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海洋石油鉆井技術(shù)的思考

文檔作者：申文杰文檔來源：中海油能源發(fā)展股份有限公司湛江分公司		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時(shí)間： 2023年08月27日
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2015年第11期(總第122期)
缸；夏與芋釷
ENERGY AND ENERGY CONSERVA”O(jiān)N 2015年11月
海洋石油鉆井技術(shù)的思考
申文杰
(中海油能源發(fā)展股份有限公司湛江分公司，廣東湛江524000)
摘要：敘述了全球海洋石油開發(fā)的趨勢(shì)及中國(guó)海洋石油鉆井裝備的產(chǎn)業(yè)狀況，分析了海洋石油鉆井平臺(tái)的技術(shù)特點(diǎn)
及當(dāng)代海洋石油鉆井平臺(tái)技術(shù)的發(fā)展，指出了海洋石油鉆井技術(shù)將來的革新趨勢(shì)。
關(guān)鍵詞：海洋石油；石油鉆井；技術(shù)
中圖分類號(hào)： TE985 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)： 2095-0802一(2015)11—0037—02
n心ng 0f O凰hon On DriⅡing Technolo酊
SHEN Weniie
(Zhanjiang Branch Company，CNOOC Energy T∞hnoIogy&amp;amp;SerVices Limited，Zhanjiang 524000，Guangdong，China) A概t： ，11lis paper desc曲ed development trend of dobal offshore oil舳d industry status of china national o凰hore oil drilling
equipment，analyzed the technical charactedstics of dfshore oil曲lling plad．o珊and development of contempomry shore oil
d出ng plat6D冊(cè)technology，and t}Ien耐nted out山e innovation慨nd of o凰hore oil drilling technology in山e fumre．
Key words：oⅡ毫hoI-e oil；oil driUing；technology
0引言
由于海洋石油鉆井受工作條件影響，在鉆井過程
中出現(xiàn)事故和設(shè)備損壞是難以避免的，也會(huì)因?yàn)椴僮?
不當(dāng)導(dǎo)致環(huán)境污染，給企業(yè)帶來巨大經(jīng)濟(jì)損失。所以
為了避免類似事故的發(fā)生，就需要不斷探索出更科
學(xué)、更加先進(jìn)的鉆井技術(shù)。
1 中國(guó)海洋石油鉆井裝備產(chǎn)業(yè)狀況
隨著科技不斷進(jìn)步和發(fā)展，中國(guó)引用國(guó)際上先進(jìn)
的技術(shù)，并結(jié)合自身實(shí)際情況，形成了符合本身的海
洋石油鉆井技術(shù)，獲得了長(zhǎng)足進(jìn)步和發(fā)展。
1．1建造技術(shù)比較成熟
鉆井設(shè)備立足海洋的基礎(chǔ)條件就是建立海洋石油
鉆井平臺(tái)。隨著科技不斷進(jìn)步發(fā)展，中國(guó)目前已53座
移動(dòng)式鉆采平臺(tái)，其中已用的有46座，且有7座已退
役。中國(guó)在海洋石油裝備建造方面已日漸成熟，有著
建造海洋鉆井平臺(tái)的大量經(jīng)驗(yàn)，并在當(dāng)今時(shí)代已成為
了浮式生產(chǎn)儲(chǔ)油裝置的設(shè)計(jì)及制造和應(yīng)用大國(guó)。隨著
經(jīng)驗(yàn)的不斷積累和創(chuàng)新，目前中國(guó)在海洋鉆井平臺(tái)技
術(shù)方面已達(dá)到了國(guó)際先進(jìn)水平。
收稿日期：2015一09一18
作者簡(jiǎn)介：申文杰，1983年生，男，廣東湛江人，2007年畢業(yè)
于東北石油大學(xué)勘查技術(shù)與工程專業(yè)，工程師。
1．2部分配套設(shè)備性能穩(wěn)定
海洋鉆井平臺(tái)配套設(shè)備的設(shè)計(jì)相比陸地上鉆井的
設(shè)備會(huì)有著諸多要求，比如在可靠性及自動(dòng)化程度等
方面都有著苛刻要求，比陸地上的鉆井設(shè)備要求更加
嚴(yán)格和苛刻。目前中國(guó)比較擅長(zhǎng)和成熟的技術(shù)是電驅(qū)
動(dòng)鉆機(jī)及井控設(shè)備，一般能為7 000 m以內(nèi)海洋石油
鉆井的生產(chǎn)提供服務(wù)。
1．3深海油氣開發(fā)裝備研制進(jìn)入新階段
目前中國(guó)的海洋油氣開發(fā)處于200 m水深以內(nèi)的
近海海域階段，超過200 m水深的深水作業(yè)經(jīng)過多年
國(guó)外技術(shù)經(jīng)驗(yàn)積累，已初步具備基本技術(shù)能力，尚處
于邊探索邊實(shí)踐階段。隨著科技和海域油氣技術(shù)不斷
發(fā)展，深水海域油氣開發(fā)已成為海洋石油工業(yè)重要的
組成部分。向深水海域推進(jìn)的主要原因是淺水海域油
氣資源不如深海海域油氣資源豐富，滿足不了當(dāng)今能
源的需求。隨著科技的進(jìn)步，鉆井技術(shù)也在逐漸完
善，已可適應(yīng)深海海域工作的惡劣環(huán)境。雖然在深海
海域油氣開發(fā)技術(shù)方面，中國(guó)與國(guó)際先進(jìn)水平仍有著
較大差距，但中國(guó)已在逐漸完善深海海域油氣開發(fā)技
術(shù)，為以后走向深海油氣開發(fā)奠定了基礎(chǔ)。
2海洋石油鉆井平臺(tái)的技術(shù)特點(diǎn)
2．1作業(yè)范圍廣且要求質(zhì)量高
移動(dòng)式鉆井平臺(tái)不是固定在一處地方，可進(jìn)行移
·37· 2015年第ll期缸i夏與芋釷2015年11月
動(dòng)，在不同海域和不同水深進(jìn)行作業(yè)，所以作業(yè)范圍
很廣。由于海上的不確定因素，如風(fēng)暴或海浪，所以
對(duì)鉆井平臺(tái)或船的質(zhì)量要求很高。
2．2使用壽命長(zhǎng)可靠性強(qiáng)
其中可靠性強(qiáng)主要可體現(xiàn)在：a1強(qiáng)度要求高。由
于要求其在海洋上工作時(shí)間較長(zhǎng)，所以會(huì)面對(duì)海洋風(fēng)
暴及海浪沖擊，甚至海洋地震等現(xiàn)象，所以要求其要
有很高的強(qiáng)度，才能保證使用安全；b)疲勞壽命要求
高。在出海作業(yè)時(shí)，有很長(zhǎng)時(shí)間不會(huì)回船塢對(duì)鉆井平
臺(tái)進(jìn)行維修和護(hù)理，所以要求其在結(jié)構(gòu)上一定要具有
很強(qiáng)的防腐蝕性，且對(duì)高應(yīng)力區(qū)機(jī)構(gòu)型式也有著很高
的要求；c)建造工藝要求高。由于面對(duì)海洋的不穩(wěn)定
因素及惡劣的自然環(huán)境，要對(duì)其采用高強(qiáng)度及特殊鋼
材來進(jìn)行結(jié)構(gòu)建設(shè)；d)生產(chǎn)管理要求高。在海洋作業(yè)
非常危險(xiǎn)，石油的海上運(yùn)輸和海上石油工程裝備安裝
都極為復(fù)雜，需面對(duì)很多不穩(wěn)定因素，所以在生產(chǎn)管
理上也會(huì)明顯高于普通船舶。
2．3安全要求高
由于處于海洋深海作業(yè)，如果發(fā)生海洋石油工程
裝置的海損事故，所造成的后果非常嚴(yán)重。隨著油氣
開發(fā)技術(shù)向深海區(qū)域的發(fā)展及海上生產(chǎn)等因素，對(duì)海
洋油氣開發(fā)設(shè)備的安全性能要求越來越高，尤其是在
油氣裝備設(shè)計(jì)及環(huán)保設(shè)計(jì)方面，更會(huì)有著嚴(yán)格要求，
需對(duì)相關(guān)規(guī)定進(jìn)行嚴(yán)格執(zhí)行。
2．4學(xué)科多技術(shù)復(fù)雜
在進(jìn)行海洋石油鉆井平臺(tái)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，會(huì)涉及到
很多學(xué)科，如海洋環(huán)境、流體動(dòng)力學(xué)、結(jié)構(gòu)力學(xué)及船
舶技術(shù)等多門學(xué)科。所以，為能有效地對(duì)海洋石油開
發(fā)進(jìn)行海洋定位及解決浮動(dòng)狀態(tài)下的海上鉆井等一系
列難題，中國(guó)需運(yùn)用現(xiàn)代的造船技術(shù)、衛(wèi)星定位及電
子計(jì)算機(jī)技術(shù)等綜合性科學(xué)技術(shù)來解決這些難題。
3 當(dāng)代海洋石油鉆井平臺(tái)技術(shù)的發(fā)展
3．1 自升式平臺(tái)載荷不斷增大
自升式平臺(tái)通過采用高強(qiáng)度鋼來提高平臺(tái)載荷與
平臺(tái)自重比，使得平臺(tái)排水量增加，增大了甲板可變
載荷，使得甲板空間及作業(yè)的安全性更加可靠，使得
工作能力和自持能力得到了較大進(jìn)步。
3．2多功能半潛式平臺(tái)集成能力增強(qiáng)
相比傳統(tǒng)平臺(tái)集成的能力，現(xiàn)在多功能半潛式平
臺(tái)的集成能力得到了加強(qiáng)，如鉆井、修井能力等，且
能很快適應(yīng)衛(wèi)星井的采油需要。其不僅增加了甲板空
間，還在平臺(tái)上增加了動(dòng)力系統(tǒng)和輔助系統(tǒng)等，使得
平臺(tái)具有更加多功能，可面對(duì)復(fù)雜的海洋情況。
3．3海洋石油鉆井技術(shù)的近期發(fā)展
海洋石油981深水半潛式鉆井平臺(tái)，簡(jiǎn)稱“海洋
石油98l”，于2008年4月28日開工建造，是中國(guó)首座
·38·
自主設(shè)計(jì)、建造的第六代深水半潛式鉆井平臺(tái)，由中
國(guó)海洋石油總公司全額投資建造，整合了全球一流設(shè)
計(jì)理念和一流裝備，是世界上首次按照南海惡劣海況
設(shè)計(jì)的，能抵御200 a一遇的臺(tái)風(fēng)；選用DP3動(dòng)力定位
系統(tǒng)，l 500 m水深內(nèi)錨泊定位，人級(jí)CCS(中國(guó)船
級(jí)社)和ABS(美國(guó)船級(jí)社)雙船級(jí)。整個(gè)項(xiàng)目按照
中國(guó)海洋石油總公司的需求和設(shè)計(jì)理念完成，中國(guó)海
油擁有該船型自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)。該平臺(tái)的建成，標(biāo)志著
中國(guó)在海洋工程裝備領(lǐng)域已具備了自主研發(fā)能力和國(guó)
際競(jìng)爭(zhēng)能力。
2014年7月15日， “海洋石油98l”鉆井平臺(tái)已結(jié)
束在西沙中建島附近海域的鉆探作業(yè)，按計(jì)劃順利取
全取準(zhǔn)了相關(guān)地質(zhì)數(shù)據(jù)資料。2014年8月30日，深水
鉆井平臺(tái)“海洋石油981”在南海北部深水區(qū)陵水
17—2—1井測(cè)試獲得高產(chǎn)油氣流。據(jù)測(cè)算，陵水17—2為
大型氣田，是中國(guó)海域自營(yíng)深水勘探的第一個(gè)重大油
氣發(fā)現(xiàn)。
4海洋石油鉆井技術(shù)將來的革新趨勢(shì)
4．1自動(dòng)操控技術(shù)
隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)不斷發(fā)展，石油平臺(tái)可利用計(jì)算
機(jī)技術(shù)進(jìn)行自動(dòng)化操控，使得生產(chǎn)人員能實(shí)現(xiàn)在海上
鉆井平臺(tái)中的人機(jī)操作。且可通過計(jì)算機(jī)技術(shù)來操控
石油鉆井平臺(tái)的自動(dòng)化除污等系統(tǒng)，可使鉆井平臺(tái)更
加智能化和自動(dòng)化。
4．2導(dǎo)向鉆井技術(shù)
在海洋石油開采前需進(jìn)行一系列工作，比如測(cè)量
就是非常重要的工作，早期的方法一般都是采用有線
測(cè)量，這給石油開采區(qū)域勘測(cè)增加了難度。隨著數(shù)據(jù)
信息的無線傳輸化，使得無線測(cè)量技術(shù)成為當(dāng)今常用
的方法，隨鉆測(cè)量及導(dǎo)向鉆井技術(shù)已成為了海洋石油
行業(yè)技術(shù)改革的代表。
4-3智能鉆柱技術(shù)
通過把傳感器與微處理器進(jìn)行結(jié)合，然后通過傳
輸線纜把井下數(shù)據(jù)傳給鉆井平臺(tái)。目前中國(guó)的智能鉆
柱技術(shù)還在發(fā)展研發(fā)階段，國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家已用該技術(shù)
實(shí)現(xiàn)了井下智能生產(chǎn)，且通過利用計(jì)算機(jī)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)
實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的自動(dòng)化傳輸。
5結(jié)語
隨著中國(guó)越來越重視海洋石油開采，使得中國(guó)海洋
石油鉆采裝備進(jìn)入了發(fā)展的黃金階段，尤其海洋鉆采平
臺(tái)及水下生產(chǎn)裝備已有了發(fā)展的新目標(biāo)，對(duì)實(shí)現(xiàn)中國(guó)海
洋裝備國(guó)產(chǎn)化及縮小與發(fā)達(dá)國(guó)家之間的差距具有著很重
要的現(xiàn)實(shí)意義。相信通過多年發(fā)展和經(jīng)驗(yàn)積累，中國(guó)海
洋鉆采裝備產(chǎn)業(yè)必將有著光明的發(fā)展前景。
(責(zé)任編輯：高志鳳)

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