深水钻井平台钻机选型与优化研究

针对深水钻井平台的钻机选型及布局优化问题,首先对深水钻井系统的组成以及特点进行分析,对其组成设备分别进行选型研究。在此基础上,使用分解-协调理论,根据钻井系统布局优化的基本目标和原则,对其布局优化问题进行研究,为深水钻井平台钻机系统的选型和布局优化奠定基础。研究表明:钻井系统主要由四部分组分,分别是井架、钻柱补偿、张进系统以及隔水管,在进行设备选型的过程中,需要根据深海作业区域的特点进行选择;由于深水钻井平台对安全性的要求较高,所以在进行布局优化的过程中,推荐使用分解-协调方法中的主从型分解设计方法。     

深水隔水管系统钻井作业工况模拟分析

在钻前阶段，通过对南中国海深水海域半潜式钻井平台深水隔水管系统的钻井作业工况进行模拟，完成了对隔水管系统的轴向动力分析、连接条件下的作业能力和涡激振动等分析，得出了钻井平台安全作业工况条件和应急响应条件，以及在极端工况下的应对措施，对于隔水管系统设计、识别和规避钻井作业风险具有一定的借鉴意义。     

在役模块钻机分流器升级改造可行性分析

浅层气通常埋深较浅、释放速度快,钻井作业一旦钻遇浅层气易发生溢流井喷事件,发生溢流时通常采用分流器进行分流、疏导。渤海部分在役时间较长的海洋石油平台钻机,未考虑分流器安装的要求。通过对分流器选型、安装空间、安装方式以及导流管线的布置方案设计,确定浅层气区油田模块钻机分流器安装可行性方案,解决海洋平台空间小、甲板设备多、钻修机设备空间小等问题,为海洋平台钻机浅层气区钻井作业提供安全保障。     

海外某深水井表层导管下沉原因分析及井口稳定性研究

深水钻井具有水深、温度低、海床不稳定、海底潜流大、海底浅层地层松软等难点,而深水表层导管的下入方式和深度,是建立水下井口和确保后续钻井作业正常进行的基础,如何克服这些挑战并确保表层导管顺利下入是深水钻井必须克服的难题之一。海外深水钻井作业具有日费率高、海洋环境复杂和作业风险大等特点,因此必须选择安全可靠的表层导管下入方式和对井口稳定性进行研究。表层导管喷射下入法是一种能有效解决深水浅层钻井难题的技术,但表层导管下沉和井口失稳是深水钻井作业中的最大风险之一,完善的表层导管入泥设计和水下井口稳定性成为钻井部分的重要环节。海外某第一口深水S井钻井过程发生井口下沉,通过开展表层导管入泥深度设计及井口稳定性校核研究,显著降低了后续井口下沉作业风险,提高了项目的经济效益,有较好的推广应用价值。     

深水钻井隔水管可靠性研究

深水钻井隔水管是连接海底井口和钻井平台的重要部件,其主要功能是提供井口防喷器与钻井平台之间的泥浆往返通道,支持辅助管线,引导钻具,作为下放与撤回井口防喷器组的载体.隔水管可靠性关系到整个钻井作业的顺利完成,甚至整个钻井平台的安全.建立了深水钻井隔水管连接模式和悬挂模式下的力学分析模型,识别了隔水管系统在不同作业模式下的限制准则;分别进行了连接作业窗口、下放与回收作业窗口、硬悬挂作业窗口和软悬挂作业窗口分析,并建立隔水管系统作业可靠性分析方法;以隔水管疲劳为研究对象,介绍隔水管波激疲劳和涡激疲劳分析方法,建立隔水管综合疲劳寿命及其可靠性分析模型:考虑失效概率和失效后果建立隔水管失效风险矩阵,形成一套深水钻井隔水管完整性管理方案,主要包括风险分析、基于风险的检测及监测和隔水管完整性管理3部分.相关研究成果为隔水管可靠性评估、海上钻完井作业和隔水管完整性管理提供参考,同时也为进一步丰富隔水管规范的组织机构提供参考.     

第十届中国国际石油石化技术装备展览会在京举办

【本刊讯】 我国海洋工程装备制造业标志性工程，世界第六代3000米深水半潜式钻井平台，经过10个月的坞内搭载总装，2月26日在上海外高桥造船有限公司出坞。该钻井平台堪称海洋工程领域的“航空母舰”，将用于南海深水油田的勘探钻井、生产钻井、完井和修井作业，拥有者为中国海洋石油总公司。     

南海油田将配置国产航母级钻井平台 世界第六代深水半潜式钻井平台在上海出坞

【本刊讯】(特约记者顾定槐)我国海洋工程装备制造业标志性工程,世界第六代3000米深水半潜式钻井平台,经过10个月的坞内搭载总装,2月26日在上海外高桥造船有限公司出坞。该钻井平台堪称海洋工程领域的航空母舰,将用于南海深水油田的勘探钻井、生产钻井、完井和修井作业,拥有者为中国海洋石油总公司。     

基于PERT和JSA的深水无隔水管钻井作业风险评估

深水钻井作业面临复杂恶劣的环境条件和地质条件,极易发生各种事故,面对当前行业降本增效的需求,基于系统安全理论和运筹学方法,提出结合计划评审技术(PERT)和工作安全分析(JSA)的深水钻井作业风险评估体系,对保障深水钻井作业的安全高效开展有重要意义。结合南海某深水钻井作业程序进行实例分析,结果表明,钻井作业关键路线为:钻前准备→组合一次钻进钻具→一次钻进→组合下套管→套管固井→侯凝和起钻→二次钻进→二次起钻→试采作业→弃井打水泥塞。高风险作业单元中钻前准备和一次钻进阶段所占比重较大,高风险危害包括导管下沉、钻遇浅层气井喷、形成水合物堵塞、台风应急解脱失败、DP定位失效和燃烧爆炸等,应重点关注并采取风险控制措施。     

一种自动化钻机机具协同作业优化办法

自动化钻机在石油钻采行业应用广泛,但自动化机具在钻井作业中的效率依旧有待提升。通过对宏华7000 m自动化钻机的研究,并与常规ZJ70DB钻井作业流程及工效进行比对,针对各机具作业间歇产生的空白工况,以更改PLC程序和增加控制画面的方式,在保证安全性的前提下对自动化钻机各机具间协同作业的流畅性进行优化,进一步提升自动化钻机在整个钻井工况中的运行效率,具有更好的经济性。     

一种钻屑处置配套的钻井平台改造方法探讨

针对浅海部分油田钻完井废弃物全过程“零排放”的现场处置难题，采用自升式钻井平台整体升级改造后安装现场减量设备的方法，形成具备全过程“零排放”作业能力的平台。通过详细理论校核方法，依据油田钻完井设计确定设备选型参数，根据“零排放”作业重点环节要求，通过引进先进工艺并进行适应性改造的方法，结合钻井平台空间、结构及设备布置情况，以海上某油田全回收项目为例，详细设计形成一套完整的浅海钻井平台废弃物全回收改造技术。结果表明，用该方法升级改造的钻井平台能够最大程度实现安全、环保、经济地进行全回收作业，获得了比较满意的效果。     

石化产业掘金蓝色经济

2012年,国务院批复多个省份海洋经济区划,国家加大对海洋油气业、海洋工程装备制造业、海洋生物、船舶等海洋工业的扶持力度,海洋经济成为石油和化工行业新的经济增长点. 2012年5月9日,我国首座自主设计、建造的的第六代半潜式深水钻井平台"海洋石油981"在南海荔湾6-1区域1500米深的水下首钻成功,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"主要用于南海深水油田的勘探钻井、生产钻井、完井和修井作业.该平台的成功建造和使用,填补了我国在深水钻井特大型装备项目上的空白.     

全球深水钻井装置发展及市场现状

截至2006年7月初,全球有103座深水半潜式钻井平台和33艘深水钻井船,它们主要分布于美国墨西哥湾、北海、巴西和西非海域.全球只有26家公司有能力从事深水钻井,其中美国公司最多,它们所拥有的深水钻井装置占全球总数的约70%.随着技术的进步,半潜式钻井平台和钻井船不断更新换代,额定作业水深和钻深能力相应增大.当前的钻井水深纪录和海上钻井井深纪录已分别达到3051米和10421米.半潜式钻井平台的钻深能力在6000～11430米,深水钻井船的钻深能力在5000～11887米.这两种在建钻井装置的钻深能力分别达到9000米或超过万米,并都采用动力定位方式.目前,国际市场上深水钻井装置供不应求,利用率接近或达到100%,最高日费已突破50万美元.国内的石油公司现在还没有深水钻井装置,这严重制约着我国三大石油公司进军深海的步伐,应引起有关部门的高度重视.     

7000m自动化钻机应用与建议

为推进石油钻井工程服务的标准化、专业化、机械化和信息化建设,降低现场操作人员劳动强度,中国石油集团渤海钻探工程有限公司配套了7000 m自动化钻机。该钻机通过管柱自动化处理设备和双司钻智能控制平台,实现钻井管柱的自动化作业,通过油田现场试验及设备的改进能够满足钻井工艺和安全生产的需求,达到了国内同类产品的领先水平。     

深水地平线事故后国外标准改进及对我国标准化工作的启示

2010年英国石油(BP)公司在墨西哥湾的Macondo深水井发生井喷爆炸事故,导致"深水地平线"钻井平台倾覆沉没。介绍了事故后美国政府、国际标准化组织(ISO)、国际钻井承包商协会(IADC)、美国石油学会(API)和欧洲国家石油天然气行业协会对监管政策法规、标准规范再认识,并制修订深水钻井相关标准规范情况,包括深水井设计及建井工艺、井控设备、井喷失控应急救援计划、应急封堵装置、救援井等方面内容。梳理分析了国外相关行业标准规范制修订及关键技术点改进;简述了国内深水钻井标准规范的需求和进展,提出了我国制定深水油气开发监管政策、制修订深水钻井、井控及应急救援相关标准规范建议。     

绞车风机故障应急处理一例

钻井行业日益国际化,电动钻机,作为目前较先进的钻井设备,在钻井行业中得到广泛应用。由于钻井环境的艰苦和恶劣性,电动钻机难免会出现故障。以70D 电动钻机为例,说明在绞车电机的一台风机出现故障时,如何用单电机继续进行钻井作业。     

深水浅层钻井作业风险及应对措施

深水浅层钻井作业主要是指下入隔水管和防喷器组之前,海水开路钻进的一开、二开两个井段,由于深水海域存在土质结构松软、海床不稳定、浅部断层发育较多等特点,钻井作业前需要结合井场调查调查资料对浅层作业风险进行逐一甄别,并及时制定预防和应对措施。文章针对南中国海深水海域常见的古河道/古水道、浅部断层、天然气水合物、浅层气等地质灾害风险,结合已钻深水井的作业经验,对浅层风险进行分类阐述,并制定相应的预防和应对措施。     

美国油气钻井业发展的新特点与启示建议

美国油气钻井业因页岩油气革命而独具特色,呈现一些新特点.随着致密油的大开发,美国油井钻井数重新超过气井钻井数;因页岩油气的大开发,水平井钻井工作量远超直井.工厂化作业日益盛行,成为钻井提速提效的重要手段.钻机迎来新建潮,工厂化作业钻机成为新建的主流.大型陆地钻井承包商因积极参与页岩油气的开发而做大做强,成为页岩油气钻井和发展陆地钻机的主力军.技术服务公司与钻井承包商结成战略联盟,提升总承包实力.为高效开发页岩油气,少数独立石油公司拥有自己的钻井公司和实实在在的一体化优势.随着高新技术和个性化技术的发展,水平井两个井段或三个井段“一趟钻”成为新趋势.针对我国油气钻井业的现状和技术需求,提出加快发展工厂化作业钻机,推行工厂化作业;大力发展自动化钻机;鼓励钻探公司发展自己的钻机品牌;发展个性化钻头、钻井液等个性化技术,加快发展旋转导向钻井技术;探索推行总承包模式,实现甲乙方共赢和综合效益最大化.     

全球海洋钻井平台市场现状及发展趋势

2008年金融危机爆发,全球石油需求下降,油价大幅下跌.在资金短缺和利润空间下降的压力下,石油公司逐步缩减了海洋油气上游投资,海洋钻井作业量大幅减少,从而导致许多浅水及中深水钻井平台闲置,日费率相应下降.同时,新一轮建造平台的高峰加剧了这种市场低迷的情况,并加快了平台的更新换代.随着油价的回升,各大石油公司加大了海洋油气上游投资的力度,浅海和中深海平台市场出现回暖的迹象.深水钻井平台受金融危机影响较小,市场需求一直保持旺盛.适合深水、超深水和极地等恶劣环境的钻井平台是未来海洋钻井平台市场发展的一个主要趋势.我国在这方面的钻井装备水平仍比较落后,适合深海和极地钻井平台的工艺技术仍处于起步阶段,应充分发挥后发优势,适时进入深海、超深海和极地油气勘探开发领域.     

巴西计划投资50亿美元开发深水石油

巴西政府宣布说,由于不断上涨的燃料价格推进了对钻井设备的需求,巴西政府计划至少耗资50亿美元来开发深水石油发现、建造新油轮以及租借钻机。     

真空技术在钻井平台生活污水收集中的应用

污水真空收集系统是利用真空作为动力源将污水通过真空管线输送、收集至污水处理装置后经过处理达标而排放的污水收集系统。针对JU2000E自升式钻井平台,比较分析生活污水收集系统的方案,介绍EVAC真空集污系统的工作原理、系统组成、设计选型和注意事项,为今后钻井平台建造在排污收集系统的设计与选型提供参考。