钻井平台发展简史
由于经济原因,自升式钻井平台开始兴起,沿海钻井承包商意识到,在40英尺或更深的水中作业时,升降系统的成本远低于底装船。自升式钻井平台的桩腿可以提升。不钻井时,支腿抬起,平台坐在水面上,拖轮把平台拖到作业区,然后支腿下放,伸到海底,再给平台加压,平台上升到一定高度,不受潮汐、波浪、涌浪的影响,即可进行钻井。1954年,第一艘自升式钻井船“狄龙一号”问世,12圆柱腿。随后,几个自升式钻井平台都是多腿的。Skaupy建于1956,是第一座三腿自升式平台。电机带动小齿轮沿桩腿上的齿条提升船体,桩腿为X型框架。Cass II,制造于1957,是一个带有下沉垫和四个圆柱腿的平台。随着钻井技术的提高,许多井可以在不移动钻井平台的情况下在一个钻井平台上钻井,尤其是海上开发井。就这样,固定平台也发展起来了。固定平台是建造永久性钻井平台,多为钢结构,打桩后再升出海面;有些是水泥结构件。到目前为止,工作水深最深的固定平台是“干邑”,它可以在路易斯安那州海岸外318米的水深中站立工作。
1953年,由Cuss财团建造的“Submarex”号钻井船是世界上第一艘钻井浮船。它由一艘海军巡逻舰改装而成,在加州海岸3000英尺的水深钻了一口取芯井。1957年改装“卡斯1号”钻井船,长78m,宽12.5m,深4.5m,吃水3m,总吨位3,000t。这艘船用六个起锚机和六条钢缆系在浮标上。用浮船钻井会带来一系列问题。因为波浪和潮汐给船带来至少三种运动,即漂流、摇晃和升沉,钻头随时可能离开井底,泥浆返漏,高压油气的大口径导管在钻井时会膨胀收缩,无法承受高压。这使得防喷器位于海底。该船首次使用简易水下设备,推进了浮船钻井技术。浮船钻井具有灵活性、快速移位、深水钻井能力和经济性的特点。但其缺点是受风浪和海况影响较大,稳定性相对较差,给钻井带来困难。
1962年,壳牌石油公司用世界上第一艘“碧水一号”半潜式钻井船成功钻井。“碧水一号”原为坐底式平台,工作深度23米。当时公司为了减少移位时间,以半潜状态拖带,吃水12米。拖航时发现此时平台稳定,可以钻井,受到启发,于是将平台改装成半潜式钻井平台。1964年7月,一座专门设计的半潜式平台“碧水二号”在美国加州钻探成功。第一座三角形半潜式平台是1963完成的“海洋钻探者”,第二座是1965完成的“Sedco 135”。
随着海上钻井的不断发展,人类把目光投向了更深的水域。半潜式钻井平台充分显示了其优势,尤其是在北海恶劣的海况下,其配套的水下钻井设备也有所发展,从最初的简单型逐渐完善。半潜式钻井平台的定位一般基于锚系,而深海必须采用动力定位。第一艘动力定位船是“Cussl”,可以在12000英尺的水深工作,获得600英尺的岩心。后来出现了动力定位船“格洛马挑战者”号,于1968投入使用,一直用于大洋取芯钻探。世界上第一艘真正用于海洋石油勘探的动力定位船是1971建造的“赛科445”钻井船,动力定位时工作水深可达600米以上。半潜式平台有自航式和非自航式两种。动力定位船的水下设备是无导向绳的水下钻井设备。后来,一种新型的钻井平台出现了。如张力腿平台和“浮筒”。科学在进步,时代在发展,海洋钻井技术也在飞速发展。现在人们已经向更深的水域进军,钻井深度、钻井深度和钻井效率都出现了新的世界纪录。
中国海洋钻井平台的发展
中国石油工业起步较晚。20世纪50年代末,当时的石油部领导提出了“上山下海,陆上推海”的海洋石油开发纲要。1963在详细分析海南岛和广西地质资料的基础上,决定在南海建造一座海上石油平台。随后两年,广东茂名石油公司的专家用土法制造了国内第一座浮筒钻井平台,在莺歌海渔村水口外距海岸4公里处打了3口探井,在400米深处钻了15升原油。1966 65438+2月31日,我国第一座正式海洋平台在渤海钻探,6月1967 14日获得工业油流,拉开了我国海洋石油勘探开发的序幕。
1981年,地矿部为了进行海洋石油勘探,决定建造一艘命名为“勘探三号”的半潜式海洋钻井船。1984年6月,中国第一座半潜式钻井平台——勘探三号,由上海708研究所、上海造船厂和海洋地质调查局共同设计,上海造船厂建造。后来转战南北,* * *打了15海底油气井。为中国东海平湖油气田残雪构造的发现做出了重要贡献。
Exploration 3是一个半潜式钻井平台,由一个箱形甲板(也称为平台甲板)、六个大立柱、一个高井架和两个潜艇型垫组成。从垫层底部到平台上层的高度为35.2米,相当于12层的高楼。如果井架总高100米,总长度91米,总宽度71米,工作排水量21910吨,工作吃水20米。平台甲板被6根直径9米的主柱高高托起在空中,远看像一座孤岛。除钻井、泥浆、固井、防喷系统等全套钻井设备外,还配备4组(8台)150吨电动卷扬机和5组660 kW柴油发电机组。同时,船上还配备了由潜水钟和甲板减压舱组成的200米饱和潜水系统,以及防火、防爆、可燃气体自动报警系统等现代化设备。勘探3号平台配有地质楼、电报局、应急发电机房、水文气象室、中控室、起居室等现代化生活设施,水电通讯齐全,甲板顶部设有供直升机起降的停机坪。
半潜式钻井平台具有优良的抗风浪能力和较大的可变载荷,可用于深水钻井。当时世界上只有少数几个国家能建,而且造价昂贵。为了设计出适合中国大陆架实际情况的半潜式钻井平台,三家单位的设计人员收集了大量的水文气象资料,通过深入实际的调查研究,严格筛选了五个方案,最终正式决定采用矩形半潜式钻井平台。其主要性能参数为:工作水深35 ~ 200米,最大钻井深度6000米。
6月25日上午,1984,“探索3号”在中国最大拖船“德大”号的拖带下,离开上海港,在东海温州湾附近海域进行各项性能试验。试验表明,“探索3”径向系泊系统布置合理,非常适合平台的精确定位和作业。其间,“探索3号”在试验的惊涛骇浪中接受了中国船检局和美国ABS船级社的入级签证,美国船务局的日本验船师博明木下称“探索3号”是中国现代海洋工程的象征。国外一般海洋钻井公司在得知中国有这样的优质钻井平台后,纷纷前来咨询租赁或联合经营“勘探3”钻井承包作业的可能性。
目前,世界海洋石油的勘探和开发主要集中在靠近陆地的大陆边缘部分。大陆边缘分为三部分:大陆架、大陆坡和大陆隆起。中国大陆架是世界上最宽的大陆架之一,总面积473万平方公里。据专家估计,仅大陆架上的石油地质储量约为250亿吨,天然气为8万亿立方米。如果我们再考虑整个大陆边缘,它的发展前景就更加无限。根据1994的数据,我国海上采集地震测线57万公里,使用探井363口,发现油气构造88个。石油天然气地质储量165438+8800万吨,年产量达到647万吨。目前年产油2500万吨,年产气约50亿立方米。
2008年6月6日,中国石油天然气集团公司宣布,世界上最大的坐底式钻井平台——中油海3号坐底式钻井平台已安全抵达冀东南堡油田。该平台投入使用后,将大大提高中国油滩的勘探开发能力。中油海3号由中国石油海洋公司和上海708所联合研制,山海关船厂制造。平台长78.4米,宽41米,上甲板高20.9米,空船总重5888吨。适用于水深10米的海上作业,是目前世界上最大的坐底式钻井平台。中国石油海洋公司成立于2004年6月+01。2006年,公司在渤海湾三个油田钻完井17口,试油生产12000吨,使用自有船8艘,外雇船19艘,安全完成65438。目前,中国石油海洋石油公司拥有7座移动平台,包括5座自升式钻井平台和2座生活平台,3座自升式钻井平台正在新加坡建造,预计2008-2009年完工。
目前,我国正在设计和建造的超深水钻井平台(船)主要有:
1.708所和上海外高桥造船厂设计建造了工作水深3000米的半潜式钻井平台。
2.中国船舶重工集团公司大连造船新厂建造了4座BG9000超深半潜式钻井平台。
3.由中韩合资企业江苏汉通造船重工有限公司建造、Sevan Driller公司拥有的半潜式平台“Sevan Driller”,工作水深12500英尺(3810米)是目前的世界纪录;40000英尺(12200米)超深钻机,中间有双井架,钻井深度达到目前世界纪录;它是世界上第一个SSP(即Shefan稳定(减摇)钻井平台)。
4.上海造船厂与美国Frontter公司签约,于2007年3月底后开始建造4-5万吨动力定位深水钻井船。
以上都是中国陷入超深水钻井平台建设的重要标志。目前,中国的平台和船体总吨位位居世界第二,仅次于韩国。而自主设计建造平台和船舶的主机,尤其是浮式钻井专用设备,几乎是空白,需要国内海洋装备企业瞄准世界顶尖水平,继续努力。5.“海洋石油981”是我国首次自主设计建造的第六代3000m深水半潜式钻井平台,代表了当今世界海洋石油钻井平台技术的最高水平,堪称海洋装备中的“航母”。
2008年世界海洋工程装备市场综述
2008年,蓬勃发展的海洋工程装备制造业给低迷的船舶市场带来了一些惊喜。海工设备租赁市场的繁荣不仅给海工企业带来了大量订单,也催生了一些像迪拜船厂这样的新型造船企业。然而,在金融危机和油价下跌的双重打击下,世界海洋工程装备市场的发展前景仍然十分微妙。
2008年售出60台套钻井设备,订单量创近年新高。这60套钻井设备包括26座自升式钻井平台、15半潜式钻井平台和19钻井船。其中深水设备占总订单的比重从2007年的48%上升到2008年的57 ~ #,成为投资重点。
自升式和半潜式钻井平台主要在新加坡吉宝和柯胜海事建造,具有明显的市场竞争优势。截至去年年底,全球自升式钻井平台订单为79架,新加坡两大集团持有32架,市场份额为465,438+0%。全球半潜式钻井平台订单55艘,新加坡两大集团持有23艘,占市场42%。
钻井船订单主要由韩国船公司承包。这个市场是目前海洋工程装备建造领域集中度最高的。截至2008年底,全球船公司手持钻井船订单44艘,其中韩国四大船公司(大宇、三星、现代重工、STX)拥有41艘,占市场份额的93%。2008年,这四大船公司接下了所有订单。
近年来,中东海洋开发逐渐升温。凭借多年积累的海洋装备修理经验和资源优势,阿联酋造船企业迅速崛起,成为不可小觑的海洋装备制造力量。在自升式钻井平台建造领域,目前阿联酋船公司持有的订单总数达到21,仅次于新加坡。
南韩主导了新FPSO市场。截至2008年6月底165438+10月,全球有超过7家建筑商持有FPSO的建筑订单(包括FPSO的新建和改造)。从手持订单来看,韩国在新FPSO建设领域仍占据领先地位。三大航运公司(三星、现代和大宇)持有9架新FPSO订单,占市场份额的75%。三星重工是世界上最大的FPSO制造商,目前持有7个FPSO订单,其中4个是FlexLNG公司订购的LNG-FPSO。目前世界上只有三星重工在建造该型舰艇。
2008年下半年以来,愈演愈烈的全球金融危机逐渐显露出对海工装备制造业的影响。由于信贷紧缩和融资困难,一些海洋工程项目被迫延期或取消,甚至有企业破产。65438+2月,海洋工程产品延期交货和订单取消的情况更加严重,多家海洋工程公司与新加坡吉宝集团协商取消订单。目前新加坡吉宝集团价值4.5亿美元的1半潜式钻井平台和1多用途工作船订单已经取消,2座自升式钻井平台订单仍在洽谈中。据悉,由于项目取消,一些原本用于改装FPSO的单壳油轮已被出售。
巴克莱公司近日发布的《全球勘探开发投资调查》显示,连续6年增长的全球油气勘探开发投资在2009年将减少12%,从2008年的4540亿美元降至4000亿美元,市场正在进行大洗牌。