試論海洋石油鉆井現(xiàn)狀與技術(shù)發(fā)展研究論文

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1、試論海洋石油鉆井現(xiàn)狀與技術(shù)發(fā)展研究論文論文關(guān)鍵詞：海洋石油鉆井現(xiàn)狀發(fā)展論文摘要：隨著海洋石油的大力開發(fā)，鉆井技術(shù)的研究至關(guān)重要.freel的區(qū)域鉆井并生產(chǎn)油氣,又用了20多年達(dá)到水深近2000m的海域鉆井,而最近幾年鉆井作業(yè)已進(jìn)入水深3000m的區(qū)域。圖1顯示了海洋鉆井可及水深的變化趨勢。20世紀(jì)70年代以后深水海域的鉆井迅速發(fā)展起來。在短短的幾年內(nèi)深水的定義發(fā)生了很大變化。最初水深超過200m的井就稱為深水井;1998年“深水”的界限從200m擴(kuò)展到300m,第十七屆世界石油大會(huì)上將深海水域石油勘探開發(fā)以水深分為:400m以

2、下水域?yàn)槌Ｒ?guī)水深作業(yè),水深400~1500m為深水作業(yè),大于1500m則稱為超深水作業(yè);而現(xiàn)在大部分人已將500m作為“深水”的界限。1.2海上移動(dòng)式鉆井裝置世界擁有量變化狀況自20世紀(jì)50年代初第一座自升式鉆井平臺“德朗1號”建立以來,海上移動(dòng)式鉆井裝置增長很快,圖2顯示了海上移動(dòng)式鉆井裝置世界擁有量變化趨勢。1986年巔峰時(shí)海上移動(dòng)式鉆井裝置擁有量達(dá)到750座左右。1986年世界油價(jià)暴跌5成,海洋石油勘探一蹶不振,持續(xù)了很長時(shí)間,新建的海上移動(dòng)式鉆井裝置幾乎沒有。由于出售流失和改裝(鉆井平臺改裝為采油平臺),其數(shù)量逐年減少

3、。1996年為567座,.freel以內(nèi)海洋石油鉆井開發(fā)生產(chǎn)需求。寶石機(jī)械、南陽二機(jī)廠等設(shè)備配套廠有著豐富的海洋石油鉆井設(shè)備制造經(jīng)驗(yàn),其產(chǎn)品完全可以滿足海洋石油鉆井工況的需要。2.3深海油氣開發(fā)裝備研制進(jìn)入新階段目前,我國海洋油氣資源的開發(fā)仍主要集中在200m水深以內(nèi)的近海海域,尚不具備超過500m深水作業(yè)的能力。隨著海洋石油開發(fā)技術(shù)的進(jìn)步,深海油氣開發(fā)已成為海洋石油工業(yè)的重要部分。向深水區(qū)域推進(jìn)的主要原因是由于淺水區(qū)域能源有限,滿足不了能源需求的快速增長需求,另外,隨著鉆井技術(shù)的創(chuàng)新和發(fā)展,已經(jīng)能夠在許多惡劣條件下開展深水鉆

4、井。雖然我國在深海油氣開發(fā)方面距世界先進(jìn)水平還存在較大差距,但我國的深水油氣開發(fā)技術(shù)已經(jīng)邁出了可喜的一步,為今后走向深海奠定了基礎(chǔ)。3海洋石油鉆井平臺技術(shù)特點(diǎn)3.1作業(yè)范圍廣且質(zhì)量要求高移動(dòng)式鉆井平臺(船)不是在固定海域作業(yè),應(yīng)適應(yīng)移位、不同海域、不同水深、不同方位的作業(yè)。移位、就位、生產(chǎn)作業(yè)、風(fēng)暴自存等復(fù)雜作業(yè)工況對鉆井平臺(船)提出很高的質(zhì)量要求。如半潛式鉆井平臺工作水深達(dá)1500~3500m,而且要適應(yīng)高海況持續(xù)作業(yè)、13級風(fēng)浪時(shí)不解脫等高標(biāo)準(zhǔn)要求。3.2使用壽命長,可靠性指標(biāo)高高可靠性主要體現(xiàn)在:①強(qiáng)度要求高。永久系泊

5、在海上,除了要經(jīng)受風(fēng)、浪、流的作用外,還要考慮臺風(fēng)、冰、地震等災(zāi)害性環(huán)境力的作用;②疲勞壽命要求高。一般要求25~40a不進(jìn)塢維修,因此對結(jié)構(gòu)防腐、高應(yīng)力區(qū)結(jié)構(gòu)型式以及焊接工藝等提出了更高要求;③建造工藝要求高。為了保證海洋工程的質(zhì)量,采用了高強(qiáng)度或特殊鋼材(包括Z向鋼材、大厚度板材和管材);④生產(chǎn)管理要求高。海洋工程的建造、下水、海上運(yùn)輸、海上安裝甚為復(fù)雜,生產(chǎn)管理明顯地高于常規(guī)船舶。3.3安全要求高由于海洋石油工程裝置所產(chǎn)生的海損事故十分嚴(yán)重,隨著海洋油氣開發(fā)向深海區(qū)域發(fā)展、海上安全與技術(shù)規(guī)范條款的變化、海上生產(chǎn)和生活水準(zhǔn)

6、的提高等因素變化,對海洋油氣開發(fā)裝備的安全性能要求大大提高,特別是對包括設(shè)計(jì)與要求、火災(zāi)與消防及環(huán)保設(shè)計(jì)等HSE的貫徹執(zhí)行更加嚴(yán)格。3.4學(xué)科多,技術(shù)復(fù)雜海洋石油鉆井平臺的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與分析涉及了海洋環(huán)境、流體動(dòng)力學(xué)、結(jié)構(gòu)力學(xué)、土力學(xué)、鋼結(jié)構(gòu)、船舶技術(shù)等多門學(xué)科。因此,只有運(yùn)用當(dāng)代造船技術(shù)、衛(wèi)星定位與電子計(jì)算機(jī)技術(shù)、現(xiàn)代機(jī)電與液壓技術(shù)、現(xiàn)代環(huán)保與防腐蝕技術(shù)等先進(jìn)的綜合性科學(xué)技術(shù),方能有效解決海洋石油開發(fā)在海洋中定位、建立海上固定平臺或深海浮動(dòng)式平臺的泊位、浮動(dòng)狀態(tài)的海上鉆井、完井、油氣水分離處理、廢水排放和海上油氣的儲(chǔ)存、輸送等一

7、系列難題。4海洋石油鉆井平臺技術(shù)發(fā)展世界范圍內(nèi)的海洋石油鉆井平臺發(fā)展已有上百年的歷史,深海石油鉆井平臺研發(fā)熱潮興起于20世紀(jì)80年代末,雖然至今僅有20多年歷史,但技術(shù)創(chuàng)新層出不窮,海洋油氣開發(fā)的水深得到突飛猛進(jìn)的發(fā)展。4.1自升式平臺載荷不斷增大自升式平臺發(fā)展特點(diǎn)和趨勢是:采用高強(qiáng)度鋼以提高平臺可變載荷與平臺自重比,提高平臺排水量與平臺自重比和提高平臺工作水深與平臺自重比率;增大甲板的可變載荷,甲板空間和作業(yè)的安全可靠性,全天候工作能力和較長的自持能力;采用懸臂式鉆井和先進(jìn)的樁腿升降設(shè)備、鉆井設(shè)備和發(fā)電設(shè)備。4.2多功能半潛

8、式平臺集成能力增強(qiáng)具有鉆井、修井能力和適應(yīng)多海底井和衛(wèi)星井的采油需要,具有寬闊的甲板空間,平臺上具有油、氣、水生產(chǎn)處理裝置以及相應(yīng)的立管系統(tǒng)、動(dòng)力系統(tǒng)、輔助生產(chǎn)系統(tǒng)及生產(chǎn)控制中心等。4.3新型技術(shù)FPSO成為開發(fā)商的首選海上油田的開發(fā)愈來愈多地采用FPSO裝置,該裝置主要面向