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1、第一节海洋石油工业概况 一 海洋石油工业的发展史海洋石油开发是从1987年美国在加利福利亚州西海岸架木质栈桥打井开始的 六十年代进入飞跃发展阶段 第一节海洋石油工业概况 1984年海上十大产油国 英国11700万吨沙特11250万吨美国8900万吨墨西哥8600万吨委内瑞拉5625万吨挪威3275万吨埃及2515万吨印尼2210万吨马来西亚1870万吨巴西1725万吨1958年起有十多个国家对我国沿海进行了多次大规模的地质调查和勘探我国自己也对沿海有关海域进行了勘探开发 第一节海洋石油工业概况 二 海洋石油资源地质学家L G 威克斯估计海洋石油有2500亿吨由第九届世界石油会议资料水深小于20
2、0M的海上油田已证实储量为280亿吨 近海 杂志1974年估计海上石油储量为213亿吨天然气13 5亿联合国资料水深超过200M的深海区石油与天然气储量相当于3100亿吨石油 第二节海洋钻井的主要特点 一 海洋钻井的主要特点要有坚不可摧的井场要有隔水 引导 防喷系统 套管头要有定们系统和升沉补偿装置先进的交通 通讯及良好的生活保障有一套防腐措施和设备普遍采用丛式井 定向井 技术井身结构复杂 套管尺寸大 层次多注意安全遵守海洋法 渤海7号 打的井30 导管50M20 表面导管445M13 1775米技术套管9 2505米技术套管7 尾管3500米 第二节海洋钻井的主要特点 二 海上投资海上石油投
3、资是较大的海上油气田开发费用随水深增加而增加墨西哥海上油田开发费用水深30M比陆地油田高1倍水深180M比陆地油田高1 2 5倍水深300M比陆地油田高2 8倍开发费用这么大 为什么各石油公司还要把钱往水里扔呢 海上每米进尺的探明储量比陆上高27倍海上每吨储量的探明成本比陆上低6 7 23倍 第二节海洋钻井的主要特点 三 海洋石油勘探开发的几项最高纪录最深的海洋钻井钻于路易斯安那西三角27区块6983M最深的海上采油井位于路易斯安那州近海深度6173米钻井最大水深1983年美国东海水深2386米水深最大的固定平台壳牌石油公司建于墨西哥湾的Cogac平台水深312 5M最重的钻采平台雪弗龙公司的
4、北海Ninian混凝土平台重达60多万吨高167M钻井最多的平台加利福利亚圣巴巴拉海峡的Gilda平台可钻96口井最大 产量最高的海上油田1951年在沙特发现的Safaniyah油田最大油轮55万吨I法国 第二章海上钻井装置 海上钻井平台应满足下面三个条件适应海洋钻井区域环境且安全成本较低满足钻井 采油 测试等各项作业的要求 第二章海上钻井装置 海上钻井平台的分类 第二章海上钻井装置 优点 稳定性好海面气象条件对钻井工作影响小如有工业性油气 可很快转换成采油平台 固定式与移动式平台比较情况 缺点 不能够移动和重复使用造价较高 其成本随水深增加而急剧增加 第一节导管架桩基平台 一 结构组成 导管
5、架 导管架的作用支承上部结构作为打桩定位和导向的工具将平台上面的负荷比较均匀地传递到桩上可安装系靠船的设备可作为安装上部结构时的临时工作平台 第一节导管架桩基平台 第一节导管架桩基平台 桩 用于承爱平台的垂直重量及水平环境推力支承桩磨擦桩 上部结构 由承爱作业机械 机器 和其它载荷的各类桁架及平台甲板组成 上层平台 用作安放井架 绞车 钻具堆放场地及宿舍等下层平台 安放泥浆泵 泥浆池 防喷器 发电房 固井设备 仓库等 二 导管架的运送 就位及安装 第一节导管架桩基平台 第一节导管架桩基平台 提升法 水深30M以内滑入法 起重机 水深30 70M滑入法 控制压载机 水深70 120M浮运法 水深
6、120M以上 打桩 少则四根 多则十必根 打入深度少则50M 多则几百米铺设平台上部结构整体铺设分块铺设井架的移位 6M 2M 6M 2M 井架的移位 1 2 8 4 5 6 7 9 3 10 11 12 13 14 16 15 第二节其它固定式平台 重力式平台张力 腿 式平台绷绳塔架式平台 重力式平台 七十年代初出现 它完全借助于其本身的重量直接稳定地座在海底混凝土重力式平台钢质重力式平台平台由沉垫 立柱 甲板三部分组成沉垫有多种形式 圆形 六角形 正方形立柱有 三腿 四腿 独腿等几种甲板有钢持和混凝土两种 混凝土重力式平台 康迪普型平台此种平台1973年出现 塞尔默型平台 混凝土重力式平台
7、 与导管架平台相比 具有以下优缺点优 不需打桩 具有相当的贮油能力 节省钢材 防火 防腐性较好 维修费用低 寿命长缺 对地质条件要求高 出现缺陷后修复较困难 钢质重力式平台 1971年意大利首造 水深90米 称洛安高平台整个平台由沉箱 支承框架 甲板三部分组成 沉箱可作贮油罐 重量比混凝土轻 预制过程中对水哉要求不高 拖船马力小 对地基承载力要求不高 贮油量 用钢多 易腐蚀 优 缺 张力 腿 式平台 英国北海Hutton油田首次于生产中使用此平台 1983年安装 84年投产张力式平台主要由甲板 立柱 大浮体 缆索及系缆桩组成它是今后深水用主要平台优点 受力合理 用钢少 成本低 适用于深水 对海
8、洋环境适应性大 绷绳塔架式平台 研究证明 绷绳塔架式平台最经济的工作水深范围在40 480米之间与钢质桩基相比 优点如下节省钢材 成本低 井口装置可设置于水面上 第三节移动式钻井平台 1949年出现第一台移动式钻井装置 环球钻机40 它是一台座底式钻井平台1953年出现第一台自升式钻井平台1953年出现了浮式钻井船1961年出现了半潜式钻井平台 移动式钻井平台分类 座底式钻井平台自升式钻井平台半潜式钻井平台浮式钻井平台 座底式钻井平台 结构组成沉垫浮工作平中间支撑 座底式钻井平台 优缺点优点 钻井时固定牢靠不受海洋环境的影响完井后移动灵活缺点 工作高度恒定 不能调节对海底地基要求高工作水深较浅
9、 自升式钻井平台 德朗1号 结构组成 自升式平台由工作平台 桩腿和升降机构组成工作平台的形状有三角形 四边形 五角形等多种形状 桩腿 桩腿数目有3 4 5 6 12 14 18腿等多种桩腿直径从两米多到十多米不等桩腿外形桩腿箱和底垫 柱型 桁架型 矩形 三角形 四边形 圆筒形 升降机构 升降机构的作用是升降平台和拔桩 它分为两类 一类是孔穴插销液压升降装置 另一类是齿轮齿条式电动升降装置孔穴插销液压升降装置 升降机构 齿轮齿条式电动升降装置 自升式平台的安置与撤离 降下平台固定活动部件 关闭密封舱门 注意天气预报 检查升降机构抛锚下降速度1ft min拔起桩腿冲桩迅速同时提桩固桩拖航拖航方式有
10、串联和并联 自升式平台的安置与撤离 压载压载有两种 一种是靠自身重量压载 另一种是压载舱压载升起平台平台纵向和横向倾斜不能大于1平台离开水面高度一般在6 18m之间 o 自升式平台的优缺点 对水深适应性强无桩脚底垫时 用钢量少 造价较低在出现意外的高海浪时 平台可增大离水面的距离桩脚插入海底时 有良好的搞侧向移动性平台离开水面后 可维修整个船体桩腿下部有底垫时 容易造成整个装置的飘浮不适于更深海域拖航时 易遭风暴的袭击 优 缺 天车恒张力补偿装置 72年研制成功位置 安装于天车上结构组成工作原理 第三节钻井施工及水下井口安装 典型井身结构及套管程序用36 钻头钻50m左右 下30 导管用26
11、钻头钻160 300m 下20 表层套管用 钻头钻800 1000m 下 技术套管用 钻头钻1800 2500m 下 技术套管用 钻头钻至底 4000m 需要时可下入7 套管 或尾管 施工程序 适用于固定式或着底式平台的下导管的两种方法用打桩机把导管打入海底一定深度先钻井眼 再下入导管固井 施工程序 适用于半潜式和钻井船的具体施工办法下入井口盘钻36 井段下30 导管及导向架下隔水管钻26 井段下20 套管尾管装防喷器组及隔水管系统安装表层套管头的抗磨补心钻 井段及下一步 技术套管依上述程序和方法依次钻完以后各井段 直至完井弃井 第四节绳索作业及完井方法 绳索作业 完井方法 水面完井优 技术困难少 便于设备的检修 管理和井下作业缺 需建专门的采油平台 其将妨碍航运及捕鱼作业 腐蚀严重水下完井优 不需建平台 且不妨碍航运及捕鱼 自然保温缺 井口装置复杂 技术性能要求高 井口的操作 管理 检修及井口装置的安装 拆换都要远距离控制 困难较多完井方法与所采用平台类型的关系
