平臺(tái)仍有較大的發(fā)展前途。 坐底式鉆井平臺(tái)較經(jīng)濟(jì)的工作水深范圍為3 m至3 0 m， 國(guó)內(nèi)現(xiàn)有的坐底式鉆井平臺(tái)均在1 0 m水深以內(nèi)。單立柱坐底式鉆
15、井平臺(tái)坐底式鉆井平臺(tái) 移動(dòng)式鉆井平臺(tái)自升式自升式鉆井平臺(tái)又稱樁腿式平臺(tái) 移動(dòng)式鉆井平臺(tái)自升式 帶有能夠自由升降的樁腿，作業(yè)時(shí)樁腿下伸到海底，站立在海床上，利用樁腿托起船殼，并使船殼底部離開(kāi)海面一定的距離（氣隙）。拖航時(shí)樁腿收回，船殼處于漂浮狀態(tài)。 作業(yè)水深范圍從3米直至1 5 0米。大多數(shù)自升式鉆井平臺(tái)的作業(yè)水深在7 0至9 0 米范圍內(nèi)。 平臺(tái)穩(wěn)定站立后，大多數(shù)懸臂梁可以將鉆臺(tái)外伸到固定平臺(tái)。1 .升降裝置：液壓缸升降(插樁式)；齒條/齒輪箱2 .樁腿結(jié)構(gòu)型式：筒型；桁架3 .樁腿數(shù)量：3腿；4腿4 .槽口：有槽口；無(wú)槽口5 .生活樓的布置：橫向布置；周邊布置。 移動(dòng)式鉆井平臺(tái)自升式海洋石油
16、9 3 6平臺(tái) 懸臂梁移動(dòng)范圍：縱向7 0 ft，橫向2 0 ft 移動(dòng)式鉆井平臺(tái)自升式海洋石油9 3 6平臺(tái) 移動(dòng)式鉆井平臺(tái)浮式鉆井船(駁)作業(yè)水深：能在1 5 03 0 0 0 m的水深海域作業(yè) 移動(dòng)式鉆井平臺(tái)浮式鉆井船(駁) 鉆井船是浮船式鉆井平臺(tái)，它通常是在機(jī)動(dòng)船或駁船上布置鉆井設(shè) 備。平臺(tái)是靠錨泊或動(dòng)力定位系統(tǒng)定位。其大致分類如下： 1）按其推進(jìn)能力分:有自航式和非自航式； 2）按定位分:有一般錨泊式、中央轉(zhuǎn)盤錨泊式和動(dòng)力定位式。 3 . 鉆井船的優(yōu)缺點(diǎn)： 早期形式為鉆井駁船，多用舊船改裝，只適用于淺海風(fēng)浪較小的海 域?，F(xiàn)代鉆井船多為專門設(shè)計(jì)，全部鉆井和生活設(shè)施都在船上，能自航并有向
17、大型化發(fā)展的趨勢(shì)。其主要優(yōu)缺點(diǎn)如下： 1）優(yōu)點(diǎn)：移動(dòng)靈活、適應(yīng)水深大、自持能力強(qiáng)、載重儲(chǔ)藏量大等。2）缺點(diǎn)：建造成本較大，建造周期長(zhǎng)；受風(fēng)浪影響大、穩(wěn)定性差、開(kāi)工率較低等。 動(dòng)力定位系統(tǒng)由聲納發(fā)生器、接收器、電子計(jì)算機(jī)及縱向、橫向螺旋槳組成。水下井口的聲納發(fā)生器發(fā)出信號(hào)，船底的接收器能測(cè) 出船的偏移方位和數(shù)值并輸入計(jì)算機(jī)，計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制相應(yīng)的螺旋槳運(yùn)轉(zhuǎn)發(fā)出推力使鉆井船復(fù)位，不需拋錨。 移動(dòng)式鉆井平臺(tái)半潛式半潛式鉆井平臺(tái)（Semisubmersible）又稱立柱穩(wěn)定式鉆井平臺(tái)。 移動(dòng)式鉆井平臺(tái)半潛式 大部分浮體沒(méi)于水面下的一種移動(dòng)式鉆井平臺(tái)，半潛平臺(tái)效果圖是從坐底式鉆井平臺(tái)演變而來(lái)的。 由平臺(tái)本
18、體、立柱和下體或浮箱組成。此外，在下體與下體、立柱與立柱、立柱與平臺(tái)本體之間還有一些支撐與斜撐連接。在下體間的連接支撐，一般都設(shè)在下體的上方，這樣，當(dāng)平臺(tái)移位時(shí)，可使它位于水線之上，以減小阻力。 移動(dòng)式鉆井平臺(tái)半潛式海洋石油9 8 1 移動(dòng)式鉆井平臺(tái)半潛式海洋石油9 8 1主要技術(shù)參數(shù):最大工作水深 3 ,0 0 0米;最大鉆井深度 1 2 ,0 0 0米;總長(zhǎng) 約1 1 0米;總寬 約9 0米;總高 約1 1 0米;最大甲板可變載荷 9 ,0 0 0噸;定位方式 1 ,5 0 0米以上DPS3動(dòng)力定位;1 ,5 0 0米以內(nèi)錨泊定位。 移動(dòng)式鉆井平臺(tái)半潛式 海洋石油9 8 1 ”是中國(guó)首座自
19、主設(shè)計(jì)、建造的第六代深水半潛式鉆井平臺(tái)，由中國(guó)船舶工業(yè)集團(tuán)公司7 0 8研究所設(shè)計(jì)、上海外高橋造船有限公司承建的，耗資6 0億元。最大作業(yè)水深3 0 0 0米，鉆井深度可達(dá)1 2 0 0 0米，平臺(tái)自重超過(guò)3萬(wàn)噸；從船底到鉆井架頂高度為1 3 6米，相當(dāng)于4 5層樓高?！昂Ｑ笫? 8 1 ”的建成，填補(bǔ)了中國(guó)在深水鉆井大型裝備上的空白，使我國(guó)深水油氣資源的勘探開(kāi)發(fā)能力和大型海洋裝備建造水平跨入世界先進(jìn)行列。2 0 1 2年5月9日，海洋石油9 8 1 ” 第一口井在中國(guó)南海海域正式開(kāi)鉆。2 0 1 2年9月4日，“海洋石油9 8 1 ”號(hào)開(kāi)始為Husky Energy鉆探荔灣3 -1 1井。
20、該井為“海洋石油9 8 1 ”鉆探的第四口井，也是為外國(guó)公司鉆探的首井，前三口井均由 中海油自費(fèi)鉆取。荔灣3 -1 1探井是四口井中最深的一口，所在海域水深2 4 5 0米。鉆井深度大約為4 0 0 0米。 各類移動(dòng)式鉆井平臺(tái)性能對(duì)比表 固定式與移動(dòng)式平臺(tái)比較情況固定式平臺(tái)優(yōu)點(diǎn)：1 .穩(wěn)定性好；2 .海面氣象條件對(duì)鉆井工作影響?。? .如有工業(yè)性油氣可很快轉(zhuǎn)換成采油平臺(tái)；固定式平臺(tái)缺點(diǎn)：1 .不能夠移動(dòng)和重復(fù)使用；2 .造價(jià)較高；3 .其成本隨水深增加而急劇增加； 鉆井平臺(tái)設(shè)備1 .機(jī)械手 鉆井平臺(tái)設(shè)備2 .下套管遠(yuǎn)程控制操作系統(tǒng) 鉆井平臺(tái)設(shè)備3 .自動(dòng)液壓鉆桿鉗 鉆井平臺(tái)設(shè)備4 . PS-2
21、 1自動(dòng)液壓動(dòng)力卡瓦5 .無(wú)牙痕卡瓦牙 鉆井平臺(tái)設(shè)備6 . 抓管器 貓道 鉆井平臺(tái)設(shè)備7 . 液壓防噴盒 鉆井平臺(tái)設(shè)備8 . 井口張力器和井口吊 鉆井平臺(tái)設(shè)備9 . 司鉆房電子司鉆操作臺(tái) 鉆井平臺(tái)設(shè)備9 . ROV和水下基盤 鉆井平臺(tái)設(shè)備9 . 倒班交通工具 鉆井平臺(tái)設(shè)備平臺(tái)遠(yuǎn)離陸地，那么平臺(tái)上的淡水從何而來(lái)？有兩種方式：第一種方式，平臺(tái)供應(yīng)船，每隔一段時(shí)間把陸地上的淡水運(yùn)到平臺(tái)上去。第二種方式，用海水造淡水。造水機(jī)，至少1臺(tái)，根據(jù)造水原理，有兩種不同類型的造水機(jī)。真空沸騰式 :利用海水在低壓環(huán)境中加熱沸騰，水蒸氣冷凝成水。蒸發(fā)后的鹽水排海。反滲透式： 利用在高壓的條件下，使海水在一定的速度下
22、通過(guò)半透膜，鹽分子被半透膜阻擋。鹽水排海。 第二章 . 海洋鉆井平臺(tái)類型及分類第三章 . 海上鉆井裝置的選擇第四章 . 海洋環(huán)境條件對(duì)鉆井裝備的影響第一章. 海洋鉆井發(fā)展簡(jiǎn)況及現(xiàn)狀 海上鉆井裝置的選擇 固定式平臺(tái)：各個(gè)鉆井平臺(tái)適合于不同的水深。重力式平臺(tái)適用的水深較淺，樁基式平臺(tái)適用的水深稍深，張力式平臺(tái)則可在較深的水域使用。 移動(dòng)式平臺(tái)：座底式鉆井平臺(tái)適用的水深較淺，自升式鉆井平臺(tái)適用的水深稍深，半潛式鉆井平臺(tái)和鉆井船可在深水域使用。 現(xiàn)在使用范圍最廣的還是自升式鉆井平臺(tái)。 海上鉆井裝置的選擇依據(jù) 海上鉆井平臺(tái)的選擇是一個(gè)涉及面很廣的問(wèn)題，需要綜合考慮各種因素。 （1）鉆井類型。是鉆勘探井還
23、是生產(chǎn)井、是直井還是叢式井以及完井方式等。 （2）作業(yè)海區(qū)的海洋環(huán)境條件。包括水深、風(fēng)、波、潮流等海況，海底地質(zhì)條件及離岸距離等。 （3）經(jīng)濟(jì)因素。主要是各種裝置的建造成本、租金及操作費(fèi)用。 （4）可供選擇的鉆井平臺(tái)及其技術(shù)性能、使用條件。 海上鉆井裝置的選擇依據(jù) 根據(jù)作業(yè)海域水深、海床地質(zhì)情況及鉆井目標(biāo)，綜合考慮上述各種情況，可對(duì)鉆井裝置作出最優(yōu)的選擇。 （1）在淺水區(qū)，當(dāng)油田已探明或已進(jìn)入開(kāi)發(fā)階段，宜選用固定式鉆井平臺(tái)。 （2）水深在2 0 3 0 m以內(nèi)，風(fēng)浪不大，海底平坦柔軟且無(wú)沖刷海流，可選用坐底式鉆井平臺(tái)。 海上鉆井裝置的選擇依據(jù) （3）水深在2 0 3 0 m以內(nèi)，浪高大于3 m
24、的海況僅占1年的1 /1 0以下時(shí)： 對(duì)勘探井，宜選用自升式平臺(tái)加輔助船或自給式的自升式平臺(tái)； 對(duì)生產(chǎn)井，可選用固定式平臺(tái)（鉆完井后改為采油平臺(tái)）加輔助船，或選用帶輔助船的自升式平臺(tái)或完全自給式自升式平臺(tái)。 海上鉆井裝置的選擇依據(jù) （4）水深在3 0 6 0 m（或更深一些），風(fēng)浪較大時(shí)： 對(duì)生產(chǎn)井，選用固定式鉆井平臺(tái)（鉆完井后改為采油平臺(tái)）加輔助船，或自升式平臺(tái)（先期在導(dǎo)管架上鉆井， 鉆完井后改為采油平臺(tái)）； 對(duì)勘探井，選用自給式自升式鉆井平臺(tái)。 （5）水深超過(guò)6 0 m，一般可選用半潛式平臺(tái)或浮式鉆井船，用來(lái)鉆探井或預(yù)鉆生產(chǎn)井組。浮式鉆井船適用于水深可達(dá)6 0 0 m。 （6）海上特殊作業(yè)
25、，如安裝平臺(tái)、吊裝重型設(shè)備等，宜選用自升式鉆井平臺(tái)或半潛式鉆井平臺(tái)作為支持平臺(tái)。 海上鉆井裝置的選擇依據(jù) （7）鋼筋混凝土鉆井平臺(tái)的強(qiáng)度較低，不適宜用來(lái)進(jìn)行鉆井作業(yè)。 需要說(shuō)明的是除了采用以上選用方法之外，還可以根據(jù)實(shí)際裝備條件、技術(shù)水平、作業(yè)費(fèi)用等靈活選用合適的鉆井平臺(tái)及鉆井機(jī)具。 海洋鉆井的主要特點(diǎn)海洋鉆井基本是沿用陸上鉆井的工藝方法，所不同的是海上鉆井處于狂風(fēng)巨浪的侵襲中，且與海底隔著巨大的水體，要在復(fù)雜的條件下完成鉆井作業(yè)，其特點(diǎn)有以下幾種：(1 ) 在海上要求提供安裝鉆進(jìn)的機(jī)械設(shè)備和鉆井工作的場(chǎng)地，即海上鉆井采油平臺(tái)。將全套的鉆井機(jī)械設(shè)備安裝在平臺(tái)上成為在海上能獨(dú)立完成鉆進(jìn)工作的裝置
26、。 海洋鉆井的主要特點(diǎn)(2 ) 采用浮動(dòng)鉆井裝置鉆井，要克服在浮動(dòng)條件下作業(yè)的不利因素，滿足井底鉆壓、將鉆具導(dǎo)向海底井口、保持井位等技術(shù)要求，需要有升沉補(bǔ)償裝置、水下井口導(dǎo)向裝置、伸縮隔水管系和自動(dòng)定位裝置等。(3 ) 海上建造平臺(tái)費(fèi)用昂貴、操作難度大，因此海上生產(chǎn)井一般均打叢式井（定向井）。為了提高海上鉆井速度，確保鉆井的質(zhì)量，海上鉆井應(yīng)用了高新鉆井工藝技術(shù)和鉆井方法。 海洋鉆井的主要特點(diǎn)(4 ) 井身結(jié)構(gòu)復(fù)雜，套管尺寸大，層次多。(5 ) 有一套防腐措施和設(shè)備。(6 ) 先進(jìn)的交通、通訊及良好的生活保障。(7 )甲板空間和可變載荷小。(8 ) 海洋環(huán)保。 海洋惡劣條件下的鉆井平臺(tái) 海洋惡劣
27、條件下的鉆井平臺(tái) 第二章 . 海洋鉆井平臺(tái)類型及分類第三章 . 海上鉆井裝置的選擇第四章 . 海洋環(huán)境條件對(duì)鉆井裝備的影響第一章. 海洋鉆井發(fā)展簡(jiǎn)況及現(xiàn)狀 海洋環(huán)境條件對(duì)鉆井裝備的影響 海上石油天然氣的鉆采工藝與陸上基本相同，所不同的是工作環(huán)境不同，陸上鉆采設(shè)備不受場(chǎng)地限制，可以分散布置，而海上鉆采設(shè)備必須集中布置在狹小的海洋平臺(tái)上，受暴風(fēng)雨、洋流、風(fēng)力、化學(xué)腐蝕，寒冷環(huán)境下鋼料強(qiáng)度、水深及鉆井成本等問(wèn)題的影響，自然條件惡劣，操作工況十分復(fù)雜。海洋鉆井平臺(tái)投資大，作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)高，而且海上市場(chǎng)有諸多不確定因素。此外，海洋鉆井遠(yuǎn)離陸地，運(yùn)輸十分困難。 海洋環(huán)境的特殊條件對(duì)鉆井裝備的影響很大，故海上平臺(tái)
28、及鉆井設(shè)備除必須達(dá)到陸上設(shè)備的要求外，還要具備適合海上油氣開(kāi)發(fā)特點(diǎn)（經(jīng)受得起風(fēng)、浪、潮、流、冰、涌等海洋環(huán)境因素的沖擊）的結(jié)構(gòu)，以克服在海上作業(yè)的困擾。 海洋環(huán)境條件對(duì)鉆井裝備的影響安全性可靠性設(shè)備能力配備可鉆或修多口井配備應(yīng)急設(shè)備技術(shù)先進(jìn)、效率高 海洋環(huán)境條件對(duì)鉆井裝備的影響 安全性 海上鉆井平臺(tái)離岸較遠(yuǎn)，平臺(tái)空間不大，設(shè)備布置無(wú)足夠的安全距離，操作者的活動(dòng)空間有限，平臺(tái)常年處于風(fēng)、浪、潮之中，一旦發(fā)生事故，救援困難，后果嚴(yán)重；因此，海洋石油鉆井設(shè)備必須滿足防爆、防火、防煙霧的要求，并要有完善的監(jiān)控系統(tǒng)，以防止事故發(fā)生。 海洋環(huán)境條件對(duì)鉆井裝備的影響 可靠性 各類海洋鉆井平臺(tái)的造價(jià)都很高，若
29、租用鉆井平臺(tái)，日租金也非常昂貴，如果鉆機(jī)性能不佳導(dǎo)致經(jīng)常停修，就會(huì)造成很大的經(jīng)濟(jì)損失；因此，要求鉆機(jī)各部件的性能都要十分可靠，且經(jīng)久耐用，尤其是平臺(tái)的供電設(shè)備必須十分可靠，一旦斷電停產(chǎn)，不僅會(huì)造成經(jīng)濟(jì)損失，而且可能造成重大事故。 海洋環(huán)境條件對(duì)鉆井裝備的影響 設(shè)備能力配備海上鉆井遠(yuǎn)離后方基地，設(shè)備故障所造成的損失及修復(fù)所需要的時(shí)間均大大超過(guò)陸上，因此，海上鉆井一般選用工作能力較大的設(shè)備以減少故障發(fā)生，即在相同井深條件下，海上配備的鉆井設(shè)備能力一般比陸地上大2 0 %2 5 %。目前，海上多選用鉆深為6 0 0 0 8 0 0 0 m的鉆機(jī)、7 0 1 0 0 t提升能力的修井機(jī)。在油田生產(chǎn)后期
30、，如果用修井機(jī)補(bǔ)鉆調(diào)整井或加密井、分支井，修井機(jī)的提升能力要達(dá)到1 0 0 1 5 0 t。 海洋環(huán)境條件對(duì)鉆井裝備的影響 可鉆或修多口井 鉆機(jī)或修井機(jī)可在平臺(tái)上縱、橫移動(dòng)，即從一個(gè)井位很快移到另一個(gè)井位。目前，世界上有的平臺(tái)最多可鉆或修9 6口井，一般的平臺(tái)可鉆或修幾口至幾十口井。 海洋環(huán)境條件對(duì)鉆井裝備的影響 配備應(yīng)急設(shè)備 海上鉆井平臺(tái)必須配備應(yīng)急設(shè)備，如柴油發(fā)電機(jī)組配有應(yīng)急柴油發(fā)電機(jī)，轉(zhuǎn)盤配有應(yīng)急驅(qū)動(dòng)鏈輪，泥漿泵配有應(yīng)急泵，當(dāng)主要機(jī)組出現(xiàn)故障時(shí)，相應(yīng)的應(yīng)急設(shè)備立即啟動(dòng)，以保證全平臺(tái)的生活和動(dòng)力用電，避免卡鉆事故的發(fā)生。 海洋環(huán)境條件對(duì)鉆井裝備的影響 技術(shù)先進(jìn)、效率高海洋鉆井平臺(tái)的空間十分
31、有限，因此，平臺(tái)上所采用的鉆井設(shè)備必須技術(shù)先進(jìn)、體積小、質(zhì)量輕、效率高。在同樣技術(shù)性能的前提下，設(shè)備體積越小，鉆井平臺(tái)的建造費(fèi)用也就越低。 安全環(huán)保地拆除廢棄海洋平臺(tái) 拆除廢棄海洋平臺(tái)，不僅僅是物理意義上的把東西拿走，而是要求把海洋生態(tài)環(huán)境恢復(fù)到安裝前的狀態(tài)，這對(duì)海洋平臺(tái)所有者是很大的考驗(yàn)。1 .平臺(tái)拆除：頂層甲板，支撐管架，泥面以上部分逐一拆除。2 . 海底管線拆除：如果采取全部清除移走的方案，如何再利用和處置這些廢管道而不造成環(huán)境污染是一大問(wèn)題，同時(shí)，在拆卸提升過(guò)程中難免保護(hù)材料脫落， 殘留在海中仍是污染。 采取油氣管線原地溝塹掩埋法，不影響其他用海者的利益。所有石油平臺(tái)中，混凝土重力式平
32、臺(tái)為最難拆除的平臺(tái) 安全環(huán)保地拆除廢棄海洋平臺(tái)1 . 廢棄海洋平臺(tái)在不妨礙其他海洋功能的前提下，其殘留樁腿等結(jié)構(gòu)物可以切割至水面5 5米處，而其他結(jié)構(gòu)與設(shè)備均應(yīng)全部拆除并運(yùn)至岸上處理；2 .全部拆除，也就是將廢棄海洋石油平臺(tái)的樁腿等結(jié)構(gòu)物應(yīng)切割到海床泥面4米以下，而其他結(jié)構(gòu)和設(shè)備均應(yīng)全部拆除并運(yùn)至岸上處理 3 .至今，僅中國(guó)海洋石油總公司在渤海海域進(jìn)入廢棄階段的樁基式平臺(tái)就超過(guò)4 0座，而南海海域也有8座樁基式平臺(tái)進(jìn)入廢棄階段根據(jù)生產(chǎn)的需要，雖然部分平臺(tái)壽命到期后經(jīng)過(guò)評(píng)估和維修繼續(xù)服役，但在未來(lái)幾年，大量平臺(tái)的退役是不可改變的事實(shí)，尤其到2 0 2 0年， 2 0 0 2年以前建設(shè)的幾乎所有平臺(tái)，都將進(jìn)入廢棄階段。 1 . reference data海油鉆井各平臺(tái)作業(yè)能力.doc 其他 謝謝！
《海洋鉆井平臺(tái)》PPT課件.ppt
