1、第一節(jié) 海洋石油工業(yè)概況,一.海洋石油工業(yè)的發(fā)展史 海洋石油開發(fā)是從1987年美國在加利福利亞州西海岸 架 木質(zhì)棧橋打井開始的。 六十年代進入飛躍發(fā)展階段：,主講人：,第一節(jié) 海洋石油工業(yè)概況,1984年海上十大產(chǎn)油國： 英 國 11700萬噸 沙 特 11250萬噸 美 國 8900萬噸 墨西哥 8600萬噸 委內(nèi)瑞拉 5625萬噸 挪 威 3275萬噸 埃 及 2515萬噸 印 尼 2210萬噸 馬來西亞 1870萬噸 巴 西 1725萬噸 1958年起有十多個國家對我國沿海進行了多次大規(guī)模的地質(zhì)調(diào)查和勘探 我國自己也對沿海有關(guān)海域進行了勘探開發(fā),第一節(jié) 海洋石油工業(yè)概況,二.海洋石油資源

2、 地質(zhì)學(xué)家 L.G.威克斯估計 海洋石油有2500億噸 由第九屆世界石油會議資料 水深小于200M的海上油田已證實儲量為280億噸 近海雜志1974年估計 海上石油儲量為213億噸 天然氣13.5億 聯(lián)合國資料 水深超過200M的深海區(qū) 石油與天然氣儲量相當于3100億噸石油,第二節(jié) 海洋鉆井的主要特點,一.海洋鉆井的主要特點 要有堅不可摧的井場 要有隔水、引導(dǎo)、防噴系統(tǒng)、套管頭 要有定們系統(tǒng)和升沉補償裝置 先進的交通、通訊及良好的生活保障 有一套防腐措施和設(shè)備 普遍采用叢式井（定向井）技術(shù) 井身結(jié)構(gòu)復(fù)雜，套管尺寸大，層次多 注意安全 遵守海洋法,“渤海7號”打的井 30”導(dǎo)管 50M 20”

3、表面導(dǎo)管 445M 13 ” 1775米 技術(shù)套管 9 ” 2505米 技術(shù)套管 7” 尾管 3500米,第二節(jié) 海洋鉆井的主要特點,二.海上投資 海上石油投資是較大的 海上油氣田開發(fā)費用隨水深增加而增加 墨西哥海上油田開發(fā)費用 水深 30M 比陸地油田高1倍 水深 180M 比陸地油田高1-2.5倍 水深 300M 比陸地油田高2-8倍 開發(fā)費用這么大，為什么各石油公司還要把錢往水里扔呢？ 海上每米進尺的探明儲量比陸上高27倍 海上每噸儲量的探明成本比陸上低6.7-23倍,第二節(jié) 海洋鉆井的主要特點,三.海洋石油勘探開發(fā)的幾項最高紀錄 最深的海洋鉆井 鉆于路易斯安那西三角27區(qū)塊 6983M

4、 最深的海上采油井 位于路易斯安那州近海 深度6173米 鉆井最大水深 1983年美國東海 水深2386米 水深最大的固定平臺 殼牌石油公司建于墨西哥灣的Cogac 平臺 水深312.5M 最重的鉆采平臺 雪弗龍公司的北海Ninian混凝土平臺 重達60多萬噸 高167M 鉆井最多的平臺 加利福利亞圣巴巴拉海峽的Gilda平臺 可鉆96口井 最大、產(chǎn)量最高的海上油田 1951年在沙特發(fā)現(xiàn)的S afaniyah油田 最大油輪 55萬噸I法國）,第二章 海上鉆井裝置,海上鉆井平臺應(yīng)滿足下面三個條件 適應(yīng)海洋鉆井區(qū)域環(huán)境且安全 成本較低 滿足鉆井、采油、測試等各項作業(yè)的要求,第二章 海上鉆井裝置,海

5、上鉆井平臺的分類,第二章 海上鉆井裝置,優(yōu)點： 穩(wěn)定性好 海面氣象條件對鉆井工作影響小如有工業(yè)性油氣，可很快轉(zhuǎn)換成采油平臺,固定式與移動式平臺比較情況,缺點： 不能夠移動和重復(fù)使用 造價較高，其成本隨水深增加而急劇增加,第一節(jié) 導(dǎo)管架樁基平臺,一.結(jié)構(gòu)組成,導(dǎo)管架：導(dǎo)管架的作用 支承上部結(jié)構(gòu) 作為打樁定位和導(dǎo)向的工具 將平臺上面的負荷比較均勻地傳遞到樁上 可安裝系靠船的設(shè)備 可作為安裝上部結(jié)構(gòu)時的臨時工作平臺,第一節(jié) 導(dǎo)管架樁基平臺,第一節(jié) 導(dǎo)管架樁基平臺,樁： 用于承愛平臺的垂直重量及水平環(huán)境推力 支承樁 磨擦樁,上部結(jié)構(gòu)：由承愛作業(yè)機械（機器）和其它載荷的各類桁架及平臺甲板組成。 上層平臺

6、：用作安放井架、絞車、鉆具堆放場地及宿舍等 下層平臺：安放泥漿泵、泥漿池、防噴器、發(fā)電房、固井設(shè)備、倉庫等,二.導(dǎo)管架的運送、就位及安裝,第一節(jié) 導(dǎo)管架樁基平臺,第一節(jié) 導(dǎo)管架樁基平臺,提升法：水深30M以內(nèi) 滑入法+起重機：水深30-70M 滑入法+控制壓載機： 水深70-120M 浮運法：水深120M以上,打樁：少則四根，多則十必根，打入深度少則50M，多則幾百米 鋪設(shè)平臺上部結(jié)構(gòu) 整體鋪設(shè) 分塊鋪設(shè) 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,第二節(jié) 其它固定式平臺,重力式平臺 張力（腿）式平臺 繃繩塔架式

7、平臺,重力式平臺,七十年代初出現(xiàn)，它完全借助于其本身的重量直接穩(wěn)定地座在海底 混凝土重力式平臺 鋼質(zhì)重力式平臺 平臺由沉墊、立柱、甲板三部分組成 沉墊有多種形式：圓形、六角形、正方形 立柱有：三腿、四腿、獨腿等幾種 甲板有鋼持和混凝土兩 種,混凝土重力式平臺,康迪普型平臺 此種平臺1973年出現(xiàn)。,塞爾默型平臺,混凝土重力式平臺,與導(dǎo)管架平臺相比，具有以下優(yōu)缺點 優(yōu)：不需打樁 具有相當?shù)馁A油能力 節(jié)省鋼材，防火、防腐性較好，維 修費用低，壽命長 缺：對地質(zhì)條件要求高 出現(xiàn)缺陷后修復(fù)較困難,鋼質(zhì)重力式平臺,1971年意大利首造，水深90米， 稱洛安高平臺 整個平臺由沉箱、支承框架、甲板三部分組成

8、，沉箱可作貯油罐 重量比混凝土輕 預(yù)制過程中對水哉要求不高 拖船馬力小 對地基承載力要求不高 貯油量 用鋼多，易腐蝕,優(yōu),缺,張力（腿）式平臺,英國北海Hutton油田首次于生產(chǎn)中 使用此平臺，1983年安裝，84年投產(chǎn) 張力式平臺主要由甲板、立柱（大浮體）、纜索及系纜樁組成 它是今后深水用主要平臺 優(yōu)點：受力合理、用鋼少、成本低、適用于深水、對海洋環(huán)境適應(yīng)性大,繃繩塔架式平臺,研究證明：繃繩塔架式平臺最經(jīng)濟的工作水深范圍在40480米之間 與鋼質(zhì)樁基相比，優(yōu)點如下 節(jié)省鋼材（成本低） 井口裝置可設(shè)置于水面上,第三節(jié) 移動式鉆井平臺,1949年出現(xiàn)第一臺移動式鉆井裝置“環(huán)球鉆機40”，它是一臺

9、座底式鉆井平臺 1953年出現(xiàn)第一臺自升式鉆井平臺 1953年出現(xiàn)了浮式鉆井船 1961年出現(xiàn)了半潛式鉆井平臺,移動式鉆井平臺分類,座底式鉆井平臺 自升式鉆井平臺 半潛式鉆井平臺 浮式鉆井平臺,座底式鉆井平臺,結(jié)構(gòu)組成 沉墊浮 工作平 中間支撐,座底式鉆井平臺,優(yōu)缺點 優(yōu)點： 鉆井時固定牢靠不受海洋環(huán)境的影響 完井后移動靈活 缺點： 工作高度恒定，不能調(diào)節(jié) 對海底地基要求高 工作水深較淺,自升式鉆井平臺,德朗1號,結(jié)構(gòu)組成,自升式平臺由工作平臺、樁腿和升降 機構(gòu)組成 工作平臺的形狀有三角形、四邊形、五角形等多種形狀,樁腿,樁腿數(shù)目有3,4,5,6,12,14,18腿等多種 樁腿直徑從兩米多到十

10、多米不等 樁腿外形 樁腿箱和底墊,柱型,桁架型,矩形,三角形,四邊形,圓筒形,升降機構(gòu),升降機構(gòu)的作用是升降平臺和拔樁。它分為兩類：一類是孔穴插銷液壓升降裝置，另一類是齒輪齒條式電動升降裝置 孔穴插銷液壓升降裝置,升降機構(gòu),齒輪齒條式電動升降裝置,自升式平臺的安置與撤離,降下平臺 固定活動部件，關(guān)閉密封艙門，注意天氣預(yù)報，檢查升降機構(gòu) 拋錨 下降速度1ft/min 拔起樁腿 沖樁 迅速同時提樁 固樁 拖航 拖航方式有串聯(lián)和并聯(lián),自升式平臺的安置與撤離,壓載 壓載有兩種： 一種是靠自身重 量壓載，另一種 是壓載艙壓載 升起平臺 平臺縱向和橫向傾斜不能大于1 平臺離開水面高度一般在618m之間,o

11、,自升式平臺的優(yōu)缺點,對水深適應(yīng)性強 無樁腳底墊時，用鋼量少，造價較低 在出現(xiàn)意外的高海浪時，平臺可增大離水面的距離 樁腳插入海底時，有良好的搞側(cè)向移動性 平臺離開水面后，可維修整個船體 樁腿下部有底墊時，容易造成整個裝置的飄浮 不適于更深海域 拖航時，易遭風(fēng)暴的襲擊,優(yōu),缺,天車恒張力補償裝置,72年研制成功 位置：安裝于天車上 結(jié)構(gòu)組成 工作原理,第三節(jié) 鉆井施工及水下井口安裝,典型井身結(jié)構(gòu)及套管程序 用36鉆頭鉆50m左右，下30導(dǎo)管 用26鉆頭鉆160300m，下20表層套管 用 鉆頭鉆 800 1000m，下 技術(shù)套管 用 鉆頭鉆 1800 2500m，下 技術(shù)套管 用 鉆頭鉆至底（4000m），需要時可下 入 7套管（或尾管）,施工程序,適用于固定式或著底式平臺的下導(dǎo)管的兩種方法 用打樁機把導(dǎo)管打入海底一定深度 先鉆井眼，再下入導(dǎo)管固井,施工程序,適用于半潛式和鉆井船的具體施工辦法 下入井口盤 鉆36井段 下30 導(dǎo)管及導(dǎo)向架 下隔水管 鉆26 井段下20 套管尾管 裝防噴器組及隔水管系統(tǒng) 安裝表層套管頭的抗磨補心 鉆 井段及下一步 技術(shù)套管 依上述程序和方法依次鉆完以后各井段，直至