海洋石油工程+资料
海洋石油开采工程 第四章 海上采油方式(第三四节)
电动潜油离心泵采油
系统工作过程
工作过程 地面电源 变压器 电机所需工作电压 输入 控制屏 电缆 井下电机 离心泵旋转 分离器输入泵内
带动 把井液通过
由泵叶轮 使井液逐级增压 油管 举升到地面
离心泵的增压原理
充满在叶轮流道内 的液体在离心力作用下， 从叶轮中心沿叶片间的 流道甩向叶轮四周时， 液体受叶片的作用，使 压力和速度同时增加， 并经导轮的流道被引向 次一级叶轮，这样，逐 级流过所有的叶轮和导 轮，进一步使液体的压 能增加，获得一定的扬 程。
电动潜油离心泵采油
电潜泵举升方式的主要优点：
(1) 排量大； (2) 操作简单，管理方便； (3) 能够较好地运用于斜井与水平井以及海上采油；
2．电动潜油离心泵主要部件
（4）油气分离器
自由气进入离心泵后，将使泵的排量、扬程和效率下 降，工作不稳定，而且容易发生气蚀损害叶片。因此，常 用气体分离器作为泵的吸入口，以便将气体分离出来。按 分离方式不同，分离器分可为沉降式和旋转式两种类型。
2．电动潜油离心泵主要部件
（5）电缆 潜油电缆作为电泵机组输送电能的通道部 分，长期工作在高温、高压和具有腐蚀性流体 的环境中，因此，要求潜油电缆具有较高的芯 线电性、绝缘层的介电性，较好的整体抗腐、 耐磨以及耐高温等稳定的物理化学性能。
电动潜油离心泵采油
底部排出口系统用于将上部层位的地层水转注到
下部层位，适用于油田注水开发或气井排水采气。这
种系统是从油套管环形空间吸入流体进泵，通过尾管
排出到下部层位。该系统的安装方式与标准安装方式
也不同，泵和电机的位置也是颠倒的，从上到下依次 是电机、保护器、吸入口、泵、排出口。
(五)电动潜油离心泵的生产管理与分析
海油工程_精品文档
海油工程海油工程是指在海洋深水区域进行的石油和天然气勘探、开发和生产工作。
随着陆地石油资源逐渐耗尽，人们越来越关注海油资源的潜力和开发，海油工程变得日益重要。
本文将介绍海油工程的背景、发展、挑战和前景。
一、背景海油工程起源于20世纪20年代，当时人们开始在陆地石油资源减少的情况下寻找新的石油来源。
最早的海油工程是在浅海进行的，如墨西哥湾的勘探和开发。
随着技术的进步和需求的增长，海油工程逐渐向深海发展。
目前，全球范围内的深海和超深海油气资源已成为主要的勘探和开发领域之一。
二、发展海油工程的发展经历了几个重要阶段。
首先是资源勘探和发现的阶段。
通过地质探测和地球物理测量等方法，工程师们能够确定潜在的海洋石油和天然气资源。
其次是勘探和开发的阶段。
在这个阶段，工程师们会钻井和采集样本，评估资源量和质量，并设计合适的开发方案。
最后是生产和运输的阶段。
一旦石油和天然气开始被开发，工程师们需要建造海上平台和管道系统，将能源运输回陆地。
三、挑战海油工程面临着许多挑战。
首先是技术挑战。
由于深海和超深海环境的恶劣条件，工程师们需要开发并使用适应这些条件的特殊技术和设备。
例如，深海钻井平台需要具备耐受风暴和海浪的能力，以及深水下操作的技术。
其次是环境挑战。
海洋生态系统非常脆弱，海油工程的开发和生产可能对海洋环境造成一定的影响，如废水排放和海底沉积物的扰动。
为了减少对环境的影响，工程师们需要采取有效的环保措施。
此外，海油工程还面临市场、安全和成本等方面的挑战。
四、前景尽管海油工程面临诸多挑战，但其前景依然广阔。
因为深海和超深海油气资源量巨大，而陆地资源逐渐枯竭。
根据研究，全球深海和超深海油气资源储量超过陆地的70%。
此外，随着技术的不断进步，海油工程的成本也在逐渐降低，使得深海油气的开发更具经济可行性。
对于许多海岸线较长并且资源匮乏的国家来说，海油工程是一种重要的经济和能源发展方式。
在未来，随着全球能源需求的不断增长和陆地资源的逐渐枯竭，海油工程将成为石油和天然气产业的重要组成部分。
工程建设行业标准：海洋石油工程
◎〖SY/T4801-92〗单点系泊装置建造与入级规范Code for building and classing single point mooring◎〖SY/T4802-92〗海上固定平台规划、设计和建造的推荐作法Recommended practice for planning,designing and constructing fixed offshore platforms◎〖SY/T4803-92〗冰环境条件下海上固定结构规划、设计和建筑的推荐作法Planning,designing and constructing fixed offshore structures in ice environments◎〖SY/T4804-92〗海底管道系统规范Code for submarine pipeline Systems◎〖SY/T4805-92〗海上结构物生产实施的推荐作法Recommended method for production facilities on offshore stuctures◎〖SY/T4806-92〗海上固定平台直升机场规划、设计和建造的推荐作法Recommended method for planning,designing and constructing heliports for fixed offshore platforms◎〖SY/T4807-92〗井下安全阀系统的设计、安装、修理和操作的推荐做法Recommended method for design,installation,repair and operation of subsurface safety valve system◎〖SY/T4808-92〗海上生产平台上部设施安全系统的基本分析、设计、安装和测试的推荐作法Recommended method for anal-ysis,design,installation and testing of basic surface systems for offshore production plat-forms◎〖SY/T4809-92〗海上生产平台管道系统的设计和安装的推荐作法Recommended method for design and installation of offshore production platform piping systems◎〖SY/T4810-92〗敞开式海上生产平台防火与消防的推荐作法Recommended method for fire prevention and control on open Type offshore production platforms◎〖SY/T4811-92〗陆上及海上固定与移动式平台钻井与采油实施的电器安装区域分类的推荐作法Recommended method for classification of locations for electrical installations at drilling rigs and production facilities on marine fixed and mobile platforms◎〖SY/T4812-92〗泄压和减压系统指南Guide for pressure-relieving and depressuring systems◎〖SY/T10001-1996〗原油生产与储存装置入级规范Code of classification of oil production and storage vessels◎〖SY/T10002-96〗结构钢管制造规范Specification for the febrication of structural steel pipe◎〖SY/T10003-96〗海上平台起重机规范Specification for offshore cranes◎〖SY/T10004-96〗海上平台管节点用碳锰钢板规范Specification for carbon manancse steel plate for offshore platform tublar joints◎〖SY/T10005-96〗海上结构建筑的超声检验推荐作法和超声技师资格考核指南Ultrasonic examination of offshore structural farication and guidelines for qualification of ultrasonic technicians◎〖SY/T10006-96〗海上用井口上部安全阀和水下安全阀规范Wellhead surface safety valves and underwater safety valves for offshore service◎〖SY/T10007-96〗海底管道稳定性设计On-bottom stability design of submarine pipeline◎〖SY/T10008-96〗海上固定式石油生产钢质平台的腐蚀控制Corrosion control of steel,fixed offshore platforms associated with petroleum production◎〖SY/T10009-96〗海上固定平台规划、设计和建造的推荐作法---荷载和抗力系数的设计法Planning,designing and constructing fixed offshore production platforms-load and resistance factor design◎〖SY/T10010-96〗海上生产平台的电气系统的设计与安装的推荐作法Designing and installation of electrical system for offshore production platforms◎〖SY/T10011-96〗海上油田总体开发方案编制指南Guide to programing overall development program for offshore oil fields◎〖SY/T10013-96〗海上砂岩气田开发可行性评价指南Guide of the feasible fvaluation for offshore standstone gas field development◎〖SY/T10014-96〗海上砂岩气田总体开发方案编制指南Guide to programing overall development program for offshore sandstone gas fields◎〖SY/T10024-96〗井下安全阀系统的设计、安装、修理和操作的推荐做法Recommended practice for design,installation,repair and operation on subsurface safety valve system。
海洋石油开采工程(第五章海上油气井生产原理与技术)
P IPR
Pwf1
Pwf
d
Pt1
C
Pt
PT
A
B
q1 q
q
第一节 自喷采油
5、协调点的调节方法
（1）改变地层参数 如：注水、压裂、酸化等
（2）改变油管工作参数（管径） （3）换油嘴
简单易行，故常用。
第一节 自喷采油
6、协调在自喷井管理中的应用
（1）利用油咀控制油井生产
P
油咀直径不同，咀流曲 线不同，得不同的协调 生产点。控制油井产量 就是选用合适的油咀， 达到合适的协调点。
含砂流体及定向井，排量范围大。 缺点 工作寿命相对较低（与ESP相比），一次性投资高
。
第五章 海上油气井生产原理与技术
第一节 自喷采油 第二节 气举采油 第三节 电潜泵采油 第四节 其他采油方式 第五节 海上油田采油方式的选择
第一节 自喷采油
一、油井井身结构
自喷采油是完全依靠油层能量将原油从井底举升到地 面的采油方式。
（4）喷射泵
优点 易操作和管理，无活动部件，适用于定向井，对动力 液要求低，根据井内流体所需，可加入添加剂，能远程提 供动力液。 缺点 泵效低，系统设计复杂，不适用于含较高自由气井， 地面系统工作压力较高。
第五章 海上油气井生产原理与技术
（5）电潜螺杆泵 优点 系统具有高泵效，适用于高粘度油井，并适用于低
自喷采油是指油层能量充足，完全依靠油层天然能 量将原油举升到地面的方式。它的特点是设备简单、管 理方便、经济实用，但其产量受到地层能量的限制。由 于海上油田初期投资大，且生产操作费用较高，要求油 井在较长时间内保持较高的相对稳定的产量进行生产。 然而油井的供给能力随着油藏衰竭式开采而减弱，因此 油井自喷产量会逐渐降低。当油层能量较低或自喷产量 不能满足油田开发计划时，可采用人工给井筒流体增加 能量的方法将原油从井底举升到地面，即采用人工举升 方式。
海洋石油工程设计指南各册内容
《海洋石油工程设计指南》丛书共13册海洋石油工程设计指南》主要内容包括了海洋石油工程所有各专业的设计和施工、HSE（职业卫生、安全与环保）评价报告的编写，以及海上油气田的陆上终端的介绍。
《海洋石油工程设计指南（第1册）：海洋石油工程设计概论与工艺设计》包括了第一篇海洋石油工程设计概论和第二篇海上油气田工艺设计。
第一篇描述了我国海洋石油工程和海洋石油工程设计发展的历史与基本状况；第二篇是按照详细设计深度要求而编写的，着重强调工艺专业的设计基础、设计内容、设计步骤、设计深度等基本要点以及设计过程中的技术关键。
本指南适合从事海洋石油工程设计的技术人员和管理人员使用。
从事海洋石油工程研究、建设和海上油气田生产管理的人员可参考使用。
第一篇海洋石油工程设计概论第一章海洋石油工程概述第二章海洋石油工程设计概述第二篇海上油气田工艺设计第一章海上油气田工艺设计总则第二章原油和天然气的基本性质第三章油气处理工艺设计第四章辅助系统工艺设计第五章给水、排水和水处理第六章安全消防和救生第七章 P&I图设计第八章总图设计第九章配管设计附录一《概念设计、基本设计、详细设计技术文件典型目录》《海洋石油工程设计指南（第2册）：海洋石油工程机械与设备设计》本册包括了第三篇海上油气田机械设备设计。
第三篇是按照详细设计深度要求而编写的，着重强调机械设备专业的设计基础、设计内容、设计步骤、设计深度等基本要点以及设计过程中的技术关键。
本指南适合从事海洋石油工程设计的技术人员和管理人员使用。
从事海洋石油工程研究、建设和海上油气田生产管理的人员可参考使用。
第三篇海上油气田机械设备设计第-章海上油气田机械设备设计总则第二章电站装置选型设计第三章热站装置选型设计第四章吊机选型设计第五章泵类设备选型设计第六章空气压缩机装置选型设计第七章天然气压缩机装置选型设计第八章容器类设备设计第九章钻／修井装置、设施与海洋工程平台设计第十章采暖、通风、空调（ HVAC）设计附录一《概念设计、基本设计、详细设计技术文件典型目录》之表4机械设备《海洋石油工程设计指南（第3册）：海洋石油工程电气、仪控、通信设计》包括了第四篇海上油气田电气、仪控、通信系统设计。
海洋石油开采工程(第一章绪论)
二、 海洋石油开发特点
(2) 油气开发规划
勘探钻井（含评价井）
油气开采可行性研究
勘探工作 评价 设备设计研究
阶段 技术可行性
经济可行性
基本设计与预算
详细设计
开发工作
设备制造与采购
设备安装
试运行与投产
(3) 整体开发代替滚动开发
三、国内外海洋石油工业发展概况
1、国外海洋石油工业发展概况
➢ 初始阶段 （1897年到1984年） 1897年美国加利福尼亚海岸萨姆兰德油田用木桩作基 础建立了第一座海上钻井平台； 1920年委内瑞拉在马拉开波湖发现油田； 1930年，苏联在里海发现油田。
三、国内外海洋石油工业发展概况
➢ 起步阶段（1947年到1973年） 1947年美国在墨西哥湾成功建造了世界上第一座钢制 固定平台； 美国路易斯安那州马尔根城西南12海里的海域，首次 使用了海上移动式钻井装置—带有驳船的钻井平台； 1953年美国建成了世界上第一艘自升式钻井平台—“ 马格洛利亚号”； 1954年美国建造了第一艘坐底式平台—“查理先生号 ”。
3、加速发展海洋能源开发技术，加大深海油气开发技 术研发投入 4、统筹制订海洋油气资源开发、海洋运输、海洋能产 业和海洋人才等多方面的战略规划 5、在国际合作中，强化我国海洋企业的自我发展能力
五、国内外海洋油气资源分布
1、国外海洋油气分布
海洋油气资源主要分布在大陆架，约占全球海洋油气资 源的60％，但大陆坡的深水、超深水域的油气资源潜力可观， 约占30％。在全球海洋油气探明储量中，目前浅海仍占主导 地位，但随着石油勘探技术的进步，将逐渐进军深海。水深 小于500米为浅海，大于500米为深海，1500米以上为超深海。 2000～2005年，全球新增油气探明储量164亿吨油当量，其 中深海占41％，浅海占31％，陆上占28％。
海洋石油工程概述
海洋石油工程概论
海洋石油工程概论
我国石油资源
我国平均探明率为38.9％，海洋仅为12.3％，远远低于世界平均探 明率73%和美国的探明率75％。我国天然气的平均探明率为23％ ，海洋为10.9％，而世界平均探明率在60.5％左右。因此我国油气 资源的探明率(尤其是海洋)很低，整体上处于勘探的早中期阶段。
海洋油气资源
世界十大深水油藏发现国wo-07.09p59 Top 10 deepwater discover reserves countries
海洋石油工程概论
海洋油气资源
2010年世界前七位深水生产油气国的产油当量 (Top 7 deepwater producing countries 2000-2010)
海洋石油工程概论
海洋石油开发概述
海洋石油开发简史
1887年，美国人以栈桥连陆方式在加利福尼亚距海岸200多米处 打出了第一口海上油井 标志着海上石油工业的诞生。 20世纪40年代建造成功第一台专门设计用于海上石油钻井平台。 标志着海洋石油工业与陆地石油工业相同，开始了明确的分 工，即海上油公司与专业服务公司的分野。 50年代以后，研制成功移动式钻井平台 已经系统地形成了海洋石油工业体系，通过一种严密的社会 分工体系，多专业公司协作开展海洋石油的开发工作。 1976年浮动石油平台已超过350台 海洋石油勘探已经成为各个油公司是否可持续发展的重要指 标 80年代中期，海洋石油产量就已占世界石油产量的三分之一 海洋石油的勘探开发已经成为国际关系的重要环节
海洋石油工程概论 为什么海洋石油资源大部分在大陆架上？
根据石油海生理论，大河出口具有大量的海生物，容易形成 石油原生物，而大陆架往往是大河出口的主要沉积区域。
海洋石油工程概论
海洋石油开采工程(第八章海上油气储存与集输)
第一节 海上储油系统
3、带有防波墙的混凝土海底油罐
带有防波墙的混凝土海底油罐建于北海埃科菲斯克油田。 ➢ 油罐底面呈皱纹形以增加与海底的摩擦力。 ➢ 内有９个储罐并相互沟通，都是预应力混凝土结构。 ➢ 罐四周用多孔防波墙围绕，防波墙的作用是保护罐体不致
遭受狂暴风浪袭击而破坏。 ➢ 油品由４台装油泵经吸入室从储罐吸出装船外运。 ➢ 海水泵装设在储罐和防波墙之间的环形空间内，从储罐吸
倒盘形海底油罐是利用油比水轻，油总是在上部，海水 在下部的原理制成的。 ➢ 油品的收发作业采用油水置换原理。 ➢ 利用设置在罐内的深井泵向外发油，海水从底部进入罐内，
使油罐始终处于充满油或海水的状态。罐内油水界面随着 向外发油而不断上升。
第一节 海上储油系统
➢ 由于罐截面积很大，收发油时油水界面的升降速度只有 0.3m/h，界面没有剧烈的波动，因而不会造成油品的乳化。
是油轮用来装油的部分，用单层舱壁将油舱分隔成若干 个独立的舱室。当油轮摇动时，可减少油品的水力冲击，增 加油轮的稳定性。油轮四周边部舱室可用作海水压载舱室， 通过注入或抽出海水来调节装油作业时的平衡。
第一节 海上储油系统
各种管路系统和设备
主要有进油和装油管系，装油泵组、出售原油的计 量和标定装置、装油生产作业的仪表监测和控制系统、 用于舱室密封气的生产装置和管系、油舱清洗设备和管 系、储油舱加热保温热力系统等。此外，还有齐全的安 全探测、消防灭火、人员救生设备，适应海上永久性作 业的住房设施，直升机停机坪和与单点系泊连接的系泊 设施。
出的海水要经过罐顶甲板上三个撇油箱。
第一节 海上储油系统
１—隔墙； ２—进油孔； ３—海水泵； ４—过桥； ５—９个有顶盖的储罐 ； ６—吸入室； ７—４台装油泵； ８—控制室； ９—顶部甲板； 10—泵和撇油箱； 11—直升机坪； 12—内底板
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世界海洋石油钻井的热点地区仍在墨西哥亚湾、北海， 其次为东南亚近海和巴西近海
据统计，2001年在美国墨西哥湾完成海洋钻井968口，占美 国当年完成海洋钻井1,029口的94.07%，占全世界当年完成海 洋钻井3,108口的31.15%;2002年预计在美国墨西哥湾将钻井 767口，占美国当年预计海洋钻井822口的93.31%，占全世界 预计海洋钻井3,103口的24.72%。
第一节 海洋石油工业概况
1958年起有十多个国家对我国沿海进行了 多次大规模的地质调查和勘探。 我国自己也对沿海有关海域进行了勘探开发。
南海海域：58年在莺歌海坳陷区域打顿钻发现原油；
63年用座底式平台钻了第一口海上井；75年用自升式钻井 平台在莺歌海Ⅱ号构造打井，发现工业油流。
黄海海域：74年开始，地质部在黄海打了勘探井，发
3、近海钢质桩基平台 胡瑞华 编 海洋出版 社
4、海洋石油钻采设备 华东石油学院编写 5、我国海上石油开发设备近况 兰州石油机械研 究所
第一章 海洋钻井概况及主要特点
海洋石油工业概况 海洋钻井的主要特点
第一节 海洋石油工业概况
一.海洋石油工业的发展史 海洋石油开发是从1887年美国在加利福 利亚州西海岸架木质栈桥打井开始的。 六十年代进入飞跃发展阶段：
第一节 海洋石油工业概况
1999年十五大天然气生产国排名
独联体、美国、加拿大、英国、荷兰、印度 尼西亚、阿尔及利亚、墨西哥、挪威、阿根廷、 沙特、伊朗、澳大利亚、委内瑞拉、中国。
99年我国产天然气243.37亿m3。95年排名 22位， 96年排名21位， 97年排名19位， 98年排名18位， 99年排名15位。
时间
海洋石油产量占世界总产量
六十年代初 1.94亿吨
11%
1971年
4.57亿吨
18.70%
1975年
4.13亿吨
15.70%
1983年
7.09亿吨
26%
第一节 海洋石油工业概况
1984年海上十大产油国
英国 11700万吨 美国 8900万吨 委内瑞拉 5625万吨 埃 及 2515万吨 马来西亚 1870万吨
沙 特 11250万吨 墨西哥 8600万吨 挪 威 3275万吨 印 尼 2210万吨 巴 西 1725万吨
第一节 海洋石油工业概况
1999年十大产油国(德国《每日镜报》)
沙特41300万吨 俄罗斯 30400万吨 墨西哥 16700万吨 委内瑞拉1 35400万吨 伊朗 18000万吨 中国 16000万吨 挪威 14700万吨 伊拉克 13300万吨
另外，在北海地区英国和挪威2001年共完成钻井524口，占 全世界当年完成海洋钻井3,108口的16.86%;2002年预计在北 海地区英国和挪威将钻井560口，占全世界预计海洋钻井3,103 口的18.05%。
地处东南亚近海的印尼、马来西亚和泰国，2001年共完成海 洋钻井401口，占全世界当年完成海洋钻井数的12.9%；2002 年预计在该海区将钻井544口，占全世界预计海洋钻井数的 17.53%
我国海上钻井数2002年预计比去年增加 23.2%，但海上钻井数仅列世界笫10位，不但落后 于美、英、挪威，还显著少于印尼、马来西亚、泰 国和印度（如下表所示；）。
中海油田服务股份有限公司海外成功中标
连获缅甸、澳大利亚两钻井作业合同
中海油田服务股份有限公司2005.11.23宣布分别获得 位于缅甸和澳大利亚两个区块的钻井作业合同。大宇国际 公司（Daewoo International Corporation）和 Woodside Energy Ltd分别与公司签订合同，而分别中 标、出国作业的是公司半潜式钻井船南海二号和南海六号。
世界各国2002年和2001年海洋钻井及装置分布简况及其特点
其它主要国家钻井数2002年均比2001年有所增加 英国和挪威无论在拥有本国的海洋移动式钻
井装置数和海上钻井数方面均拥有仅次于美国的实 力。马来西亚和英国2002年海上钻井活动将比去年 有显著增加，其中马来西亚将比去年增加369。4%， 英国增加12。5%。
世界各国2002年和2001年海洋钻井及装置分布简况及其特点
美国海洋石油钻井装置数和海上钻井数仍高居榜首 从世界各国2002年和2001年海洋钻井及装置
一览表可知：2001年美国海洋石油钻井装置数为203 艘，占当年全球拥有量635艘的31.96%；同年美国海 洋石油钻井数为1,029口井，占当年全球石油钻井数 3,108口井的33.11%;2002年美国海洋石油钻井口数预 计为822 口井占本年全球石油钻井预计数3,103口井 的26.50%。
主讲教师：王 林
028-88117956
注意事项
请大家上课注意听讲，并记好笔记。 作业较少，请大家课后复习笔记并教材， 并到图书馆参阅有关文献、书籍。 请上课不要讲话、不要迟到早退。
主要参考书
1、近海移动式平台 马志良 罗德涛 主编 海洋出版社
2、半潜式钻井平台南海二号综述 兰州石油机 械研究所 编
东海海域：74年我国第一海洋调查大队地质概查工作，
并于82年钻井发现了多层高压天然气和油砂层。第11界 世界石油大会认为我国东海可能是“第二个中东”。
我国海洋石油工业已经取得了令人瞩目的成果，渤 海、东海 、南海西部、南海东部等四大海洋石油基地， 2001年生产的石油和天然气，折合油气当量2329万吨， 约占全国石油产量1.5亿吨的1/6左右。
现了含油、气坳陷和多个可能的油藏。
第一节 海洋石油工业概况
渤海海域：66年用固定式平台钻了第一口探井，67年
3月获得工业性油流，到目前已有多个油田（海四井油田、 埕北油田等）投入采油，已发现多个高产含油区。84年 11月渤海石油公司使用“渤海7号”自升式钻井平台在辽 东湾地区打成了一口日产凝析油226方和天然气53万方 的探井。