我国海洋石油钻井技术及装备发展探

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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。

2 海洋石油钻井技术的发展现状
在石油钻井技术演变过程中，由于陆地油气资源的开采技术已经相当成熟，海洋油气资源的开采问题正成为社会焦点话题。

对于海洋石油钻井技术而言，其距今已经研究了近百年时间。

此外，随着石油钻井技术逐步向更深的海域过渡，深井勘探与开采技术的出现，再次成为了海洋石油钻井技术发展的重要动能。

目前，通过科研人员的不断努力，我国海洋石油钻井技术近年来得到了飞跃式的发展，许多核心技术已经跻身世界一线水准，并且掌握了大量与海洋石油钻井技术有关的核心专利，同时深度水位钻井设备、深度水位定位系统等已经得到了有效应用，未来我国还将进一步加大对海洋石油钻井技术的研究。

3 海洋石油钻井核心技术3.1 深水位随钻测井技术
所谓深水位随钻测井技术，指的是在海洋石油钻井过程中，在钻铤中设置自动化仪表设备，在钻井过程中随时测量地层的变化情况，随后在传感器的帮助下，将井下各类油气、岩石等参数上传到勘测系统当中，从而实现对钻井过程实时控制的一种技术形式。

由于海洋石油钻井作业复杂，所以可借助深水位随钻测井技术，其可对井下各种复杂数据信息进行精准化采集，为随时调整钻井工艺流程提供数据支持。

利用各类信息
我国海洋石油钻井技术及装备发展探讨
丁胜王吉龙李耀琳
中海石油（中国）有限公司天津分公司天津 300459
摘要：海洋石油钻井技术在现代化科学技术的帮助下，得到了极大程度的飞跃，并且也有助于增加海洋石油开采规模，缓解当下石油供需关系矛盾的问题。

对于海洋油气资源开发而言，石油钻井技术能否高质量应用，将会极大影响海洋油气资源的开采量与开采效率，所以石油开采企业要加大对石油钻井装备技术的开发力度，特别是针对海洋石油钻井技术进行深度研究，努力使我国海洋石油钻井技术及装备达到世界一线水准。

基于此，本文将对海洋石油钻井技术及装备发展进行深入探讨，以供借鉴。

关键词：海洋石油钻井技术装备发展
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采集传感器，井下地层的信息可以回传到勘测系统平台，实现对井下地质情况的精准判断，利用准确的详实的地质信息，计算机可自动对地层特征进行还原，为精准实现海洋石油钻井工作提供帮助。

此外，勘测系统可对采集到的信息进行整理、分析，帮助钻井作业人员明确地质构造，并以此完成海洋钻井工艺流程的编制，提升钻井过程中的安全性。

最后，对于深水位随钻测井技术而言，其最大的应用优势是可以将井下所探测的信息可以快速且实时地回传给勘测系统平台，有助于确保钻井作业可以安全进行，即便是十分复杂的作业环境，深水位随钻测井技术同样可以有效的应用，确保开采作业在无事故状态下完成。

3.2 井下闭环钻井技术
作为一种集成化的钻井技术，井下闭环钻井技术由许多现代化技术构成，例如，井下随钻测量技术、数据采集分析技术以及井下自动操控技术等。

随钻自动化技术的不断发展，为井下闭环钻井技术的出现提供了理论支持。

在石油钻井工作中，井下闭环钻井技术分为两个部分，即：井下操作与平台操作。

根据随钻测量的结果，可以帮助操作人员了解井下的地层分布情况，并通过传感器将钻井所需要的信息进行采集，为井下闭环钻井技术的应用提供数据支持。

操作人员可在井下或井上操作平台，自动化的对钻井设备进行控制，保证底部钻具与施工设备可以相互配合，不仅可提升钻井的安全性，而且对作业效率提升也有极大的帮助作用。

3.3 喷射钻井技术
通常来说，连续油管技术是喷射钻井技术发展的基础，在传统连续油管技术的基础上，通过不断改良，从而形成现在应用更加广泛的喷射钻井技术。

在应用喷射钻井技术时，将可以具备高速射流功能的喷嘴放置在钻井用的钻头结构中，随着在高压泵的作用下，将钻井液以极高的压力喷射出去，在强大的冲击力下，岩屑可以被冲击水流冲刷干净，随后岩石可被钻头更好的破碎。

在极高的压力下，钻井液的喷射深度可以达到100米左右。

在应用喷射钻井技术时，无论岩石是处于同一水平面，或者处于不同水平面，岩石均可以被轻松的击碎。

在岩石被击碎后，可以在钻井面中形成数量不等的井眼，降低油层附近的压力，使油气资源可以轻易地从岩层中泄漏出来，有助于提升油田开采量与开采效率。

3.4 深水位双梯度钻井技术
在深海石油钻井作业中，深水位双梯度钻井技术有着广泛地应用。

作为一种控制压力的钻井技术，由于深水位双梯度钻井技术不仅可以提升开采效率，还可解决深海石油钻井作业中常见的难题。

在应用深水位双梯度钻井技术时，操作人员需要将海水充满管中，在海底泵的作用下，向隔水管中注入钻井液或者气体等密度比较低的介质，确保隔水管中的空气密度可以与海水保持一致。

与此同时，在钻井液从钻管中返回过程中，回路中存在双密度的钻井液体，可以确保钻井井眼中的环空压力、钻井井底压力可以得到严格控制，避免钻井过程中出现安全事故，降低钻井成本。

在开采海洋油气资源过程中，需要建设开采平台来为钻井设备提供安装场地，所以钻井平台是海洋石油资源开采的重要载体，而海洋石油钻井技术水平的不断提升，同样也会促进钻井平台技术升级与革新。

在我国海洋石油钻井技术快速发展的今天，我国海洋石油钻井平台技术同样也处于动态的发展态势之中。

其中，由于自升式平台中钻井设备不断增多，平台承载也不断上升，所以钻井平台的排水量、作业空间同样需要增加。

最后，对于半潜式平台而言，越来越多海洋石油钻井技术应用，使得半潜式平台集成度不断增加，功能也更加丰富，不仅可以平台中完成钻井工作，修井作业同样可以在平台完成，极大地提升钻井效率与质量。

4 我国海洋石油钻井技术的发展趋势
经过了多年的技术沉淀，我国海洋石油钻井技术获得了快速发展，并且技术体系也更加成熟。

以测井技术为例，在应用测井技术过程中，借助传感器的作用，其可将井下地质信息采集并通过有线的方式传输给操控平台。

但是，随着无线技术的快速发展，其在测井技术中的应用也更加广泛，信息可通过无线的方式进行传输，传输速率更快，并且信息传输更加准确、可靠。

在海洋石油钻井作业中，导向钻井逐渐成为了随钻测井技术中重要的发展方向之一。

在自动化与信息技术高速发展的今天，钻井技术逐渐智能化成为了海洋石油钻井技术重要的发展方向。

将微处理器与传感器设置在智能钻柱中，借助数据信息传输线路，可将采集到的信息回传到井上操作平台中，从而使钻井作业可以在无人值守的状态下完成，推动钻井作业逐渐朝着智能化的方向发展。

大型化、自动化同样也是海洋石油钻井技术的发展趋势。

在自动化技术的帮助下，海洋石油钻井技术可以具备自主完成作业的能力，操作更加自动化，降低操控人员的工作强度。

如果钻井深度高达5000米，隔水管与钻杆直径存在严格的要求，所以为了保证大型设备可以正常工作，要求海洋石油钻井平台应朝着大型化的方向发展。

最后，在海洋石油钻井工程中，FPSO装置的应用更加频繁，可以确保钻井工作更加安全，降低事故出现几率，提升石油钻井作业的经济效益与生态效益。

5 海洋石油钻井装备的应用现状
改革开放程度的不断加剧，我国海洋油气资源的开采规模不断增加。

但是，无论是海洋石油钻井技术，还是相关装备，均比发达国家存在很大发展空间。

5.1 国产设备应用程度低
在开采海洋油气资源时，大部分的核心装备需要从国外进口，国外生产厂商紧紧把控关键部件的生产专利与工艺，使得我国核心部件的国产化步伐迟迟停滞不前。

现阶段，我国在海洋油气资源开采作业所用的装备研发方面还处于起步阶段，国产化水平仍有很大的赶超空间。

5.2 海洋油气钻井装备发展存在很大潜力
随着勘测手段的不断进步，我国已经探明了大量海洋油气资源。

此外，纵观整个世界的海洋油气资源，我国南海区域的油气资源储量十分丰富，具有极大的开发潜力，所以也为海洋石油钻井装备的应用与发展提供了机遇。

在我国科研人员不懈的努力下，我国海洋油气资源开采技术的应用水平不断提升，相信未来国家还会投入更多资源用于装备研发，钻井装备的发展空间十分巨大。

5.3 钻探设备数量不足
为了加大海洋石油资源的开采规模，我国急
需要采购更多的钻井平台。

但是，现阶段我国钻井平台数量还存在很大缺口，相关装备由于技术水平有限，只能应用在近海，无法满足未来深海油气资源的开采要求。

因此，为了加快我国海洋油气资源开采速度，需要从技术层面入手，打破国外垄断，投入更多资源研究更加现代化的装备技术。

6 海洋石油钻井装备的创新6.1 逐渐加大自升式平台的载荷
针对自升式钻井平台，其发展趋势大体可以概述为：（1）钻井平台的结构件使用高强度钢，增加平台的承受荷载；（2）增加平台自重比与排水量，满足深水开采的要求；（3）增加甲板的可
变载荷，使甲板具备更加安全的作业空间，保证可以具备全天候的工作能力。

6.2 增强半潜式平台集成功能
通过增强半潜式平台的集成功能，可以让甲板的空间更大，确保各类处理装置以及控制中心等可以设置在平台甲板，保证钻井、修井等工作可以在甲板中完成，同时也可满足深海石油钻井需求。

6.3 研发钻深能力出众的钻机装备
为了满足深海区域的油气资源开采需要，需要加大对钻井平台的技术研究，努力使钻井平台具备更深海域钻井的需求，加快技术标准的完善速度，并为深海钻井平台配备相关的设备与装备，注重提高专业人员技术能力，不断提升研发速度。

7 结束语
当前，我国海洋石油开采正成为社会关注的热点话题，但是由于我国海洋石油钻井技术及装备的研发时间有限，使得整体技术水平与国外相比存在不小的差距。

但是，随着我国加大研发投入，我国海洋石油钻井技术及装备势必会在未来得到进一步加强，从而满足深海石油资源开采的需要，对提升我国海洋石油钻井技术与装备的现代化水平具有重要的意义。

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作者简介
丁胜（1984- ），男，本科，工程师，研究方向为石油钻井工程。