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海上钻井装置-海洋钻井概述-海洋石油工程(课件)-中.pdf

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海洋石油工程海洋石油工程 第二章第二章海海上上钻钻井装置井装置 石油天然气工程学院 檀朝东 tantcd@126.com 13801331255 第二章第二章海上钻井装置海上钻井装置 第一节海洋钻井概述 第二节固定式钻井平台 第三节移动式钻井平台 海洋钻井发展回顾 海洋钻井分为：海上钻井、海底钻井和深海科研钻井三类 （主要是海上钻井）。 海上钻井是在追踪陆地油田在海底延伸的过程中开始的。 1890年，开始海洋油气勘探。根据陆地油气田向海洋延伸 的趋势，在海岸边修建栈桥，开展海边浅水域的石油钻井。 海洋钻井发展回顾 1920年，美国在委内瑞拉的马拉开波湖进行石油普查钻 井。前苏联也根据泥火山理论，在里海开始了从巴库到阿普 塞隆近海油气田的勘探开发。当时是以木制的固定栈桥与陆 岸相连接的。 海洋钻井发展回顾 到了20世纪60年代末期，欧洲许多国家在北海海域 陆续开始油气勘探，并使之成为世界上油气勘探开发最 活跃的地区。 70年代初，全世界有75个国家在近海寻找石油，其 中有45个国家进行海上钻探，30个国家在海上采油。 海洋钻井发展回顾 80年代，全世界从事海上石油勘探开发的国家 或地区超过100个。 目前，世界各国在海上寻找石油、天然气的活 动正在向深水、超深水发展。海底油气资源的勘 探、开发，已成为沿海国家重要的经济活动内容。 第一节海洋钻井概述 一、海洋钻井的主要特点 二、海洋环境条件对钻井装备的影响 三、海上钻井装置的类型 四、海上钻井装置的发展简况 海洋钻井的主要特点 海洋钻井基本是沿用陆上钻井的工艺方法，所不同 的是海上钻井处于狂风巨浪的侵袭中，且与海底隔着巨 大的水体，要在复杂的条件下完成钻井作业，其特点有 以下几种： 3 (1)在海上要求提供安装钻进的机械设备和钻井8工 作的场地，即海上钻井采油平台。将全套的钻井5机械设 8 备安装在平台上成为在海上能独立完成钻进工作的装 置。 海洋钻井的主要特点 (2)采用浮动钻井装置钻井，要克服在浮动条件下作 业的不利因素，满足井底钻压、将钻具导向海底井口、 保持井位等技术要求，需要有升沉补偿装置、水下井口 导向装置、伸缩隔水管系和自动定位装置等。 3 (3)海上建造平台费用昂贵、操作难度大，8因此海上 生产井一般均打丛式井（定向井）。为了提5高海上钻井 8 速度，确保钻井的质量，海上钻井应用了高新钻井工艺 技术和钻井方法。 海洋钻井的主要特点 (4)井身结构复杂，套管尺寸大，层次多。 (5)有一套防腐措施和设备。 (6)先进的交通、通讯及良好的生活保障。 3 (7)要有坚不可摧的井场8 (8)注意安全5 8 (9)遵守海洋法 第一节海洋钻井概述 一、海洋钻井的主要特点 二、海洋环境条件对钻井装备的影响 三、海上钻井装置的类型 四、海上钻井装置的发展简况 海洋恶劣条件下的钻井平台海洋恶劣条件下的钻井平台 海洋恶劣条件下的钻井平台海洋恶劣条件下的钻井平台 海洋恶劣条件下的钻井平台海洋恶劣条件下的钻井平台 海洋环境条件对钻井装备的影响 海洋为人类提供了丰富的资源，但变化多端的 海水却为人类获取海洋资源增添了巨大的困难和风 险。要获取海底油气资源，首先必须建造安全可靠 的、能牢牢立在海面上的工作平台，这是开发海洋 资源的前提和基础。 海洋环境条件对钻井装备的影响 海上石油天然气的钻采工艺与陆上基本相同，所 不同的是工作环境不同，陆上钻采设备不受场地限 制，可以分散布置，而海上钻采设备必须集中布置在 狭小的海洋平台上，受暴风雨、洋流、风力、化学腐 蚀，寒冷环境下钢料强度、水深及钻井成本等问题的 影响，自然条件恶劣，操作工况十分复杂。海洋钻井 平台投资大，作业风险高，而且海上市场有诸多不确 定因素。此外，海洋钻井远离陆地，运输十分困难。 海洋环境条件对钻井装备的影响 海洋环境的特殊条件对钻井装备的影响很大，故 海上平台及钻井设备除必须达到陆上设备的要求外， 还要具备适合海上油气开发特点（经受得起风、浪、 潮、流、冰、涌等海洋环境因素的冲击）的结构，以 克服在海上作业的困扰。 海洋环境条件对钻井装备的特殊要求 安全性 可靠性 设备能力配备 柴油机电驱动方式 可钻或修多口井 配备应急设备 技术先进、效率高 海洋环境条件对钻井装备的特殊要求 Ø安全性 海上钻井平台离岸较远，平台空间不大，设备 布置无足够的安全距离，操作者的活动空间有 限，平台常年处于风、浪、潮之中，一旦发生事 故，救援困难，后果严重；因此，海洋石油钻井 设备必须满足防爆、防火、防烟雾的要求，并要 有完善的监控系统，以防止事故发生。 海洋环境条件对钻井装备的特殊要求 Ø可靠性 各类海洋钻井平台的造价都很高，若租用钻井平