海洋钻井工程
国外海对海定向钻工程案例
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。
海洋钻井工程-2(井口装置)
井口盘是第一个
被安放在海底的圆饼
形部件。中心开孔，
孔内有与送入钻具配
合的“J”槽。用于确 定井位，并固定水下
井口。
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海洋钻井工程 井口盘上一般有两条临时
导引绳。
在平台上，将井口盘与其 送入工具连接，送入工具上接
钻柱，不断接长钻柱就可将井 口盘下放到海底，倒转钻柱可 退出送入工具，并起出钻柱。 井口盘依靠巨大的重量固定在 海底，这就确定了海底井口的 位置。
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导引架安装过程
海洋钻井工程 永久导引绳的一端固定在导引 柱上，另一端固定在平台上。 由于平台随海水运动有上下升
沉运动，所以导引绳将忽紧忽松。 松弛时显然起不到导引作用，张力 太大，又有可能将张紧绳拉断。所 以需要有恒张力装置来张紧导引绳。 导引绳也是利用气液弹簧原理提供 恒张力的。导引绳通过复滑轮系统 缩短气液弹簧的液缸活塞行程。
中，引导防喷器系统
准确地下放并与导引 系统上快速连接器连 接。
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防喷器系统
海洋钻井工程
防喷器系统的控制操作通常是用电力、气动和
液压系统组成。液压管线汇集起来形成“管束”，
捆绑在防喷器框架上，引向平台的软管绞车上。液
压能量由平台上的储能器提供。平台上的控制部分，
一般有电动和气动控制系统。电动控制简单、迅速， 所以一般情况下尽可能使用电动控制。在发生井喷 的情况下，不允许使用电的时候，就要使用气动控 制系统。
成。内管可在外管内轴 向滑动，从而补偿钻井
平台的升沉运动。一般
长约 15 ~ 16m 。伸缩行 程10m 。根据我国沿海 的潮差及波高情况，行 程以长 14m 为宜。
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海洋钻井工程
隔水管： 隔水管系统的主体，使用16-24英寸直 径的钢管做成，单根长度一般为15-16米， 两端有公母接头。单根之间依靠公母接头
海洋石油钻井工程设计与施工考核试卷
A.定期进行安全演练
B.对作业人员进行安全培训
C.实施严格的安全管理制度
D.采用先进的钻井技术
16.以下哪些情况可能导致海洋石油钻井平台发生移位？（）
A.强风浪作用
B.钻井液密度不当
C.钻井平台结构缺陷
D.地震或海底滑坡
17.海洋石油钻井工程中，以下哪些措施可以减少对海洋生态环境的影响？（）
A.识别潜在风险
B.评估风险概率和影响
C.制定风险应对措施
D.实施风险评估人员培训
（以下为答题纸）
二、多选题（本题共20小题，每小题1.5分，共30分，在每小题给出的四个选项中，至少有一项是符合题目要求的）
1.海洋石油钻井平台的动力定位系统主要依赖以下哪些技术？（）
A.船舶动力系统
B.全球定位系统
C.水声定位系统
（）（）（）
10.____________和____________是海洋石油钻井工程中常见的井喷预防措施。
（）（）
四、判断题（本题共10小题，每题1分，共10分，正确的请在答题括号中画√，错误的画×）
1.海洋石油钻井工程设计中，钻井平台的选址主要取决于油气藏的位置和海洋环境条件。（）
2.在海洋石油钻井工程中，钻井液的密度越高，钻井效率就越高。（）
8.在海洋石油钻井工程中，环境保护措施不是必须的，只有在发生污染时才需要采取。（）
9.海洋石油钻井工程中，所有的钻井设备都可以在不同类型的钻井平台上通用。（）
10.海洋石油钻井工程的风险管理主要包括风险识别、风险评估和风险监控。（）
五、主观题（本题共4小题，每题10分，共40分）
1.请简述海洋石油钻井工程设计的主要考虑因素，并说明这些因素如何影响钻井工程的实施。
海洋钻井隔水导管施工
施工准备
施工计划制定
根据钻井工程需求和现场环境， 制定详细的施工计划，包括导管 材料选择、施工设备配置、作业
人员组织等。
施工设备检查
对所有施工设备进行全面检查，确 保设备性能良好，满足施工要求。
作业人员培训
对参与施工的人员进行安全培训和 技能培训，提高作业效率和安全性。
导管铺设
01
02
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导管运输
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管满足钻井工程需求。
调试方法
根据调试内容选择合适的调试方 法，如压力试验、电气测试等。
调试结果记录
对调试结果进行详细记录，为后 续施工提供参考依据。
03 海洋钻井隔水导管施工技 术
施工设备与工具
钻井平台
用于支撑和固定隔水导管，是 施工的基础设施。
隔水导管
用于隔离海水，保护钻孔和钻 井平台。
钻头和钻具
安全措施
制定安全规章制度
建立完善的安全规章制度，明确各级人 员的安全职责，确保施工过程中的安全
操作。
实施安全检查
定期对施工现场进行安全检查，及时 发现和消除安全隐患，确保施工过程
的安全。
定期进行安全培训
对施工人员进行定期的安全培训，提 高员工的安全意识和操作技能，确保 施工过程的安全可控。
配备安全设施
生态保护
在施工过程中加强对海洋生态的保护，避免对海洋生物和生态环境造 成影响。
应急预案
01
制定应急预案
针对可能出现的紧急情况制定应 急预案，明确应急组织、应急流
程和应急措施。
03
进行应急演练
定期进行应急演练，提高员工应 对紧急情况的能力和自我保护意
海洋工程第9章 钻井和生产立管
第九章钻井和生产立管James Brekke GlobalSantaFe公司, 美国德克萨斯州休斯顿市Subrata Chakrabarti Offshore Structure Analysis有限公司, 美国伊利诺斯州普兰菲尔德市John Halkyard Technip Offshore有限公司，美国德克萨斯州休斯顿市9.1概述立管常用来容纳压井液（钻井立管）并从海底向平台运送碳氢化合物（生产立管）。
立管系统是海上钻井和浮式生产作业的一种关键部件。
在本章中，9.2节涵盖了在可移式海洋钻井装置（MODU）的浮动钻井作业中的钻井立管，9.3节则阐述了浮式生产作业中的生产立管（以及钻井立管）。
对于许多浮式海洋结构，立管是一种独特的公共装置。
立管把浮式钻井/生产设备与水下井连接起来，对油田安全作业至关重要。
对于深水作业，立管设计是最大挑战之一。
当在浮式钻井作业中使用时，钻井立管是MODU作业的管道。
尽管大部分时间处于连通状态，但钻井立管在它们的寿命期间经受了反复部署和回收作业，并且受到恶劣天气下紧急解脱和悬挂的意外事故影响。
当今正应用的生产立管包括顶部张紧生产立管（TTR）、挠性管钢悬链线立管（SCR）和自由直立生产立管。
现今，用于深水和超深水的超过50种不同的立管方案正在发展中。
一些最常见的立管方案如图9.1所示。
根据Clausen和D’Souza（2001）的统计，当今有超过1550种生产立管和150种钻井立管正在使用中，连接在各种各样的浮式平台上。
大约85％的生产立管是挠性立管。
挠性立管用于不超过1800m水深的水域，而顶部张紧立管和钢悬链线立管则用于水深达1460m水域。
世界上最深的生产立管是在巴西1853m 水域里用于Roncador Seillean FPSO的立管，该立管同时用于钻井和早期生产。
钻井立管则正在大于3000m水深中使用。
图9.1 立管方案示意图[Clausen 和D’Souza,Subsea7/KBR(2001)提供的图片] （STANDARD FLEXIBLE RISER CONFIGURATIONS-标准挠性立管结构；Steep Wave-陡波；Lazy Wave-惰波；Free Hanging-自由悬挂；Steep S-高弯度S 形；Lazy S-低弯度S形；Chinese Lantern-中国灯笼；ALTERNATIVE FLEXIBLE RISER CONFIGURATIONS-可选择的挠性立管结构；U-Shape-U型；Fixed S-固定S形；Camel S-驼峰S形；Tethered Wave-系缆波；Tethered S-系缆S形；Lazy Camel-惰驼峰）顶部张紧立管是细长的垂直圆柱形管，安置在海面或海面附近，并延伸到海底（参见图9.2）。
海洋石油,海洋工程钻井平台的分类
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FPSO
v 目前我国正在设计、建造的超深水钻井平台（船）主要有： v 一、由708所与上海外高桥造船厂设计、建造3000米工作水深的半 潜式钻井平台。 v 二、中国船舶重工集团公司大连造船新厂建造了BG9000型4艘超深 水半潜式钻井平台。 v 三、由中国与韩国合资的江苏韩通船舶重工有限公司承担建造、舍凡 钻井公司(SevanDrilling)拥有的“舍凡钻工(SevanDriller)”号半潜式 平台，工作水深达当前创世界纪录的12500英尺(3810米)；中部具有双 井架的、钻深能力亦达当前创世界纪录的40000英尺(12200米)超深井 钻机；是世界第一艘SSP（即舍凡稳定性（减摇）钻井平台）。 v 四、由上海船厂与美国Frontter公司签订于2007年3季末以后开始 建造4-5万吨动力定位深水钻井船。 v 以上均是我国垮入超深水钻井平台建造的重要标志，目前我国在建造 平台、船体吨位总量方面仅次于韩国而居世界第2位，但在自行设计建造用 于平台、船上的主机、特别是浮式钻井专用设备方面几乎还是空白，这需 要国内海洋装备企业瞄准世界顶尖水平继续努力。
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导管架式平台
v 固定平台包括导管架式平台、混凝土重力式平台、深水顺应塔式平台等。 钢质导管架式平台使用水深一般小于300米，通过打桩的方法固定于海底， 它是目前海上油田使用广泛的一种平台。自1947年第一次被用在墨西哥 湾6米水域以来，发展十分迅速，到1978年，其工作水深达到312米，目 前世界上大于300米水深的导管架平台有7座。
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潜式钻井平台
v 半潜式钻井平台（SEMI）由坐底式平台发展而来，上部为工作甲板，下 部为两个下船体，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、自持力强、工作水深 大，新发展的动力定位技术用于半潜式平台后，工作水深可达900-1200 米。半潜式与自升式钻井平台相比，优点是工作水深大，移动灵活；缺点 是投资大，维持费用高，需有一套复杂的水下器具，有效使用率低于自升 式钻井平台。到目前为止，半潜式钻井平台已经经历了第一代到第六代的 历程。据统计，目前世界范围内有深水自升式钻井平台65艘，大部分工作 在墨西哥湾和北海。其运营商主要为美国石油公司。
海洋深水浅层钻井关键技术及工业化应用
海洋深水浅层钻井关键技术及工业化应用目录1. 引言1.1 背景和意义1.2 结构概述1.3 目的2. 海洋深水钻井技术2.1 钻井平台和设备2.2 钻井工艺流程2.3 钻井液体系统3. 海洋浅层钻井关键技术3.1 钻井方法和工具选择3.2 地质勘探与数据解释3.3 大气环境下的钻井工程挑战4. 海洋钻井工业化应用案例分析4.1 深海石油勘探与开发项目4.2 海洋新能源开发项目4.3 海洋矿产资源开采项目5. 结论与展望（海洋深水浅层钻井关键技术及工业化应用）1. 引言1.1 背景和意义海洋深水浅层钻井技术是目前全球油气勘探与开发领域的关键技术之一。
近年来，随着对传统陆地石油资源的逐渐枯竭和全球能源需求的不断增长，人们对海洋油气资源的开发越来越重视。
相对于陆地石油资源，海洋深水和浅层的钻井具有更大的潜力和开发前景。
深水钻井指在水深超过200米、通常达到1000米以上的海域进行的钻探作业。
而浅层钻井则主要在水深不超过200米的浅海区域进行。
这两种类型的钻井工程都面临着许多挑战，包括复杂的地质条件、恶劣的工作环境以及高昂的成本等。
通过研究海洋深水浅层钻井关键技术及其工业化应用，可以帮助我们更好地了解如何克服这些挑战并实现可持续能源开发和利用。
此外，为了满足全球经济对能源和资源的需求，推动海洋领域的钻探技术和工程实践创新至关重要。
1.2 结构概述本文主要分为五个部分进行论述。
首先，在引言部分，我们将介绍海洋深水浅层钻井关键技术及其工业化应用的背景和意义。
接下来，第二部分将阐述海洋深水钻井技术，包括钻井平台和设备、钻井工艺流程以及钻井液体系统等方面的内容。
第三部分将重点讨论海洋浅层钻井关键技术，其中包括钻井方法和工具选择、地质勘探与数据解释以及大气环境下的钻井工程挑战等方面的内容。
在第四部分中，我们将通过案例分析探讨海洋钻井工业化应用，具体展示深海石油勘探与开发项目、海洋新能源开发项目以及海洋矿产资源开采项目等方面的实际情况。
海上石油钻井工程平台
钻井船的发展：
为了增大钻井船抵抗风、浪、流的能力，提高稳定性，钻井船不 断有新的发展。
1、吨位增大。现代用于深水钻井的浮船都在15000吨以上，吨位
大则抗风能力强。例如1981年建成的“POLLYBRESTOL"钻井船， 排水量为18360吨。荷兰建造的“Neddrill I”排水量达到24000吨。
钻完井后平台能够方便地退场而不影响已钻井口装置，钻机都放在平 台的尾部，或做成开口形状；或做成舷外伸出式尾部平台。
(二)基础部分
类型：浮筒型，钢瓶型和浮垫型。 我国于1963年自己设计建造的第一个移动式钻井平台，就是浮筒型 坐底式平台。此种平台的缺点是下沉和起浮过程中稳定性差，很容易翻 倒。所以现在基本被淘汰。 钢瓶型坐底式平台，这是我国建造的第二台移动式平台。这种平台 的主要缺点是在下沉和上浮过程中稳定性差，现在也趋于淘汰。 浮垫型坐底式平台，是目前应用最为广泛的坐底式平台。 在我国还有一种步行坐底式平台。它是属于浮垫型坐底式平台。这 种平台在深水区可以拖航，在浅水区或在海滩和海岸上，则可以自己步 行移动。 坐底式平台是出现最早的移动式钻井平台。目前主要用于内河、湖 泊以及浅海域。而且要求海底较为平整，坡度小，波浪和海流都要求很 小。
重力式平台的最大优点是，抗腐蚀能力特别强，另外，防火和抗暴能力， 抵御风浪的能力，都比钢质桩基式平台好，还有一个优点是制造成本低。
2、张力腿式平台
张力腿式平台本身是一个浮动平台，平台的贮备浮力远远大于平台的重 力，靠缆绳或锚链(称作张力腿)的张力将平台与事先固定在海底的锚桩上拉 紧，平衡一部分浮力，并使平台较好地固定在海面上。
缺点：抗海水腐蚀性能差。
所以，有的地方，曾采用过抗海水腐 蚀性能好的铝制平台，但因造价昂贵，未 能普遍应用。