下载文档原格式
深水钻井技术装备现状及发展趋势近年來，人们生活水平不断提高，人们生产、生活的有序运行离不开资源的持续供应，基于此，深水钻井技术装备不断升级，以此增加石油资源数量，确保天然气资源更好的满足应用需要。
但随着钻井深度的增加，深水钻井技术应用阻力不断加大，为了提高深水钻井技术装备利用率，扩大深水钻井技术装备应用空间，本文针对该论题深入探究，希望能为同行提供借鉴。
标签：深水钻井技术；现状；趋势前言：随着科学技术的不断升级，深水钻井技术装备相应改造，以此丰富油气资源开采量，提高深水钻井技术水平。
对比于西方国家，我国深水钻井技术装备利用现状不容乐观，因此，我国应主动向西方国家借鉴先进经验，以此突破钻井技术应用阻力，取得良好的应用前景。
1深水钻井技术应用常见阻力深水钻井技术应用过程中受较多因素影响，常见影响因素包括水深、天然气水合物、海底低温、环保政策、千层气体及气流等，各方面阻力分析介绍如下。
1.1水深深水钻井活动主要在水深大于0.5km的位置展开，钻井平台具有悬浮式、移动式特点，水深增加的同时，钻井平台载荷相应增加，对此，应扩大钻井平台规模、提高定位准确定，以此抵御洋流冲击，增强钻井平台稳定性。
此外，相关操作设备精密度大大提高，灵活性不断增强。
1.2天然气水合物深水钻井技术开展期间极易遇到固体天然气水合物，这类固体物质清除难度较大，如果清除工作未能及时推进，那么最终会出现导管堵塞现象，最终产生严重的钻井事故，大大降低钻井作业安全性。
1.3海底低温海底低温环境会在短时间内增强钻井液粘结强度，影响油基钻井液体系稳定性，最终会对深水钻井技术顺利应用增加阻力，导致钻井效率大大降低。
不同海水区域水温不相一致，因此，深水钻井技术应用的过程中应考虑所在区域海水温度。
1.4环保政策海洋环境保护工作推进的过程中，应遵循国际环境保护规定，相关规定明确支持，海洋接收的废弃物应具有可降解、无毒、清洁等特点。
这在一定程度上影响深水钻井技术施工技术，同时，钻井成本大大提高。
深水海洋石油钻井装备发展现状摘要:为加快我国深海油气开发的步伐,有必要深入调研和跟踪国外深水油气勘探的动态和成功经验,了解国外深水海洋石油钻井装备的结构特点、现状和技术水平。
对国外深水半潜式平台和钻井船的特点、现状及发展趋势,深水平台钻机和隔水管系统的发展现状和技术水平,以及深水钻井防喷器系统的工作特点及应用情况做了介绍,对我国深水钻井领域的发展具有指导作用。
关键词: 深水钻井;半潜式平台;双井架钻机;隔水管系统;水上防喷器当今世界油气储量迅速递减,陆上石油资源紧缺问题日渐突出,而占地球面积70%以上的海洋,预计油气储量相当可观。
据估计,全世界未发现的海上油气储量有90%是在水深超过1000 m以下的地层中。
我国深水海域也十分广阔,蕴藏着丰富的油气资源,但是目前我国的深水钻探开发仍处于起步阶段,深水钻完井技术与国际先进水平相比存在很大差距,在很多方面缺乏自主的关键技术,已成为我国深水油气勘探开发的瓶颈。
因此,有必要深入调研和跟踪国外深水油气勘探的动态和成功经验,了解国外深水海洋石油钻井装备的结构特点、现状和技术水平。
1 深水半潜式钻井平台随着陆地资源的日益枯竭,石油天然气开采已经逐渐由陆地转移到海洋,坐底式平台、重力式平台、导管架平台、自升式平台等主要作业于浅海区域,随着油气勘探开发日益向深海推进,张力腿平台也显示出其局限性,钻井船和半潜式平台成为主要选择,然而半潜式钻井平台由于具有极强的抗风浪能力、优良的运动性能、巨大的甲板面积和装载容量、高效的作业效率等特点,在深海能源开采中具有其他型式平台无法比拟的优势。
1. 1 结构和运动特点半潜式钻井平台上部为工作甲板,下部为2个下船体,用支撑立柱连接。
工作时下船体潜入水中,甲板处于水上安全高度,水线面积小,波浪影响小,稳定性好、支持力强、工作水深大,新发展的动力定位技术用于半潜式平台后,到21世纪初,工作水深可达3000 m,同时勘探深度也相应提高到9000～12000 m。
海洋钻井隔水导管接头的现状分析及优化设计方向【摘要】隔水导管是从海上钻井平台下到海底浅层的导管，其主要功能是隔离海水，形成钻井液循环通道，同时作为海上井口的持力结构。
在钻完井施工过程中，隔水导管的强度及安全性对于海上钻井作业安全至关重要。
通过对海洋钻井隔水管接头的现状分析，并对浅海隔水导管接头优化设计方向提出了展望。
【关键词】海洋钻井隔水导管隔水管接头在渤海石油，隔水导管是勘探作业中必不可少的器材，公司每年均需花费大量资金从国外进口。
隔水导管根据其使用要求及现场作业状况，每根导管长度约为12m左右，使用时利用其导管端的快速接头将每根管子连接起来，并根据钻井区域的水深情况，确定导管连接起来，以达到打探井时隔水和保护钻井导管的目的。
所以，隔水导管的管身及接头的强度要足够承受打桩的冲击力、海水波浪的撞击力，而且又能相互快速拆卸、连接及隔水的作用。
本文通过隔水导管接头的应用现状对比分析，得出隔水管接头的优化设计的方向。
1 常用隔水导管接头及其特点1.1 卡簧式隔水管接头卡簧连接式的快速接头分为内接头和外接头两部分，工作时，内接头插入外接头配合使用，内外接头的配合既要保证接头在使用中能快速灵活连接及脱开，又要能保证密封，承受压力。
因此，必须选择适当的配合尺寸及适合的材料以满足钻井的需要。
为了达到隔水管在海中良好的密封，而且工作中要求密封件耐高温、耐低压、强度高，因此，使用了一道O型圈密封。
由于O型圈结构简单、密封性良好、摩擦力小，沟槽尺寸小、易制造等优点，拟采用丁晴橡胶制造O型密封圈，根据使用工况要求，设计的O型密封圈为非标密封圈，截面直径为14mm。
沟槽尺寸根据规范及公式进行了相应的设计。
卡簧的作用是在自由状态下工作，承受接头对其产生的剪切力，它的强度直接影响到连接的可靠性，所以，卡簧开口尺寸的设计非常重要，要保证开口尺寸恰当，如果开口尺寸太小，造成收缩时端面接触，产生不能将卡簧完全收缩，使接头难以脱开的情况。
深水钻井技术现状及发展趋势分析摘要:海洋中有着大量的石油天然气资源，在全球油气资源总储量中占比高达70%左右，而500m以上的深水海域油气田在其中所占比例极高。
因此对于海洋油气特别是深海油气全球已达成共识，其将是未来世界油气资源来源的重要区域。
深海油气开采是高风险、高投资、高技术、高回报的行业。
本文就对深水钻井技术现状与发展进行了探讨。
关键词：深水钻井；钻井技术；海底钻井1 当前我国深水开发所面临的现状与挑战1.1在环境方面的挑战1.1.1浅层地质灾害主要包括三类:浅层气、浅层水流动(ShallowWaterFlow，简称SWF)、天然气水合物。
此类灾害一般在钻完井作业时泥线下约1500m的地层内有发生，影响井的安全性。
浅层气和浅层流具有高压力，容易高速井喷、要求压力波动低和处理困难的特点，易造成井塌，井喷。
而在我国南海，浅层气主要分布于大陆架区，而且甚为广泛。
SWF存在使得高质量的套管尾管无法建立，影响井壁稳定。
天然气水合物分解将引起地层承载力的不均匀，对海洋工程的安全有影响。
而且，突然释放的气体会对运输管道产生破坏作用，特别是在高压浅层气体释放的时候，轻则侵蚀套管，重则引起井喷。
除此之外合物的形成还会堵塞管线，钻进器具。
1.1.2恶劣的海洋环境(1)海底高压、低温环境;深水海底温度一般在3～5℃，海水的低温可影响到海底泥线以下450m处的岩层，使该区域岩层具有低于正常地温梯度的温度。
(2)波浪流:浮式平台和钻井船是在深水钻井作业中主要使用的工具，会因波、浪、流以及风吹产生摇晃，这会对其锚泊系统以及动力定为造成影响，使结果产生误差。
(3)台风:台风破坏力极强，当海上钻井平台或者钻采设备碰上台风时会被严重破坏。
(4)内波流:部分流体发生密度变化使流体内部不连续的现象，会导致大幅震荡。
较大的内波会严重缩小钻井作业窗口使钻井作业无法正常开展开。
并且如果钻井平台的立柱或着隔水管等结构遇到内波流时会受到较大的作用力使平台发生一定距离的偏移。
刍议深水石油钻井技术现状与发展趋势摘要：随着社会经济的发展以及国家能源需求的提高，石油钻井的工作量也越来越大，对深水石油钻井专业技术的要求也越来越高。
本文先对深水石油钻井的几类关键性技术的现状进行了相关的阐述，再对深水石油钻井技术的发展趋势进行了展望，希望能促进我国深水石油钻井技术的进一步发展，进而促进深水钻井领域的进一步开发。
关键词：深水石油钻井技术发展趋势相关的数据显示，全世界有90%多的石油储存量是潜伏在1000米以下的深水层，而石油资源对一个国家的工业发展以及能源的开采具有非常重要的作用[1]。
因此，深水石油钻井技术就显得极其关键。
而随着水位的不断加深，石油钻井的条件也会越来越复杂，对钻井技术的要求自然也越来越高。
因此，笔者认为，对深水石油钻井技术现状与发展趋势这一课题进行相关的探讨具有非常重要的实际意义。
一、当前国内外深水石油钻井的技术现状石油资源的勘探具有很高的开发价值。
相关的研究表示，海洋的石油资源在全球的石油资源总量中所占的比例高达34%，但是目前人类的勘探还属于开发的早期阶段，因此，深水领域的石油勘探具有很高的开发价值[2]。
而随着当前石油钻井技术的发展，深水的范围与概念也在不断扩大，关于深水钻井技术的投资也越来越大。
深水石油钻井是一项复杂而系统的工作，对钻井的技术有着非常高与非常关键的要求。
具体来说，深水石油钻井的关键性技术主要有以下几个方面：1.深水钻井的设备。
深水钻井的设备主要包括两种：钻井船和半潜式的钻井平台。
钻井船指的是具有良好机动性的一种移动式钻井装置，具有停泊简单、使用水深范围大、移动灵活等特征。
钻井船包括船体和定位设备两个组成部分。
船体主要是为钻井安装、航行动力设备的安装以及工作人员工作、生活等提供相应的场所。
钻井船当前主要是活跃在美国墨西哥湾、西非以及巴西海域[3]。
而半潜式的钻井平台主要活跃在墨西哥、澳大利亚、北海、西非等领域[4]。
2.深水定位系统。
深水定位系统是对钻井装置进行定位，以防止其受风、浪、流等影响的一种技术，在当前全球深水作业的33台钻井中，有27艘是采用动力定位的方式[5]。
浅谈深海钻井隔水管系统相关影响因素分析摘要：由于目前深海油气田的开采环境非常恶劣，而且开采难度大、风险高，海水腐蚀、浪涌、洋流环境、海洋涡激振动和深水压力等因素，因此对深海钻井装备也提出了严格的要求，深海钻井隔水管系统作为一个非常关键的组成部分，其研究显的非常重要，本文主要针对深海钻井隔水管系统相关影响因素进行分析论述，仅供参考。
关键词：深海钻井；隔水管；系统；影响因素Abstract: Due to the oil and gas fields in deep-sea mining environment is very bad, and the difficulty of exploitation, high risks, marine corrosion, surge, currents environment, marine vortex excited vibration and deep-water pressure and other factors, so deep-sea drilling equipment proposed stringent requirementsdeepwater drilling riser system as a critical part of their research is very important, this paper discusses the analysis of the deepwater drilling riser system related factors, for reference only.Key words: deep-sea drilling; riser; system; influencing factors前言：海洋钻井隔水管是海洋深水油气勘探开发中的重要单元装备，作为连接海底BOP至海面钻井平台之间的咽喉通道，目前其研究工作已引起了世界多个国家的普遍关注，尤其在欧美等发达国家发展速度很快。
国外深水钻井液技术现状(一)引言自1985年以来,随着第一批水深在300 m以上深水油气勘探开发项目的投入建设,国际深水油气勘探开发逐渐增多。
最初10年的年平均增长速度为65%,西北欧、巴西、墨西哥湾的勘探开发速度最快,2001年起墨西哥湾深水区的产量已超过浅水区。
据统计,截至2000年,水深500 m的深水油气田有162个,遍及世界各海域,其中尤以美洲的墨西哥湾海域、拉丁美洲的巴西海域及西非海域最多,深水油气田探明油气储量为22.6×108t油当量,占海上油气田探明总储量的12%。
目前,深水钻井还面临着许多难题,对钻井液技术的要求更高,本文在分析深井钻井存在的主要难题的基础上,详细介绍了国外先进的深水钻井液技术,并对其发展趋势进行了分析。
(二)深水钻井中存在的问题与浅水区域相比,深水钻井面临的主要问题有:海底页岩的稳定性差、钻井液用量大、井眼清洗难、浅层天然气与形成的气体水合物、低温下钻井液的流变性、地层破裂压力窗口窄等。
这些问题给钻井工作带来了诸多困难,同时对钻井液技术提出了更高的要求:在保证钻井安全的前提下,兼顾钻井成本和环境效益。
1.海底页岩的稳定性差在深水区中,由于沉积速度、压实方式以及含水量的不同,海底页岩的活性大。
河水和海水携带细小的沉积物离海岸越来越远,由于缺乏上部压实作用,胶结性较差,易于膨胀、分散,导致过量的固相或细颗粒分散在钻井液中,从而影响钻井液性能。
2.钻井液用量大在深水环境下的钻井液需求量是很大的。
一般隔水管体积就高达159 m3,再加上平台钻井液系统,而且由于井眼直径大,为了钻达设计井深,一般下入的套管也多(常常是4~7层),因此钻井液用量就比其他同样井深的陆上或浅水区的井大得多。
3.井眼清洗难深水钻井时,由于开孔直径、套管和隔水管的直径都比较大,如果钻井液流速不足就难以达到清洗井眼的目的。
因此,对钻井液清洗井眼的能力提出了更高要求。
一般采用稠浆清洗、稀浆清洗、联合清洗、增加低剪切速率黏度,以及有规律地短程起下钻等方法,这些方法均有助于清除钻井过程中的钻屑。
深水石油钻井技术现状及发展趋势作者：高原来源：《科学导报·学术》2019年第30期摘要：随着经济的快速繁荣发展，人口越来越多，经济的快速发展导致人们对衣食住行的要求越来越高，更加的追求物质生活，对能源的需求量越来越大。
庞大的人口，有限的资源，因此人类将目标从陆地逐渐转向深海。
深海资源丰富，可以缓解人类能源紧张的状况。
随着海上资源的开采，深水石油钻井技术应势而生，但是深海环境相对复杂，这项技术面临着重重困难和挑战。
从目前世界深水钻井技术运用的实践来看，发明了钻井设备，利用现代科技定位深海资源等关键技术，本文基于深海石油钻井技术，阐述与之相关的现状和发展趋势。
关键词：深海石油；钻井技术；现状和发展趋势大地资源的枯竭，人们把目光逐渐投向了海洋，深海中有大量的资源来缓解人类能源缺乏现状，但是由于油气的存储量都是在水深超过一千米以下的地层，这对开采造成了很大的阻碍，深海石油钻井技术水平关系着深海油气发展的步伐。
但是由于水下的情况，随着水深的加深，压强的加强，钻井条件会变得越来越复杂，容易发生未知的情况，产生突发事件，这也是现阶段深海石油钻井技术面临的是大难题，同时深海石油钻井技术的发展是关系以后石油开采的重要技术，影响着未来人类能源的使用。
一、深海石油钻井的现状在这近一百年石油勘探的历史进程中，我国为了适应不同地方的不同油田，以及不同地域的开采条件和开采要求，設计了适合各海域的各式各样的钻井设备。
随着科技的一步步成熟，国内外已经有很多项发明为了更好更快速的加快石油开采的进程，装备先进的确能够在很大程度上提高钻井开采的效率，将企业的利益扩大。
与深海石油钻井相关的最新设备有：小井眼钻井设备，大井眼钻井设备等一系列其它的高新技术产品。
二、深海石油钻井技术现阶段的发展1.国内外情况我国现阶段深海钻井使用的是深海工程钻机，这是我国自主研发设计的并拥有全部自主权的一项设备，改变了我国深海技术勘探设备受制于人的局面，大大的提高了我国综合国力和重要装备自主研发，自主设计的能力，加快了对于深海石油勘探的步伐，对我国乃至世界都有着非同凡响的意义。
