深水钻井技术简介(981性能及深水钻井风险)
海洋石油981
海洋石油981
我国首艘深水半潜式钻井平台“海洋石油981”，2011年5月26日下午在8艘拖轮和4艘海事巡逻艇的拖带、护航下，顺利从长江口北槽航道出口通过，开启了我国深水石油勘探向中国南海探油的开发之路。
“海洋石油981”是我国首座自主设计、建造的第六代深水半潜式钻井平台，最大作业水深3000米，钻井深度可达12000米，从设计、建造到完工持续了6年时间。
“海洋石油981”长114米，宽79米，外观近似方正，看不出船头船尾。
从船底到钻井架，相当于一座45层大厦的高度。
“海洋石油981”的航行速度每小时8节，换算成公里约为14.8公里，这样每天可以航行356公里左右。
“海洋石油981”拥有多项自主创新设计，平台稳性和强度按照南海恶劣海况设计，能抵御南海200年一遇的波浪载荷；选用大马力推进器及DP3动力定位系统，在1500米水深内可使用锚泊定位，甲板最大可变载荷达9000吨。
3000米水深的深海半潜式钻井平台不仅国内首创，且在国际上也保持最深纪录。
海洋石油981的钻井包讲解
Hydraulic Cathead 液压转换凸轮
Offshore Department
固定在钻台上的一个辅助工具， 用于装钻铤、钻杆
Winches 绞车
Offshore Department
Drill Pipe Elevators 钻杆提升机
该提升机满足DNV和 API标准
Offshore Department
该项目采用MH的产品
钻台及辅助结构
Offshore Department
辅助结构 钻台
钻台俯视图
Offshore Department
起升系统
Offshore Department
吊环、吊卡
Casing Stabbing Board 装箱扶正对扣台
Offshore Department
能在钻井结构内安全通行，并提供长期的 操作服务时间。该装置有一条单轨，它能 提供平滑的移动、最好的视野、最大的行 动自由，提高了钻机的效率。安装在业主
Offshore Department
DDM (Derrick Drilling Machine) PTD (Portable Top Drive)
DDM
Offshore Department
Hydraulic Roughneck 液压钻工
Offshore Department
HRN主要用于操作钻管、钻铤、 和其它钻井工具/钻井设备
Power Slips Frames 自动卡套架
该卡套由一个框架和标准 的卡瓦块组成，范围由½ 英寸到7英寸
Offshore Department
Offshore Department
钻杆卡套
钻台
Hydraulic Rotary Tables 液压旋转台
大型钻井平台“海洋石油981”进出船坞操作分析
大型钻井平台“海洋石油981”进出船坞操作分析作者：孙本荣来源：《中国水运》2020年第07期摘要：本文以大型钻井平台“海洋石油981”为例，介绍了钻井平台进出船坞前的准备工作、操作过程，对钻井平台进出船坞操作风险、难点进行分析，提出了进出船坞操作需注意的问题，供业内同行参考。
关键词：“海洋石油981”钻井平台;船坞;拖轮;风险管控中图分类号：U675 文献标识码：A 文章编号：1006—7973（2020）07-0115-03随着世界上石油钻井平台数量的增多，钻井平台出现故障也在增多。
为使钻井平台持久正常的工作，保障钻井平台和海洋环境的安全，需要定期进船坞进行维修和保养。
近几年来，烟台中集莱福士船厂为世界上多家石油公司鉆井平台进行了维修和保养，“海洋石油981”钻井平台就是其中之一（图1），烟台港引航站负责承担该钻井平台进出船坞的引航任务。
1船坞和钻井平台概况1.1船坞概况烟台中集莱福士船厂大型船坞开口向南正对港池，船坞门可以控制船坞内水位。
船坞基础数据资料见表1所示。
1.2“海洋石油981” 钻井平台概况“海洋石油981”钻井平台（以下简称平台），于2008年4月开工建造，是中国首座自主设计、建造的第六代深水半潜式钻井平台，也是世界上首次按照南海恶劣海况设计的钻井平台。
它整合了全球一流的设计理念和装备，选用了最高动力定位级别DP3动力定位系统，1500米水深内锚泊定位，入级中国船级社（CCS）和美国船级社（ABS）双船级。
平台的建成，标志着中国在海洋工程装备领域已经具备了自主研发能力和国际竞争能力。
平台进出船坞时状况参数见表2所示。
2进船坞前的准备（1）调整平台吃水。
平台进港先靠在莱福士船厂10号码头，为满足进船坞要求，要卸掉平台底部的所有螺旋桨和部分平台设备，使平台进坞吃水为8.6米;出船坞前同样要卸掉一些维修保养等设备，不增加平台吃水。
（2）现场沟通协调。
平台进出船坞前，引航站相关负责人与主领引航员一起到现场查看，了解船厂需求，修订引航方案，提出引航操作需求，沟通操作流程配合。
“深水战略”的坚实一步——聚焦“海洋石油981”钻井平台首钻成功
资料 显 示 ，在 “ 洋 石 油９ １ 海 ８ ”建 造 之 前 ，国外 深 水 钻 井 能 力 已 达 ３５米 ，而 国 内 只 有 ５５ 。 此 ０２ ０米
就 已经 建成 ，在此 期 间 的一 年 时 间里 ，历 经联 调 、试 钻 ，终 于 在 今 年 ４ ６ 月 日来 到 它 的 主 战 场 一 一 南 海 ， ４ ２ 日到 达 当前 井位 ，经 过 了试 运 行 ，做 好 ｒ正 式 月 ７
深 水 井 的钻 探 工 作 ，并 首 次 突 破 １０ 米 深 水 钻 井 作 ００
１ 国土资源 ２ １年５ ６ ０２ 月号
业 ； 中海 油 还 与 法 国公 司Ｔ Ｔ Ｌ 作 ，共 同 完 成 了 Ｏ Ａ合 ３ 口井 的钻 井工 作 。 ３ 这 次 开 钻 的 预 探 井 ，距 离 香港 东南 约３ ０ 里 ， ２公 在 中 国２ ０ 里 专 属 经 济 区 范 围 内 。 井 位 水 深 １９ ０海 ４６ 米 ，预计 完 钻井 深将 达 ２０ 多米 。 ３０ 这样 的选址 很有 讲究 。
业 水 深３ ０米 ，最大 钻 井深 度 可 达 １ ００ 万米 ，并拥 有 ６ 个 “ 界首 次 ”和 “ 内首 次 ” 。其 中包 括 ：首 次 采用 世 国 ２ ０ 一 遇 的 风浪 参 数 加 上 南 海 内波 作 为设 计 条件 ， ０年 大 大 提高 了平 台抵御 灾 害 能力 ；首次 采 用 动力 定 位 和 锚 泊 定位 的组合 定 位 系统 ，水深 在 １０ 米 以 内时 可 以 ５０ 采 用 全锚 泊 定位 ，水 深超 过 １０ 米 时采 用 伞动 力定位 ５０ 模 式 ，大大 节约 燃 油 ，优 化 节能 模式 ；首 次突 破 半潜 式 钻 井 平 台可 变 载 荷 ９０ 吨 ，为 世 界 半 潜 式 平 台之 ００
“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
屹立深海的中国力量：海洋石油981钻井平台全解读
屹立深海的中国力量：海洋石油981钻井平台全解读集高精尖技术于一身据中海油方面提供的资料，世界范围内，类似“海洋石油981”的平台大约有17到18艘。
中海油深水钻井船工程项目组项目副总经理粟京表示，论综合能力，“海洋石油981”可以处于前三。
“海洋石油981”整合了全球一流的设计理念、一流的技术和装备，因此它集“高精尖”技术于一身，其中尤以六大“世界之最”最为典型。
“海洋石油981”之所以能在海上风浪较大的深水区保持不动又准确无误地打井，是因为它首次采用动力定位和锚泊定位的组合定位系统。
简单说，就是在1500米水深海区，用抛锚方式固定平台；在3000米水深海区，抛锚鞭长莫及，就采用动力定位，即在精确计算的基础上，靠8个推进器的反作用力抵消风、浪、流等对船体的作用力，达到平衡定位目的。
这样二位一体的组合定位，国际上没有先例。
该系统让“海洋石油981”成为惊涛骇浪中的“定海神针”，确保平台全天候作业。
“海洋石油981”的中控室，相当于整个钻井平台的“大脑”。
动力定位师靠操作中控室里一排排的按钮将自重为3.1万吨、可变载荷9000吨的“海洋石油981”航行定位，可以保证游离但不偏离一米。
“海洋石油981”最关键的部件之一，便是位于船体最下方，分列4个角落的8个螺旋桨。
在电脑控制系统精确的分析计算下，螺旋桨各方位恰当运转，才使得钻井平台不会“随波逐流”。
即使任何两个螺旋桨失效，平台也会在其它螺旋桨的“借力补力”下，正常运转。
此外，“海洋石油981”首次采用南海200年一遇的风浪参数对平台的总强度和稳性进行校核，平台可以在南海恶劣海况条件下高效安全作业；又如，“海洋石油981”上首次成功研发的世界顶级超高强度R5级锚链，在不增加重量的基础上比R4级增加了100多吨的拉力，平台在调试中曾遇到两次风力超过15级强台风的袭击，抛锚状态下的平台稳若磐石，没有位移，R5锚链起了关键性的作用。
“海洋石油981”还首次采用最先进的本质安全型水下防喷器系统，可预防类似墨西哥湾重大漏油灾难的发生。
“海洋石油981”深水半潜式钻井平台建造质量管理实践
１１ 制定 明确 的质量 分级原 则和 处理措 施 ．
对于可能出现的质量问题，项 目 组采取 了质量问题分级管理的做法。该方法将建造过程 中发生的 质量问题分为红、橙、黄三级预警处理，明确各预警级别的定义、处理原则及相关方，质量分级预警
首先在 项 目组 内部进 行沟 通 ，并 与船 厂 的质量 管理 人员和 管理 层进 行 了讨 论 ，大家 获得 了共 识 ，处理
１２ 编 制项 目质量 管理 工具 ．
为确保 项 目的各类 问题 能得 到合 理快 速 的处 理，项 目组 在 开工前 编制 了各类 问题 处理 质量 管理 工 具 ，并 依据项 目质 量管理 分级 预警 机制 原 则 ，对发 生 的各 类质 量 问题按照 轻 重缓急 、处 理方 式 、责 任
１ 质量管理分级ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ警机制 的创新
质量 管理 分级预 警是 指通 过对 出现 的质 量 问题 ，按 照 问题 的 轻重缓 急进 行 归类 ，明确 重 点 ，并
通 过 因果 图、帕累托 图等 质量 管理工 具迅 速分 析 出隐藏 在质量 问题 背后 的主 要原 因 ，一方面 极大地 提高 了质量 管理 的效 率 ，另一方 面也对 承包 商 的质量 管理 意识起 到 了警示 和推 动作用 。
５ ２卷
增刊 ２
中
国
造
船
Ｖｏ ． ２ Ｓ ｅ ｉｌ １ ｐ ｃａ ２ ５
２１ ０ ９月 １年
Ｓ ＩＢＵ Ｌ ＮＧ ＯＦＣ ＮＡ Ｈ Ｐ Ｉ ＤＩ ＨＩ
Ｓ ｐ． ０１ ｅ ２ １
文 章 编 号 ： １０ —８２２ ）２０ ６ ・６ ０４ ８ （０ Ｓ —５ ５０ ０ １ １
问题做到有章可循。 分级处理原则也一目了 避免了出项质量问题后， 题处理级别上 （ 然， 在问 如发放
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。
海洋石油981钻井船参数
海洋石油981主要参数
➢浮箱尺寸
110米长*137米高*78米宽
➢净重
约3.1万吨
➢作业水深
3000米
➢钻探深度
12000米=( 3000米 + 9000米 )
➢定位
采取锚泊定位和动力定位2种方式。
动力定位系统, DP3
➢锚链采取超高强度R5级锚链, （亚星锚链研制生产）
➢作业区域
➢除南北两极外, 世界上<=3000水深任何水域
➢半自动井架作业
➢设计条件
➢200年一遇台风, 即可抵御17级台风
➢可变荷载
➢9000吨, 减少供应次数
➢高强度钢
➢受力钢材全部采用刚强度钢, 钢板厚度采用PL12.5。
➢劣势
人工时: 是韩国的2~3倍；
造价: 中国6年60亿人民币（据说连后期改造, 总费用达80多亿）；韩国仅用
5.5~5.8亿美金
设计：中国仅完成详细设计（708所与海油研究院合作, 708所为主）, 概
念设计与基本设计由美国公司完成。
现状:
石油产量, 国外在南海年产油气当量约5000万吨~7000万吨。
需要制造企业的大力支持, 壮大我国的深海采油气能力。
制造企业：韩国4家, 新加坡3家, 中国20多家。
中国应统筹规划, 形成5~6个大而强的海洋工程制造企业, 增强竞争力。
“981”钻井平台
“981”钻井平台作者：本刊编辑部汇总整理来源：《广东造船》2014年第05期摘要：在南海发现自营深水高产气田，是我国南海气油资源开采的一个突出成果。
本文简要叙述了南海深水区勘探的难度和陵水17-2成功测试的积极意义，介绍了“981”钻井平台这种深水测试地面流程模块化设备的性能和作用。
与此同时，文章还强调了这次发现对我国“南海大气区”建设构想所作出的重大贡献。
9月15日，“海洋石油981”钻井平台在南海北部深水区陵水17-2测试获得高产油气流，测试日产天然气56.5百万立方英尺，相当于9400桶油当量。
据测算，陵水17-2气田是中国海域自营深水勘探的第一个重大油气发现。
陵水17-2测试的成功创下三项“第一”：中国海油深水自营勘探获得了第一个高产大气田。
“海洋石油981”深水钻井平台第一次深水测试获得圆满成功；自主研发的深水模块化测试装置第一次成功运用。
彰显我国深水钻井技术取得质的飞跃南海石油储藏丰富，被誉为“第二个波斯湾”，石油地质资源量约在230亿至300亿吨之间，天然气总地质资源量约为16万亿立方米，占我国油气总资源量的三分之一。
但技术上的难题是，其中70%的储量蕴藏于深海区域。
在深水区，水体环境、海底稳定性和沉积地层岩石强度与浅水区差异明显。
受海床不稳定、坡度大、岩石强度低、温度低等条件影响，技术难度和投入呈几何倍数增长。
尤其是南海西部深水海域，地处于欧亚、太平洋和印澳三大板块交汇处，经历了极其复杂的地质作用和演化过程。
上世纪90年代，中国海油曾与外方在南海进行合作勘探，由外方担任作业者，外方认为这里存在烃源岩埋深过大、储层不够发育、存在高温高压等诸多难题。
外方退出后，中国海油南海西部深水勘探研究人员迎难而上，克服勘探基础地质资料少、研究难度大、勘探经验少等困难，设立深水课题研究组，展开技术攻关，相关研究成果成功应用于陵水17-2勘探实践，明确了深水区资源潜力巨大、大规模优质储集体发育、大型勘探目标成群成带，具有良好的油气勘探前景，首选中央峡谷陵水17-2进行钻探，2013年部署陵水17-2-1等探井。
深水钻井简介
中海石油(中国)有限公司
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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。
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
深水的影响 Influences of Deep Water
深水钻井安全技术交底
深水钻井安全技术交底深水钻井是一项具有高风险性的工作，因此在进行深水钻井作业前，必须进行安全技术交底，以确保工作人员的安全。
本文档将介绍深水钻井的安全技术要点。
深水钻井的风险深水钻井面临着许多风险，包括以下几个方面：1. 高水压：深水钻井中，水压较高，容易造成设备泄漏或故障。
2. 海洋环境：深水钻井在海洋环境中进行，海浪、风暴等天气条件可能对作业造成不利影响。
3. 地质条件：深水钻井中，地质条件复杂，地层稳定性不确定，可能导致井口塌陷、漏斗塌方等问题。
4. 环境保护：深水钻井作业可能对海洋环境造成污染风险，需要严格遵守环境保护法规。
安全技术要点为了确保深水钻井作业的安全，以下是一些安全技术要点：1. 设备检查：在作业开始前，对所有设备进行全面检查，确保其良好运行状态，防止故障和泄漏的发生。
2. 风险评估：针对深水钻井的风险情况，进行全面的风险评估，制定相应的应急计划和安全措施。
3. 培训与教育：对参与深水钻井作业的工作人员进行充分的培训和教育，提高他们的意识和技能，使其能够有效应对突发事件。
4. 紧急救援：建立完善的紧急救援机制，确保在事故发生时能够及时响应和采取措施，最大限度地减少伤害和损失。
5. 合规要求：严格遵守相关的法律法规和规范，保证深水钻井作业符合环保、安全等要求。
结论深水钻井的安全技术交底是确保作业人员安全的关键步骤。
只有充分认识到深水钻井的风险，并采取积极有效的安全措施，才能最大程度地降低事故发生的可能性，确保工作的顺利进行。
因此，在深水钻井作业前，必须对相关安全技术进行详细交底，使每位工作人员都理解并遵守相关要求。
*以上为深水钻井安全技术交底的主要内容。
*。
_海洋石油981_背后的人才故事_胡宗玉
２０１２年５月９日，南海海域，我国首座自主设计建造的第六代深水半潜水式钻井平台——“海洋石油９８１”首钻预探井荔湾６－１－１井，标志着中国海油的一线作业人员已经具备了操控世界最先进钻井平台的能力。
齐头并进，项目建设与育人同步２００６年４月８日，中国工程院曾恒一院士就“抓住最好机遇提升中海油自主创新能力”致信当时的中国海洋石油总公司总经理。
曾院士在信中写道：３０００米水深大型半潜式钻井船的设计与建造，是我国造船工业与海洋工程具有里程碑式的项目，我们应把握机遇，用创新的思路安排好这个项目。
并建议争取中国海油与国外公司联合进行基本设计，共同拥有知识产权；在项目实施中掌握半潜式平台的核心技术等。
建议得到中海油管理层的高度重视并被采纳。
２００６年５月，曾院士率中海石油研究中心国家深水重点实验室的科技人员前往上海，与７０８所、上海交大的技术人员组成科研团队联合研究。
在短短三个月里，通过对国外半潜式钻井平台最好的船型进行研究，对水动力性能进行分析，对关键设备的功能和钻井船装备水平进“海洋石油981”背后的人才故事胡宗玉 黄平安行比较，同时结合南海海域的特殊海况，提出了“海洋石油９８１”的概念设计方案，为其后的基本设计招标奠定了基础。
２００６年７月１３日，以林瑶生为首的“海洋石油９８１”工程项目组成立，来自结构、轮机、电仪、通讯、安全等专业的近４０名技术和管理骨干组成了精干的管理团队。
与此同时，中国海油获得了“国家８６３计划”的支持，深水工程重点实验室谢彬副主任带领的科研团队开展了“３０００米水深半潜式平台关键技术研究”。
在中国海洋石油总公司科技发展部和工程建设部的组织协调下，科研与工程项目团队无缝衔接，为“９８１”的成功建造打下了坚实的基础。
由于“９８１”是我国自行设计建造的第一条深水半潜式钻井平台，其技术指标在世界上处于最先进水平。
此前国内相关专业人才缺乏，如何尽快培养出深水人才？中国海油采取走出去请进来的方式。
海洋石油钻机的关键技术与创新
海洋石油钻机的关键技术与创新海洋石油钻机（简称海钻机）是指用于在海洋上进行石油和天然气勘探、开采的设备。
随着全球能源需求的不断增长，海洋石油钻机的关键技术和创新变得愈发重要。
本文将重点探讨海洋石油钻机的关键技术以及近年来的创新努力。
1. 深水钻井技术深水钻井技术是海洋石油钻机的核心技术之一。
随着陆地石油资源的逐渐枯竭，石油和天然气勘探开采的焦点逐渐转移到深水区域。
但由于深水区域的水深、压力、温度等环境极端恶劣，对海洋石油钻机的要求也更为严格。
高压高温油气田的开发将水下作业推向了新的高度，要求海洋石油钻机具备更高的作业能力和安全性。
为了满足深水钻井的需求，全球范围内进行了大量的研发工作。
近年来，某些公司提出了新的概念和设计，例如自平衡钻井单元和半潜钻机。
这些新设计旨在提高操作效率、减少钻井过程中出现的问题，并降低海洋环境的影响。
2. 自动化钻井技术随着自动化技术的不断进步，自动化钻井技术已成为海洋石油钻机的另一项关键技术。
自动化钻井技术利用传感器、控制系统、计算机视觉等技术手段，实现对钻井过程的精准控制和监测。
通过引入自动化技术，海洋石油钻机可以实现自动化的定位、取心、钻井、测试和管柱管理等操作，减少了人为操作的风险，提高了钻孔的质量和效率。
此外，自动化技术还可以通过大数据分析实现预测性维护，降低设备故障率和维修成本。
3. 环保技术创新海洋石油钻机在勘探和开采过程中会产生大量的废水、废气和废弃物，对海洋生态环境造成一定的影响。
因此，环保技术创新也是现代海洋石油钻机发展的重要方向之一。
为了减少环境污染，一些创新技术得到了应用。
例如，采用环保液压液替代石油液可减少石油泄漏的风险；采用先进的涂层技术和防腐技术可提高设备的耐腐蚀性能，降低设备的维修需求；引入油气回收和循环利用技术可减少废气的排放并提高能源利用效率。
4. 智能化监测与控制技术智能化监测与控制技术是海洋石油钻机的又一关键技术。
通过传感器的应用，海洋石油钻机可以实时监测关键参数，如温度、压力、钻孔位置等，以保证作业的安全和高效。
“海洋石油981”深水钻井平台设计与创新
“ 海洋石油 ９ ８ １ ” 深水钻 井平 台设计与创新
林瑶 生 ，粟 京 ，刘 华祥 ，晏绍枝
（ 海洋石 油工程股份有 限公 司 深水钻井船工程项 目组， 北 京 １ ０ ０ ０ １ ６）
摘
要
“ 海洋石油９ ８ １ ， ， 深水 半潜 式钻 井平 台是 我国首座 具备超 深水 作业能力的钻 井装备 ，在设计建造过程 中突
（ ５ ）电站功 率 由单 台 ３ ８ ０ ０ ｋ Ｗ 提 高到 ５ ５ ３ ０ ｋ Ｗ；
于２ ０ ０ ７年 ｌ ０月开 始 了详细 设计 和生 产 设计工 作 。当时 国际上第 六代 深水 半潜 式钻 井平 台主流 的 四种 船 型 都是 针对 我 国南 海海 域 以外 相对 较 缓和 的环 境 条件 设计 的 。为 了控制 风 险 ，经认 真 比选 ，“ 海 洋
石油 ９ ８ １ ” 平 台选择 了 Ｆ ＆Ｇ公 司 的 Ｅ ｘ Ｄ作 为设 计参 考船 型 ，但在 扩展 基本 设计 和详 细设计 阶段 ， 通 过
消化 吸收 再创 新 ，开展 了 Ｅ ｘ Ｄ 船型 大量优 化和 改进工 作 ，确 保 了“ 海 洋石 油 ９ ８ １ ” 各 项性 能指标 的成功 实现 。“ 海洋 石油 ９ ８ １ ” 平 台在 ２ ０ ０ ７年 １ Ｏ月 １ ８日签 订建 造合 同 ，２ ０ ０ ８年 ４月 ２ ８日开工建 造 ，２ ０ １ １ 年 ５月 ２ ３日举 行命 名 仪式 ，２ ０ １ １ 年 ｌ ２月 开赴南 海作 业海 域 ，经 充分 的钻 前准 备与试 运行 后于 今年 ５ 月 ９日在 南海 正式 成功 开钻 ，标志 着我 国深 水海 洋工 程装 备研 制水 平和 海洋 石油 工业“ 深 水战略 ” 迈出
位 ；钻 井系统
海洋石油981及其配套船舶
2012年5月9日，上午9点30分，“海洋石油981”深水钻井平台，司钻（钻井系统操作者）邱锐启动钻井操作系统，石油钻杆穿透幽深的海水，缓缓伸向1500米的海下。
981钻井平台在南海开钻，这是中国首次独立在南海深水区进行油气勘探开发，中国也由此成为第一个在南海自营勘探开发深水油气资源的国家。
按海洋石油工业的划分，超过1500米水深海域的油气资源被称为超深水油气，超过300米则被称为深水油气。
在981钻井平台南海开钻之前，中国海洋石油勘探开发的海上油气田的水深普遍小于300米。
981钻井平台的钻探井被称为荔湾6-1-1井，该井位于香港东南约320公里的海域。
从深圳乘坐直升机飞行大约两个小时可抵达。
海洋石油981”全景与海洋石油981钻井平台相配套的还包括一系列生产，勘探专用辅助船舶，也就是所谓的“五型六船”工程。
图为30万吨级海上浮式生产储油船“海洋石油117”，相当于一座移动的海上炼油厂，可日加工19万桶合格原油，储油能力可达200万桶原油，配有140人工作居住的上层建筑及直升机平台。
深水铺管起重船“海洋石油201”，该船是世界上第一艘同时具备3000米级深水铺管能力、4000吨级重型起重能力和DP-3级动力定位能力的船型深水铺管起重船，能在除北极外的全球无限航区作业。
深水三用工作船“海洋石油681”，是中国新一代集深海抛锚、拖拽、定位及平台供应功能于一体的高端船舶，具有对外进行消防、浮油回收功能及ROV水下机器人功能，代表国际海洋工程装备制造的最高水平。
深水工程勘探船“洋石油708”，该船集钻井、水上工程、勘探功能于一体，可以在水深3000米下勘察、可以在海底以下600米钻钻井、可以起吊150吨重物，可进行23.5米长深水海底水合物保温、保压取样等。
十二缆深水物探船“海洋石油720”，具备拖带12条8000米长采集电缆进行地震勘探作业的能力，可进行50米电缆间距的高密度地震数据采集。
由武船重工集团有限公司南通启东基地建造的海洋石油682刚刚下水就于1月14日发生进水坐底事故，后于19日被扶正。
“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
“海洋石油981”二三事
2019年4月，“海洋石油981”在南海东部海域成功完钻自投产以来的首口深水开发井。
该口井投产后，所产天然气将输送到珠海高栏终端，供应粤港澳大湾区。
“海洋石油981”专攻南海深水油田的勘探钻井、生产钻井、完井和修井作业，可以说是为开发南海油气量身定做。
它的深水半潜式钻井平台，是中国首座深水钻井平台，由中船集团为中国海洋石油总公司设计与建造。
从2006年起，历时6年建成，造价约60亿人民币。
9位院士的意见：尽快启动！时光倒流至2002年，中国新增石油产量的85%来自海洋。
20世纪70年代末，中国对于此类平台在“海洋石油981”南海开钻之前，我国只具备300米以内水深油气田的勘探、开发和生产全套能力，深水钻井能力只有505米水深。
“海洋石油981”最大作业水深3000米，最大钻井深度可达10000米。
宛如定海神针，对深海宝藏，我们不再望洋兴叹。
油海钩沉HISTROY综合报道/本刊记者 宁静远“海洋石油981”二三事. All Rights Reserved.71有过一次重大尝试。
1974年，日本开始在东海中国海域擅自进行能源勘探。
国务院和原地质矿产部随后启动“勘探三号”项目。
1983年，由上海船厂建造了最大工作水深200米、最大钻井深度6000米的“勘探三号”。
作为2.5代深水半潜式钻井平台的“勘探三号”建造历时十年，期间经历各种曲折，但它还是达到了当时的国际先进水平。
至今仍在服役的“勘探三号”很好地完成了国家赋予它的使命，也奠定了今日中国东海系列海上油气田的基础。
但是此后约20年间，中国在这个领域的技术水平一直处于退步状态，由“勘探三号”时的世界前列，一直掉落到国际第三集团。
于是，我国决心自主设计、建造世界最先进的3000米深水半潜式钻井平台，并把它作为深水海洋石油开发战略的重点“863”项目，也将其作为拥有自主知识产权的重大装备项目纳入国家重大科技专项。
2002年起，深水半潜式钻井平台项目开始孕育。
981钻井平台是什么？中国越南南海问题
981钻井平台是什么？中国越南南海问题981钻井平台是什么？中国越南南海问题海洋石油981深水半潜式钻井平台，简称“海洋石油981”，中国海油深海油气开发五型六船之一，是根据中国海洋石油总公司（简称“中海油”）的需求和设计理念，由中国船舶工业集团公司第七〇八研究所设计、上海外高桥造船有限公司承建的，耗资60亿元，中海油拥有自主知识产权，由中海油服租赁并运营管理。
2021年5月9日，“海洋石油981”在南海海域正式开钻，是中国石油公司首次独立进行深水油气的勘探，标志着中国海洋石油工业的深水战略迈出了实质性的步伐。
2021年5月，981平台”首度在西沙海域进行油气钻探。
中国海事局发布航行警告，禁止其他船只进入“海洋石油981号”钻井平台作业区域。
越南方面派出多艘海警船干扰中方钻井平台作业。
越南外交部则称，“中方981平台作业位于越南专属经济区和大陆架内”。
这在部分越南民众看来，中国在西沙海战四十周年的敏感年份启动油气勘探，是对越南的“挑衅”。
按海洋石油工业的划分，超过1500米水深的油气资源被称为超深水油气，此次在西沙海域作业的“981平台”，是中国首个可以开发超深水油气的大型设备，其最深的作业深度可达3000米，基本可以覆盖整个南海。
在拥有“981平台”之前，中国能够开采的海上油气田的水深普遍小于300米，这使得中国对于南海的许多海上油气资源没有开采能力。
而越南等国家通过同西方油气企业合作，早已在南海地区打出近2000口井，并且大部开始产油。
“981平台”的出现，打破了南海油气勘探的既有格局，使得中国有实力更加主动地站在南海油气勘探的前沿。
中国外交部称，在西沙海域的作业早在十多年前就有，但使用大型深水设备在有西南中沙海域进行油气钻探，这还是中国的第一次试水。
中国南海有四大群岛，分别是东沙群岛、中沙群岛、西沙群岛和南沙群岛。
南沙群岛是分布范围最广、岛礁数量最多的一组大群岛，国际上习惯称其为“斯普拉特利群岛”。
无数个第一造就的“海洋石油981”
无数个第一造就的“海洋石油981”作者：徐忠友来源：《科学24小时》2013年第01期2012年5月9日9时30分，是一个让许多中国人关注和铭记的时刻。
在距离香港东南方向32千米的南海荔湾6-1-1号区域，由我国自主设计、自行建造的第六代深水半潜式钻井平台“海洋石油981”的钻头在1500米深的水下徐徐探入地层。
“海洋石油981”的开钻不仅代表着我国成为第一个在南海自营勘探开发深水油气资源的国家，同时也标志着我国海洋石油工业的“深水战略”迈出了实质性的一步。
“海洋石油981”的建造背景近年来，我国能源供应与消费关系矛盾日趋突出。
2011年中国原油对外依存度达到56.3%，天然气对外依存度为21.5%，随着中国工业化进程的不断推进，预计未来油气对外依存度还将进一步提升。
而国际油价居高不下，又进一步加剧了国内油气资源供应的紧张局面。
作为重要的能源矿产和战略性资源，油气资源直接关系到国家的经济安全和政治稳定。
因此，国内迫切需要发现具有战略价值的接替性油气开发新领域。
据悉，我国陆地和海洋浅水区都经历了40～50年的勘探，勘探程度较高，发现新的大型油气接替领域已相当困难。
而南海油气资源储量丰富，可以成为我国油气的重要接替领域。
据专家们预测，整个南海盆地群石油地质资源量约在230亿至300亿吨之间，这个数字与“石油王国”沙特阿拉伯的石油储量大致相当。
但俗话说得好：“人怕出名猪怕壮。
”还没等中国对南海的石油资源进行有效开发，越南、菲律宾、马来西亚、文莱、印尼等南海周边国家就早已与埃克森-美孚、英荷壳牌等200多家西方公司在南海海域合作钻探了约1800多口油井，其中超过八成位于与我国有争议的海域。
我国在石油科技和装备制造业方面还远没有达到深海采油的技术标准，再加之南海恶劣的海况条件，严重影响了我国南海深海海域石油的开采工作。
“海洋石油981”的建造历程和结构规模为了改变这种局面，实现在我国海域深水区采油的目标，打造大型深海石油钻井平台已迫在眉睫。
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1、背景概述
1.4 中国石油工业的未来—海洋石油，从浅水走向深水
国内的深水油气蕴藏量：石油230亿至300亿吨，天然气约16万亿立方米。占中 国油气总资源量的1/3，其中70%蕴藏于深海区域。
国家层面—南海战略。胡锦涛主席在中国科学院第十六次院士大会、中国工
程院第十一次院士大会上： “发展海洋战略高技术，开发深海。”
350 m3 553 m3
燃油舱
4603 m3
淡水舱 污水舱 压载舱
1391 m3 20 m3
818900 m3
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平台简介
5.主要设备
动力系统：8台主发电机组 （每台5530KW），能 够提供强劲的动力，提 高了平台对作业环境的 适应能力和满足高负荷 钻井作业对动力的需求；
推进系统：8台推进器（每台 4600kW），动力定位 系统反应速度快，可提 供更大的抗风能力；配 备精确可靠的定位系统。
1、 背景概述
1.5湛江分公司的勘探开发潜力：
•南海北部：深水区面积约52000km2，覆盖琼东南盆地南部和珠江口盆地西部； •中央坳陷带六大凹陷：乐东/陵水/松南/宝岛/长昌/北礁； •南海中南部：更广阔的海域在等待勘探开发！
2号断层下降盘岩性-构造圈闭带 （自营）陵水13-1等
19
19
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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2、 深水钻井特点
2.1深水钻井的环境特点：
水深
➢ 随着水深增加，要长求隔钻水井管装置及设备能重力负更荷高，所需仓储空大间型大设，备作业时
间增加。
海底低温
昂贵的起下费用
深水
恶劣的作业环境
➢ 随着水深增加，环境温度会降低，海底温度低，井底高温的度可高靠，性同要时求海水的
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
Main diesel engine: Wartsila Type 12V32, 5760KW
Thruster: Eight Wartsila 4600KW， 0-600 RPM
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锚泊系统
平台简介
可在500—1500米甚至更深的海域采 取抛锚的作业方式，能大大节省燃油； 在台风季节能从容防台、减少因防台 而耽搁的作业时间，能大幅度降低防 台的作业风险和作业成本。
海洋石油—二次跨越。王宜林董事长在中海油勘探技术座谈会上：“要不断
提高对于深水领域地质条件和油藏规律的认识，努力使深水成为未来10年公司油 气生产的主战场。”
南海西部—挺进深水。谢玉洪总经理在2012年工作会议上：分公司 “十二
五”期间的三大重点工作：“天然气勘探、低品位油气藏开发、深水勘探”。
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平台简介
平台类型：深水半潜式 设计单位：Friede & Goldman, Ltd. 船籍国：中国 船级社：ABS & CCS 开建年月：2008年4月 建造厂：上海外高桥造船有限公司
最大作业水深： 3050 米 最大钻井深度：10000米 可变载荷：9000 吨 钻机提升能力：906 吨 设计抗风能力： 108节
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1、 背景概述
1.3 世界深水勘探开发的现状
自上世纪90年代以来，全球深水区块 不断被发现和开发，近年来深水勘探 开发的势头更是愈发强劲：
动力--更多的能源需求； 条件--油价高，效益好； 原因--勘探程度低； 支撑--技术发展。
（500～1500m为深水，大于1500m为超深水）
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深水钻井技术简介(981性能及 深水钻井风险)
1
2
3
平台简介
海洋石油981是一艘第六 代深水半潜式钻井平台， 具有如下特点：
1、在成熟船型的基础上做了为南中 国海作业的适应性升级； 2、具备3000米水深作业能力以及 DP3和锚泊系统两套独立的定位方 式； 3、先进的自动化设备。
4
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1.基本性能
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电子司钻
平台简介
中控室
海洋石油981电子司钻可三人同时操作，实现钻具组合的离线功能，不 占用井口时间，大大提高作业效率
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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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1、 背景概述
1.1深水的概念：
• 常规水深： ≤500m
• 深 水：500m~1500m
b.国内的深水主要集中在南海，石油蕴 藏量约在230亿至300亿吨之间，天然气蕴藏 量约16万亿立方米，占中国油气总资源量的三 分之一，其中70%蕴藏于153.7万平方公里的 深海区域。
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1、 背景概述
1.2为什么要开发深水油气：
c.随着经济的发展，中国油气对外依 存度不断提高，叩开深水油气资源的 “大门”，成为立足国内寻求油气资源 的重要战略选择。
2.2深水钻井的地质特点： 海床不稳定
➢ 海床的不稳定和大的坡度使海底极易形成滑坡和泥石流，滑坡快速沉积形成较厚、 松软、高含水未胶结的地层，对导管下入和水下井口设计及施工提出挑战。
• 超 深 水： ＞1500m
陆岸
导管架 自升式
半潜式
浮式生产系统FPSO
张力腿平台 动力定位钻井船
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13
1、 背景概述
1.2为什么要开发深水油气：
a.深水海域已成为全球油气资源的 重要接替区。近年在全球获得的重大勘 探发现中，有50％来自海洋，主要是深 水海域。
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1、 背景概述
1.2为什么要开发深水油气：
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2. 船体基本参数
平台简介
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6
3.作业环境条件
平台简介
7
7
4.存储能力
平台简介
泥浆和其它钻井液 上船体泥浆池 立柱及浮箱备用泥浆池 浮箱基油舱 浮箱盐水舱 钻井水 沉砂池 吹灰材料 水泥 般土和重晶石 浮箱其它液舱
1020 m3 2008 m3 760 m3 720 m3 2500 m3 80 m3
冷却作用对钻井液性能、固井水泥浆性能等专业要求较高。
风/浪/流等
地质因素
☻孔隙破裂压力窗口
新的钻井设备
☻浅层流
➢ 风、浪、流等环境条☻件深对井钻井装置的选择及钻井作业有新重的要钻影井响工，艺如定位
☻浅层气
系统、隔水管系统；作☻业疏前松期表要层 对钻井装置及设备能力进行校核，综合评估
。
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2、 深水钻井特点