深水油氣勘探開發(fā)技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢(shì)-在線瀏覽
2025-02-23 10:32本頁(yè)面
【正文】 勘探開發(fā)涉及船舶及海洋結(jié)構(gòu)設(shè) 計(jì)、海洋環(huán)境保護(hù)、海洋鉆井、海洋探測(cè)等多個(gè)技術(shù)領(lǐng)域，集信息技術(shù)、新材料技術(shù)、新能源技術(shù)及多學(xué)科于一體，是一項(xiàng)多領(lǐng)域、多學(xué)科、復(fù)雜的系統(tǒng)工程。 自動(dòng)化 深水作業(yè)日費(fèi)高昂，半潛式鉆井船平均日費(fèi)高達(dá) 40 萬 $/d。目前的深水鉆井和開發(fā)平臺(tái)基本都配備了高度自動(dòng)化的設(shè)備，鐵鉆工、自動(dòng)排管系統(tǒng)、自動(dòng)送鉆系統(tǒng)、電子司鉆等基本成為標(biāo)配。 鉆井自動(dòng)化裝備 鉆井自動(dòng)化設(shè)備主要包括多參數(shù)測(cè)量?jī)x或綜合錄井儀、頂部驅(qū)動(dòng)裝臵、自動(dòng)排管設(shè)備、井口自動(dòng)化設(shè)備、自動(dòng)送鉆設(shè)備、一體化司鉆控制室、管具自動(dòng)傳送裝臵等。 比如 2022 年， Maersk 公司推出的 MAERSK DEVELOPER 號(hào)半潛式鉆井平臺(tái)就屬于第 6 代半潛式鉆井平臺(tái)，額定作業(yè)水深 3048m，鉆深能力 9144m，配備有 NOV 公司的雙作業(yè)鉆機(jī)及自動(dòng)化設(shè)備，自動(dòng)化程度很高（下圖），無需鉆臺(tái)工和井架工，操作人員只需 在一體化司鉆控制室即可完成相關(guān)作業(yè)。殼牌國(guó)際油公司、哈里伯頓、貝克休斯等大服務(wù)公司都建立了覆蓋全球的遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)作業(yè)中心，以充分發(fā)揮多學(xué)科專家團(tuán)隊(duì)的作用，進(jìn)行遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)分析和鉆井決策支持。 雙作業(yè)鉆機(jī) 雙作業(yè)鉆機(jī)可以大幅提升深水鉆井效率，通過 2 部井架的設(shè)計(jì)，使鉆井和組裝、拆卸隔水管柱等輔助作業(yè)可以同時(shí)進(jìn)行。此后，雙作業(yè)鉆機(jī)迅速在新建半潛式平臺(tái)和深水鉆井船上得到推廣。 離線鉆機(jī)又稱“一個(gè)半井架鉆機(jī)”，有主、輔 2 個(gè)井架：主井架較高，用于鉆井作業(yè)；輔井架較低，用于鉆井輔助作業(yè)是脫離開主井架的，又稱為一個(gè)半井架雙作業(yè)鉆機(jī)。中海油的“海洋石油 981 號(hào)”深水半潛式鉆井平臺(tái)配備的就是挪威 Aker Solutions 公司的一個(gè)半井架鉆機(jī)。到目前為止，國(guó)外已有 Transocean 公司、挪威 Aker Solutions 公司、美國(guó)國(guó)民油井華高公司（ NOV）、新加坡 Keppel 集團(tuán)公司和 Semb Corp 海洋公司等推出了雙井架雙作業(yè)鉆機(jī)（下圖）。 鉆塔左右兩側(cè)各有 1 個(gè)回轉(zhuǎn)式管架和 1 套提升能力為 11118kN 的提升系統(tǒng)：前側(cè)為主提升系統(tǒng)，用于鉆進(jìn)；后側(cè)為輔提升系統(tǒng)，用于在鉆表層井眼期間完成防噴器和隔水管的安裝，還可用于在鉆井作業(yè)期間將鉆桿單根連接成鉆桿 立柱，以及用于安裝大型水下設(shè)備，比如水下采油樹等。 鉆塔 4 個(gè)角各配備 1 臺(tái)排管機(jī)，用于操作鉆桿立柱。從而可降低浮式鉆井裝臵的重心，增強(qiáng)其穩(wěn)定性，減小其尺寸，提高承重 /排水比。中海油“海洋石油 981”深水半潛式鉆井平臺(tái)是國(guó)內(nèi)首次配備了雙作業(yè)鉆機(jī)的海上鉆井平臺(tái)。 海底化 將作業(yè)或生產(chǎn)設(shè)施布設(shè)在海底可以消除風(fēng)、浪、流、冰等惡劣海洋環(huán)境對(duì)鉆井作業(yè)的影響，還能起到降低成本的作用。這種把檢波器布設(shè)在海底的新方式與傳統(tǒng)的拖纜地震采集相比，具有數(shù)據(jù)觀測(cè)點(diǎn)位臵準(zhǔn)確、減少環(huán)境的干擾、采集的可重復(fù)性強(qiáng)、易于消除鬼波干擾等優(yōu)點(diǎn)，尤其是可以在鉆井平臺(tái)密集或有其他障礙物的地方實(shí)施采集。20 世紀(jì) 90 年代海底采集成本是拖纜采集成本的 5~10 倍，而現(xiàn)在成本最低僅為拖纜采集的 ~ 倍，預(yù)計(jì)海底采集成本還會(huì)進(jìn)一步降低。 海底鉆機(jī) 1997— 1999年，殼牌公司曾組織開展過海底鉆井的初步可行性研究和概念設(shè)計(jì)，提出了一種海底自升式鉆井平臺(tái)的設(shè)想。
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