《海洋油氣鉆探技術(shù)》課件介紹

海洋油氣鉆探技術(shù)本課程介紹海洋油氣鉆探核心技術(shù)與裝備探討行業(yè)最新進(jìn)展與未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)課程學(xué)習(xí)目標(biāo)掌握基本原理理解海洋鉆探關(guān)鍵流程與技術(shù)原理了解主流技術(shù)熟悉各類鉆探平臺(tái)及配套設(shè)備應(yīng)用分析發(fā)展現(xiàn)狀掌握國(guó)內(nèi)外技術(shù)水平與發(fā)展趨勢(shì)海洋油氣資源概述北海盆地英國(guó)、挪威海域主要產(chǎn)區(qū)墨西哥灣美國(guó)主要深水開發(fā)區(qū)南中國(guó)海中國(guó)近海最豐富油氣區(qū)巴西盆地超深水油氣藏新發(fā)現(xiàn)海洋油氣勘探與開發(fā)現(xiàn)狀全球海洋石油產(chǎn)量(百萬(wàn)桶/日)全球海洋天然氣產(chǎn)量(萬(wàn)億立方英尺/年)海洋鉆探歷史回顧11947年首個(gè)視線外海洋平臺(tái)21962年鉆井船誕生31985年半潛式平臺(tái)普及42005年超深水鉆探突破52020年智能化鉆探技術(shù)海洋鉆探技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)智能化自動(dòng)鉆井控制系統(tǒng)超深水3000米以上水深開發(fā)環(huán)?；闩欧陪@井工藝數(shù)字化大數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)鉆探?jīng)Q策海洋鉆探平臺(tái)類型總覽固定式平臺(tái)自升式、導(dǎo)管架式平臺(tái)適用水深：5-150米移動(dòng)式平臺(tái)自升式平臺(tái)、駁船式平臺(tái)適用水深：5-150米浮式鉆井平臺(tái)半潛式平臺(tái)、鉆井船適用水深：100-3000米以上固定式鉆井平臺(tái)特點(diǎn)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)固定于海底穩(wěn)定性高適用淺海區(qū)域工作水深限制典型應(yīng)用場(chǎng)景近海油田長(zhǎng)期開發(fā)大型油氣藏開發(fā)設(shè)備負(fù)載要求高波浪條件穩(wěn)定海域浮式鉆井平臺(tái)結(jié)構(gòu)左上：半潛式右上：鉆井船左下：FPSO右下：張力腿平臺(tái)鉆井船工作原理及優(yōu)勢(shì)動(dòng)力定位系統(tǒng)多推進(jìn)器保持位置超深水能力可作業(yè)水深達(dá)3500米全球機(jī)動(dòng)性可自航至全球油田儲(chǔ)存能力材料設(shè)備存儲(chǔ)空間大海洋鉆探工藝流程概述前期準(zhǔn)備勘察、定位鉆井下鉆、循環(huán)、控壓固井套管、水泥漿注入完井射孔、測(cè)試、投產(chǎn)鉆井前期地質(zhì)勘察地震勘探船采集海底地震資料多波束測(cè)量精確繪制海底地形地質(zhì)取樣分析海底巖土性質(zhì)鉆井定位與地層選擇衛(wèi)星定位DGPS精度0.5米地質(zhì)結(jié)構(gòu)分析圈閉、斷層識(shí)別目標(biāo)層選擇儲(chǔ)層參數(shù)評(píng)估鉆進(jìn)與井身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)導(dǎo)管段防止淺層塌陷表層套管封固淺層流體中間套管隔離異常壓力帶生產(chǎn)套管通達(dá)目的層鉆井液系統(tǒng)類型適用條件優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)水基鉆井液淺海常規(guī)鉆井環(huán)保、成本低抑制性差油基鉆井液高溫高壓井穩(wěn)定性好處理難度大合成基鉆井液深水鉆井性能與環(huán)保結(jié)合成本高鉆井液凈化與循環(huán)裝置回流槽系統(tǒng)鉆井液從井口返回振動(dòng)篩分離去除巖屑大顆粒除砂除泥器分離細(xì)小固相離心機(jī)處理微小顆粒去除下鉆與提鉆基本操作1鉆桿準(zhǔn)備檢查、連接、吊運(yùn)2鉆柱組裝按設(shè)計(jì)順序連接3下入井中控制下放速度4鉆進(jìn)操作旋轉(zhuǎn)、泵送鉆井液固井技術(shù)與裝備固井設(shè)備水泥車、混合罐水泥漿配制添加劑調(diào)節(jié)性能固井質(zhì)量評(píng)價(jià)聲波成像檢測(cè)海洋井口裝置水下井口結(jié)構(gòu)導(dǎo)向基座井口接頭懸掛器系統(tǒng)主要功能支撐套管密封井內(nèi)壓力提供井下工具接口防止海水侵入防噴器系統(tǒng)及其運(yùn)行閘板式防噴器切斷和密封井口環(huán)形防噴器密封任意形狀鉆具控制系統(tǒng)液壓動(dòng)力操作節(jié)流管匯控制井口壓力井控技術(shù)井涌識(shí)別泥漿體積增加、氣體侵入關(guān)井操作關(guān)閉防噴器、停泵壓力平衡鉆井液加重、循環(huán)控壓隨鉆測(cè)量（MWD/LWD）技術(shù)MWD參數(shù)井眼軌跡鉆頭方位井下壓力鉆頭轉(zhuǎn)速LWD參數(shù)地層電阻率伽馬能譜聲波測(cè)井密度孔隙度數(shù)據(jù)傳輸泥漿脈沖電磁波有線鉆桿水下井口與采油樹井口安裝精準(zhǔn)對(duì)接導(dǎo)向基座水下采油樹多閥門控制系統(tǒng)控制模塊遠(yuǎn)程操作執(zhí)行單元頂驅(qū)鉆井系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)馬達(dá)提供旋轉(zhuǎn)動(dòng)力鉆桿連接快速連接拆卸液壓系統(tǒng)提供穩(wěn)定扭矩控制系統(tǒng)精準(zhǔn)參數(shù)調(diào)節(jié)定向鉆井與旁通井技術(shù)井眼偏斜彎接頭建立角度定向控制可控轉(zhuǎn)向工具調(diào)整精確導(dǎo)向地質(zhì)導(dǎo)向技術(shù)旁通鉆進(jìn)避開井下障礙物水平井與多分支井設(shè)計(jì)左上：水平井右上：多分支井左下：大位移井右下：復(fù)雜井軌跡深水鉆井技術(shù)關(guān)鍵點(diǎn)3000m作業(yè)水深極端水壓環(huán)境12推進(jìn)器數(shù)量動(dòng)力定位系統(tǒng)5°C海底溫度低溫防護(hù)技術(shù)30m波浪高度抗惡劣環(huán)境設(shè)計(jì)超深水鉆井挑戰(zhàn)及對(duì)策裝備壓力等級(jí)高壓管匯：20,000psi防噴器：15,000psi套管強(qiáng)度：提高50%環(huán)境極端條件低溫水合物防護(hù)巨浪補(bǔ)償系統(tǒng)強(qiáng)流應(yīng)對(duì)技術(shù)技術(shù)突破方向新型耐壓材料水下處理系統(tǒng)海底壓縮機(jī)組海底生產(chǎn)系統(tǒng)海底管匯連接多井生產(chǎn)流海底分離單元水下油氣水分離海底增壓設(shè)備提高流動(dòng)驅(qū)動(dòng)力油氣井測(cè)試與投產(chǎn)工藝測(cè)試準(zhǔn)備地面設(shè)備連接流動(dòng)測(cè)試獲取壓力流量數(shù)據(jù)取樣分析流體性質(zhì)測(cè)定投產(chǎn)準(zhǔn)備生產(chǎn)系統(tǒng)連接海洋鉆探輔助支持船只左上：補(bǔ)給船右上：錨處理船左下：建設(shè)船右下：環(huán)保監(jiān)測(cè)船海洋平臺(tái)動(dòng)力與通訊系統(tǒng)動(dòng)力系統(tǒng)燃?xì)鉁u輪發(fā)電機(jī)柴油發(fā)電機(jī)組不間斷電源系統(tǒng)變頻調(diào)速驅(qū)動(dòng)通訊系統(tǒng)衛(wèi)星通信設(shè)備微波通訊鏈路海底光纜連接應(yīng)急無(wú)線電系統(tǒng)物聯(lián)網(wǎng)及自動(dòng)化鉆探應(yīng)用傳感網(wǎng)絡(luò)遍布平臺(tái)的數(shù)據(jù)采集云平臺(tái)遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)存儲(chǔ)分析自動(dòng)化鉆機(jī)智能鉆井控制監(jiān)控中心實(shí)時(shí)工況監(jiān)測(cè)海洋鉆井作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)管理風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別HAZID分析法風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估概率影響矩陣風(fēng)險(xiǎn)控制預(yù)防措施實(shí)施持續(xù)監(jiān)督定期安全審核鉆井作業(yè)中健康及安全管理個(gè)人防護(hù)裝備安全帽、防護(hù)鏡、手套安全培訓(xùn)應(yīng)急響應(yīng)、操作規(guī)程作業(yè)許可制度高危作業(yè)審批流程應(yīng)急預(yù)案溢油、火災(zāi)、撤離海洋環(huán)境保護(hù)措施鉆前評(píng)估環(huán)境基線調(diào)查作業(yè)控制零排放鉆井系統(tǒng)廢棄物管理鉆井液回收處理應(yīng)急準(zhǔn)備溢油應(yīng)急設(shè)備法規(guī)與國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)API標(biāo)準(zhǔn)鉆井設(shè)備技術(shù)規(guī)范HSE管理體系健康安全環(huán)保一體化ISO認(rèn)證質(zhì)量管理體系要求國(guó)際海事公約海上設(shè)施安全規(guī)范海洋平臺(tái)事故案例分析一典型鉆探項(xiàng)目案例分析二1項(xiàng)目啟動(dòng)2011年南海荔灣3-1氣田開發(fā)2勘探階段確認(rèn)1500億立方米儲(chǔ)量3開發(fā)鉆井23口開發(fā)井，水深1500米4投產(chǎn)成果年產(chǎn)氣30億立方米先進(jìn)鉆井技術(shù)進(jìn)展可控壓力鉆井精準(zhǔn)平衡井底壓力智能完井遠(yuǎn)程控制生產(chǎn)參數(shù)微創(chuàng)鉆井小直徑井眼技術(shù)海洋鉆探裝備國(guó)產(chǎn)化進(jìn)展平臺(tái)建造國(guó)產(chǎn)半潛式：70%鉆井設(shè)備核心裝備：65%控制系統(tǒng)軟件國(guó)產(chǎn)化：50%材料技術(shù)特種材料：45%新材料在鉆探技術(shù)中的應(yīng)用超高強(qiáng)度鋼深水立管材料抗疲勞性提高30%抗腐蝕性能改善復(fù)合材料輕質(zhì)高強(qiáng)鉆桿減重效果顯著使用壽命延長(zhǎng)納米涂層井下工具表面處理減摩耐磨性能極端條件適應(yīng)性深海油氣開發(fā)的未來(lái)方向自動(dòng)化升級(jí)無(wú)人平臺(tái)技術(shù)數(shù)字孿生全生命周期仿真全水下工廠海底處理系統(tǒng)多能互補(bǔ)風(fēng)電-油氣結(jié)合平臺(tái)數(shù)字化與大數(shù)據(jù)在鉆探中的應(yīng)用實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集井下傳感網(wǎng)絡(luò)高帶寬數(shù)據(jù)傳輸儲(chǔ)量動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)人工智能分析異常工況預(yù)警優(yōu)化鉆井參數(shù)地質(zhì)模型構(gòu)建決策支持系統(tǒng)鉆井軌跡規(guī)劃油氣藏評(píng)價(jià)生產(chǎn)優(yōu)化方案碳減排與綠色鉆井技術(shù)30%減排目標(biāo)2030年碳強(qiáng)度降低85%鉆井液回收率閉環(huán)系統(tǒng)處理效率40%能效提升智能動(dòng)力管理系統(tǒng)20MW風(fēng)電并網(wǎng)平臺(tái)配套風(fēng)力發(fā)電海洋鉆探人才培養(yǎng)與職業(yè)規(guī)劃左上：實(shí)訓(xùn)教育右上：鉆井工作左下：現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)督右下：石油工程師行業(yè)主要企業(yè)與研發(fā)中心中國(guó)海油國(guó)內(nèi)海洋開發(fā)領(lǐng)軍企業(yè)斯倫貝謝全球最大油服公司海洋工程研究院國(guó)家級(jí)海工裝備研發(fā)國(guó)內(nèi)外技術(shù)發(fā)展對(duì)比技術(shù)領(lǐng)域國(guó)際先進(jìn)水平中國(guó)現(xiàn)狀差距分析超深水鉆井3500米水深200