海洋油气开发和陆地油气开发有 很多不同之处,根据海深的方案设 计、海上搬迁拖航技术、海底设备 性能等都是重要考虑的。例如海上 油田的井距一般为1,000米。北海油 田的井距为700~1,300米。陆上油田 的井距一般为400~500米,一些老油 田还要小。
经济开发方案对海洋油气开发有 很大作用。成功的资源开发取决于 公司的发展能力,通过在一个地理 区域内的规模经济和协同作用来降 低整个周期的开发成本,以优化生 产率,这就是经济资源开发的投资 吸引力(如图24)。
浅海油气钻采平台 海洋平台 按功能划分主要分为钻井平台和生 产平台两大类,在钻井平台上设有 钻井设备,在生产平台上则设有采 油设备。若按结构型式及特点来划 分,海洋平台大致可分为三大类: 固定式平台、移动式平台和顺应式 平台。
固定式平台靠打桩或自身重量固 定于海底,但由于这种平台的造价 与工作水深呈指数关系增加,所以 一般适于在浅水海域作业。
移动式平台能够从一个井位移到 另一个井位,可用于海上石油的钻 探和生产,自升式平台具有能垂直 升降的桩腿,钻井时桩腿着底,平 台则沿桩腿升离海面一定高度,移 位时平台降至水面,桩腿升起,平 台可由拖轮拖移到新的井位,但这 种平台的桩腿长度有限,最大工作 水深约为120~140米。
海上起重铺管船 海上起重铺 管装备是典型的大型海洋工程装 备,是海上油气田开采、输送管道 铺设、海上平台支持、海上大件吊 装、救助打捞等海事工程不可缺少 的重大装备。
铺管设备 铺管设备是工程船舶 专门用于连续铺设海底油气管道的 工程作业装备,根据管子中心与入 水面的几何关系,可分为两种,分 别是S-Lay式、J-Lay式。
目前世界上铺管设备主要供应商 共有3家,分别是荷兰SAS公司、意大 利Remacut公司和美国Westech公司, 其中以荷兰SAS公司实力最强,三家 都能提供整条铺管线所需的硬件设备和软件系统。 锚绞车 锚绞车是一种抛锚机 械装置,通过调节钢丝绳的负载来 达到海上工程船舶移船或定位的目 的,是浮式起重机、浅水铺管船等 大型工程作业船舶和石油钻井平台 在海上定位作业的关键设备。
通常把单索额定拉力大于80吨, 容绳量大于1,500m的定位锚绞车称 为重型锚绞车,一般工程船舶采用 8~12台重型定位锚车协同作业。 随着深海工程船舶特别是浮式起 重船和铺管船的吨位增大,定位锚 绞车的拉力也在逐渐增大,额定单 索拉力现已发展至200吨以上,最大 单索拉力已达600吨,单筒容绳量可 达到3,500米以上。
我国基本依赖进口,而世界上 有生产能力的也仅仅几家;目前世 界上主要厂商是Rolls-Royce(挪 威)、Westech(挪威)、Plimsoll (新加坡),这些厂家的主打产品 为液压驱动,而ZPMC主打产品为电力 驱动。
动力定位系统 动力定位系统是 各种工程船舶进行海上作业的新型 装备,其不受作业区域的限制,可 对船舶位置进行精确定位。它是现 代工程船和石油钻井平台在深海作业不可缺少的动力装备。 由于动力定位系统的起点很 高,这一技术仅被少数几个国家 垄断:挪威(k o n g s b e r g)、法 国(Converteam)、美国(L3) 以动力定位控制站产品为主;芬 兰(Wartsila)、英国(Rolls- Royce)、瑞典(ABB)以推进器产品 为主;我国虽然较早开始研究动力 定位系统,到目前为止,尚未形成 能被市场接受的产品。
波浪补偿系统 波浪补偿系统在 国外的舰船及海洋平台上已被广泛 使用,现已成为海工领域必不可少的 一项关键技术,占有着非常重要的位 置。恶劣海况下进行深海吊装作业 时,船只上下起伏升沉,会造成吊载 更大幅度的振荡,严重时会造成钢丝 绳断裂。波浪补偿系统可以抵消波浪 带来的船只振动,使吊载按照相对预 定的速度上升或下降。
国外众多知名海工公司如ODIM、 TTS、Dynacon、Gusto、Huisman等, 都争相研发大功率的波浪补偿器和 具有波浪补偿功能的绞车,其负载 能力可达400吨,吊物的作业水深达 到了3,000米以上。国内该领域的研 究应用相对落后,只能起吊小吨位 (20吨左右)和浅海作业,无法适应 日趋广泛的深海勘探钻采任务。
油气酸化压裂技术 哈里伯顿公 司酸化处理技术可归类为洗井、砂 岩层除伤的基质酸化、碳酸岩层增 产的基质酸化、碳酸岩层增产的压 裂酸化。成功洗井的基本要求是井 下阻碍物质可以被酸液溶解。如果 井眼被可溶于酸液的碳酸盐积垢所 堵塞,那么酸化可以有效地除垢, 恢复油井产能。酸化还能有效清除 铁性积垢,比如硫化铁等,但不能 清除不溶于酸的石蜡积垢。
海底处理技术 在海洋开发技术 的成长中,海底处理技术也在不断 进步,优化海底处理技术,可以减 少资本支出,例如干舷处理技术, 管道技术,去瓶颈技术;可以通过 加水或者出水以提高生产;能扩大 生产领域,加大边缘油气的开发, 适合深水开发技术的更新;可以和 卫星技术搭配,实现更优化的操 作,改善管理流程,减少对环境的 影响(如图25)。
井的调停技术 井的调停意味着 对油井或气井的维护,可以从测井 电缆中收集数据,也可以以增加流 量的方式或者通过酸泵入井的方式 清理井。因为所有的油井都将需要 在其寿命期进行“维护”,研究表 明,对油井频繁的调停预期可以增 加25%的生产(如图26)。
钻井设备——WF系列泥浆泵 应用于海上的寿命长、重量最轻的 泥浆泵,从5,000psi到7,500psi的液 力端。特点:大排量以解决当前对高 液压水马力的需求;泥浆泵液力端 易损件通用性强;更高的曲轴和轴 承负载能力;可作为钻井泵和压井 灌注泵使用;7,500psi高压泵;所有 的泥浆泵均经ABS认证,满足海上作 业要求。
钻井设备——转盘 双重迷宫式 密封,更有效防止泥浆污染润滑油, 同时提供液压驱动和变频驱动。 钻井设备——钻井动力控制和驱 动系统 全数字AC/VFD和DC/SCR钻机 系统,可同时应用于海洋和陆地钻 机,模块可以互换,拥有控制系统 和升降系统。
钻井设备——滑移系统 TSC生 产的悬臂梁滑移装置和钻台滑移装 置,由包括横向液压缸,滑移和锁 紧机构,滚轮机构和每侧负载大于 1700KPSI的控制系统组成;当横移 液压缸正在伸出或者缩回时,锁紧 机构由液压顺序阀控制其承重销缩 回。锁紧装置在沿着滑移轨道移动 时,承重销在其滑移到既定销孔时 伸出;每个滑移系统都是由自带的 独立液压站供压。