深海油气资源开发技术(平台)的国内外现状与发展

Spar台是一种新型的深海采油平台，它 的特点是结构尺度大，吃水深，在深水 环境中运动稳定，特别适合于深水和超 深水作业, 工作水深可以达到3 000m。 全球已经建成17座Spar平台，其中经典 式3座，桁架式14座，蜂巢式1座。除1座 在马来西亚外，其余均安装于墨西哥湾。
半潜式平台


目前世界上共有半潜式平台约200座，主 要分布于北海、墨西哥湾以及巴西。 二十一世纪初至今，相继诞生了第五代 和第六代半潜式钻井平台。这一时期的 半潜式平台除了作业和钻井水深的增加 以外，还使用了动力定位，更加优化的 平台结构，配备了自动化作业设备，能 够适应极其恶劣的海洋环境。
自升式钻井平台
自升式钻井平台带有能够自由升降的桩腿， 作业时桩腿下伸到海底，站立在海床上，利 用桩腿托起船壳，并使船壳底部离开海面一 定的距离，工作水深约100米。
半潜式钻井平台
半潜式钻井平台的工 作水深可达到3000m； 抗风暴能力强，稳定 性和安全性高，因此 能够适应恶劣的海上 条件。
钻井船
各类生产平台特征
二.国内深海油气资源开发技术 （平台）现状
我国深海油气资源现状 经初步估计，整个南海的石油地质储量 大致在230亿~300亿吨之间，属于世界 四大海洋油气聚集中心之一，有“第二 个波斯湾”之称。 已探明的石油储量有55. 2亿吨，天然气 储量有12万亿m3。
我国深海油气开发技术(平台) 现状
2.深水采油平台的发展趋势
2.深水采油平台 拥有3000m水深钻井平台的同时，应该 配套相应的油气生产平台。 相对于半潜式平台和Spar平台，TLP平台 具有如下优势: ①适用水深范围为200~2500 m，在 600~1500 m间竞争力较强。
2.深水采油平台的发展趋势
②可使用干井口，适用于采油平台。 ③维护费用较低。 ④运动性能好，抗恶劣环境作用能力强。 ⑤平台尺度小，可移动，海上安装方便。 因此，TLP平台最适合我国的南海海域， 应该大力发展此类平台。
油气资源分布图
“三湾、两海、两湖”和巴西海域

“三湾”，即波斯湾、墨西哥湾和几内
亚湾


“两海”即北海和南海
“两湖”即里海和马拉开波湖
墨西哥湾和波斯湾油气生产


2003年，墨西哥湾60%以上的石油和 29%的天然气产量来自深水油藏，石油 产量近100万桶/日。 目前美国石油产量的30 %、天然气产量 的23%来自墨西哥湾。 波斯湾平均每个油田储量达3.5亿吨以 上开采条件也十分优越，油井多为自喷 井。 目前波斯湾海域石油年产量保持在2.1 亿~2.3亿吨。 波斯湾地区石油出口量占世界的60%以 上，是世界最大的石油输出地。
浮式生产储油船(FPSO)



浮式生产储油船是四类平台中唯一拥有储油功能的平 台，同时在承载能力和机动性上有绝对的优势，工作 水深可达3000m. 具有储油能力大,并可以将采集的油气进行油水气分离, 处理含油污水、发电、供热、原油产品的储存和外输 等功能,被誉为“海上加工厂”，已成为当今海上石油 开发的主流方式. 浮式生产储油船方面，韩国有整体设计的实践，能制 造出工作水深更深和储油能力更大的浮式生产储油船， 大型油轮的建造水平也是世界领先。
四类主要生产平台 （从左至右：TLP，SPAR，Semi-FPS，FPSO）
生产平台应用情况



浮式生产储油船和半潜式生产平台是主 流，分别占总比例的53%和16%。 浮式生产储油船现役数量为148艘，其中 新建数量为56艘。 张力腿平台数量不多，全球只有24座。 Spar生产平台全球共计17座，基本都在 美国墨西哥湾运营，只有1座在马来西亚。
巴西海域油气生产


2006年，巴西拥有石油储量122亿桶，紧 随委内瑞拉之后，位居南美洲第二，主 要分布在巴西东南部海域坎坡斯和桑托 斯盆地。巴西海域勘探区块的65%水深 超过400米。 目前，巴西拥有原创领先的深水油气勘 探开发一体化技术，已经成为全球深水 油气勘探开发的佼佼者。
3.国外深海油气开发技术（平 台）现状
深海油气资源开发技术（平台） 的国内外现状与发展
报告人：XXX XX年XX月XX日
引言

全球陆地和浅海经过长期的勘探开发，重大油
气发现的数量已越来越少，规模越来越小

海洋，被誉为“蓝色国土”，蕴藏着丰富石油、
天然气和天然气水合物等矿产资源

近海油气资源已不能满足需求，油气勘探开发
向深水发展的趋势越来越迫切
三. 深海油气开发技术(平台)的 发展趋势
1.
深水钻井平台 “海洋石油981”半潜式钻井平台的建成 投产，使我国达到了深海钻井平台的先 进水平. 从目前最先进的第六代半潜式钻井平台 的技术特点来看，发展趋势是:1.深水钻井平台的发展趋势
①工作水深不断增加。目前半潜式平台海 洋钻探的最大作业水深已经超过3000m， 据专家估计，在未来的20年内，半潜式 平台的作业水深将达到4000~5000m。 ②平台结构优化，可变荷载增大。 ③配备能力更强的钻机。 ④安装更高性能的动力定位系统。
海洋平台是海洋工程的重要装备，是指 一种海上大型结构件，通常用于装载钻 井和(或)抽提油气所需的人工和机械设备 结构总称，包括 钻井平台 生产平台
3.1钻井平台
主流钻井装备： 自升式钻井平台 半潜式钻井平台 各类油气钻井平台的比例 钻井船 截至2014年1月，全球共有1102座钻井 平台，其中自升式637座、半潜式246座、 钻井船168条。



北海和中国南海油气生产



北海海域石油储量134亿桶，天然 气176.9万亿立方英尺。 挪威拥有北海石油产量的57 %， 英国占30 % 。挪威与荷兰的天 然气产量占北海天然气产量的四 分之三。 北海海域石油产量及其增长速率， 一直居各海域之首。
我国南海地区的探明石油储量约为70亿桶，日产量已经 达到了250万桶；天然气储量很可能相当于石油的两倍。
“海洋石油981”全景及位置
“海洋石油981”的6个“世界首次”





首次采用南海200年一遇的环境参数作为设计条件 能力 首次采用3000米水深范围DPS3动力定位、1500米 水深范围锚泊定位的组合定位系统 首次突破半潜式平台可变载荷9000吨 首次成功研发超高强度R5级锚链 首次在船体的关键部位系统地安装了传感器监测 系统 首次采用了最先进的本质安全型水下防喷器系统
钻井船的机动性更高， 大幅提高了工作效率， 同时工作水深也能达 到3000m，钻井船的 稳定性相对较差，需 要较为稳定的海上条 件。
不同钻井平台工作水深
自升式钻井平台活跃于近海海域 半潜式钻井平台和钻井船适合于深海钻井
3.2 生产平台
国外发展了多种类型的深海平台系统， 主要包括张力腿平台 (TLP)、深吃水立柱 式平台(Spar) 、大型多功能半潜式平台 (Semi-FPS) 和浮式生产储油船（FPSO）。


从海上平台设计上来看，我国海上平台 设计在浮式生产储油船的研发方面有所 突破，但整体还是比较薄弱，大多数前 期概念设计和基础设计均需从国外购买。 从海上平台制造来看，我国已经能制造 部分海上平台，但大部分国内企业的海 上平台制造集中在中低端水平，具备制 造高端海上平台的企业较少。
“海洋石油981”
提纲
一． 二． 三．
国外深海油气资源开发技术（平台）现状 国内深海油气资源开发技术（平台）现状 深海油气开发技术（平台）的发展趋势
一.国外深海油气资源开发技术 （平台）现状
1. 2. 3.
世界深海油气资源分布 世界深海油气生产情况
国外深海油气开发技术（平台）现状
1.世界深海油气资源分布
据《油气杂志》统计， 全球石油探明储量为1757亿吨，天然气 探明储量173万亿立方米。 全球海洋石油资源量约为1350亿吨，探 明储量约为380亿吨； 海洋天然气资源量约为140万亿立方米， 探明储量约为40万亿立方米。
2012年5月9日上午9点38分，中国首座 代表当今世界最先进水平的第六代半潜 式深水钻井平台“海洋石油981”的钻头 在南海荔湾6-1区域1500米深的水下探入 地层。 这是中国石油公司首次独立进行深水油 气开发，标志着中国海洋石油工业的 “深水战略”由此迈出了实质性的一步。

“海洋石油981”



“海洋石油981”由中国海洋石油总公司和中国船舶集 团公司共同研制完成的。 平台设计自重30670吨、长度为114米、宽度为79米， 从船底到钻井架顶高度为136米，其中电缆总长度900 公里，总造价近60亿元。 具有勘探、钻井、完井与修井作业等多种功能，最大 作业水深3000米，钻井深度可达10000米，甲板最大 可变载荷达9000吨，能同时容纳160人工作。 该平台可在中国南海、东南亚、西非等深水海域作业， 设计使用寿命30年。
张力腿平台 (TLP)



TLP平台可以避免结构和波浪的 主频率发生共振，有着优良的 动力性能。 TLP平台总体性能优异，深水平 台的工作水深可以达到1000m。 费用随着平台规模不同差别较 大，大型平台投资一般在5亿～ 7亿美元（包括立管），小型平 台投资一般在1亿～2亿美元。
Spar平台

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