1、1海洋石油钻井平台技术特点及其发展研究摘 要：随着我国海洋油田的不断壮大，困扰海上油田发展的钻井技术愈来愈受到重视，本文从我国海洋石油钻井装备现状出发，阐述了海洋石油钻井平台的技术特点，并对海洋石油钻井平台技术的发展进行分析。 关键词：海洋 石油 钻井 特点 发展研究 一、我国海洋石油钻井装备产业状况 近年来，我国油气开发装备技术在引进、消化、吸收、再创新以及国产化方面获得了长足发展。 1.建造技术比较成熟 海洋石油钻井平台是钻井设备立足海上的基础。从 1970 年至今，国内共建造移动式钻采平台 53 座，已经退役 7 座，在用 46 座。目前我国在海洋石油装备建造方面技术已经日趋成熟，有国内
2、外多个平台、船体的建造经验，已成为浮式生产储油装置（FPSO）的设计、制造和实际应用大国，在此领域，我国总体技术水平已达到世界先进水平。 2.部分配套设备性能稳定 海洋钻井平台配套设备设计制造技术与陆上钻井装备类似，但在配置、可靠性及自动化程度等方面都比陆上钻井装备要求更苛刻。国内在电驱动钻机、钻井泵及井控设备等研制方面技术比较成熟，可以满足7000m 以内海洋石油钻井开发生产需求。宝石机械、南阳二机厂等设备配2套厂有着丰富的海洋石油钻井设备制造经验，其产品完全可以满足海洋石油钻井工况的需要。 3.深海油气开发装备研制进入新阶段 目前，我国海洋油气资源的开发仍主要集中在 200m 水深以内的近
3、海海域，尚不具备超过 500m 深水作业的能力。随着海洋石油开发技术的进步，深海油气开发已成为海洋石油工业的重要部分。向深水区域推进的主要原因是由于浅水区域能源有限，满足不了能源需求的快速增长需求，另外，随着钻井技术的创新和发展，已经能够在许多恶劣条件下开展深水钻井。虽然我国在深海油气开发方面距世界先进水平还存在较大差距，但我国的深水油气开发技术已经迈出了可喜的一步，为今后走向深海奠定了基础。 二、海洋石油钻井平台技术特点 1.作业范围广且质量要求高 移动式钻井平台（船）不是在固定海域作业，应适应移位、不同海域、不同水深、不同方位的作业。移位、就位、生产作业、风暴自存等复杂作业工况对钻井平台（
4、船）提出很高的质量要求。如半潜式钻井平台工作水深达 1 5003 500 m，而且要适应高海况持续作业、13 级风浪时不解脱等高标准要求。 2.使用寿命长，可靠性指标高 高可靠性主要体现在：强度要求高。永久系泊在海上，除了要经受风、浪、流的作用外，还要考虑台风、冰、地震等灾害性环境力的作用；疲劳寿命要求高。一般要求 2540 a 不进坞维修，因此对结构防3腐、高应力区结构型式以及焊接工艺等提出了更高要求；建造工艺要求高。为了保证海洋工程的质量，采用了高强度或特殊钢材（包括 Z 向钢材、大厚度板材和管材） ；生产管理要求高。海洋工程的建造、下水、海上运输、海上安装甚为复杂，生产管理明显地高于常规
5、船舶。 3.安全要求高 由于海洋石油工程装置所产生的海损事故十分严重，随着海洋油气开发向深海区域发展、海上安全与技术规范条款的变化、海上生产和生活水准的提高等因素变化，对海洋油气开发装备的安全性能要求大大提高，特别是对包括设计与要求、火灾与消防及环保设计等 HSE 的贯彻执行更加严格。 4.学科多，技术复杂 海洋石油钻井平台的结构设计与分析涉及了海洋环境、流体动力学、结构力学、土力学、钢结构、船舶技术等多门学科。因此，只有运用当代造船技术、卫星定位与电子计算机技术、现代机电与液压技术、现代环保与防腐蚀技术等先进的综合性科学技术，方能有效解决海洋石油开发在海洋中定位、建立海上固定平台或深海浮动式
6、平台的泊位、浮动状态的海上钻井、完井、油气水分离处理、废水排放和海上油气的储存、输送等一系列难题。 三、海洋石油钻井平台技术发展 世界范围内的海洋石油钻井平台发展已有上百年的历史，深海石油钻井平台研发热潮兴起于 20 世纪 80 年代末，虽然至今仅有 20 多年历史，但技术创新层出不穷，海洋油气开发的水深得到突飞猛进的发展。 41.自升式平台载荷不断增大 自升式平台发展特点和趋势是：采用高强度钢以提高平台可变载荷与平台自重比，提高平台排水量与平台自重比和提高平台工作水深与平台自重比率；增大甲板的可变载荷，甲板空间和作业的安全可靠性，全天候工作能力和较长的自持能力；采用悬臂式钻井和先进的桩腿升降
7、设备、钻井设备和发电设备。 2.多功能半潜式平台集成能力增强 具有钻井、修井能力和适应多海底井和卫星井的采油需要，具有宽阔的甲板空间，平台上具有油、气、水生产处理装置以及相应的立管系统、动力系统、辅助生产系统及生产控制中心等。 3.新型技术 FPSO 成为开发商的首选 海上油田的开发愈来愈多地采用 FPSO 装置，该装置主要面向大型化、深水及极区发展。FPSO 在甲板上密布了各种生产设备和管路，并与井口平台的管线连接，设有特殊的系泊系统、火炬塔等复杂设备，整船技术复杂，价格远远高出同吨位油船。它除了具有很强的抗风浪能力、投资低、见效快、可以转移重复使用等优点外，还具有储油能力大，并可以将采集的
8、油气进行油水气分离，处理含油污水、发电、供热、原油产品的储存和外输等功能，被誉为“海上加工厂” ，已成为当今海上石油开发的主流方式。 4.更大提升能力和钻深能力的钻机将得到研发和使用 由于钻井工作向深水推移，有的需在海底以下 50006000m 或更深的地层打钻，有的为了节约钻采平台的建造安装费用，需以平台为中心5进行钻采，将其半径从通常的 3000m 扩大至 40005000m，乃至更远，还有的需提升大直径钻杆（168？3mm） 、深水大型隔水管和大型深孔管等，因此发展更大提升能力的海洋石油钻机将成为发展趋势。 四、结束语 我国海洋石油钻采装备己进入飞速发展的新时期，尤其在海洋钻采平台、海洋
9、钻修井模块、水下生产装备等多个方面均已有了新的发展目标，这对促进我国海洋装备早日实现国产化，缩小与发达国家之间的差距，保证国家的海洋油气资源不受侵犯等具有非常重要的现实意义。相信通过未来几年、十几年的努力，我国必将在海洋石油装备方面步入世界强国行列，国内海洋茹由钻采装备产业必将展现光明的前景。 参考文献 1方华灿.对我国深水半潜式平台设计的几点浅见J.中国海洋平台，2008，23（2）：1-7. 2Phil Rae. Lightweight Cement Formulation for Deep Water Ce-menting： Fact and FictionA. SPE91002， 2004.
