海洋石油开发工艺与设备
海洋石油开发概况
海冰对海上设施的影响
海冰对海上设施的影响主要表现在冰增加了设施所需要 承受的荷载，主要有以下几种形式：
一在风及潮流的作用下，大面积冰层移动对钻采 装置产生挤压力；
二流冰期间，大小冰块撞击钻采装置的冲击力,冰 覆盖层对钻采装置的磨损作用；
海洋石油开发特点
由于海洋环境的特殊性，决定了海上油气田开发与陆 上油气田开发有相当大的差异，对专业技术的要求有很大的 不同，这主要是由客观环境的截然不同所决定的。主要有以 下十个显著的特点：
六、人员素质要求高； 七、油气田寿命周期短； 八、对交通运输的要求与陆地完全不同； 九、陆地基地的支持保障及海上应急救助的特殊需求； 十、海上生产设施安全管理和环境保护比陆上要求高。
陆丰22-1 流花11-1
东方1-1
西江30-2 崖城13-1
惠州26-1 惠州32-2/3
海洋石油开发概述 海洋石油开发特点 海上钻井 海洋油田开发建设 海上作业安全环保
海洋石油开发特点
中国海洋石油工业起步于20世纪50年代末，大约比世界 海洋石油的发展晚了70多年。
20世纪60年代正式决定“下海”的时候，沿袭的是陆地 找油的思路。开始的想法很简单，大海找油就是“陆地加水”， 想的是如何将陆地的钻探经验和办法往海上搬，名之曰“以陆 推海”。
全球石油资源可采储量为3000亿吨。 海洋石油储量占45%，可采储量为1350亿吨。
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。
英国、挪威 之间的北海
西伯利亚
中国 近海
我国海洋石油钻井技术及装备发展探
209油气资源能否稳定供应，无疑将成为影响我国经济发展的关键要素。
因此，为了增加油气资源的供应量，除了要加大油气资源的进口规模外，还要从增加油气资源规模入手，提升海洋油气资源的开发力度，确保我国经济发展可以拥有充足的能源作为支撑。
现阶段，我国海洋石油钻井技术及装配发展已经出具成效，但是仍然存在很大的提升空间，所以接下来还将下大力气，针对海洋石油钻井技术及发展进行不断探索。
1 海洋石油钻井技术的特点1.1 工作寿命长，可靠性更好海洋石油钻井技术的可靠性可以表现在以下几个方面：（1）由于需要在海上工作，钻井设备要经常性地承载大风、海浪等荷载，而且还要兼顾地震、台风等恶劣灾害环境下的作用，所以相关技术装备的强度更高。
（2）由于海洋环境存在极强的腐蚀能力，所以海洋石油钻井技术与装备要更加耐腐蚀性，加之对焊接工艺要求更高，所以有助于提升疲劳寿命，延长设备工作时间。
（3）海洋工程使用钢材为特殊制造，并且强度要求高，对设计与制作工艺的要求更加严格。
（4）海洋工程作业环境复杂，为了降低安全事故，需要对生产管理提出严格的要求，保证生产管理环节可以万无一失。
1.2 安全性要求严格在海洋石油工程中，如果发生事故，则事故的影响会加剧。
现阶段，为了提升油气开发效率，我国加快了对深海区域的油气资源探索，所以相应的安全与技术规范要求也处于变化之中。
此外，为了保证海洋油气资源可以顺利得到开发，往往会对开发技术与装备的安全性提出严格要求，务必要以海洋作业为基准，科学地完成石油钻井装备的安全设计，避免安全事故在海洋油气资源开发中出现。
1.3 学科之间相互交叉，技术复杂在海洋石油钻井技术中，存在大量与之相关的学科，例如，流体动力学、结构力学与船舶技术等。
所以，为了进一步提升海洋石油钻井技术的应用水平，还需要将现代技术应用其中，例如，卫星定位与电子计算机技术、现代机电与液压技术等紧贴时代前沿的技术，有助于提升海洋定位的准确性，为后续海上石油资源的开发与利用提供技术保障，解决油气资源的海上输送、存储等关键问题。
海洋石油平台设备介绍
柱塞泵为往复泵的一种， 结构通常有两部分组成，一 部分是直接输送液体，把机 械能转换为液体压力能的液 力端，另一部分是将原动机 的能量传给液力端的传动端。 依靠柱塞的往复运动，使工 作室的容积周期的变化，使 液体不断地被吸入和排出完 成工作。
平台上的柱塞泵一般包 括：闭排泵和压井泵，化学 注入泵。
齿轮泵
齿轮泵工作原理图
螺杆泵
螺杆泵的主要组成部分是螺杆及与之相配套的衬套。
由于密封腔室的不断形成、推移和消失，使混合液通过一个一个密 封腔室，从吸入端推挤到排出端，压力不断升高。由于密封腔室的推移 速度是恒定的，理论上螺杆泵的流量是非常均匀的，不存在流量波动。
由于螺杆泵的衬套由橡胶制成，螺杆与衬套间的相对运动为滚动加 滑动，为高粘、高含砂、高含气原油的输送创造了有利的条件，加之螺 杆泵的运动件少，过流面积大，油流扰动小，使其能在高粘原油中高效 工作。
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世界海洋油气勘探开发技术与装备览观(下)——深海开发技术及装备
间，都能钻超深井 ，个别的能钻井
深超１，０米的深井；在建的钻深能 ０００ 力都达到或超过９００ ，０米。 钻 井船 钻 井船是 设有钻井 设 备 ，能在水面上钻井和移位的船 ，
也属于移动式 （ 船式 ）钻井装置 。 钻井船在钻井装置中机动性最好 ，
平 台的额定作业水深在５ ０ ， ５ ０ ￣３ ０ ０
面 。井架一般都设在船 的中部 ，且
多数具有 自航能力。钻井船适 于深
水作业 ，但需要适当的动力定位设 施 。钻井船适用于波高小、风速低
的海区 。
着 电子 技术 、 宇航 技 术 、造 船 工 业 、机械工业等 的飞速发展 ，促进 了海洋石 油钻采平 台逐年从浅水 向
加严格 ；工艺流程在确保顺畅 的同
时 ，重要模块 的布局要顺应船体运
技术 。现 已研究 出一些 防疲劳技术
（ 图２ ） 。 如 ７
动要求并 留足维修空间 ；具有 比陆 上集成化更高、配置更完备的 自动
化控制系统。
多相位 系统 的抑 制剂 注射
化学剂注入要保证流量的稳定， 优 化化 学 剂 注 入方 法 显 得额 外 重
下供热 中心和水下增 压气 站 ，最后 到路上终端。
３ ６８Ｗ（，０ｈ ），而２０年交付 ，７ｋ ５Ｏ０ ｐ ０５
的钻井绞车功率最高达到了５０ ５Ｗ ，７ｋ
（，０ ｈ ），十几年的时间增加了 ６ ９０ ｐ
电缆防疲劳技术
海洋油气开发中，平台上以及海 水里的勘探开发设施 的导线 ，电缆
会 因为时间和 海水的原因 ，出现疲
３ 倍多，可见其发展速度之快。
油气处理系统 Ｆபைடு நூலகம்Ｓ的油气处理 ＰＯ
海洋石油钻采工程技术与装备——海洋石油钻井主设备及其系统(中)
石油机 械有 限 责任 公 司 （ 以下 称宝 石
机 械 ） 油 钻 机 产 品 系列 如 下 ；Ｚ １ 、 石 Ｊ ０
ＺＪ】 、 Ｚ Ｊ ５ ２０ 、 ＺＪ ３０ 、 ＺＪ ４０ 、 ＺＪ ５０ 、
油 钻机 已有 的 系列产 品 型号 分别 为 ：
ＺＪ１５、 ＺＪ２０ 、 ＺＪ ３０ 、 Ｄ Ｊ ） ＺＪ５（ 、 ４（、 ）
Ｚ ７ ／５ ０ Ｊ ０４ ０ ＤＢ； Ｚ ９ ／８ ０ Ｂ等 各 型 号 Ｊ０５ ５ Ｄ
０ｉ ）》２ ０ 年 １ 月号 的 新钻 机 设 计 Ｉ ０６ ２
（ 以下称兰石国民油井公司 ）于 １９ 年 ９８
研制 出国 内第一 台Ｚ ４ ／２ ０ 交流变 Ｊ０２ ５ ＤＢ
ｌ 套用于中石 油集团海洋工程有限公司 ０
（ 简称中油海 ）的 自升式 钻井平台上 ；
２０ 年 ～ ０ ５ 研 制 成 功 Ｚ ９ Ｄ ， Ｈ ０ ４ ２ ０年 Ｊ０ ９０ ） 【 ｍ交
ｚ ７） Ｊ０币 Ｚ １ ０ Ｊ（ 、Ｚ ９ ¨ Ｊ ２ 。这８ 型号 中 ， 种
７ ７ ￣ＩＪ 系 列钻 机 。 ＿ ｏ Ｚ１０ Ｊ ２
１ ０２石油与装备 Ｐ ｔ ｌｕ ｅｒ ｅ ｍ＆Ｅ ｕ ｍ ｎ ｏ ｑｉ ｅｔ ｐ
装 备 知 识
宝 石机械 于１ ９ 年研 制 出第一 台 ９７ １５０ ，０ ｍ直流 电动钻机后 ，近年陆续研制
作 少 量变 更设 计后 均可 应 用于 海上 油
气 钻 井 （见表 ４ 】）；Ｚ ４ Ｄ和 Ｚ ５ 一 Ｊ０ Ｊ０ 型 可用 于石 油 采油 的修 井作 业 。其 中 ｚ ｇ Ｄ 或９ Ｄ ）和Ｚ Ｉ ０ Ｊ０ （ ０ Ｚ Ｊ２ 型可用于超 深 水油气钻井。
井钻机的主要生产厂家
石油钻采设备及工艺3
§3-2
天车、游车、大钩和钢丝绳
一、天车和游车 二、大钩 三、钢丝绳 附、本节复习题
天车、 游车、钢丝绳和大钩，通常称为游动系统。 天车、游动滑车用钢丝绳联系起来组成复滑轮系统。 它可以大大降低快绳拉力，从而大为减轻钻机绞车在 钻井各个作业（起下钻、下套管、钻进、悬持钻具） 中的负荷和起升机组发动机应配备的功率。
下钻操作过程及滚筒制动力矩
1、机械刹车功用与使用要求
功用： 1）下钻、下套管时，刹慢或刹住滚筒， 控制下放速度，悬持钻具； 2）正常钻进时，控制滚筒转动，以调 节钻压，送进钻具。 使用要求：钻井过程中司钻总是手不离刹把，如果刹车机 构不够灵活省力，将加重司钻的体力劳动强度，带来操作 不便。同时刹车不可靠容易引发重大溜钻事故，造成设备 损失，井下事故，甚至危及人身安全。所以机械刹车是绞 车上最重要的部件，因此要求它安全可靠，灵活省力，寿 命长。
3. 钻井工艺要求
1）足够的承载能力：保证能起下一定深度的钻杆柱和下放 一定深度的套管柱；其中足够意即，与钻机大钩公称起重 量（最大钻杆柱重量）及大钩最大起重量相适应； 2）足够的工作高度和空间、足够的钻台面积：工作高度越 高，起下的立根长度越长，可以节省时间； 3）拆装方便、安全，移运迅速。
二、整体结构类型
按整体结构型式的主要特征，钻井井架可分为：塔型井架、 前开口井架、A型井架、桅型井架和动力井架5种基本类型。
1. 塔型井架
特征：1）井架本体是封 闭的整体结构，整体稳定性好， 承载能力大；2）整个井架是 由单个构件用螺栓连接而成的 可拆结构。 优点：井架尺寸可不受运 输条件限制，允许井架内部空 间大，起下操作方便、安全； 缺点：单件拆装工作量大， 高空作业，不安全。
三、钻井绞车技术规范
巨型海洋油气装备的制造及应用研究
巨型海洋油气装备的制造及应用研究第一章：引言随着全球海洋资源的不断开发和利用，巨型海洋油气装备的市场需求不断提高。
巨型海洋油气装备是指那些用于海洋油气勘探、开采和生产的特种设备，是海洋石油开发的重要支撑。
本文将围绕巨型海洋油气装备的制造及应用展开研究。
第二章：巨型海洋油气装备的制造技术1. 设计技术巨型海洋油气装备的设计涉及到结构设计、载荷计算、材料选型等多个方面。
其中，结构设计是设备制造的核心环节，需要考虑到时效性、通用性以及可靠性等因素。
载荷计算则是确定设备参数的重要依据，需要考虑到海洋环境、油气性质等多种因素的影响。
材料选型则需要考虑到使用环境、使用寿命以及制造成本等多个因素。
2. 制造工艺巨型海洋油气装备的制造工艺也是成功制造设备的关键。
制造工艺需要考虑到设备所需材料的形状、尺寸、加工性能以及性能指标等因素。
同时，在制造过程中还需要考虑到物流、施工安全等多重因素。
3. 检测技术对于巨型海洋油气装备的检测是保证其质量的重要环节。
检测技术需要检测设备内部的各种参数，包括温度、压力、振动等。
同时，检测技术也需要进行对设备外部结构的检测，以便及时发现问题并做出相应的调整。
第三章：巨型海洋油气装备的应用研究1. 海底井口设备海底井口设备主要是指在海底井口上安装的设备，包括管线、阀门、井口罩等。
这些设备需要具备可靠性和耐久性，并能够适应极端环境的要求。
2. 生产平台设备巨型海洋油气生产平台是油气勘探的重要场所。
针对平台设备的研究主要包括设备的布局、设计以及建造等方面。
3. 海洋采油平台海洋采油平台是促进海洋石油勘探、采油的主要设备之一。
巨型海洋采油平台的制造技术需要考虑到海洋环境、生产要求等多个因素。
第四章：巨型海洋油气装备行业现状1. 市场需求全球海洋油气资源的需求始终稳定在一个较高水平，并且随着技术的不断提高和成本的下降，市场需求将会不断扩大。
2. 技术进步随着各项技术的不断提升，巨型海洋油气装备也在不断地进行创新。
海洋石油工艺设计手册8-原油的储存和外输
第六节原油的储存和外输海上油田原油的储存和运输通常有2种基本方式：（1）储油设备放在海上，原油用油轮来外运；（2）用海底管道把原油输送到岸上，再用其它方式运往用户。
无论哪种储运方式，它们对海上油田开发的投资和操作费用都有重大影响，因此，海上油田储存和外输系统方案的研究确定是海上油田开发的一个非常重要的一个方面，海上储存外输系统方案的研究应根据油田的特点、环境条件、油田开发规划和其他客观条件进行全面地分析和研究，进行多方案的比较论证，确定出技术可行经济合理的海上油田储存外输系统方案。
一、原油储存海上储油设施是全海式油田不可缺少的工程，它为油田连续稳定生产提供了足够的缓冲容量。
海上储油设备的容量取决于油田产量和运输油轮的数量、大小、往返时间以及装油作业受海况的限制条件。
如遇到恶劣的海况条件，波浪高度超过一定的限度，就要停止装油作业。
一般来说，海上储存设备容量按7～15天油田高峰油产量设计。
1.储油设备1)油轮油轮是一种浮式储油罐，它是海上储油最常用的一种方式，特别是对于一些边际油田在节省投资费用上具有重大意义。
储油轮的机动性好，在油田生产结束时容易搬迁，可用作另外新油田的开发。
储油轮可以专门设计建造，也可以购买旧油轮经改造而成。
海上油田使用最多的便是油轮和单点系泊相连接的储油方式。
用作储油的油轮，应满足装油作业的要求并配有下面设施：(1)油舱，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舱室，通过注入或抽出海水来调节装油作业时的平衡。
(2)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检测和控制系统、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，直升飞机停机坪和与单点系泊连接的系泊设施。
海上石油生产设施概述(PDF 107页)
海洋石油工程海上石油生产设施石油工程学院第四章海上石油生产设施第二节固定平台生产系统第一节海洋采油概述第三节浮式生产系统第四节水下生产系统第五节海上生产系统的选择第六节海洋修井用特殊机具第三节浮式生产系统一、浮式生产系统的典型类型二、采油立管系统三、定位系统四、浮式生产系统的油气水处理系统五、浮式采油系统的优点浮式生产系统的典型类型这是70年代以来发展较快的一种生产系统。
它以移动式浮体为主体，在其上放置生产和处理设施，收集、计量和处理来自海底井的油气。
这种生产系统的出现，不仅加快了海上油气田的开发速度，而且可作为“早期生产系统”以降低开发费用，及早回收投资。
使过去用固定平台开发不经济的边际油田也能开发利用。
浮式生产系统的典型类型十多年来，这种系统得到了不断地完善和提高。
根据浮体型式的不同，逐步形成了以下几种类型浮式生产系统：(1)以半潜式平台为主体的浮式生产系统；(2)以油轮为主体的浮式生产系统；(3)以张力腿平台为主体的浮式生产系统；(4)以自升式平台为主体的浮式生产系统；浮式生产系统的典型类型1. 以半潜式平台为主体的浮式生产系统该种生产系统的主要特点是把采油设备(采油树等)、注水(气)设备和油气水处理等设备，安装在一艘经改装(或专建的)半潜式钻井船上。
它需另一油轮完成装油和卸油的功能。
油气从海底井经采油立管(刚性或柔性管)上至半潜式钻井船(常用锚链系泊)的处理设施，分离处理后经海底输油管线和单点系泊系统，进人贮油轮，再经穿梭油轮运走。
这种生产系统的优点是:稳定性好，可适用于恶劣的海况条件。
其缺点是甲板面积小，承载能力低，改装时间长，成本高。
浮式生产系统的典型类型以半潜式平台为土体的浮式生产系统浮式生产系统的典型类型2. 以油轮为主体的浮式生产系统该种生产系统的主要特点是把生产设备、注水(气)设备和油气水处理等设备安装在一艘具有贮油和卸油功能的油轮上。
油气从海底井出来后，经采油立管(刚性或柔性管)上至系泊于单点系泊之上的油轮，分离处理后，贮存在油轮的油舱内，经穿梭油轮运走。
海洋石油原油及天然气开采工艺流程
海洋石油原油及天然气开采工艺流程下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。
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海洋石油
第一章一．海洋油气生产模式有：1.全海式开发模式2.半海半陆式开发模式二．全海式开发模式有：1.井口平台+FPSO 2.井口中心平台+FSO 3.水下生产系统+FPSO4.水下生产系统+FPS+FPSO5.水下生产系统回接到固定平台6.井口平台+处理平台+水上储罐平台+外输系统7.井口平台+水下储罐处理平台+外输系统第二章一．海洋钻井平台的分类1按照功能分为钻井平台、生产平台、生活平台、储油平台、中心平台、动力平台2按照移动性分为固定式和移动式。
固定式包括：导管架平台、重力式平台、张力腿式平台、绷绳塔式平台。
移动式钻井装置包括：底撑式平台【自升钻井平台、坐底式平台】、浮式平台【浮式钻井船、半潜式平台】3按照材料分为木质平台、钢制平台、混凝土平台、混合平台二．固定平台按照自给程度不同分为自容型钻井平台和带辅助船的小型钻井平台三．1．导管架的结构组成（1）管节点（2）帽（3）工作平台2.导管架的作用：导管架除了要承受海上的环境载荷外，还要承受上部结构的载荷，并将这些载荷较为均匀的传到桩基上。
在使用上，导管架还可以用来系靠船舶，以便于供应船靠离平台。
3.导管架的海上安装方法:1提升法2滑入法3浮运法四．坐底式钻井平台1.结构组成(1)工作平台（2）立柱（3）沉垫2.稳定性（1）坐底滑移问题解决滑移问题的方法:1.一般可采取增大压载，即增大浮垫于海底的摩擦力。
2.可在浮垫周围设立裙板，裙板可插入海底，协助抗滑。
3.可在浮垫周围用打桩机打桩，阻挡平台的滑移。
在滑移严重的海域，最有效经济的方法还是抗滑桩。
（2）坐地掏空问题解决办法：1.一般不太严重的掏空，可采取及时填放沙袋和石块的办法加以解决。
但严重时会将沙袋和石块下面继续掏空，使沙袋与石块不起作用。
2.在掏空现象严重的海域，需要对海底事先作预处理，用大量的贝壳在海地铺上厚厚的一层，改变海底的砂质。
3. 在掏空现象严重的海域，可采取浮垫周围用活动的钢制裙板，将周围5米以内的海底覆盖保护，使海底砂粒不致被冲走。
海洋石油开采工程(第八章海上油气储存与集输)
单点系泊系统采用一个大直径的圆筒形系泊浮筒，用锚 及锚链固定在海底，油轮系泊在浮筒上可转动的系泊构件上， 可随海流和风向沿浮筒旋转３６０°，能使油轮处于海浪流 速和风速以及风力综合造成的最小阻力位置。浮筒的甲板上 有装油、卸压舱水、装卸燃油等管线设施，原油从海底管线 通过立管或软管进入浮筒的中央旋转装置，延伸至油轮的管 汇系统。
➢ 浮筒尺寸的大小是根据所需正浮力和结构要求而确定的。 ➢ 除了强度上的要求外，浮筒必须满足水中稳定要求，包括
在无链拖航和最大外界环境中的稳定。
第二节 海上装油系统
（２）桩腿构件
➢ 单点系泊系统的桩腿是将浮筒支持在安装点的部件，基本 上分为锚链类（或锚链—立管）和刚性构件两种，按数量 划分有单桩腿和多桩腿之分。
第一节 海上储油系统
二、平台储油罐
所谓平台储油罐是指在固定式钢结构物上建造的金属储 油罐。 ➢ 这种储油方式一般都建在浅水区。 ➢ 平台储油罐的结构及其附件，跟陆上储油罐基本相同，多
半采用立式圆筒形钢质储油罐。 ➢ 由于受固定平台甲板面积和承载能力的限制，储油容量不
可能很大，因为过大的储油罐容量，受风浪影响较大，安 全上就会有问题，同时建支撑平台要增加投资，不经济， 故目前采用较少。
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
第一节 海上储油系统
四、重力式平台支腿储油罐
➢ 巨大的混凝土和钢结构重力平台提供了能满足储油需要的 空间。
第二节海上装油系统南海北部湾某油田设施布臵图第二节海上装油系统固定塔式单点系泊结构图第二节海上装油系统第三节海上油气集输模式第一节海上储油系统第二节海上装油系统海上油气集输系统包括海上油气生产设备系统以及为其提供生产场地支撑结构的工程设施包括井口生产平台生活平台储油平台储油轮储油罐单点系泊输油码头等
石油行业深海石油开采方案
石油行业深海石油开采方案第一章深海石油开采项目概述 (2)1.1 项目背景 (2)1.2 项目目标 (2)1.3 项目意义 (3)第二章深海石油资源评估 (3)2.1 资源分布 (3)2.2 资源潜力分析 (3)2.3 资源开发策略 (4)第三章深海石油开采技术 (4)3.1 钻井技术 (4)3.2 采油技术 (4)3.3 辅助技术 (5)第四章深海石油开采设施设计 (5)4.1 钻井平台设计 (5)4.2 生产平台设计 (6)4.3 附属设施设计 (6)第五章深海石油开采环境与安全 (6)5.1 环境影响分析 (6)5.2 安全风险评价 (7)5.3 应急预案制定 (7)第六章深海石油开采投资与经济性分析 (8)6.1 投资估算 (8)6.2 经济效益分析 (8)6.3 投资回报预测 (8)第七章深海石油开采政策法规与监管 (9)7.1 政策法规概述 (9)7.2 监管体系构建 (9)7.3 政策支持与优惠 (10)第八章深海石油开采国际合作与竞争 (10)8.1 国际合作模式 (10)8.1.1 跨国公司合作模式 (11)8.1.2 间合作模式 (11)8.1.3 公私合营模式 (11)8.2 竞争对手分析 (11)8.2.1 国际大型石油公司 (11)8.2.2 国有石油公司 (11)8.2.3 新兴市场国家石油公司 (11)8.3 合作策略与建议 (11)8.3.1 建立跨国合作机制 (12)8.3.2 加强技术创新 (12)8.3.3 优化政策环境 (12)8.3.4 培育产业链上下游企业 (12)第九章深海石油开采可持续发展 (12)9.1 资源节约与环境保护 (12)9.2 技术创新与人才培养 (12)9.3 社会责任与可持续发展战略 (12)第十章项目实施与进度安排 (13)10.1 项目实施步骤 (13)10.1.1 前期准备 (13)10.1.2 工程建设 (13)10.1.3 设备安装与调试 (13)10.2 进度安排 (13)10.2.1 项目前期准备阶段 (14)10.2.2 工程建设阶段 (14)10.2.3 设备安装与调试阶段 (14)10.3 项目验收与评价 (14)10.3.1 验收标准 (14)10.3.2 验收程序 (14)10.3.3 项目评价 (14)第一章深海石油开采项目概述1.1 项目背景全球经济的快速发展，能源需求不断增长，石油作为重要的能源资源，其开采利用受到各国的高度重视。
海上油气田设计-总图
第八章总图第一节概述海洋石油工程所涉及的总图包含油（气）田设施总体布置和单座平台上部设备设施布置两方面工作。
总体布置是根据油（气）田生产设施数量与使用要求、拟建平台海域的环境条件、施工方法及建造使用平台的经验，解决工艺布置与结构形式相配合的总体问题；设备设施布置是在总体布置的基础上，将油（气）田开发生产所需的上部生产设备设施安全、合理和经济地布置在有限的平台（或浮式生产储油装置）甲板上。
设计时，总图所包含的两方面工作应充分结合考虑，但对于不同的设计阶段，侧重点不同。
基本设计前的各阶段，总体布置为重点；基本设计及以后的各阶段重点考虑设备布置。
本章描述了总图设计和布置的准则与方法，目的是帮助设计工程师完成海上油（气）田开发所需的合理而又安全的总体布置和设备设施布置。
本章适用海上油（气）田开发生产新建和改扩建平台（群）及上部生产设备、设施的布置以及浮式生产储油装置上部生产设备、设施的布置。
第二节总图设计布置主要内容和原则与基础一、主要内容1.总体布置，如平台功能、形式、方位、层高、层数等；2.钻采、集输等工艺设施布置；3.平台动力设施布置；4.救生设备及直升机坪布置；5.靠船设施、起重设备布置；6.供电、供水、供气设施布置；7.废油、废水、废气处理设施布置；8.安全防火及防腐设施布置；9.备品仓库及材料堆场布置；10.对内、外通信联络系统布置；11.办公、居住和生活服务设施面积和HVAC设施布置二、设计布置原则1.总体布置应依据油（气）田（群）开发方案、自然条件以及所在海域已建油（气）田（群）规划统一考虑，进行多方案技术经济比较，选取有利于安全生产、保护环境、减少投资、提高经济效益的优化方案；2.满足安全、防火、消防、人员逃生和救生以及防止污染的需要海上油（气）田生产的原油（天然气）属易燃、易爆、可燃或有毒（如含H2S）物质，潜在着火灾、爆炸、中毒和污染环境（溢漏油、生产/生活污水、固体废弃物等）的危险。
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
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。
海洋石油钻采装备与结构 第八章 钻井船
第八章钻井船第一节钻井船简介1 .钻井船的概念钻井船（drilling ship）是深海石油开采工艺过程中最为重要的工具之一。
通常所提到的钻井船是指用于在水上钻井并可以移动的船。
这种船在钻井时漂浮在水上，适于深水作业；采用锚泊系统或动力定位系统，使船锚碇于海底井口上方进行钻井；大多数将井架设在船的中央，以减少船体摇荡对钻井工作的影响；多具有自航能力。
而无自航能力的钻井船又称为“钻井驳”。
2. 钻井船的分类钻井船是浮船式钻井平台，它通常是在机动船或驳船上布置钻井设备。
平台是靠锚泊或动力定位系统定位。
其大致分类如下：1）按其推进能力分:有自航式和非自航式；2）按船型分:有端部钻井、舷侧钻井、船中钻井和双体船钻井；3）按定位分:有一般锚泊式、中央转盘锚泊式和动力定位式。
3. 钻井船的优缺点早期形式为钻井驳船，多用旧船改装，只适用于浅海风浪较小的海域。
现代钻井船多为专门设计，全部钻井和生活设施都在船上，能自航并有向大型化发展的趋势。
其主要优缺点如下：1）优点：移动灵活、适应水深大、自持能力强、载重储藏量大等。
2）缺点：建造成本较大，建造周期长；受风浪影响大、稳定性差、开工率较低等。
从以上缺点中我们可以看出浮船式钻井装置船身浮于海面，易受波浪影响，可以采取的技术措施有：①设减摇水舱以减轻船的摇摆，但效果不明显；②采用中间锚泊系统。
船中间有一个可转动的大圆筒,筒上安钻机、井架等，筒下用锚链与海底连接，船可围绕圆筒旋转，使之常处于迎风迎浪的位置以减少船的摇摆和位移；③安装一套水下器具，包括柔性接头、伸缩钻杆和升沉补偿装置等，以适应钻井船的摇摆、位移和升沉；④安装动力定位系统，可使船的性能显著提高，在波高7m、流速1.5kn （节）、风速25m/s的海况条件下可以保持固定位置。
动力定位系统由声纳发生器、接收器、电子计算机及纵向、横向螺旋桨组成。
水下井的声纳发生器发出信号，船底的接收器能测出船的偏移方位和数值并输入计算机，计算机自动控制相应的螺旋桨运转发出推力使钻井船复位，不需抛锚。
海洋石油钻井采油工程技术与装备——海洋石油钻井、完井采油工艺(下)
（） 平 台上 的 井架 至 完井 井 口， １移 在井 ［ 内坐防磨补芯 （ ｊ 衬套 ）。（） ２向井 内下入刮管 管柱刮洗 ［ 电潜泵 （ Ｓ ） 在 Ｅ Ｐ 封隔器座封处和射孔段处 ］三次后 ，下 探人工井底的深度 （ 以模块钻机转盘面 为基 准 ）后上提 约３ ｍ，用普 通海 水大 排量正循环洗井 ，至返出井液干净 。（） ３ 开动泥浆泵 ，从钻杆 内泵入经过滤的海
测 井 法 测 井 筒 伽 玛 曲线 ，下 放 电缆 （ 或 钻 具 ）探 深 至 人 工 井 底 后 ，起 出 电 缆
刮 管 管 柱 ，在 射 孔 段 处 和 生 产 封 隔 器 座 钻 井 中 的 防 腐 液 ；下 探 人 工 井 底 的 深
同时保持液面 ，起 出Ｔ Ｐ Ｃ 射孔管柱和射
孔 枪 ，检 查枪 弹 的发 射率 。 装 电缆 Ｂ Ｐ Ｏ ，用 电缆下入环规通井径至完井所 需最 深度 乃至井底 ，然后起 出电缆及环 规 。㈣移开 电缆ＢＯ ；取 出防磨衬套 。 Ｐ 按规 定 下 同心管 柱 和管 柱试 压等 作 业 。 按规定下入生产管柱 ，连接井下
装 备 知 识
海 洋石 油 钻 井 、 完 井 采 油 工 程 装 备 ，是 勘 探 、 开发 井 的 钻 井 、 完 井 采 油
必需的 关键 手段 。 掌握这
些装 备 的技 术 及 钻 井 、 完 井采 油 工 艺 技 术 ，是 荻 取 海 洋 油 气 的 关 键 所 在 。 笔 者 积 近 四十 年 海 洋 石 油勘
完 井 采 油 工 பைடு நூலகம் 及 相 关 实 用
设计 计算 ”。 （ 分上 、下
两部 分 ）
海 洋 石 油钻 井 采 油 工 程 技 术 与装 备
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天然气 纯天然气是无色、无味的可燃气体。主要成分是甲烷、乙烷、丁烷等。甲 烷含量达90%以上的叫干气，油田伴生气大部分是湿气。
石油与天然气的生成 沉积岩中有丰富的有机质，只要能满足有利于生物尸体聚集和长期与空气隔绝这两
个自然条件，经过几百万年的地质历史，就可以使有机物质转化为油、气 。 油气矿藏 生成石油和天然气的岩层叫生油层，如泥岩、页岩等；能让油气流动聚集的
岩层叫储油层或储集层。
常见的油气藏类型有以下几种：
海洋石油资源
中国油气资源丰富，各类沉积盆地超过500个，全国石油的总资源量 940亿吨，其中陆上为694亿吨(占73.8％)；海域为246亿吨(占26.2％)；天 然气的总资源量为45.7万亿立方米，其中陆上为29.9万亿立方米(占65.4％)， 海域为15.8万亿立方米(占34.6％)。在陆上石油总资源量中，累计探明 172.8亿吨，探明程度占25％左右；在陆上天然气资源量中，累计探明1.21 万亿立方米，探明程度仅4％。中国海上油气勘探主要集中于渤海、黄海、 东海及南海北部大陆架，目前海上原油的发现率仅为18.5％，天然气发现 率仅为9.2％，极具勘探开发潜力。
第一节 石油钻井方法 一.石油钻井的分类 ： 勘探井 生产井
定向井（水平井 斜直井） 二.石油钻井方法及钻井工艺过程 （一）钻进 接单根 起下钻作业 （二）洗井清除岩屑 （三）保护和加固井壁 调整泥浆密度和成分 水泥固井 （四）完井及试油 第二节 钻 具
第三节 泥浆及泥浆净化处理设备 泥浆的作用 1.洗井 2.悬浮岩屑 3.稳定井壁 4.平衡压力防止井喷、井漏、井塌、卡钻等 泥浆的组成 泥浆是由小颗粒状粘土（中晶石）、液体（水、油）及化学处理剂组成的混合物质 泥浆的种类 1.水基泥浆 淡水泥浆 盐水泥浆 钙处理泥浆 低固相泥浆 混油泥浆 2.油基泥浆 油包水乳化泥浆 油基泥浆 泥浆的性能 密度 粘度 切力 泥饼与失水量 泥浆的配制与净化处理设备
导管架平台
导管架平台
钢筋混凝土重力式平台
建造中的钢筋混凝土重力式平台
胜利三号座底式钻井平台
胜利四号座底式钻井平台
胜利六号自升式钻井平台
胜利九号自升式钻台
钻井船
张力腿平台
张力腿平台示意图
桅式平台
浮式生产装置
浮式生产系统
水下井口装置
第二章 海上钻井技术
石油勘探方法
(一)地质调查法 根据地质构造特征分析存在油气藏的可能性,初步确定矿藏的可能 位置和范围。
(二)地球物理勘探法 用各种勘测仪器测量地下岩层的物理性质,进一步确定油气藏 的位置和范围。
1.重力勘探 2.磁力勘探 3.地震勘探 4.遥感、遥测勘探 （三）钻井勘探法 在物探的基础上，用钻机穿透地层，直接证实储油构造中是
第一章 绪论
石油的组成：石油是以多种碳氢化合物的混合物为主体的可燃性液体。其主
要成分为碳和氢，还有少量的氧、硫、氮等元素。 石油的物理化学性质: 1.颜色 石油的颜色多样，一般情况呈棕色、褐色； 2.粘度 石油粘度大小与石油成分有关，随温度而变化； 3.溶解性 石油可溶解于氯仿、苯、石油醚、乙醇等，不溶于水； 4.荧光性 在紫外线照射下可发出特殊光量，可根据荧光颜色确定石油的组分； 5.旋光性 当偏光通过石油时，偏光面会旋转一定角度； 6.凝固与液化 液态石油可随温度变化凝固成半固体、固体或液化； 7.导电性与放射性 石油电阻率很高，能降低放射性物质的放射性； 8.馏分 利用加热汽化冷凝的方法可以将石油中不同组分分离出来。
否存在油气以及油气层的确切位置、特征、储量等。钻探时通过地质录井、测 井和试油等工作获取多项资料。 地质录井方法 1.岩屑录井 2.岩心录井 3.泥浆录井 4.钻速录井 5.气测录井
测井 用电测井、声波测井、放射性测井等方法测取油气层的岩性和流体性质。 试油 通过试油确定油的产量和质量。
海洋石油勘探的一般程序：
泥浆泵
泥浆振动筛
除泥器
除砂器
除气器
第四节 钻井技术措施 钻井技术参数 钻压P 转速n 泥浆排量Q
泥浆性能对钻进的影响
第五节 固井与井身结构 固井 在钻出的井眼内下入套管柱,并在套
管柱与井壁之间注入水泥浆,使套管 与井壁固结在一起。其成本约占钻井 总成本的10%~25%。 固井目的 1.封隔疏松、破碎、易坍塌、易
随着石油需要量的增长，海上采油量占总采油量的比例愈来愈高， 进入21世纪后，将有50%的石油和天然气来自海上。就国内而言，海 洋石油的第一次大开发、大发展是在上个世纪90年代初期,而现在，海 洋石油正面临着第二次春天：在渤海地区发现了国内继大庆油田之后 的第二大整装油田—蓬莱19-3油田、曹妃殿11油田、渤中25-1油田、 旅大油田、南堡35-2油田；在东海地区发现的春晓构造，在南海东部 番禺油田、惠州19-3/2/1、惠州21-1气田等。在未来的3至4年内，仅中 海石油（中国）有限公司为其海上油田的开发就要建造42座固定平台， 改建固定平台6座，新建海上浮式装置3艘，改建海上浮式装置2艘，铺 设海底管道600~800公里。可以说为来的几年内是中国海洋工程界最为 繁忙的岁月。
地 质 调 查
地 质 资 料 分
物 探 调 查
资地 料质 分物 析探
打 探 井
析
成功 转生产井 采油开发
不
综 合
打
成 功
资 料
探
分井
析
成功
综
合
不不成成功功
资 料
分
析
继续 放弃
海洋石油开发的内容 第一阶段 用地震勘探船,利用爆震波测地层反射波等方法查找可能储油气的地质构造； 第二阶段 在有油气的构造上打勘探井，查明是否有油气存在，并确定油田的分布、品质