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篇1：浅谈海洋石油钻井现状与技术发展研究论文
论文关键词：海洋 石油 钻井 现状 发展
论文摘 要：随着海洋石油的大力开发，钻井技术的研究至关重要，本文主要阐述海上钻井发展及现状，我国海上石油钻井装备状况，海洋石油钻井平台技术特点，以及海洋石油钻井平台技术发展分析。
1 海上钻井发展及现状
1.1 海上钻井可及水深方面的发展历程
正规的海上石油工业始于20世纪40年代,此后用了近的时间实现了在水深100m的区域钻井并生产油气,又用了20多年达到水深近2000m的海域钻井,而最近几年钻井作业已进入水深3000m的区域。图1显示了海洋钻井可及水深的变化趋势。20世纪70年代以后深水海域的钻井迅速发展起来。在短短的几年内深水的定义发生了很大变化。最初水深超过200m的井就称为深水井;“深水”的界限从200m扩展到300m,第十七届世界石油大会上将深海水域石油勘探开发以水深分为:400m以下水域为常规水深作业,水深400~1500m为深水作业,大于1500m则称为超深水作业;而现在大部分人已将500m作为“深水”的界限。
1.2海上移动式钻井装置世界拥有量变化状况
自20世纪50年代初第一座自升式钻井平台“德朗1号”建立以来,海上移动式钻井装置增长很快,图2显示了海上移动式钻井装置世界拥有量变化趋势。1986年巅峰时海上移动式钻井装置拥有量达到750座左右。1986年世界油价暴跌5成,海洋石油勘探一蹶不振,持续了很长时间,新建的海上移动式钻井装置几乎没有。由于出售流失和改装(钻井平台改装为采油平台),其数量逐年减少。为567座,其中自升式平台357座,半潜式平台132座,钻井船63座,坐底式平台15座。此后逐渐走出低谷,至,全世界海上可移动钻井装置共有800多座,主要分布在墨西哥湾、西非、北海、拉丁美洲、中东等海域,其中自升式钻井平台510座,半潜式钻井平台280座,钻井船(包括驳船)130艘,钻井装置的使用率在83%左右。目前,海上装置的使用率已达86%。
2我国海洋石油钻井装备产业状况
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取得了长足进步。
2.1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。
2.2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。
2.3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。
3海洋石油钻井平台技术特点
3.1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(船)提出很高的质量要求。如半潜式钻井平台工作水深达1 500~3 500 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。
3.2使用寿命长,可靠性指标高
高可靠性主要体现在:①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;②疲劳寿命要求高。一般要求25~40 a不进坞维修,因此对结构防腐、高应力区结构型式以及焊接工艺等提出了更高要求;③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);④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船舶。
3.3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。
3.4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。
篇2：浅谈海洋石油钻井现状与技术发展研究论文
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。
4.1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设备、钻井设备和发电设备。
4.2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。
4.3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。
4.4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5000~6000m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,需以平台为中心进行钻采,将其半径从通常的3000m扩大至4000~5000m,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。
参考文献
[1]Phil Rae. Lightweight Cement Formulation for Deep Water Ce-menting: Fact and Fiction[A]. SPE91002, 2004.
Thierry Botrel, Patrick Lsambourg, Total Fina Elf. Off SettingKill and Choke Lines Friction Losses, a New Method for DeepWater Well Control[A]. SPE67813, 2001.
篇3：海洋石油钻井电气自动化技术研究论文
海洋石油钻井电气自动化技术研究论文
作为我国的主要能源之一，石油能源在我国经济发展的过程中起到了重要的推动作用，能够在能源问题上保障我国的经济发展顺利进行。作为海洋石油开采最直接并且最为有效的开采方式，钻井作业在我国目前的石油行业发展中取得了较广泛的应用，同时也为取得了较好的发展效果。目前我国海洋钻井作业的多项技术都取得了大幅度的提升，其中进步较为明显的一项技术就是海洋钻井作业过程中的电气自动化技术。电气自动化技术的快速发展在很大程度上提升了我国海洋钻井作业的工作效率，为我国海洋石油钻井作业提升了技术保障。在传统的钻井作业过程中，虽然也取得了一定的成绩，但是还是存在着一定的缺陷。主要的缺点表现为石油产量低；石油作业开采难度大，以及石油开采的施工成本较高等。在海洋石油钻井作业的过程中为了有效地避免传统石油钻机技术的缺点，我国在作业的过程中采用了电气自动化技术来应对海洋石油钻井作业的操作。下面针对这方面的问题进行详细的阐述以及分析。
1简要叙述我国传统形式上的石油钻井作业存在的主要缺陷
首先是，传统形式上的石油钻井作业生产成本较大。其次是，传统形式上的石油钻井作业开发难度较大。最后是，传统形式上的石油钻井作业开采产量较低。
2简要叙述电子自动化技术中的智能勘探技术在海洋石油钻井作业中的应用
2.1智能勘探技术能够实现快速定位
在海洋石油钻井作业过程中，针对某一区域的石油勘测情况，我们可以借助于智能勘测技术中能够快速定位功能来对海洋石油油田进行快读准确定位，这样能够为了后续海洋石油开采提供便利，提升了后续石油开采的工作效率，降低了后续石油开采的工作难度。在智能勘测技术中快速定位功能主要应用的现代自动化技术有两个，首先是GIS自动化技术，其次是GPS智能技术，这项应用技术最大的优点在于能够大大节省海洋石油勘探以及定位的时间和人力，能够较为准确的定位石油开采区域，为后续的石油开采提升技术上的'便利。
2.2智能勘探技术能够实现全面勘探
智能石油勘探技术另一个应用优势就是能够较为有效地进行全面勘探。在海洋石油开采进行的过程中智能勘探能够在一个特定的区域内进行全面的勘探和检查。能够最大限度地阐述和分析勘探区域中的石油储量情况，能够分析在勘探区域中是否符合石油开采的条件，是否有足量的石油供后续石油开采。目前智能勘探技术能够保障在海峡200米的位置进行详细的物质勘探，根据勘探过程中反馈的数据和信息对石油的开采后续工作进行相应的布置和规划，能够更加合理地分配开采工作过程中的工作量以及人力。
2.3智能勘探技术能够实现数据分析
智能勘探技术在应用过程中的数据全面分析主要就是通过相应的技术手段来对开采过程中的数据进行综合性分析处理。开采数据中的油田储量数据以及油井深度等数据都能够通过智能勘探技术进行详细全面的分析。智能勘探技术的数据分析主要的任务就是为海洋石油钻井作业进行前期的勘探准备，确定钻井的位置以及钻井过程中使用的工具等。最主要的一个优点是能够在智能勘探的过程中分析出海洋钻井作业的钻井深度。
3简要叙述电气自动化技术中的存储虚拟化技术在海洋石油钻井作业中的应用
3.1简述存储虚拟化自动化技术中的复合分层应用技术
复合分层自动化技术主要是通过不同分层在作业过程中的数据进行科学的整合和处理，这样能够在钻井作业的过程中建立完善的作业数据库。复合分层自动化技术中的分层主要就是讲在作业过程中搜集到的数据通过科学有效地分析划分来应用到钻井作业的不同层面上，这一技术主要就是借助计算机技术的平台来对数据进行自动化搜集和处理，这样能够最大限度地提升海洋钻井作业的准确性。
3.2简述存储虚拟化自动化技术中的容错能力应用技术
在海洋钻井作业的过程中，由于受到外界因素的干扰，会出现作业数据库的安全问题，我们可以通过容错能力的全面应用来有效地避免这一问题。自动化容错技术主要的作用就是能根据相应的计算机技术来对钻井过程中的单点作业故障进行有效地规避，这样能够实现作业数据的有效存储和备份，最大限度地保障了作业数据的安全性以及可靠性，排出外界干扰因素的影响。
3.3简述存储虚拟化自动化技术中的动态扩展应用技术
自动化技术中的动态扩展技术在应用的过程中，最主要的应用对象就是自动化系统的存储空间，能够借助于动态扩展技术来不断的提升自动化系统的运行空间，来优化和改善计算机自动化技术在海洋钻井作业中的应用。需要注意的是在动态拓展技术应用过程中，需要相关的技术人员对整个过程中的自动化操作进行系统性的结构调整，并且要对存储形式进行有效处理，这样才能够最大限度的实现自动化系统的有效控制和调整。
4简要叙述电气自动化技术中调控自动化技术在海洋石油钻井作业中的应用
基于计算机技术、信息技术以及通信技术的调控自动化技术可以显著地提升石油钻井自动化水平，从而有效提升石油钻井质量。
4.1简述调控自动化技术中逻辑表达应用技术
逻辑表达技术是存储虚拟化的前提，在运行存储虚拟化技术后要使用到逻辑表达，从而有力地促进数据信息的调控。借助于这一技术可以对钻井多项数据进行自动分析、处理，从而为制定钻井方案提供参考。
4.2简述调控自动化技术中自动操作应用技术
自动操作技术主要应用于钻井设备的自动化操作，石油企业可以基于无线通信技术、计算机系统以及信息技术等搭建自动化调控平台，从而实现自动化操作。例如通过计算机可以对制定的钻井工艺进行分析模拟，从而及时发现其中存在的错误并进行及时调整。
4.3简述调控自动化技术中信息传递应用技术
信息传递主要负责将井下勘测数据技术准确传递到控制中心，从而引导控制人员控制油井的深度。这一技术不仅满足了用户对于数据信息的共享，同时也保证了钻井自动化操作的持续性。
参考文献
[1]沈忠厚，王瑞.现代石油钻井技术50年进展和发展趋势[J].石油钻采工艺，2003（5）.
[2]韩文旭.国内原油资源利用的效益对比分析[J].地质资源研究，2010，40（18）：42-44.
[3]余德本.分析自动化生产模式在石油钻井中的运用[J].安徽科技研究，2010，33（6）：30-32.
[4]王宏伟.基于计算机平台的原油开采方案设计[J].计算机应用技术，2010，15（11）：26-28.
★ 研究现状范文
浅谈海洋石油钻井现状与技术发展研究论文（集锦3篇）
