《海洋钻井工程讲解》
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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。
13
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。
15
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。
25
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。
28
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
海洋钻井工程技术简介课件
海洋风能开发
利用海洋丰富的风能资源，建设海上 风电场，为可再生能源产业提供支持 。
海洋波浪能开发
利用海洋波浪的能量，研发波浪能发 电技术，为偏远岛屿和海上设施提供 电力。
海洋科学研究
海洋地质研究
通过钻井获取海底地层样本，研究海洋地质构造、沉积物分布和地球物理特征 。
海洋生物研究
利用钻井技术获取海底沉积物和岩心样本，研究海洋生物群落、生态系统和古 生物遗迹。
包括半潜式和浮式钻井平 台，可在不同水深作业， 灵活性高。
人工岛
在近岸浅水区建造的人工 岛屿，用于支持钻井作业 。
海洋钻井设备与工具
钻机
泥浆泵
井口装置
防喷器
用于破碎海底岩层，形 成钻孔。
将钻屑从钻孔中排出。
用于控制和密封钻孔的 设备。
在钻井过程中控制井内 压力，防止井喷。
海洋钻井工程设计
地质勘探
智能化与自动化
自动化钻井系统
通过自动化控制系统，实现钻井设备的远程监控和操作，减少人 工干预和操作风险。
智能化钻井决策支持系统
利用人工智能技术，开发智能化的钻井决策支持系统，提供实时钻 井优化方案和风险预警。
智能化钻井装备
研发智能化的钻井装备，如智能钻头、智能稳定器等，提高钻井过 程的稳定性和安全性。
海洋钻井工程技 术简介
目录
• 海洋钻井工程概述 • 海洋钻井工程技术 • 海洋钻井工程应用 • 海洋钻井工程挑战与解决方案 • 未来海洋钻井工程技术展望
01
海洋钻井工程概述
海洋钻井工程定义
01
海洋钻井工程是指利用钻井技术 ，在海洋环境中进行石油、天然 气等资源的勘探和开发的过程。
02
海洋钻井工程涉及多个学科领域 ，包括地质学、地球物理学、海 洋工程学、石油工程学等。
利用海洋丰富的风能资源，建设海上 风电场，为可再生能源产业提供支持 。
海洋波浪能开发
利用海洋波浪的能量，研发波浪能发 电技术，为偏远岛屿和海上设施提供 电力。
海洋科学研究
海洋地质研究
通过钻井获取海底地层样本，研究海洋地质构造、沉积物分布和地球物理特征 。
海洋生物研究
利用钻井技术获取海底沉积物和岩心样本，研究海洋生物群落、生态系统和古 生物遗迹。
包括半潜式和浮式钻井平 台，可在不同水深作业， 灵活性高。
人工岛
在近岸浅水区建造的人工 岛屿，用于支持钻井作业 。
海洋钻井设备与工具
钻机
泥浆泵
井口装置
防喷器
用于破碎海底岩层，形 成钻孔。
将钻屑从钻孔中排出。
用于控制和密封钻孔的 设备。
在钻井过程中控制井内 压力，防止井喷。
海洋钻井工程设计
地质勘探
智能化与自动化
自动化钻井系统
通过自动化控制系统，实现钻井设备的远程监控和操作，减少人 工干预和操作风险。
智能化钻井决策支持系统
利用人工智能技术，开发智能化的钻井决策支持系统，提供实时钻 井优化方案和风险预警。
智能化钻井装备
研发智能化的钻井装备，如智能钻头、智能稳定器等，提高钻井过 程的稳定性和安全性。
海洋钻井工程技 术简介
目录
• 海洋钻井工程概述 • 海洋钻井工程技术 • 海洋钻井工程应用 • 海洋钻井工程挑战与解决方案 • 未来海洋钻井工程技术展望
01
海洋钻井工程概述
海洋钻井工程定义
01
海洋钻井工程是指利用钻井技术 ，在海洋环境中进行石油、天然 气等资源的勘探和开发的过程。
02
海洋钻井工程涉及多个学科领域 ，包括地质学、地球物理学、海 洋工程学、石油工程学等。
《海洋钻井工程》西油院王林老师讲稿
•第二节 其它固定式平 台
ä 重力式平台 ä 张力（腿）式平台 ä 绷绳塔架式平台
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《海洋钻井工程》西油院王林老师讲 稿
重力式平台
七十年代初出现，它完全借助于其本身 的重量直接稳定地座在海底
ä 混凝土重力式平台
ä 钢质重力式平台
ä 平台由沉垫、立柱、甲板三部分组成
ä 沉垫有多种形式：圆形、六角形、正方形
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《海洋钻井工程》西油院王林老师讲 稿
•第二节 海洋钻井的主要特 点
•一.海洋钻井的主要特点
•要有坚不可摧的井场 •要有隔水、引导、防喷系统、套管头 •要有定们系统和升沉补偿装置
•“渤海7号”打的 井
•30”导管 50M
•先进的交通、通讯及良好的生活保障 •有一套防腐措施和设备 •普遍采用丛式井（定向井）技术 •井身结构复杂，套管尺寸大，层次多 •注意安全 •遵守海洋法
• 水深 30M 比陆地油田高1倍
• 水深 180M 比陆地油田高1--2.5倍
• 水深 300M 比陆地油田高2--8倍
•开发费用这么大，为什么各石油公司还要把钱往水里扔呢？
•
海上每米进尺的探明储量比陆上高27倍
•
海上每吨储量的探明成本比陆上低6.7--23倍
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《海洋钻井工程》西油院王林老师讲 稿
缺点：
不能够移动和 重复使用
造价较高，其 成本随水深增 加而急剧增加
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《海洋钻井工程》西油院王林老师讲 稿
•.
•
第
一
节
导一 管结
架构
桩组
基 平
成
台
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《海洋钻井工程》西油院王林老师讲 稿
海洋钻井工程PPT讲义PPT文档共107页
谢谢！
51、 天 下 之 事 常成 于困约 ，而败 于奢靡 。——陆 游 52、 生 命 不 等 于是呼 吸，生 命是活 动。——卢 梭
53、 伟 大 的 事 业，需 要决心 ，能力 ，组织 和责任 感。 ——易 卜 生 54、 唯 书 籍 不 朽。——乔 特
55、 为 中 华 之 崛起而 读书1、合法而稳定的权力在使用得当时很 少遇到 抵抗。 ——塞 ·约翰 逊 2、权力会使人渐渐失去温厚善良的美 德。— —伯克
3、最大限度地行使权力总是令人反感 ；权力 不易确 定之处 始终存 在着危 险。— —塞·约翰逊 4、权力会奴化一切。——塔西佗
5、虽然权力是一头固执的熊，可是金 子可以 拉着它 的鼻子 走。— —莎士 比
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第一节 导管架桩基平 台
桩： 用于承受平 台的垂直重 量及水平环 境推力
•支承桩 •磨擦桩
上部结构：由承受作业机 械（机器）和其它载荷的 各类桁架及平台甲板组成。
•上层平台：用作安放井架、 绞车、钻具堆放场地及宿舍 等 •下层平台：安放泥浆泵、 泥浆池、防喷器、发电房、 固井设备、仓库等
第一节 导管架桩基平 台
混凝土重力式平台
康迪普型平台 此种平台1973年出现。
塞尔默型平台
混凝土重力式平台
与导管架平台相比，具有以下优缺点 优：不需打桩
具有相当的贮油能力 节省钢材，防火、防腐性较好，维
修费用低，寿命长 缺：对地质条件要求高
出现缺陷后修复较困难
钢质重力式平台
1971年意大利首造，水深90米，
体）、缆索及系缆桩组成 它是今后深水用主要平台 优点：受力合理、用钢少、成本低、
适用于深水、对海洋环境适应性大
绷绳塔架式平台
研究证明：绷绳塔架式平台 最经济的工作水深范围在 40~480米之间
与钢质桩基相比，优点如下 节省钢材（成本低） 井口装置可设置于水面上
“渤海7号”打的井
30”导管 50M
20”表面导管 445M
13
3 8
”
1775米
技术套管
9 58 ” 2505米 技术套管
7” 尾管 3500米
第二节 海洋钻井的主要特 点
二.海上投资
•海上石油投资是较大的 •海上油气田开发费用随水深增加而增加
墨西哥海上油田开发费用 水深 30M 比陆地油田高1倍 水深 180M 比陆地油田高1--2.5倍 水深 300M 比陆地油田高2--8倍
•钻井最大水深 水深2386米
1983年美国东海
•水深最大的固定平台 Cogac
壳牌石油公司建于墨西哥湾的
水深312.5M
平台
•N最 in重ia的n混钻凝采土平平台台
雪弗龙公司的北海
多万吨 高167M
重达60
•钻井最多的平台
加利福利亚圣巴巴拉海
第二章 海上钻井装置
海上钻井平台应满足下面三个条件
•适应海洋钻井区域环境且安全 •成本较低 •满足钻井、采油、测试等各项作业的要 求
称洛安高平台
整个平台由沉箱、支承框架、 甲板三部分组成，沉箱可作贮 油罐
重量比混凝土轻
{ 预制过程中对水哉要求不高
优 拖船马力小
对地基承载力要求不高
{ 缺
贮油量 用钢多，易腐蚀
张力（腿）式平台
英国北海Hutton油田首次于生产中 使用此平台，1983年安装，84年投产 张力式平台主要由甲板、立柱（大浮
缺点：
不能够移动和 重复使用
造价较高，其 成本随水深增 加而急剧增加
.
第 一 节
一
导
管结 架构 桩组 基成
平 台
第一节 导管架桩基平 台
导管架：导管架的作用
•支承上部结构 •作为打桩定位和导向的工具 •将平台上面的负荷比较均匀地传递到桩 上 •可安装系靠船的设备 •可作为安装上部结构时的临时工作平台
井架的移位
井架的移位
15
14
13
12
16
1
2
11
6M
5
4
6
7
3
10
8
9
第二节 其它固定式平 台
重力式平台 张力（腿）式平台 绷绳塔架式平台
重力式平台
七十年代初出现，它完全借助于其本身 的重量直接稳定地座在海底 混凝土重力式平台 钢质重力式平台 平台由沉垫、立柱、甲板三部分组成 沉垫有多种形式：圆形、六角形、正方形 立柱有：三腿、四腿、独腿等几种 甲板有钢持和混凝土两 种
二.导管架的运送、就位及安装
第一节 导管架桩基平 台
提升法：水深30M以 内
滑入法+起重机：水 深30--70M
滑入法+控制压载机 ： 水深70--120M
浮运法：水深120M以 上
打桩：少则四根，多 则十必根，打入深度 少则50M，多则几百 米
铺设平台上部结构
整体铺设 分块铺设
•开发费用这么大，为什么各石油公司还要把钱往水里扔呢？ 海上每米进尺的探明储量比陆上高27倍 海上每吨储量的探明成本比陆上低6.7--23倍
第二节 海洋钻井的主要特 点
三.海洋石油勘探开发的几项最高纪录
•区最块深6的9海83洋M 钻井
钻于路易斯安那西三角27
•最深的海上采油井 度6173米
位于路易斯安那州近海 深
亿吨 天然气13.M5亿3
•联合国资料 水深超过200M的深海区 石油与天 然气储量相当于3100亿吨石油
第二节 海洋钻井的主要特 点
一.海洋钻井的主要特点
•要有坚不可摧的井场 •要有隔水、引导、防喷系统、套管头 •要有定们系统和升沉补偿装置 •先进的交通、通讯及良好的生活保障 •有一套防腐措施和设备 •普遍采用丛式井（定向井）技术 •井身结构复杂，套管尺寸大，层次多 •注意安全 •遵守海洋法
1.94ÒÚ ¶Ö
11%
4.57ÒÚ ¶Ö
18.70%
4.13ÒÚ ¶Ö
15.70%
7.09ÒÚ ¶Ö
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
沙
特 11250万吨
美
国 8900
万吨
墨西哥 8600万吨
委内瑞拉 5625万吨
挪威
3275万吨
埃
及 2515
万吨
印 尼 2210万吨
第一章 绪论
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：
ʱ¼ä Áù Ê® Äê ´ú ³õ
1971Äê 1975Äê 1983Äê
º£ Ñó ʯ ÓÍ ²ú Á¿ Õ¼ ÊÀ ½ç × Ü ²ú Á¿
第二章 海上钻井装置
海上钻井平台的分类
海上钻井装置
固定式
移动式
根基式 平台
重力式 平台
张力式 平台
着底式
浮动工
座底式 平台
自升式 平台
半潜式 平台
浮式 钻井船
第二章 海上钻井装置
固定式与移动式平台比较情况
优点：
稳定性好
海面气象条件对钻 井工作影响小如有 工业性油气，可很 快转换成采油平台
马来西亚 1870万吨
巴西
1725万吨
•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
第一节 海洋石油工业概况
二.海洋石油资源
•地质学家 L.G.威克斯估计 海洋石油有2500亿吨 •由第九届世界石油会议资料 水深小于200M的海 上油田已证实储量为280亿吨 •《近海》杂志1974年估计 海上石油储量为213