海洋钻井工程(1)

国外海对海定向钻工程案例海对海定向钻工程是一种在海洋环境下进行的钻井作业，它的目的是在海底或海洋地壳中进行钻井，并获得地下资源。

这种工程在国外被广泛应用于石油和天然气勘探与开发领域。

下面将介绍几个国外的海对海定向钻工程案例，以便更好地了解这项技术的应用和成就。

1. 布尔港海对海定向钻工程（布尔港，墨西哥）布尔港位于墨西哥湾，是墨西哥重要的石油生产基地之一。

为了开发墨西哥湾的海底油气资源，墨西哥国家石油公司（PEMEX）进行了一项海对海定向钻工程。

该工程采用了先进的定向钻井技术，成功钻取了海底油气储层，为墨西哥的能源开发做出了重要贡献。

2. 北海海对海定向钻工程（北海，挪威）北海是全球著名的油气勘探和开发区域，拥有丰富的石油和天然气资源。

挪威石油公司（Equinor）在北海进行了多项海对海定向钻工程。

其中，利用定向钻井技术成功钻取的乌斯特雷姆油田是挪威最大的海底油气田之一。

该油田的开发为挪威经济做出了重要贡献。

3. 加尔夫海对海定向钻工程（加尔夫，美国）加尔夫位于美国境内的墨西哥湾沿岸，是美国重要的海上石油产区。

美国能源公司在加尔夫进行了一项海对海定向钻工程，利用定向钻井技术成功钻取了海底油气储层。

这项工程为美国能源独立和能源安全做出了重要贡献。

4. 卡夫特海对海定向钻工程（卡夫特，巴西）卡夫特位于巴西沿海的圣保罗州，是巴西重要的石油产区。

巴西国家石油公司（Petrobras）在卡夫特进行了一项海对海定向钻工程，利用定向钻井技术成功钻取了海底油田。

这项工程为巴西的能源产业发展提供了强有力的支持。

5. 西非海对海定向钻工程（西非）西非地区拥有丰富的石油和天然气资源，因此海对海定向钻工程在该地区得到了广泛应用。

尼日利亚、安哥拉等国家的石油公司在西非海域进行了多项海对海定向钻工程，成功钻取了丰富的油气储量。

这些工程为西非地区的经济发展和能源安全做出了重要贡献。

综上所述，国外海对海定向钻工程在石油和天然气勘探与开发领域发挥了重要作用。

- 1 -第一章 海洋钻井工程概述人们普遍认为，石油与天然气是由古时生物遗体逐渐沉积后形成的。

随着沉积物的堆积，地层加厚，压力和温度增加，有机物便在适宜的温度、压力条件下，经过复杂的物理化学变化，转变为石油或天然气。

石油、天然气都很容易流动，它们并不是想象中储藏在地下巨大的湖泊和洞穴中，而是储藏在沉积岩的孔隙中，沉积岩的孔隙对于油气来说是可渗透的，只有当石油、天然气运移并积聚起来才可能形成有工业价值的油、气藏。

大多数石油储藏在地层的圈闭内，每个圈闭上部的盖层对于下面的流体是不可渗透的，如图1-1所示。

井，是人类探查地下资源并将它们采出地面的主要通道。

石油工人怎么知道在何处钻井呢？一般来说，这是地质师的工作，石油地质师通过物探测量获得地下岩石特性的资料（如图1-2所示），然后经过地质分析，确定可能存在油气的圈闭，据此选择合适的井位。

但为了详细掌握地下的地质资料，必须通过钻井来获得，因此，海洋钻井是海洋石油、天然气勘探和开发极其重要的一环。

海洋钻井是围绕井的建设而实施地表（油藏）图1-1 石油与天然气储集示意图- 2 -的耗资巨大的技术密集型工程，钻井过程中，为取全取准各项地质资料所开展的工作叫做录井，主要有岩屑录井、岩心录井、和钻时录井等。

海上钻井平台是海洋钻井采用的主要设备，安装在钻井平台上进行钻井作业的设备称为钻机，如图1-3所示。

下面将扼要介绍海洋钻井工程的基本知识。

爆破发射反射物探车/检波图1-2 物探地震资料收集示意图钻 杆水龙管转 盘绞 车图1-3 海洋钻井常用钻机示意图1、自升式钻井平台自升式钻井平台结构特点是桩腿可以升降，平台做成船形。

当桩腿伸向海底时，平台可以沿桩腿上升到最大潮水位和最大波高以上，如同陆地上固定式平台那样进行钻井作业。

钻完井后，平台下降到水面，借助平台浮力拔出桩腿并向上举升，又可运移到新的井位。

如图1-4所示。

图1-4 自升式平台工作示意图1－自升式平台；2－桩腿；3－直升飞机桩腿的数目最少为三根，桩腿的结构一般为三角形断面的桁架结构。

概念：1.做底式钻井平台:指一种具有沉垫或称浮箱的钻井平台，它利用充水排气或排水充气方式使平台坐入海底或是浮出海面。

2.自升式钻井平台：具有3-4个可自行升降桩腿的钻井平台。

3.绷绳塔式钻井平台:绷绳塔式钻井平台是指平台由塔架支撑，塔架用钢桩打入海底，并用钢绳作为绷绳向四面八方的海底拉紧，固定于海底。

4.张力腿式钻井平台:利用绷紧状态下的锚索产生的拉力与平台的剩余浮力相平衡的钻井平台或生产平台。

5. 重力式钻井平台：借助于其本身的重量直接稳定地坐在海底,从而与海底牢固联结。

6. 桩基式钻井平台：桩基式平台是靠向海底打桩，将平台与海底牢牢地固定。

7. 破损稳定性：破损稳定性是指平台局部性的破坏之后仍然具有足够的稳性保证不翻船。

8. 海流：具有相对稳定速度的海水运动。

9.平台：从事海上油气勘探开发的各种海上建筑物的统称。

10..海水流速：指单位时间内洋流流动的距离(厘米/秒)。

11.可燃冰：又称天然气水合物，指在高压低温条件下由气体与水相互作用形成的白色固态结晶物质，分子式为CH4.8H2O。

12.波压：波浪作用在静止、直立于海水中的平面物体上的正压力。

13. 动力定位系统：依靠平台上的动力系统抵抗外力的影响，自动的保持平台在海上的位置。

14.海雾：由于海洋条件影响而形成的雾。

15.浮动平台的倾侧：浮动平台在海上运动时，浮轴偏离铅垂线，称为倾侧。

16. 船井井口：船体上的一个允许钻柱通过并且能够安装井口装置的贯通上下的开口。

17. 潮流：海水的周期性流动。

18. 浮动平台的静稳性：即静力稳定性，在一定外力作用下，平台将倾侧一定的角度。

外力若减小，则倾侧角度将随之减小。

当外力减至零时，平台将回到正浮状态。

18. 浮动平台的静稳性：即静力稳定性，在一定外力作用下，平台将倾侧一定的角度。

外力若减小，则倾侧角度将随之减小。

当外力减至零时，平台将回到正浮状态填空：水下井口装置的引导系统包括井口盘、引导架、引导绳、张紧装置。

海洋石油工程钻井工艺工程海洋钻井前先将钻井机械装在定位于海中的平台，钻井工艺基本上与陆地钻井相同。

但由于钻井装置和海底井口之间存在着不断动荡的海水，因此海上钻井具有特殊性。

一钻井平台的选择钻井平台主要分为活动式平台，固定式平台，半固定的张力腿式平台，拉索塔式平台其主要依据是水深，海底地质条件，海洋环境，钻井类型，后勤运输条件等活动式平台，由于机动性能好,故一般均用于钻井。

坐底式平台特别适合于浅海(10米左右及岸边的潮间区)油田的钻井和采油工作。

自升式平台和半潜式平台主要是供钻井之用，当油田的规模很小而又不宜设置固定式平台时，也可做采油用。

活动式平台整体稳定性较差，对地基及环境条件有一定的要求。

固定式平台整体稳定性好，刚度较大，受季节和气候的影响较小,抗风暴的能力强。

缺点是机动性能差,一经下沉定位固定，则较难移位重复使用。

桩基平台属钻井、采油平台,工作水深一般在十余米到200米的范围内（个别平台超过300米）,是目前世界上使用最多的一种平台。

从设计理论和建造技术来衡量，它都是一种最成熟和最通用的平台型式。

钢筋混凝土重力式平台是70年代初开始发展起来的一种新型平台结构，目前主要用于欧洲的北海油田。

这种平台具有钻井、采油、储油等多种功能，水深在200米以内均可采用，最佳水深为100～150米。

半固定的张力腿式平台及拉索塔式平台是两种适合于大深度海域（200米以上）的平台结构。

是近年来发展起来的新结构型式，具有明显的优点。

但仍处于研究试制的阶段。

活动式平台，由于机动性能好,故一般均用于钻井。

坐底式平台特别适合于浅海(10米左右及岸边的潮间区)油田的钻井和采油工作。

自升式平台和半潜式平台主要是供钻井之用，当油田的规模很小而又不宜设置固定式平台时，也可做采油用。

活动式平台整体稳定性较差，对地基及环境条件有一定的要求。

固定式平台整体稳定性好，刚度较大，受季节和气候的影响较小,抗风暴的能力强。

缺点是机动性能差,一经下沉定位固定，则较难移位重复使用。

海边打井工程施工方案一、工程背景及概述海边打井工程是指在海边地区进行井研打井的施工过程。

由于海边地区地下水资源丰富，打井是一种重要的获取地下水方式。

海边打井工程施工具有一定的挑战性，需要克服海水侵蚀、地质条件复杂、环境保护等诸多难题。

本方案旨在对海边地区打井工程施工过程提供一套系统的解决方案，以确保工程施工顺利进行，同时最大限度保护海岸环境。

二、工程内容及技术要求1. 工程内容：本次工程是在海边地区进行的打井工程，需完成以下工作内容：（1）确定井位：根据地质勘测资料，在海边地区选择合适的井位（2）打井施工：利用机械设备进行钻井施工，井深度约为100-300米（3）安装井管：在井内安装井管，并进行井口封堵2. 技术要求：（1）确保钻井设备和井材符合国家标准，保证工程施工质量（2）根据地质条件，采取合理的钻井技术，确保安全、稳定、高效地进行钻井作业（3）严格控制施工过程中的污染排放，保护海洋环境三、施工前准备1. 勘察和设计阶段：（1）对海边地区进行地质勘测，确定井位（2）制定详细的施工方案和施工图纸，为施工提供依据2. 材料和设备准备：（1）准备好符合国家标准的钻井设备和井材（2）为施工区域提供所需的劳保用品、劳动保护设备和生活保障设施四、施工过程1. 井位确定：（1）根据地质勘测资料，选择合适的井位（2）根据地质条件，确定井的深度和直径2. 钻井施工：（1）搭设起重机和钻机，并对设备进行检查和调试（2）启动钻机，进行钻井作业（3）根据地质情况进行取芯取样，并掌握地层结构特征3. 安装井管：（1）井口准备：清理井眼，为安装井管做好准备（2）安装井管：利用井口防喷装置，将井管缓慢下放（3）井口封堵：在井口进行封堵，并安装相应的井口设备4. 施工环保：（1）严格控制污染排放，并进行必要的污染治理（2）保证施工现场的整洁，避免垃圾和污染物的直接排放到周边海域五、施工后工作1. 施工总结：对整个施工过程进行总结，记录施工中的经验和不足，为今后类似工程提供借鉴2. 环境整治：对施工现场进行彻底的清理，清除施工垃圾和封堵材料等，保证环境整洁3. 安全检查：进行工程验收，并对井口及周边设施进行安全检查，确保施工安全可靠六、安全与监测1. 安全措施：（1）施工过程中严格遵守操作规程，确保工程安全（2）对施工现场人员进行安全教育和培训，提高安全意识2. 监测与预警：（1）监测施工现场的环境条件，防范意外事件的发生（2）利用监测设备对井下地层情况进行实时监控，及时发现异常情况并做出预警七、总结与展望本方案对海边打井工程施工过程给出了一套系统的解决方案，并提出了具体的技术要求和施工步骤。