海洋钻井概述
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4
海洋钻机概述
Drillship
钻井船
Semisubmersible
半潜式钻井平台
Jackup
自升式钻井平台
Submersible
潜入式钻井平台
Land r海流方向的变化及潮汐的落差，因此，海上钻井设备必须 特别设计制造，以克服在海上作业的困扰。
海上与陆地钻井的主要差异在于工作环境不同，暴风雨、洋流、风力、化学腐 蚀，寒冷环境下钢料强度、水深及钻井成本等问题，海洋钻机在设计时均需考虑。
海洋钻机发展情况介绍
—— 钻井系统（包）
2005年11月
1
介绍内容：
I. 海洋钻机概述 II. 陆地钻机/海洋钻机 III. 钻井自动化 IV. 钻井仪表 V. 主要钻井设备及相关厂商介绍 Ⅵ. 钻井包EPC及集成
2
介绍内容：
I. 海洋钻机概述 II. 陆地钻机/海洋钻机 III. 钻井自动化 IV. 钻井仪表 V. 主要钻井设备及相关厂商介绍 Ⅵ. 钻井包EPC及集成
50
钻井包、EPC及系统集成
1. 钻井包 2. EPC
51
钻井包EPC及集成
1. 钻井包
2. EPC
3. 系统集成
• 联合、收购、合并能够获得EPC能力，但本 地化是降低成本、提升竞争力的唯一出路。
• 在设备厂商积极寻求本地化的同时，也给当 地企业创造了机会，集成商也随之出现。
• 作为当地企业，通过承接部分工程逐步掌握 相关技术，形成自己的集成能力。
other
MH
OTHER
VARCO-BJ
NOLBE Brandt Petron
MH
totco
hitec MDT
38
主要钻井设备及相关厂商介绍 钻井绞车
39
主要钻井设备及相关厂商介绍 顶 驱
Varco 美国
MH 挪威
HYDRALIFT 挪威
CANRIG 美国
TESCO 加拿大
40
主要钻井设备及相关厂商介绍 泥浆泵
• 集成商发挥自身特长，在集成过程中，不断 学习和置换，逐步实现本地化，并开发出具 有自主知识产权的产品，使自己的产品走向 世界。
52
结束。谢谢！
53
other
-C ont inen tal Emsco
nat'l oilwell
hydralift tesco
canrig
nat'l oilwell
other
MH
varco
wirth IDECO
OTHER
Gardner Denver
Continental Emsco -
nat'l oilwell
Weatherford hydralift
36
主要钻井设备及相关厂商介绍
钻井绞车
驱动方式： • 直流DC • 液压 • 交流
传动方式： • 链条传动 • 齿轮传动
刹车方式： • 盘式刹车 • 涡磁刹车
顶驱
泥浆泵 排管机 仪表与司钻房 ¨
•驱动方式： • 直流 • 液压 • 交流
•驱动组合： • 单马达 • 双马达
•驱动方式： • 直流 • 液压 • 交流
11
海洋钻机的典型型式:
海洋钻机的典型型式:
• 常规钻机 • 半自动化钻机 • 全自动化钻机 • 双区作业钻机
• 全液压、无绞车钻机 ( RAMRIG )
12
海洋钻机的典型型式:
• 常规钻机 以机旁操控、人员协同作业为主，除标准钻井设备外（绞车、
顶驱、转盘、泥浆泵、BOP等），不含有辅助的机械化设备（钻杆 连接、钻杆排放、钻杆运输等）和自动化仪表。
3
海洋钻机概述
海上钻井是在追踪陆地油田在海底延伸的过程中开始的。 1890年，开始海洋油气勘探。根据陆地油气田向海洋延伸的趋势，在海岸边修建 栈桥，开展海边浅水域的石油钻井。 1920年，美国在委内瑞拉的马拉开波湖进行石油普查钻井。前苏联也根据泥火山 理论，在里海开始了从巴库到阿普塞隆近海油气田的勘探开发。 当时是以木制的固定栈桥与陆岸相连接的。到了20世纪60年代末期，欧洲许多国 家在北海海域陆续开始油气勘探，并使之成为世界上油气勘探开发最活跃的地区。 70年代初，全世界有75个国家在近海寻找石油，其中有45个国家进行海上钻探， 30个国家在海上采油。 80年代，全世界从事海上石油勘探开发的国家或地区超过100个。 目前，世界各国在海上寻找石油、天然气的活动正在向深水、超深水发展。 海底油气资源的勘探、开发，已成为沿海国家重要的经济活动内容。
15
海洋钻机的典型型式: 全自动化钻机
MH、HITEC、HYDRALIFT等网站下载
16
海洋钻机的典型型式: 全自动化钻机钻台布置
17
海洋钻机的典型型式:
• 双区作业钻机
18
海洋钻机的典型型式:
• 双区作业钻机
MH公司资料
19
海洋钻机的典型型式:
• 双区作业钻机
20
海洋钻机的典型型式:
• 全液压钻机 (RAMRIG)
49
钻井包、EPC及系统集成
1. 钻井包
• 钻井设备包，包括： • 钻井设备包的产生形式： • 钻井包：
钻井包与钻井设备包的区别在于交付形式及责任范围（EPCCI/EPC）。 ¾ 用户希望承担最小责任——交钥匙（EPCCI）； ¾ 厂商希望承担最小责任——EPC。
可能的方式： ¾ 用户委托PMC负责分解界面和接口管理； ¾ 设备厂商负全责，自行分解界面，找合作者。
14
海洋钻机的典型型式:
• 全自动化钻机
在常规钻机的基本构架上，将所有人工操作的作业项目通过机械来完 成，设备的动作由程序控制，操作员在司控房内实施远程操作和监控，实现 作业区域无人化。
增加的主要设备和系统有：
＋ 关节吊（吊装甲板上的钻杆） ＋ 猫道机（水平运输钻杆） ＋ 鹰吊（将钻杆从水平位置变为垂直位置） ＋ 垂直排管系统（柱式、桥吊式、星型） ＋ 铁钻工（钻杆拆/接）、鼠洞、液压动力卡瓦 ＋ 防碰撞系统 ＋ CCTV系统 ＋ 司钻房和钻井视图
•布置型式： • 卧式 • 立式
•型式： • 柱式排管机 • 桥吊式排管机 • 星型排管机
•型式： • 组合式指针仪表 • 组合式数显仪表 • 屏显数字化仪表
37
主要钻井设备及相关厂商介绍
钻井绞车
Nat'l Oilwell Con.-Emsco Hitec Dreco Wirth ……..
顶驱
Varco MH Nat'l Oilwell Canrig Hydralift ……..
陆地钻机伴随着陆地油气田向海洋的延伸而走进海洋石油开发领 域，不断发展和更新，逐渐形成一个独立的体系、独立的标准并拥有自 己的名称——海洋钻机，它在近海油气开发中扮演着重要的角色。
6
介绍内容：
I. 海洋钻机概述 II. 陆地钻机/海洋钻机 III. 钻井自动化 IV. 钻井仪表 V. 主要钻井设备及相关厂商介绍 Ⅵ. 钻井包EPC及集成
特点： • 可靠性高 • 设备投资少、维护费用低 • 对操作人员的技能和素质要求相对较低 • 安全性差 • 劳动强度高 • 作业效率？？ • 人工成本高（发达国家或高福利国家）
13
海洋钻机的典型型式:
• 半自动化钻机
相对于常规钻机，在钻台上添加了部分机械设备和工具，如：液压大钳、机 械手等。系统不能联动、不能实现远程综合控制。
2. 用户主导： • 用户对各设备厂商进行评估和筛选，选定设备厂商； • 与设备厂商共同确定方案，由设备厂商对钻井设备包进行调整和 优化设计。
46
钻井包、EPC及系统集成
47
钻井包、EPC及系统集成
48
钻井包、EPC及系统集成
1. 钻井包
• 钻井设备包，包括： • 钻井设备包的产生形式：
1. 厂商主导： 2. 用户主导： 3. 交付形式：
41
主要钻井设备及相关厂商介绍 排管系统
Varco
MH
HITEC
42
主要钻井设备及相关厂商介绍 钻井仪表/司控房
43
介绍内容：
I. 海洋钻机概述 II. 陆地钻机/海洋钻机 III. 钻井自动化 IV. 钻井仪表 V. 主要钻井设备及相关厂商介绍 Ⅵ. 钻井包EPC及集成
44
钻井包、EPC及系统集成
25
钻井自动化
目前，部分新型钻井平台上已开始采用钻井自动化系统。 该系统的特点是用机械替代人的双手，用程序控制机械的动作， 进而实现钻井作业的自动化。钻井工程师在司钻房内通过手柄、触 摸屏和显示屏进行钻井作业的监视和控制。
VARCO网站下载
26
钻井自动化
钻井自动化是机械（硬件）与控制（软件）相结合的产物， 需要制造技术、控制技术和软件开发技术的协调发展、相互融 合。
7
陆地钻机/海洋钻机
National-oilwell网站下载
8
陆地钻机
National-oilwell网站下载
9
海洋钻机
National-oilwell网站下载
10
海洋钻机的特殊性:
海洋钻机相对于陆地钻机的特殊性:
• 平台上作业区域的局限性（紧凑） • 平台对载荷的要求（载荷→冶炼、制造） • 水深增加所提出的要求（相关设备的配套、效率） • 抵御环境因素的不利影响（腐蚀、温度、距离） • 适应浮式钻井的特殊要求（运动补偿） • 满足相应法律、法规的强制性要求 (HSE) • 满足用户的要求（实现远程操控） • ¨¨¨
泥浆泵 排管机 仪表与司钻房 ¨¨
Nat'l Oilwell Con.-Emsco Gardner Denver Ideco Wirth ……..
Varco MH Hitec Hydralift ……..
Hitec MDT Totco MH ……..
ideco .M i d - C o n t
varco wirth
• 钻井设备包所包含的全部内容，负责调试、交验（PC）； • 设计，调整和优化、交付设备、调试和交验（EPC）； • 设计、交付设备、制造、调试、安装（EPCCI）。 对于海洋钻机，交钥匙是一种通常的做法，原因： • 系统复杂/标准、规范、法律/人力资源限制（船壳建造、泥浆包、
动力包、生活楼、系泊/救生、简化界面/减少接口/项目执行……
1. 钻井包
• 钻井设备包，包括： 1. 井架、绞车、天车、游车、顶驱，…… 2. 钻台设备 3. 钻杆运输 4. 司控房 5. 钻井仪表、控制软件 6. 其它相关设备和工具
45
钻井包、EPC及系统集成
1. 钻井包
• 钻井设备包，包括： • 钻井设备包的产生形式：
1. 厂商主导： • 各设备厂商提出初步方案； • 用户选定设备厂商，在初步方案的基础上对部分设备进行调整； • 设备厂商与用户确立方案，由厂商进行优化设计。
21
海洋钻机的典型型式:
• 全液压钻机 (RAMRIG)
22
介绍内容：
I. 海洋钻机概述 II. 陆地钻机/海洋钻机 III. 钻井自动化 IV. 钻井仪表 V. 主要钻井设备及相关厂商介绍 Ⅵ. 钻井包EPC及集成
23
钻井自动化
MH、HITEC、HYDRALIFT等网站下载
24
钻井自动化
Operators Control Room Drilling Recorder
29
钻井仪表
2000年以后 仪表技术
77年～96年 仪表技术
30
钻井仪表
31
钻井仪表
32
钻井仪表
33
钻井仪表
34
钻井仪表 平台数据网络
35
介绍内容：
I. 海洋钻机概述 II. 陆地钻机/海洋钻机 III. 钻井自动化 IV. 钻井仪表 V. 主要钻井设备及相关厂商介绍 Ⅵ. 钻井包EPC及集成
Workover Control System
Well Int. Systems
Remote Access
CCTV
DrillView Clients
DrillView System
Drilling Equipment
MH、HITEC、HYDRALIFT等网站下载
Rig Systems
Fluid Management
这种融合是现实的要求，时代发展的产物，任何钻机制造厂 商都无法回避。
既是挑战，也是机遇。
27
介绍内容：
I. 海洋钻机概述 II. 陆地钻机/海洋钻机 III. 钻井自动化 IV. 钻井仪表 V. 主要钻井设备及相关厂商介绍 Ⅵ. 钻井包EPC及集成
28
钻井仪表
70年～77年 仪表技术
50～60年代 仪表技术
海洋钻机概述
Drillship
钻井船
Semisubmersible
半潜式钻井平台
Jackup
自升式钻井平台
Submersible
潜入式钻井平台
Land r海流方向的变化及潮汐的落差，因此，海上钻井设备必须 特别设计制造，以克服在海上作业的困扰。
海上与陆地钻井的主要差异在于工作环境不同，暴风雨、洋流、风力、化学腐 蚀，寒冷环境下钢料强度、水深及钻井成本等问题，海洋钻机在设计时均需考虑。
海洋钻机发展情况介绍
—— 钻井系统（包）
2005年11月
1
介绍内容：
I. 海洋钻机概述 II. 陆地钻机/海洋钻机 III. 钻井自动化 IV. 钻井仪表 V. 主要钻井设备及相关厂商介绍 Ⅵ. 钻井包EPC及集成
2
介绍内容：
I. 海洋钻机概述 II. 陆地钻机/海洋钻机 III. 钻井自动化 IV. 钻井仪表 V. 主要钻井设备及相关厂商介绍 Ⅵ. 钻井包EPC及集成
50
钻井包、EPC及系统集成
1. 钻井包 2. EPC
51
钻井包EPC及集成
1. 钻井包
2. EPC
3. 系统集成
• 联合、收购、合并能够获得EPC能力，但本 地化是降低成本、提升竞争力的唯一出路。
• 在设备厂商积极寻求本地化的同时，也给当 地企业创造了机会，集成商也随之出现。
• 作为当地企业，通过承接部分工程逐步掌握 相关技术，形成自己的集成能力。
other
MH
OTHER
VARCO-BJ
NOLBE Brandt Petron
MH
totco
hitec MDT
38
主要钻井设备及相关厂商介绍 钻井绞车
39
主要钻井设备及相关厂商介绍 顶 驱
Varco 美国
MH 挪威
HYDRALIFT 挪威
CANRIG 美国
TESCO 加拿大
40
主要钻井设备及相关厂商介绍 泥浆泵
• 集成商发挥自身特长，在集成过程中，不断 学习和置换，逐步实现本地化，并开发出具 有自主知识产权的产品，使自己的产品走向 世界。
52
结束。谢谢！
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other
-C ont inen tal Emsco
nat'l oilwell
hydralift tesco
canrig
nat'l oilwell
other
MH
varco
wirth IDECO
OTHER
Gardner Denver
Continental Emsco -
nat'l oilwell
Weatherford hydralift
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主要钻井设备及相关厂商介绍
钻井绞车
驱动方式： • 直流DC • 液压 • 交流
传动方式： • 链条传动 • 齿轮传动
刹车方式： • 盘式刹车 • 涡磁刹车
顶驱
泥浆泵 排管机 仪表与司钻房 ¨
•驱动方式： • 直流 • 液压 • 交流
•驱动组合： • 单马达 • 双马达
•驱动方式： • 直流 • 液压 • 交流
11
海洋钻机的典型型式:
海洋钻机的典型型式:
• 常规钻机 • 半自动化钻机 • 全自动化钻机 • 双区作业钻机
• 全液压、无绞车钻机 ( RAMRIG )
12
海洋钻机的典型型式:
• 常规钻机 以机旁操控、人员协同作业为主，除标准钻井设备外（绞车、
顶驱、转盘、泥浆泵、BOP等），不含有辅助的机械化设备（钻杆 连接、钻杆排放、钻杆运输等）和自动化仪表。
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海洋钻机概述
海上钻井是在追踪陆地油田在海底延伸的过程中开始的。 1890年，开始海洋油气勘探。根据陆地油气田向海洋延伸的趋势，在海岸边修建 栈桥，开展海边浅水域的石油钻井。 1920年，美国在委内瑞拉的马拉开波湖进行石油普查钻井。前苏联也根据泥火山 理论，在里海开始了从巴库到阿普塞隆近海油气田的勘探开发。 当时是以木制的固定栈桥与陆岸相连接的。到了20世纪60年代末期，欧洲许多国 家在北海海域陆续开始油气勘探，并使之成为世界上油气勘探开发最活跃的地区。 70年代初，全世界有75个国家在近海寻找石油，其中有45个国家进行海上钻探， 30个国家在海上采油。 80年代，全世界从事海上石油勘探开发的国家或地区超过100个。 目前，世界各国在海上寻找石油、天然气的活动正在向深水、超深水发展。 海底油气资源的勘探、开发，已成为沿海国家重要的经济活动内容。
15
海洋钻机的典型型式: 全自动化钻机
MH、HITEC、HYDRALIFT等网站下载
16
海洋钻机的典型型式: 全自动化钻机钻台布置
17
海洋钻机的典型型式:
• 双区作业钻机
18
海洋钻机的典型型式:
• 双区作业钻机
MH公司资料
19
海洋钻机的典型型式:
• 双区作业钻机
20
海洋钻机的典型型式:
• 全液压钻机 (RAMRIG)
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钻井包、EPC及系统集成
1. 钻井包
• 钻井设备包，包括： • 钻井设备包的产生形式： • 钻井包：
钻井包与钻井设备包的区别在于交付形式及责任范围（EPCCI/EPC）。 ¾ 用户希望承担最小责任——交钥匙（EPCCI）； ¾ 厂商希望承担最小责任——EPC。
可能的方式： ¾ 用户委托PMC负责分解界面和接口管理； ¾ 设备厂商负全责，自行分解界面，找合作者。
14
海洋钻机的典型型式:
• 全自动化钻机
在常规钻机的基本构架上，将所有人工操作的作业项目通过机械来完 成，设备的动作由程序控制，操作员在司控房内实施远程操作和监控，实现 作业区域无人化。
增加的主要设备和系统有：
＋ 关节吊（吊装甲板上的钻杆） ＋ 猫道机（水平运输钻杆） ＋ 鹰吊（将钻杆从水平位置变为垂直位置） ＋ 垂直排管系统（柱式、桥吊式、星型） ＋ 铁钻工（钻杆拆/接）、鼠洞、液压动力卡瓦 ＋ 防碰撞系统 ＋ CCTV系统 ＋ 司钻房和钻井视图
•布置型式： • 卧式 • 立式
•型式： • 柱式排管机 • 桥吊式排管机 • 星型排管机
•型式： • 组合式指针仪表 • 组合式数显仪表 • 屏显数字化仪表
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主要钻井设备及相关厂商介绍
钻井绞车
Nat'l Oilwell Con.-Emsco Hitec Dreco Wirth ……..
顶驱
Varco MH Nat'l Oilwell Canrig Hydralift ……..
陆地钻机伴随着陆地油气田向海洋的延伸而走进海洋石油开发领 域，不断发展和更新，逐渐形成一个独立的体系、独立的标准并拥有自 己的名称——海洋钻机，它在近海油气开发中扮演着重要的角色。
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介绍内容：
I. 海洋钻机概述 II. 陆地钻机/海洋钻机 III. 钻井自动化 IV. 钻井仪表 V. 主要钻井设备及相关厂商介绍 Ⅵ. 钻井包EPC及集成
特点： • 可靠性高 • 设备投资少、维护费用低 • 对操作人员的技能和素质要求相对较低 • 安全性差 • 劳动强度高 • 作业效率？？ • 人工成本高（发达国家或高福利国家）
13
海洋钻机的典型型式:
• 半自动化钻机
相对于常规钻机，在钻台上添加了部分机械设备和工具，如：液压大钳、机 械手等。系统不能联动、不能实现远程综合控制。
2. 用户主导： • 用户对各设备厂商进行评估和筛选，选定设备厂商； • 与设备厂商共同确定方案，由设备厂商对钻井设备包进行调整和 优化设计。
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钻井包、EPC及系统集成
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钻井包、EPC及系统集成
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钻井包、EPC及系统集成
1. 钻井包
• 钻井设备包，包括： • 钻井设备包的产生形式：
1. 厂商主导： 2. 用户主导： 3. 交付形式：
41
主要钻井设备及相关厂商介绍 排管系统
Varco
MH
HITEC
42
主要钻井设备及相关厂商介绍 钻井仪表/司控房
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介绍内容：
I. 海洋钻机概述 II. 陆地钻机/海洋钻机 III. 钻井自动化 IV. 钻井仪表 V. 主要钻井设备及相关厂商介绍 Ⅵ. 钻井包EPC及集成
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钻井包、EPC及系统集成
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钻井自动化
目前，部分新型钻井平台上已开始采用钻井自动化系统。 该系统的特点是用机械替代人的双手，用程序控制机械的动作， 进而实现钻井作业的自动化。钻井工程师在司钻房内通过手柄、触 摸屏和显示屏进行钻井作业的监视和控制。
VARCO网站下载
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钻井自动化
钻井自动化是机械（硬件）与控制（软件）相结合的产物， 需要制造技术、控制技术和软件开发技术的协调发展、相互融 合。
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陆地钻机/海洋钻机
National-oilwell网站下载
8
陆地钻机
National-oilwell网站下载
9
海洋钻机
National-oilwell网站下载
10
海洋钻机的特殊性:
海洋钻机相对于陆地钻机的特殊性:
• 平台上作业区域的局限性（紧凑） • 平台对载荷的要求（载荷→冶炼、制造） • 水深增加所提出的要求（相关设备的配套、效率） • 抵御环境因素的不利影响（腐蚀、温度、距离） • 适应浮式钻井的特殊要求（运动补偿） • 满足相应法律、法规的强制性要求 (HSE) • 满足用户的要求（实现远程操控） • ¨¨¨
泥浆泵 排管机 仪表与司钻房 ¨¨
Nat'l Oilwell Con.-Emsco Gardner Denver Ideco Wirth ……..
Varco MH Hitec Hydralift ……..
Hitec MDT Totco MH ……..
ideco .M i d - C o n t
varco wirth
• 钻井设备包所包含的全部内容，负责调试、交验（PC）； • 设计，调整和优化、交付设备、调试和交验（EPC）； • 设计、交付设备、制造、调试、安装（EPCCI）。 对于海洋钻机，交钥匙是一种通常的做法，原因： • 系统复杂/标准、规范、法律/人力资源限制（船壳建造、泥浆包、
动力包、生活楼、系泊/救生、简化界面/减少接口/项目执行……
1. 钻井包
• 钻井设备包，包括： 1. 井架、绞车、天车、游车、顶驱，…… 2. 钻台设备 3. 钻杆运输 4. 司控房 5. 钻井仪表、控制软件 6. 其它相关设备和工具
45
钻井包、EPC及系统集成
1. 钻井包
• 钻井设备包，包括： • 钻井设备包的产生形式：
1. 厂商主导： • 各设备厂商提出初步方案； • 用户选定设备厂商，在初步方案的基础上对部分设备进行调整； • 设备厂商与用户确立方案，由厂商进行优化设计。
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海洋钻机的典型型式:
• 全液压钻机 (RAMRIG)
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介绍内容：
I. 海洋钻机概述 II. 陆地钻机/海洋钻机 III. 钻井自动化 IV. 钻井仪表 V. 主要钻井设备及相关厂商介绍 Ⅵ. 钻井包EPC及集成
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钻井自动化
MH、HITEC、HYDRALIFT等网站下载
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钻井自动化
Operators Control Room Drilling Recorder
29
钻井仪表
2000年以后 仪表技术
77年～96年 仪表技术
30
钻井仪表
31
钻井仪表
32
钻井仪表
33
钻井仪表
34
钻井仪表 平台数据网络
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介绍内容：
I. 海洋钻机概述 II. 陆地钻机/海洋钻机 III. 钻井自动化 IV. 钻井仪表 V. 主要钻井设备及相关厂商介绍 Ⅵ. 钻井包EPC及集成
Workover Control System
Well Int. Systems
Remote Access
CCTV
DrillView Clients
DrillView System
Drilling Equipment
MH、HITEC、HYDRALIFT等网站下载
Rig Systems
Fluid Management
这种融合是现实的要求，时代发展的产物，任何钻机制造厂 商都无法回避。
既是挑战，也是机遇。
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介绍内容：
I. 海洋钻机概述 II. 陆地钻机/海洋钻机 III. 钻井自动化 IV. 钻井仪表 V. 主要钻井设备及相关厂商介绍 Ⅵ. 钻井包EPC及集成
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钻井仪表
70年～77年 仪表技术
50～60年代 仪表技术