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1、专家视点:世界超深钻井装备展望----作者:廖谟圣 时间:2009-05-26 来源:石油与装备 专家介绍:廖谟圣,上海石油天然气有限公司教授级高工。现任中国石油和石化工程研究会海洋石油和石化工程专业委员会主任。曾主持设计钻井泥浆泵、遥控海底取心钻机、浮船钻井水下设备等均先后投入生产或获部级科技成果奖等。主要著作有《海洋石油开发机器与液压技术》、《石油钻采设备?国内外技术发展水平跟踪与分析(海洋部分)》等八册,在全国性学术刊物发表技术论文120余篇,出版物共超过350万字。 廖谟圣/中国石油和石化工程研究会海洋石油和石化工程专业委员会 超深水(U
2、ltra-DepthWater,简称UDW)和超深井钻井(Ultra-DepthDrilling,简称UDD)是近十余年来海洋石油钻井不断向深水和深地层钻井而形成、用以界别普通深水和普通钻井井深的概念。一般以≥400m-≤1500m为深水,≥1500m(或5,000ft)为超深水(UDW);以钻井深度能力≥15,000ft(即4,500m)-≤25,000ft(即7,620m)为深井钻井;≥25,000ft(即≥7,620m)为超深井钻井(UDD)。 全球深水油气产量主要分布于西非、北美墨西哥湾、拉丁美洲的巴西近海、亚洲、澳洲和西欧六大海域。2006-
3、2010年深水油气产量占比例最大首推非洲(特别是西非),占40%;其次是北美(特别是墨西哥湾),占25%;其三是拉丁美洲(特别是巴西近海),占20%;亚洲占10%;西欧占3%;澳洲占2%;其他为1%。以上全球十大深水油气藏发现国合计发现油气藏储量约达135.5亿m3。 超深钻井装备主要指UDW钻井平台-船(包括勘探用UDW半潜式钻井平台和钻井船及用于钻生产井的半潜式FPS、浮船式FPSO、TLP和Spar平台上的钻井设备)和UDD钻井设备(包括UDD钻机、泥浆泵、TDS和浮式钻井专用水下设备和水面钻柱运动补偿器和张紧器等)。2006年11月统计的世界海
4、洋石油移动式钻井平台新定货和正建造的共107艘(工作水深均≥1500m的UDW半潜式钻井平台和钻井船),配套的石油钻机钻井深度能力均为≥30,000ft的超深井钻机。可见超深钻井装备的旺销。 世界UDW钻井平台(船)发展展望 A.新发展均为第6代钻井平台(船),对其特点的浅见是 第6代钻井平台(船)出现时间在2000年甚至2003年及其以后;钻井工作水深大都在10,000ft(3,048m)~12,500ft(3,810m)乃至更深;钻井深度≥35,000ft(10,668m)~40,000ft(12,200m)乃至更深;钻机为双套,单套钻
5、机主绞车功率≥5000hp~7200hp乃至更大;钻机、顶驱和泥浆泵的驱动方式多为交流变频驱动或静液驱动;立管多为竖直排列或竖、平相结合排列并有专供立管吊运的吊机(行车);动力定位系统多为DP3或更高级。 B.UDW半潜式钻井平台主要发展趋势 采用甚高强度钢和优良设计,其可变载荷与总排水量的比值将超过0.18以上,总排水量与自重的比值将超过4.0;大的甲板可变载荷(≥9,000t)和大的甲板空间;平台大多为正方形或矩形,立柱多为4-6立柱、矩形截面、无斜撑、少节点的简单外形结构,以减少建造费用和降低船体结构产生的意外事故;良好的船体安全性和抗风暴
6、能力,全球全天候的工作能力和长的自持能力;更大的工作水深:目前最深的工作水深为12,000ft(3,810m)。可预料,未来20年内将有工作水深4,000-5,000m的半潜式平台出现;装备最先进、大功率、高精度的动力定位系统(DPS-3乃至DPS-4);装备交流变频驱动或静液驱动的大功率UDD钻机(单套钻机主绞车功率≥5000hp~7200hp乃至更大);钻井深度能力≥35,000ft(10,668m)~40,000ft(12,200m)乃至更深,预计在未来20年内,钻井船的钻井深度能力将突破15,000m;具有当代最先进的浮式钻井专用设备和双井架、双套钻
7、机系统。 C.UDW钻井浮船发展趋势 采用甚高强度钢和优良的船型及结构设计,将总排水量与船总用钢量的比值进一步提高,主尺度≥长250m×宽38m×型深18m;船具有良好的安全性(船为双船壳)和抗风暴能力,全球、全天候的工作能力和长的自持能力;甲板可变载荷≥2万t,船主机功率≥5万hp;设计工作水深≥10,000ft~12,000ft(3,658m),预料在未来20年内工作水深将达4,000~5,000m(13,120ft~16,400ft);装备最先进、大功率、高精度的动力定位系统(DPS-3乃至DPS-4);装备交流变频驱动或静液驱动的大功率超
8、深井钻机(单套钻机主绞车功率≥5000hp~7200