中海油深水钻井技术探讨
深水结构导管喷射钻井技术研究
Ｑ： ！
Ｓｃ ｉ ｅｎｃ ｅ ｅｎ ｄ Ｔｅｃ ｈｎｒ ａｌ ｄ
工 业 技 术
深 水结 构 导 管 喷射 钻 井技 术研 究
（ １ ． 中海油能源发展股份有 限公 司监督监理深圳分公司
摘 黄小龙’ 陈建兵’ 刘正礼 广东深圳 ５ １ ８ ０ ６ ７ ；２ ． 中海石油 （ 中国）有 限公司深圳分公司
素 ，该 文 对 喷 射 钻 入 法 的 关 键 影 响 因 素进 导 管头 连接 工具 ，喷 射 到 位 后 与导 管 脱 开 出 现 下沉 的井 ，可 以 考 虑 安 装 泥 垫 ，增 加 行 了研 究 ，并 结 合 深 水 现 场 作 业 实 践 经验 继 续 钻 进 。 钻具 组 合 中一 般 都 安 装随 钻 测 支 持 力 ，也 可 以 增 加设 计 浸 泡 时 间 。 进 行 了分 析 ，对 深 水 导 管 喷 射 钻 入 作 业具 量 工 具 ，一 边随 时 监 测 井 斜 变 化 ，根 据 工 ２ ． ２ 喷 射结 束 后 发 生 导管 下 沉 的 技 术 措 施 有一 定 的 指 导 作 用 。
在 深 水 油 气 田勘 探 开 发 过 程 中 ，结 构 导管主要作用是为水下井 Ｉ ＝ ｌ 和 水 下 防喷 器
１ ． ２ 钻 具 及 钻 头设 计 与 选 择
喷 射 钻具 组 合 主 要 考 虑 喷射 钻 井 作 业
下 沉 区块 ，增 加 导 管 尺 寸 比 增加 喷射 深 度
要 更好 。如 果 已钻 井 导 管 尺 寸 较 大 ，可 以
等 设 备 提 供 支 撑 作 用 。 导 管 的 人 泥深 度和 结 束后 继 续 钻 进 的 需 求 ，与 下一 开 钻 具 组 适 当增 加 导 管 人 泥 深 度 ，每 增 加 一根 导 管 钻 具 组 合 的 设 计 是 深 水 喷 射 成 功 的 关键 因 合 设计 一样 ，只 是 在 钻 具 组 合 上端 安 装 与 则 增加 １ ５ ％的 支撑 力 ， 另外 对 于 导 管 容 易
深海油田开发的重点与难点分析
深海油田开发的重点与难点分析引言深海油田开发是目前全球油田开发的一个重要领域。
随着陆地和浅水油田储量的逐渐减少，人们开始把目光投向深海油田开发。
然而，深海油田开发面临着许多重点和难点问题，本文将对其进行分析。
重点问题分析深海油田开发的重点问题主要包括以下几个方面：1. 技术挑战：深海油田开发的水深通常较大，对技术要求非常高。
如何在复杂海洋环境中进行定位、钻井、采油等工作，对技术人员提出了很高的要求。
2. 设备可靠性：深海油田开发需要使用大量的设备和工具，在极端的海洋环境下工作，设备的可靠性和稳定性对于项目的成功至关重要。
如何确保设备在极端环境下的正常工作，是一个需要认真考虑的问题。
3. 安全管理：深海油田开发的安全风险较大，包括海洋天气、波浪、油井爆炸等问题。
如何科学合理地进行安全管理，是保障工作人员安全和项目顺利进行的重要保障。
难点问题分析深海油田开发的难点问题主要包括以下几个方面：1. 成本控制：深海油田开发的成本通常较高，包括设备采购、施工、维护等方面的费用。
如何合理控制成本，提高项目的经济效益，是一个需要克服的难题。
2. 环境保护：深海油田开发存在环境污染的风险，如油污染海洋、生态系统破坏等问题。
如何在开发过程中保护海洋环境，减少对生态系统的影响，是一个需要解决的难题。
3. 国际合作：深海油田开发往往需要跨国合作，涉及到不同国家的法律、政策等方面的问题。
如何处理好各方的利益关系，建立稳定的合作关系，是一个需要克服的难题。
结论深海油田开发是一个充满挑战的领域，但也蕴藏着巨大的经济潜力。
解决重点和难点问题，积极探索适合深海油田开发的技术和管理模式，是确保项目顺利进行和取得成功的关键。
深水钻井技术简介(981性能及深水钻井风险)
主要内容
背景概述 深水钻井特点 深水钻井主要风险 深水钻井工艺技术 阶段成果
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4.1、 表层建井工艺
表层建井工艺挑战为：
1）浅层气 Shallow Gas 3）天然气水合物 5）固井作业质量保证
2）浅层水流 SWF 4）海底滑坡
挑战
表层建井关键工艺及措施：
☻井场地质调查，进行浅层地质灾害分析及评估 ☻无隔水管钻可疑浅层气/水流地层（ 同时使用MWD/LWD） ☻DKD（Dynamic kill Drilling）动态压井技术 ☻PWD（Pressure while Drilling）随钻压力监测
常规浅水调查局限性 常规浅水大部分采用拖带和船载的方式
局限性：拖带设备的拖深控制和定位在深水中存在较多的问题，精度受影响。船载 的设备由于长的传输距离，信号丢失较多，虚假信息较多，解释结果不可靠。
深水井场调查特点
目前深水常用水下自航测量设备（AUV：Autonomous Underwater Vehicle）作 为调查工具的载体。
长昌凹陷中央背斜构造带 长昌33-1、万宁3-1 等
中央峡谷岩性-构造圈闭 带 陵水22-1、23-2等
陵南低凸起西北部 披覆背斜构造带陵 水26-2、32-2等
北礁凹陷北部反向断阶构造带 陵水30-1等
松南低凸起-北礁凸起北部披覆背斜 构造带永乐7-1等
北礁凸起东部披覆背斜构造带 （自营）万宁7-1、14-1等
• 钻井液损失，进而引发井涌或井喷 • 卡钻，井眼垮塌 • 导致提前下套管，增加套管层次等等
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3、 深水钻井主要风险
3.7深水钻井主要风险之七：井控风险 井控难点：
由于水深，隔水管及阻流压井管线长，地层孔隙及破裂压力窗口窄，深水 井控与浅水井控相比的主要困难有：
深水勘探探索深水油气资源开发的挑战与机遇
深水勘探探索深水油气资源开发的挑战与机遇深水油气资源是指位于海洋水深大于500米的地下油气藏。
由于深水油气资源蕴藏量巨大，开发潜力巨大，因此深水勘探与开发成为全球油气行业的热点。
然而，深水油气资源的勘探与开发面临着一系列的挑战与机遇。
一、深水勘探的挑战1. 技术难题：深水勘探面临着技术难题，例如在大水深下进行油气勘探与开发需要超长距离的海底管道输送，这对管道技术的要求非常高。
另外，深海环境恶劣，海洋动力学复杂，难以满足船只与设备的稳定操作，需要开发适应深水环境的新型勘探设备与技术。
2. 成本高昂：相比陆地油田，深海油气的勘探投资与开发成本要高昂许多。
首先，水深对设备的运营维护造成了困难和复杂性，增加了设备维修与更换的难度与费用。
此外，深水油气的开发还需要投入巨额资金进行前期的勘探与开发活动，这对投资方的资金实力提出了较高要求。
3. 风险与不确定性：深海油气勘探面临着较高的风险与不确定性。
深海地质环境复杂多变，勘探难度较大，不确定性较高。
另外，深海油气的生产周期长，风险分散性低，一旦投产遇到问题，将会给企业带来巨大的损失。
二、深水勘探的机遇1. 蕴藏量丰富：深水油气资源蕴藏量巨大。
根据国际能源署的数据显示，目前全球已发现的深海油气资源占全球未被开发的油气资源的70%以上，具有巨大的市场价值与开发潜力。
深水油气资源的丰富给勘探与开发企业提供了巨大的发展机会。
2. 技术创新：深水勘探的挑战催生了技术创新与突破。
为了突破深水油气资源开发的技术难题，石油行业积极进行技术研发与创新，开发出一系列适应深水环境的新型设备与技术。
这不仅为石油行业带来了技术突破，也为其他相关行业的技术创新提供了契机。
3. 发展海工装备制造业：深水勘探的发展为海工装备制造业带来了机遇。
深水油气资源的勘探与开发需要各种船只、海底设备以及管道输送等海工装备的配套。
通过发展海工装备制造业，不仅可以提升我国的制造业水平与技术实力，还能够推动相关产业的发展，带动经济增长。
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。
“海洋石油981”深水钻井平台钻井系统的优化设计
中
国
造
船
学术论文
２ 设计系统 的设计 、建 造 与检验 需满足 ＡＢ Ｓ和 Ｃ ＣＳ《 海 上移 动平 台入级 与建造 规范 》 ，美 国石油 学会 （ Ａ Ｐ Ｉ ） 关 于钻 井 设备 及其 装 置 的规 范要 求 ，还 需 满足 美 国船 级 社 （ （ Ｇ ｕ ｉ ｄ ｅ ｆ ｏ ｒ ｔ ｈ ｅ Ｃ ｅ ｒ ｔ ｉ ｉ ｆ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ
２ ． ３ 区域 等级
钻井 系 统主 要 区域等 级划 分 为 ：井 架 主要 空 间为 非防 爆 区域但 所有 电气 设备 需满 足 二类 防爆 区 域要 求 ，钻 台面风墙 以下井 口区域 外 的区域 为二类 防爆 区 ，月池 区域井 口半径 １ ． ５ ｍ 以内为一类 防爆 区 ，半径 ３ ｍ 以 内为 二类 防爆 区 ，主 甲板与 上船 体底面 之 间的空 间为二 类 防爆区 ，隔水管 堆场 围阱 区 为 二类 防爆 区，泥 浆池和 振动 筛房 为一类 防爆 区 ，其它 空间 为非 防爆 区。
主 要活 动组 合钻 柱和 钻 井作业 不 能 同时进 行 。
（ ４ ）缺少采油树下入吊车。不能使用平台下采油树 ，或者后期需对平 台进行改造。 （ ５ ）自 动化程度低 。通常采用简单的控制与操作 ，操作人员多，工人劳动强度大。由于工人与
各种 设 备 的直接 接触 ，作业人 员 的不 安全 性相对 较 高 。 由于 以上 不足 的存 在 ， 决定 了传 统 半潜 式钻井 平 台作业 效 率较低 和 劳动 强度较 大 。 “ 海洋 石油 ９ ８ １ ” 平 台为 国际上最 先进 的第 ６代 深 水半潜 式 钻井 平 台， 在 项 目设计 阶段 如何 解 决 以上 问题 成为 钻井 系统
中国海洋石油深水钻完井技术
中国海洋石油深水钻完井技术姜伟【摘要】The development history of deepwater engineering technology of China National Offshore Oil Corporation has been reviewed and the development direction of deepwater engineering technology in China has been discussed. After the entry into the 21st century, China National Offshore Oil Corporation has accelerated the march towards the deepwater ifeld, and had also attached great importance to the investment scale, technical reserve, talent cultivation and other aspects. It gradually formed three systems, namely, deepwater technology, deepwater scientiifc research and deepwater management, constructed the drilling equipment suitable for differ-ent water depth gradients via the operation practices at home and abroad, which possessed the international and domestic deepwater self-support operation capacity, accumulated the organization management capacity of deepwater practices, and had achieved the leapfrog from "deepwater" to "ultra-deepwater" within 5 years.%回顾了中国海洋石油深水工程技术的发展历程，探讨了国内深水工程技术的发展方向。
深水完井技术
深水完井技术摘要：近年来，全球新增油气储量逐渐转向海洋，深水海域已经成为全球油气资源储量接替的主要领域。
中国石油资源的平均探明率为38.9% 海洋石油仅为12.3%远远低于世界平均探明率73%和美国的探明率75% 因此我国海洋油气勘探开发潜力巨大,可作为油气资源战略接替区。
从海上钻井方式及水深来看,海洋油气的开采逐步趋向深海化,钻井深度已由20世纪70年代的500m发展到3000m。
随着勘探开发技术的不断进步,海洋深水油田在不同的时期有着不同的定义,而不同地区或公司对深水的标准也不同。
目前,水深600~1200m为深水1200~3000m为超深水。
深水完井技术是深水油气资源高效、经济开采的重要保障。
因此,研究智能深水完井所具有的特点,把握其发展趋势,对于促进我国石油工业可持续发展、增加油气产量、保障能源安全具有重要意义。
完井作业是深水油气井投产之前的最后一关，也是最大限度提高深水油气田产量的关键。
1 深水完井特点从本质上说，水的深度对完井技术的影响不大，水下完井与陆上完井在一定程度上来说基本没有区别。
但是，深水油气田也有自身独特、复杂的地质条件，这在另一方面也决定了深水区域的完井方法也需要适当改变。
1.1 费用昂贵与浅水以及陆上油气田相比，深水区域的钻井装置租金昂贵，这就要求施工队伍合理安排工作，尽量减少窝工时间，缩短工期，这对于降低施工成本是非常重要。
同时也意味着完井方式越简单越好，越利于后期修井作业越好。
1.2 受水合物影响在海洋中，气体水合物的形成需要一定的温度压力条件，深水区能够满足这一条件，并能够使其稳定存在。
因此，我们在完井期间，安装采油树的时候必须采取措施，避免气体水合物对完井作业的影响。
目前国际上普遍所采取的措施为坐放水下采油树之前在井口头内先注入甲醇和乙二醇以防止水合物的生成。
1.3 完井步骤深海油气田的完井工作包括 5 个步骤，如下所示：（1）上部完井；（2）中部完井；（3）下部完井；（4）智能完井；（5）合理选取水下采油树。
深水钻井的难点及关键技术
深水钻井的难点及关键技术随着油气资源的持续开采,陆地未勘探的领域越来越少,油气开发难度越来越大。
占地球面积70%以上的海洋有着丰富的油气资源,油气开发重点正逐步由陆地转向海洋,并走向深海。
目前,国外钻井水深已达3000m以上,而我国海上油气生产一直在水深不足500m的浅海区进行,我国南海拥有丰富的油气资源,但这一海域水深在500~2000m,我国目前还不具备在这样水深海域进行油气勘探和生产的技术。
周边国家每年从南沙海域生产石油达5000X104t以上，相当于我国大庆油田的年产量，这种严峻的形势迫使必须加快我国南海等海域的深水油气勘探开发。
石油工业没有关于“深水”的预先定义。
“深水”的定义随时间、区域和专业在不断变化。
随着科技的进步和石油工业的发展，“深水”的定义也在不断发展。
据2002年在巴西召开的世界石油大会报道，油气勘探开发通常按水深加以区别：水深400m以内为常规水深400m-1500m为深水，超过1500m为超深水。
但深度不是唯一的着眼点，只要越过大陆架，典型的深水问题就会出现。
一、深水钻井的难点与陆地和浅水钻井相比,深水钻井有着更为复杂的海况条件,面临着更多的难题,主要表现在以下几个方面。
1、不稳定的海床由于滑坡形成的快速沉积，浊流沉积，陆坡上松软的、未胶结的沉积物形成了厚、松软、高含水、未胶结的地层。
这种地层由于沉积速度、压实方式以及含水量的不同，所以它们的活性很大，给导管井段的作业带来了很大困难。
河水和海水携带细小的沉积物离海岸越来越远，这些沉积物由于缺乏上部压实作用，所以胶结性差。
在某些地区，常表现为易于膨胀和分散性高，这将会导致过量的固相或细颗粒分散在钻井液中。
2、较低的破裂压力梯度对于相同沉积厚度的地层来说，随着水深的增加，地层的破裂压力梯度在降低，致使破裂压力梯度和地层孔隙压力梯度之间的窗口较窄，容易发生井漏等复杂情况。
在深水钻井作业中，将套管鞋深度尽可能设置得深的努力往往由于孔隙压力梯度与破裂压力梯度之间狭小的作业窗口而放弃。
海洋工程中深海钻探技术的分析与应用
海洋工程中深海钻探技术的分析与应用随着科技的不断发展，人类对海洋资源的探索也越来越深入，深海钻探技术作为其中的重要一环，更是引起了人们的广泛关注。
本文将从深海钻探技术的原理、应用、挑战和前景等方面进行论述，以期为大家对该领域有更深入的了解。
一、深海钻探技术的原理深海钻探技术的原理在于，通过将钻头伸入海底并旋转，将海底岩石打碎，使钻孔不断向深处延伸，并取得岩心样品来分析岩石构成和化学性质等信息。
具体而言，深海钻探技术是通过钻井平台、钻杆、钻头、钻井液、泥浆泵和管柱等装备从海面到海底，钻进海底岩层内部，通过旋转钻头、压缩钻进的岩层等一系列步骤完成深海钻探作业。
二、深海钻探技术的应用1. 科学研究领域深海钻探技术在海洋科学研究领域发挥着重要作用。
它可以获取到海底地质、地球物理、生物学、化学等多方面的信息，为科学家解读地球历史、研究地球变迁提供了有力的证据。
2. 海上油气勘探领域深海钻探技术在海上油气勘探领域也被广泛应用。
通过深海钻探技术可以获得海底沉积物和地层构造等信息，帮助石油勘探人员分析油气藏分布、性质和构造等，为勘探工作提供重要数据支撑。
三、深海钻探技术面临的挑战深海钻探技术虽然在实践中发挥了重要作用，但也面临着一些挑战。
主要包括：1. 钻探成本高深海钻探技术需要使用昂贵的海洋科学、海洋工程设备，这使得钻探成本很高，因此只有少数发达国家能够承担。
2. 钻探深度受限制深海钻探技术在钻探深度上受到很大的限制，这主要是由于海床水压极高，钻探设备承受不了太大的压力。
因此，深海钻探技术目前只能在约4000米深度的海底进行。
3. 环境保护难度大深海钻探技术还面临环境保护难度大的问题。
在钻孔过程中，钻井液和泥浆等有毒化学物质的排放会对海洋环境造成一定程度的影响。
四、深海钻探技术的前景尽管深海钻探技术面临着一系列的挑战，但在未来，随着人类不断加强对海洋资源的探索，深海钻探技术仍将有广阔的发展前景。
1. 新技术的应用随着科技的不断发展，包括遥感技术、海底探测技术、海底车技术等在内的新技术的出现，将有望为深海钻探技术的应用提供更先进、更高效的技术支持。
深水修井技术与装备浅谈
内 蒙古石 油 工
修井 作业类 似 ， 其一般 步骤 都大致 相 同 。 图 １为 常规 水 下 井 口修 井 作业 示 意 图 ， 进行 修 井 作业 时 动用 了半 潜 式钻 井 平 台 ， 井 时下 入 修井 修 隔水 管和 防喷器 。 ２ ２ ２ 无隔水 管轻 型修 井作业 ．． 由于深 水钻 井 装 备 （ 半潜 式 钻井 平 台或 者 钻井 船 ） 日租 金高 昂 ， 了 降低 小 修作 业 的 费用 ， 的 为 国外 Ｆ ｎ ｓ ｅｇＳ ｂｅ ＭＣ Ｋｏ ｇ ｂ ｒ ｕ ｓａ公 司研 发 了一 种类 似 于干 式 采油 树 小修 作业 的水下 修 井 方式 ， 无隔 水管 轻 即 型修 井作 业 （ ｓｒｅｓ ｉｈ ｌ Ｉｔｒｅ ｔ ｎ 。 Ｒｉ ｌｓ ｇ ｔ ｅ Ｌ Ｗｅ ｎｅｖ ｎｉ ） 无 ｌ ｏ 隔水管 轻 型修井 作业 不需要 通过 隔水管 将井 口连 接 到 海 面 上 ， 系 统 通过 一 种 水 下 修井 装 置 ， 钢 丝 该 将 绳、 电缆 或 连续 油 管等 小 尺寸 的工具 下 入井 筒 中完 成修 井作 业 ， 用于 不需 要起 出油管 、 适 不需要 下入钻 杆 的小 修作业 。 采用 无隔 水管轻 型修 井 的作业方式 可 以不使用 大 型钻 井 船 ， 以 采用 小 型 的专 用 作业 船进 行 修井 可 作业 ， 而可 以大大 降低 修井 费用 ， 高油 田的采收 从 提 率 ， 而提 高油 田开发 的 经济效 益 。 从 无 隔水管 修井 作业示 意 图见图 ２ 。
修井作 业成 为 目前 深 水修井 作业 的技术 热 点 。 ２ ２ １ 常规 水下 井 口修 井作 业 ．。 常 规水 下 井 口修井 作 业 首先 要 连 接 隔水 管 ， 通 过 隔 水管 将水 下 采 油树 连 接到 水 面 的 井 口， 后 修 然 井 程 序 基 本 和 常规 干式 采 油 树 的 修 井 作业 程 序 一 样 。常 规水 下井 口修井 作业 一般 需要动 员 半潜式 钻 井 平 台或者钻 井船 ， 修井 费用 比较 高 。
深水水下井口研究现状及发展建议
1491 引言海洋水下井口装备与水下采油树、水下管汇、水下远程控制系统一同构成水下生产系统，是水下生产系统中的关键组成部分，可以承受和隔离井下压力以及连接和支撑防喷器组与套管串，保证了井筒完整性。
目前，国内深水水下井口生产及现场服务集中掌握在美国的FMC公司、GE-VetcoGray 公司、Cameron公司、Drill-Quip公司及挪威的AkerSolutions公司等5家公司[1]。
深水水下井口长期依赖进口，使用过程中存在供货周期长、关键配件供应短缺、服务费用昂贵等情况，且敏感地区拒绝提供技术服务，国产化需求迫切。
近年，我国以宝鸡石油、华北荣盛、江钻机械、中海油、山东威飞、上海霞为为主等的多家公司，对国内水下装备进行技术攻关，开展相关研究，为我国的深水设备国产化提供较好的技术支持。
2 国外深水钻井水下井口技术现状国外水下井口经历了从简单到复杂，从浅水到深水的漫长发展历程，根据作业船只的不同，开发出了适用于浮式钻井平台的水下井口、以及适用于自升式平台或者座底式平台的泥线悬挂水下井口（包括常规泥线悬挂水下井口以及钻通式泥线悬挂水下井口，以下统称“泥线井口”）两个系列（见图1），形成多种压力等级、多种尺寸的系列化产品，并衍生出了用于连接地面井口与水下井口、用于连接地面井口与泥线井口的井口回接系统及张力悬挂系统，本文主要针对深水水下井口开展论述。
图1 国外水下井口技术系列目前， FMC公司、GE-VetcoGray公司、Cameron公司、Drill-Quip公司、AkerSolutions公司的水下井口产品已成系列化，相关水下井口产品在南中国海深水钻井中都得到了广泛的应用。
为了满足超深水、高温高压的特殊需求，上述厂家均在研制和推广压力等级更高、承载能力更大、疲劳寿命更长、扩展性更强的高性能。
DRIL QUIP研发了SS-10和SS-15系列产品，并深水水下井口研究现状及发展建议李健 关清涛中海油能源发展股份有限公司工程技术分公司 天津 300452摘要：深水水下井口在水下生产系统中是不可或缺的关键设备，起到承受和隔离井下压力以及连接和支撑防喷器组与套管串的作用。
中国南海深水优快钻井技术探索与应用
当代化工研究Modem Chemical Research58技术应用与研究2021•12中国南海深水优快钻井技术探索与应用*刘保波陈彬李彬(中海石油深海开发有限公司广东518000)摘耍：南海深水钻井因面临许多与浅水钻井不同的困难和挑战，导致深水钻井作业周期更长.当前，随着国内加大对南海深水油气田的勘探，优快钻井技术成为了深水油气田大规模勘探开发取得突破的关键技术之一.本文将介绍南海东部在深水优快钻井技术和管理上的探索与突破，实现了从前期常规深■水探井2500m当量平均钻井周期27.59天缩短至11.82天，为加快南海深水油气田的勘探开发提供了技术支撑.关键词：南海深水；优快钻井；技术；钻井周期中国分类•号：T文献标识码：AExploration and Application of Deep-water Excellent and Fast Drilling Technology inSouth China SeaLiu Baobo,Chen Bin,Li Bin(CNOOC Deep-sea Development Co.,Ltd.,Guangdong,518000)Abstractz Deep-water drilling in the South China Sea f aces many difficulties and challenges different f rom shallo^-^ater drilling,resulting in a longer operation cycle.At p resent,with the increasing exploration of d eep-water oil and g as f ields in the South China Sea in China,excellent and fast drilling technology has become one of t he key technologies to achieve breakthroughs in large-scale exploration and development of d eep-water oil and gas f ields.This paper will introduce the exploration and breakthrough in deep-water excellent and f ast drilling technology and management in the eastern part of t he South China Sea.The average drilling cycle of2500-meter-equivalent conventional deep-water exploratory wells has been shortened f rom27.59days to11.82days,and p rovided technical support f or accelerating the exploration and development of d eep-^ater oil and gas fields in the South China Sea.Key words:deep water in South China Sea；excellent andfast drilling；technology^drilling cycle深水优快钻井技术是通过集成先进、适用的技术和装备，优化、创新作业流程，并结合应用新的管理模式而形成的一项系统优化配套技术，旨在大幅提高深水钻井作业效率，降低钻井作业周期和勘探成本。
海洋复杂地层与深水钻井液关键技术及工业化应用
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我国海洋石油钻井技术及装备发展探讨
我国海洋石油钻井技术及装备发展探讨中海油田服务股份有限公司山东德州253200摘要：油气资源是否能够得到持续的供给，对于一个国家的经济发展来说，无疑是一个至关重要的因素。
为此，为了确保石油的供应可以得到有效的提升，应从两个方面入手，一个是要加大原油和天然气的进口，另一个是要对原油和天然气的产量进行提升，并对海洋石油的开发力度予以强化，为我国的经济发展提供大量的能源。
现阶段，我国对于海洋石油的发展已经初具成效，但在实际情况下，还有较大的改进力度，所以，我们将继续投入大量的精力，对海上石油钻井技术及其发展进行深入的研究。
关键词：海洋石油；钻井技术；装备；发展引言在现代工业社会不断发展的过程中，石油资源是人类赖以生存和发展的物质基础。
在新时期，伴随着国家经济的迅速发展，对石油资源的需求量也在不断增加，仅凭国内的采油量已经不能满足需要。
根据数据显示，每年进口的原油约占国内原油需求的70%。
为了适应国家对石油资源的巨大需要，开展海洋石油资源的勘探和开发工作具有十分重大的现实意义。
要想更好地开发海洋石油资源，就必须要更好地进行海洋石油钻井技术的研发。
海上石油钻井产业对海上石油钻井技术的需求十分严格，这是一个高科技、高资本密集型的产业，要想把海上石油资源的钻探与开采做好，就一定要大力开展海上石油钻井技术的研发工作。
1我国海洋石油钻井技术发展现状近年来，我国在海洋油气钻探技术方面取得了一定进展，取得了一定的进展。
要想发展和应用海上石油钻井技术，就必须要有一个海上石油钻井平台作为支持，所以，进行海上石油钻井技术的研究工作是其发展的必要条件。
近几年来，国家加大了对海洋石油钻井平台的研发和生产，参与到海上石油资源钻机的数量也在增加，在此过程中，海洋石油钻井平台也在不断地改进，为今后的钻井技术奠定了良好的基础。
我国海洋石油钻井技术的发展相对滞后，各种海洋石油钻井装备的起步阶段最大的问题就是人才的缺乏。
目前，我国的海上石油钻探技术发展中，主要面临以下问题：海上石油钻探设备的国产化程度不高，据不完全统计，目前国内海上石油钻探设备的国产化率仅占1/5，仍有相当多的设备需要从国外进口，而这20%的设备中，国内设备仅完成了非常少的工作，技术含量也相对较低，这已成为制约我国海上石油钻探技术发展的一个重要因素。
海上油田采油技术创新实践及发展方向
海上油田采油技术创新实践及发展方向一、海上油田采油技术现状及问题分析随着全球能源需求的不断增长，海上油田采油技术在满足能源需求方面发挥着越来越重要的作用。
海上油田采油技术已经取得了一定的成果，但仍然存在一些问题和挑战。
深水钻井技术：深水钻井技术是海上油田开采的基础。
随着深水钻井技术的不断发展，钻井深度逐渐增加，为海上油田的开发提供了有力保障。
新型钻井液和钻井设备的使用也提高了钻井效率和安全性。
海底油气开发技术：海底油气开发技术包括海底油气勘探、开采、输送等环节。
海底油气开发技术已经取得了一定的进展，如水平钻井、多分支井等技术的应用，提高了油气资源的开发效率。
海洋平台建设技术：海洋平台是海上油田采油的重要基础设施。
随着海洋平台建设技术的不断发展，平台的稳定性、安全性和环保性能得到了显著提高。
环境污染：海上油田开采过程中会产生大量的废水、废气和固体废物，对海洋生态环境造成严重污染。
如何实现绿色开采，减少对海洋环境的影响，是当前亟待解决的问题。
能源消耗：海上油田开采过程中需要消耗大量的能源，如电力、燃料等。
如何提高能源利用效率，降低能源消耗，是海上油田采油技术研究的重要方向。
技术创新不足：虽然海上油田采油技术取得了一定的成果，但与陆地油田相比，仍存在一定的差距。
如何加大技术创新力度，提高技术水平，是海上油田采油技术研究的关键。
当前海上油田采油技术在取得一定成果的同时，仍然面临一系列问题和挑战。
有必要加大研究力度，不断优化和完善海上油田采油技术，以满足全球能源需求的发展需求。
1. 海上油田开发的基本概念和发展历程海上油田开发是指在海洋中进行石油和天然气勘探、开发和生产的一种方式。
随着全球能源需求的不断增长，海上油田开发逐渐成为石油工业的一个重要领域。
自20世纪初以来，海上油田开发技术取得了显著的发展，从最初的简单钻井作业到现在的高度自动化、智能化的生产过程，海上油田开发已经从一个单一的勘探和开采阶段发展成为一个综合性的产业体系。
“海洋石油981”钻井平台动力定位系统的设计探讨
“ 海洋石油 ９ ８ １ ” 钻 井平 台动 力定位 系统 的
设 计 探 讨
徐 鼎基 ，袁 飞晖 ，宋金扬
（ １ ．中海 油深水钻 井船工程项 目组，北京 １ ０ ０ ０ １ ６ ；２ ． 上海外高桥 造船 有限公 司，上海 位系统主要应用于钻井平 台及海上作业船舶 的定位系泊 ，它定位精度高 ，操作方便 、灵活 。相
机 、１ 个４ ８ ０ Ｖ低 压应 急配 电板 、２个 ６ ９ ０ Ｖ 钻井 变频 配 电板 、２个 ２ ３ ０ Ｖ 低压 主配 电板 、１ 个２ ３ ０ Ｖ 低
压应 急配 电板 、２ ４个 马达控 制 中心 （ ＭＣ Ｃ）等 辅助 配 电设备 ，总共 ２ ３ ５屏 的配 电板系 统 。另外 ，为
５ ４卷 增刊 １ ２ ０ １ ３年 １月
中 国 造 船 Ｓ Ｈ Ｉ Ｐ ＢＵＩ Ｌ ＤＩ ＮＧ ＯＦ Ｃ ＨＩ Ｎ Ａ
Ｖｏ １ ． ５ ４ Ｓ ｐ ｅ ｃ ｉ Ｍ １
Ｊ ａ ｎ． ２ Ｏ１ ３
文章编号 ：１ ０ ０ ０ — ４ ８ ８ ２ （ ２ ０ １ ３ ） Ｓ １ ． ０ ０ ６ ２ ． ０ ８
推 力 的大 小 ，并对 船舶 （ 或平 台 ）上 各个 推进 器进行 推 力的分 配 ，进 而使 各推进 器产 生相 应 的推 力 ，
从 而使船 舶 （ 或平 台）保 持不 失位 的状 态 。其 主要特 点是 定位 成本不 会 随着 水 深 的增 加而 增加 ，并且 操 作也 比较灵 活和 方便 】 。论文 主要 描述 在“ 海洋 石油 ９ ８ １ ” 钻 井平 台上 的动力 定位系 统 的系统 组成 并
随着 科技 水平 的不 断提 高，人们对 海洋 进行 开发 和探索 的范 围越 来越广 ，逐步 由浅海 转 向深海甚 至超 深海 ，特 别是对 深海 领域 的油气 资源 开发 ，取 得 了长 足 的进步 。这 也促使 人们 日益重 视深海 作业 的浮式 生产系 统（ 包括半 潜式 平 台，生产储 油轮 Ｆ Ｐ Ｓ Ｏ ） 的研 究 。我公 司成功 交付 的 ３ Ｏ ０ ０ ｍ 深水 半潜式 钻井 平 台“ 海 洋石 油 ９ ８ １ ” ，属于第 六代 钻井 平 台，被誉 为南 海上 的“ 定海神针 ” ，它采 用 了当今 世界上 最 先进 的 ＤＰ 一 ３动 力定位 系统 。动 力定位 系统 （ Ｄ ｙ ｎ ａ ｍｉ ｃ Ｐ ｏ ｓ ｉ ｔ ｉ ｏ ｎ ｉ ｎ ｇ Ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ，简称 ：Ｄ Ｐ系 统１ 是一种 闭环 的控 制系 统 ，该系 统可 以不借 助锚 泊系 统 的作 用 ，不 断检测 出船 舶 （ 或平 台 ）的实 际位 置 与 目标 位 置 的偏 差 ，再 根据 风 、浪 、流 等外 界干扰 力 的影响 ，计 算 出使船 舶 （ 或平 台 ）恢 复到 目标位 置所 需
深海油气开发中的流体力学问题与技术研究
深海油气开发中的流体力学问题与技术研究深海油气开发是现代石油工业的重要领域之一，而在深海中进行钻井和采油作业所面临的挑战也日益显著。
流体力学作为研究物质运动和力学性质的学科，在深海油气开发中发挥着不可忽视的作用。
本文将重点探讨深海油气开发中的流体力学问题，并介绍一些相关的技术研究。
一、背景介绍深海油气开发指的是在海洋深处进行石油和天然气资源勘探、钻井、采油和生产操作的一系列工作。
由于深海环境的极端恶劣性质，使得深海油气开发面临着许多挑战。
其中之一就是流体力学问题。
二、流体力学问题1. 压力管理在深海钻井和采油过程中，需要管理好井底的压力。
由于深海底部的水压极大，例如在1000米深的海底，水深就会达到100个大气压以上，而岩石的强度有限，所以需要通过一系列的压力平衡和井控措施来确保井底压力不过高或过低，以达到安全和高效的作业。
2. 流体输送深海油气开发中，需要通过管道将石油和天然气从井口输送至平台或岸上处理。
然而，由于管道的长度、压力和海底的温度等因素会对流体的流动性能产生影响，例如，高温会导致流体稀释，从而减少流速和输送能力。
因此，在深海油气开发中，需要使用一些适应性较强的流体力学模型和计算方法来预测和优化流体的输送过程。
3. 海洋环境影响深海环境与陆地环境存在很大的不同，例如深海中的海水会产生更大的阻力和浮力，海底的地形也会对流体的行为造成影响。
因此，在深海油气开发中，需要对海洋环境进行精确的测量和建模，以便更好地理解和预测流体在这种环境中的行为。
三、技术研究为了解决深海油气开发中的流体力学问题，相关领域的科学家和工程师进行了广泛的技术研究。
以下是一些常见的研究方向：1. 数值模拟和计算流体力学（CFD）：通过数值模拟和CFD方法，可以模拟和预测深海油气开发中的流体行为，包括压力变化、流速分布和温度变化等，从而优化作业计划和设备设计。
2. 流体力学实验：通过设计和进行相应的流体力学实验，可以验证数值模拟结果，并进一步研究流体在深海环境下的行为。
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3. 深水钻井风险
1、浅层水流 Shallow Water Flow 2、天然气水合物 Gas Hydrate 3、浅层气 Shallow Gas
4、滑坡（泥石流）Landslide（Mud Flow）
5、井控 Well Control
6、井漏 Well Losses
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In 1998 “offshore magazine” defined deepwater as 3,500 ft (1,065m) for the purpose of classifying deepwater drilling vessels 1999 “hart’s deepwater technology” supplements refer to deepwater as 1,300 ft (400m)
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3. 深水钻井风险
浅层水流 Shallow Water Flow
所有的深水区域都可能发生浅层水流. 在墨西哥湾，水深大于150m后就可能存在浅层水流. 在墨西哥湾浅层水流一般发生在泥线以下145 m~1,200m. 如果不控制，浅层水流的影响一般会越来越大. 浅层水流是目前深水钻上部井眼遇到的最耗费用的地质灾害. 因为浅层水流无法控制，一些井不得不放弃. 钻机会耽误几个月时间，将耗费成百上千万美元
There are Hydrates in Baiyun DW Area.
图中蓝色框大致 范围为东经114° ～ 116° ， 北 纬 19° ～ 20.5°, 也 就是白云凹陷所 在区域； 图中灰色小方格 区为BSR分布区；
BSR分布深度大体 在海底以下200ms ～700ms（双程反 射时间），约 140m～693m。
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3. 深水钻井风险
浅层水流 Shallow Water Flow
浅层高压水层，一般深度为泥线到泥线下800米。由于表层钻进所 使用的钻井液密度的限制，一旦钻遇高压水层，如果液柱压力不 能平衡水层压力，就会发生浅层水流。如果处理不好，会引发一 系列的钻井问题，例如固井质量问题、表层套管损坏/下沉、 BOP 下沉、井漏等，甚至要移位重新开眼。
深水钻井简介
中 海 石 油 ( 中 国 ) 有 限 公 司 2006.4.17
主要内容
1. 深水钻井的“水深”定义 2. 深水钻井的特点和挑战
3. 深水钻井的风险
4. 深水钻井工艺 5. 深水钻井的主要考虑
6. 南海深水勘探的进展
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1. 深水的定义
石油工业没有关于“深水”的预先定义。“深水 ”的定义随时间、区域和专业在不断变化。随着科技 的进步和石油工业的发展，“深水”的定义也在不断 发 展 。 .
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2. 深水钻井的特点和挑战
天然气水合物 Gas Hydrates
到地面体积可 膨胀70-100 倍
天然气水合物:
冰状的气、水结合物
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2. 深水钻井的特点和挑战
天然气水合物 Gas Hydrate
自然界中气水合物的稳定性取决于温度、压力及气—水组 分之间的相互关系，这些因素制约着气水合物仅分布于岩石圈的 浅部，地表以下不超过～2000m的范围内，存在于永久冻结带上 的地层以及大陆斜坡上的海底中。它可存在于零下，又可存在于 零上温度环境。从所取得的岩心样品来看，气水合物可以以多种 方式存在：①占据大的岩石粒间孔隙；②以球粒状散布于细粒岩 石中；③以固体形式填充在裂缝中；④大块固态水合物伴随少量 沉积物。
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2. 深水钻井的特点和挑战
天然气水合物 Gas Hydrates
水合物在地震剖面上的典型特 征——BSR
与海底平行、与沉积层层面斜交 高振幅、强反射、反极性 有时其上方存在弱振幅带 没有BSR不一定没有水合物
BSR (Bottom Simulating Reflector) High amplitude reflection: between high velocity gas hydrate-charged sediments above, low-velocity free gas-charged sediments below. Mirror / simulate the seabed: depth of BSR is determine by the phase boundary, stabilisation zone (pressure, sea floor temperature & geothermal). Tends to cut across normal sub-seabed sediment reflections.
快速的沉积形成了厚、松软 、高含水、未胶结的地层
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2. 深水钻井的特点和挑战
不稳定的海床 Unstable Sea Floor
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2. 深水钻井的特点和挑战
较低的破裂压力梯度 Lower Fracture Gradient
对于相同沉积厚度 的地层来说，随着 水深的增加，地层 的破裂压力梯度在 降低，致使破裂压 力梯度和地层孔隙 压力梯度之间的窗 口较窄，容易发生 井漏等复杂情况。 右图为破裂压力梯 度与水深的关系曲 线。
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2. 深水钻井的特点和挑战
浅层水流 Shallow Water Flow
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2. 深水钻井的特点和挑战
浅层水流 Shallow Water Flow
浅层水流钻井过程中发生浅层水流可 能使井壁坍塌，最终导致井控问题。固井 过程中发生浅层水流可能使固井作业失败 。固井后发生浅层水流，地层浅层水从导 管外流向海底，这种浅层水的流动可能是 导管失去支撑而下沉，井口失稳。
只要越过大陆架，典型的 深水问题就会出现。
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1. 深水的定义
In the early 1990’s shell offshore defined deepwater as anything greater than 1,500 ft (450m)
In 1997 Sedco defined deepwater as 2,000 ft (600m) for all areas except extreme environments (west of Shetlands) in which case it is 1,500 ft (450m)
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2. 深水钻井的特点和挑战
天然气水合物 Gas Hydrates
天然气水合物（Natural Gas Hydrate，简称Gas Hydrate），又称笼形包合物（Clathrate），它是在一定 条件（合适的温度、压力、气体饱和度、水的盐度、pH值 等）下由水和天然气组成的类冰的、非化学计量的、笼形 结晶化合物，其遇火即可燃烧，所以又称“可燃冰”。它 可用M· nH2O来表示，M代表水合物中的气体分子，n为水 合指数（也就是水分子数）。组成天然气的成分如CH4、 C2H6、C3H8、C4H10等同系物以及CO2、N2、H2S等可 形成单种或多种天然气水合物。形成天然气水合物的主要 气体为甲烷，对甲烷分子含量超过99％的天然气水合物通 常称为甲烷水合物（Methane Hydrate）。
低温 Low Temperatures
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2. 深水钻井的特点和挑战
低温 Low Temperatures
Seawater Temp.
海床以 上温度 随深度 下降； 海床以 下温度 随深度 上升。
Seabed
Depth Temp.
Formation Temp.
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2. 深水钻井的特点和挑战
较低的破裂压力梯度 Lower Fracture Gradient
在深水钻井作业中， 将套管鞋深度尽可能设置 得深的努力往往由于孔隙 压力梯度与破裂压力梯度 之间狭小的作业窗口而放 弃。结果，深水区域的井 所需的套管柱层数，常比 有着相同钻进深度的浅水 区域的井或陆上的井多。 有的井甚至没有可用的套 管而没有达到最终的钻井 目的。
NOT ALWAYS ACCOMPANIED BY BSR !!
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2. 深水钻井的特点和挑战
天然气水合物 Gas Hydrates
中德两国的科学家在2004年6月份的一项科学考察活动中发现中国南海确 实存在天然气水合物。此次中德科学家的合作项目是从６月２日开始的，科 学家们乘坐“太阳号”科考船，在南海上展开了为期４２天的勘测考察。
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2. 深水钻井的特点和挑战
天然气水合物 Gas Hydrate
水合物的分解一般可通过改变水合物所在条件，使气体从水 合物中分离出来。对确定成分的天然气水合物，有三种方法可使 水合物分解：在某温度下降压使其压力低于相平衡压力；在某压 力下升温使其温度高于相平衡温度；通过加人甲醇、乙二醇或电 解质（如氯化钠、氯化钙等）改变水合物相平衡条件。 在海洋深水钻井作业中，由于同时存在低温、高压、水、天 然气这些必要条件，很容易产生天然气水合物。在深水钻井作业 过程中，气侵钻井液在一定的温度和压力条件下可能会生成水合 物，从而会堵塞BOP管线、隔水管和水下井口头等，给井控带来 风险。用没有抑制效果的水基钻井液进行深水钻进时，在井筒中 可能发生气涌而导致深水井的关闭。