《海洋油气钻探技术》课件介绍

海洋油气钻探技术本课程介绍海洋油气钻探核心技术与装备探讨行业最新进展与未来发展趋势课程学习目标掌握基本原理了解主流技术理解海洋钻探关键流程与技术熟悉各类钻探平台及配套设备原理应用分析发展现状掌握国内外技术水平与发展趋势海洋油气资源概述北海盆地墨西哥湾英国、挪威海域主要产区美国主要深水开发区巴西盆地南中国海超深水油气藏新发现中国近海最丰富油气区海洋油气勘探与开发现状海洋钻探历史回顾年19471首个视线外海洋平台年21962钻井船诞生年19853半潜式平台普及年42005超深水钻探突破年20205智能化钻探技术海洋钻探技术发展趋势智能化自动钻井控制系统超深水米以上水深开发3000环保化零排放钻井工艺数字化大数据驱动钻探决策海洋钻探平台类型总览固定式平台移动式平台浮式钻井平台自升式、导管架式平台自升式平台、驳船式平台半潜式平台、钻井船适用水深米适用水深米适用水深米以上5-1505-150100-3000固定式钻井平台特点结构特点典型应用场景固定于海底近海油田长期开发稳定性高大型油气藏开发适用浅海区域设备负载要求高工作水深限制波浪条件稳定海域浮式钻井平台结构左上半潜式右上钻井船左下右下张力腿平台FPSO钻井船工作原理及优势动力定位系统超深水能力全球机动性多推进器保持位置可作业水深达可自航至全球油田米3500储存能力材料设备存储空间大海洋钻探工艺流程概述前期准备勘察、定位钻井下钻、循环、控压固井套管、水泥浆注入完井射孔、测试、投产钻井前期地质勘察地震勘探船多波束测量地质取样采集海底地震资料精确绘制海底地形分析海底岩土性质钻井定位与地层选择卫星定位精度米DGPS

0.5地质结构分析圈闭、断层识别目标层选择储层参数评估钻进与井身结构设计导管段表层套管防止浅层塌陷封固浅层流体生产套管中间套管通达目的层隔离异常压力带钻井液系统类型适用条件优点缺点水基钻井液浅海常规钻井环保、成本低抑制性差油基钻井液高温高压井稳定性好处理难度大合成基钻井液深水钻井性能与环保结成本高合钻井液净化与循环装置回流槽系统钻井液从井口返回振动筛分离去除岩屑大颗粒除砂除泥器分离细小固相离心机处理微小颗粒去除下钻与提钻基本操作钻杆准备1检查、连接、吊运钻柱组装2按设计顺序连接下入井中3控制下放速度钻进操作4旋转、泵送钻井液固井技术与装备固井设备水泥浆配制固井质量评价水泥车、混合罐添加剂调节性能声波成像检测海洋井口装置主要功能支撑套管密封井内压力提供井下工具接口防止海水侵入水下井口结构导向基座井口接头悬挂器系统防喷器系统及其运行闸板式防喷器环形防喷器切断和密封井口密封任意形状钻具节流管汇控制系统控制井口压力液压动力操作井控技术井涌识别泥浆体积增加、气体侵入关井操作关闭防喷器、停泵压力平衡钻井液加重、循环控压随钻测量（）技MWD/LWD术参数参数MWD LWD井眼轨迹地层电阻率••钻头方位伽马能谱••井下压力声波测井••钻头转速密度孔隙度••数据传输泥浆脉冲•电磁波•有线钻杆•水下井口与采油树井口安装水下采油树控制模块精准对接导向基座多阀门控制系统远程操作执行单元顶驱钻井系统驱动马达钻杆连接液压系统提供旋转动力快速连接拆卸提供稳定扭矩控制系统精准参数调节定向钻井与旁通井技术井眼偏斜弯接头建立角度定向控制可控转向工具调整精确导向地质导向技术旁通钻进避开井下障碍物水平井与多分支井设计左上水平井右上多分支井左下大位移井右下复杂井轨迹深水钻井技术关键点3000m作业水深极端水压环境12推进器数量动力定位系统°5C海底温度低温防护技术30m波浪高度抗恶劣环境设计超深水钻井挑战及对策装备压力等级环境极端条件高压管汇低温水合物防护•20,000psi•防喷器巨浪补偿系统•15,000psi•套管强度提高强流应对技术•50%•技术突破方向新型耐压材料•水下处理系统•海底压缩机组•海底生产系统海底管汇海底分离单元海底增压设备连接多井生产流水下油气水分离提高流动驱动力油气井测试与投产工艺测试准备地面设备连接流动测试获取压力流量数据取样分析流体性质测定投产准备生产系统连接海洋钻探辅助支持船只左上补给船右上锚处理船左下建设船右下环保监测船海洋平台动力与通讯系统动力系统通讯系统燃气涡轮发电机卫星通信设备柴油发电机组微波通讯链路不间断电源系统海底光缆连接变频调速驱动应急无线电系统物联网及自动化钻探应用传感网络云平台遍布平台的数据采集远程数据存储分析监控中心自动化钻机实时工况监测智能钻井控制海洋钻井作业风险管理风险识别分析法HAZID风险评估概率影响矩阵风险控制预防措施实施持续监督定期安全审核钻井作业中健康及安全管理个人防护装备安全培训作业许可制度安全帽、防护镜、手套应急响应、操作规程高危作业审批流程应急预案溢油、火灾、撤离海洋环境保护措施钻前评估环境基线调查作业控制零排放钻井系统废弃物管理钻井液回收处理应急准备溢油应急设备法规与国际标准标准API钻井设备技术规范管理体系HSE健康安全环保一体化认证ISO质量管理体系要求国际海事公约海上设施安全规范海洋平台事故案例分析一典型钻探项目案例分析二项目启动1年南海荔湾气田开发20113-1勘探阶段2确认亿立方米储量1500开发钻井3口开发井，水深米231500投产成果4年产气亿立方米30先进钻井技术进展可控压力钻井智能完井微创钻井精准平衡井底压力远程控制生产参数小直径井眼技术海洋钻探装备国产化进展平台建造钻井设备国产半潜式核心装备70%65%材料技术控制系统特种材料软件国产化45%50%新材料在钻探技术中的应用超高强度钢复合材料纳米涂层深水立管材料轻质高强钻杆井下工具表面处理抗疲劳性提高减重效果显著减摩耐磨性能30%抗腐蚀性能改善使用寿命延长极端条件适应性深海油气开发的未来方向自动化升级无人平台技术数字孪生全生命周期仿真全水下工厂海底处理系统多能互补风电油气结合平台-数字化与大数据在钻探中的应用实时数据采集人工智能分析井下传感网络异常工况预警••高带宽数据传输优化钻井参数••储量动态监测地质模型构建••决策支持系统钻井轨迹规划•油气藏评价•生产优化方案•碳减排与绿色钻井技术30%减排目标年碳强度降低203085%钻井液回收率闭环系统处理效率40%能效提升智能动力管理系统20MW风电并网平台配套风力发电海洋钻探人才培养与职业规划左上实训教育右上钻井工作左下现场监督右下石油工程师行业主要企业与研发中心中国海油斯伦贝谢海洋工程研究院国内海洋开发领军企业全球最大油服公司国家级海工装备研发国内外技术发展对比技术领域国际先进水平中国现状差距分析超深水钻井米水深米水深关键装备待突35002000破智能钻井全自动控制半自动系统软件算法差距特种材料自主研发部分依赖进口高端制造能力未来挑战与研究方向极地开发低温环境适应技术水下机器人复杂作业自主执行能源转型海洋平台多能利用课程总结与展望前景展望技术创新持续推进技术核心智能化、环保化、安全化基础知识理论与实践结合。