海洋石油開發工藝與設備海洋石油開發工藝與設備第一章緒論

石油的組成：石油是以多種碳氫化合物的混合物為主體的可燃性液體。其主要成分為碳和氫，還有少量的氧、硫、氮等元素。

石油的物理化學性質:

1.顏色石油的顏色多樣，一般情況呈棕色、褐色；

2.粘度石油粘度大小與石油成分有關，隨溫度而變化；

3.溶解性石油可溶解于氯仿、苯、石油醚、乙醇等，不溶于水；

4.熒光性

在紫外線照射下可發出特殊光量，可根據熒光顏色確定石油的組分；

5.旋光性當偏光通過石油時，偏光面會旋轉一定角度；

6.凝固與液化液態石油可隨溫度變化凝固成半固體、固體或液化；

7.導電性與放射性石油電阻率很高，能降低放射性物質的放射性；

8.餾分利用加熱汽化冷凝的方法可以將石油中不同組分分離出來。第一章緒論

石油的組成：石油是以多種碳氫化合物的混合天然氣

純天然氣是無色、無味的可燃氣體。主要成分是甲烷、乙烷、丁烷等。甲

烷含量達90%以上的叫干氣，油田伴生氣大部分是濕氣。

石油與天然氣的生成

沉積巖中有豐富的有機質，只要能滿足有利于生物尸體聚集和長期與空氣隔絕這兩個自然條件，經過幾百萬年的地質歷史，就可以使有機物質轉化為油、氣。

油氣礦藏生成石油和天然氣的巖層叫生油層，如泥巖、頁巖等；能讓油氣流動聚集的

巖層叫儲油層或儲集層。

常見的油氣藏類型有以下幾種：天然氣純天然氣是無色、無味的可燃氣體。主要成分是甲烷海洋石油開發工藝與設備課件海洋石油開發工藝與設備課件海洋石油資源

中國油氣資源豐富，各類沉積盆地超過500個，全國石油的總資源量940億噸，其中陸上為694億噸(占73.8％)；海域為246億噸(占26.2％)；天然氣的總資源量為45.7萬億立方米，其中陸上為29.9萬億立方米(占65.4％)，海域為15.8萬億立方米(占34.6％)。在陸上石油總資源量中，累計探明172.8億噸，探明程度占25％左右；在陸上天然氣資源量中，累計探明1.21萬億立方米，探明程度僅4％。中國海上油氣勘探主要集中于渤海、黃海、東海及南海北部大陸架，目前海上原油的發現率僅為18.5％，天然氣發現率僅為9.2％，極具勘探開發潛力。海洋石油資源中國油氣資源豐富，各類沉積盆地超過

隨著石油需要量的增長，海上采油量占總采油量的比例愈來愈高，進入21世紀后，將有50%的石油和天然氣來自海上。就國內而言，海洋石油的第一次大開發、大發展是在上個世紀90年代初期,而現在，海洋石油正面臨著第二次春天：在渤海地區發現了國內繼大慶油田之后的第二大整裝油田—蓬萊19-3油田、曹妃殿11油田、渤中25-1油田、旅大油田、南堡35-2油田；在東海地區發現的春曉構造，在南海東部番禺油田、惠州19-3/2/1、惠州21-1氣田等。在未來的3至4年內，僅中海石油（中國）有限公司為其海上油田的開發就要建造42座固定平臺，改建固定平臺6座，新建海上浮式裝置3艘，改建海上浮式裝置2艘，鋪設海底管道600~800公里。可以說為來的幾年內是中國海洋工程界最為繁忙的歲月。隨著石油需要量的增長，海上采油量占石油勘探方法(一)地質調查法根據地質構造特征分析存在油氣藏的可能性,初步確定礦藏的可能位置和范圍。(二)地球物理勘探法用各種勘測儀器測量地下巖層的物理性質,進一步確定油氣藏的位置和范圍。1.重力勘探2.磁力勘探3.地震勘探4.遙感、遙測勘探（三）鉆井勘探法在物探的基礎上，用鉆機穿透地層，直接證實儲油構造中是否存在油氣以及油氣層的確切位置、特征、儲量等。鉆探時通過地質錄井、測井和試油等工作獲取多項資料。地質錄井方法1.巖屑錄井2.巖心錄井3.泥漿錄井4.鉆速錄井5.氣測錄井石油勘探方法(一)地質調查法根據地質構造特征分析存在測井用電測井、聲波測井、放射性測井等方法測取油氣層的巖性和流體性質。

試油通過試油確定油的產量和質量。

海洋石油勘探的一般程序：

地質調查地質資料分析物探調查地質物探資料分析打探井成功轉生產井采油開發不成功綜合資料分析打探井成功不成功不成功綜合資料分析繼續放棄測井用電測井、聲波測井、放射性測井等方法測取油氣層的海洋石油開發的內容第一階段用地震勘探船,利用爆震波測地層反射波等方法查找可能儲油氣的地質構造；第二階段在有油氣的構造上打勘探井，查明是否有油氣存在，并確定油田的分布、品質和儲量等情況，以便制定開發方案；第三階段打生產井，進行油氣的采集、處理、儲存、運輸等生產設施的建設。海洋石油開發的特點1.技術復雜2.投資巨大(比陸地高出3~10倍)3.風險大4.開發建設周期長而油田壽命短海洋石油開發工藝特點1.必須高速度、高效率地完成各項開發工藝作業2.必須有較高的工藝質量標準，可靠地完成各項開發工藝作業3.必須高度注意作業安全和防止污染4.必須講究經濟效益海洋石油開發的內容導管架平臺導管架平臺導管架平臺導管架平臺鋼筋混凝土重力式平臺鋼筋混凝土重力式平臺建造中的鋼筋混凝土重力式平臺建造中的鋼筋混凝土重力式平臺勝利三號座底式鉆井平臺勝利三號座底式鉆井平臺勝利四號座底式鉆井平臺勝利四號座底式鉆井平臺勝利六號自升式鉆井平臺勝利六號自升式鉆井平臺勝利九號自升式鉆井平臺勝利九號自升式鉆井平臺桁架樁腿自升式平臺桁架樁腿自升式平臺半潛式鉆井平臺半潛式鉆井平臺鉆井船鉆井船張力腿平臺張力腿平臺張力腿平臺示意圖張力腿平臺示意圖桅式平臺桅式平臺浮式生產裝置浮式生產裝置浮式生產系統浮式生產系統水下井口裝置水下井口裝置第二章海上鉆井技術第一節石油鉆井方法一.石油鉆井的分類：勘探井生產井定向井（水平井斜直井）二.石油鉆井方法及鉆井工藝過程（一）鉆進接單根起下鉆作業（二）洗井清除巖屑（三）保護和加固井壁調整泥漿密度和成分水泥固井（四）完井及試油第二節鉆具第二章海上鉆井技術第一節石油鉆井方法海洋石油開發工藝與設備課件第三節泥漿及泥漿凈化處理設備泥漿的作用1.洗井2.懸浮巖屑3.穩定井壁4.平衡壓力防止井噴、井漏、井塌、卡鉆等泥漿的組成泥漿是由小顆粒狀粘土（中晶石）、液體（水、油）及化學處理劑組成的混合物質泥漿的種類1.水基泥漿淡水泥漿鹽水泥漿鈣處理泥漿低固相泥漿混油泥漿

2.油基泥漿油包水乳化泥漿油基泥漿

泥漿的性能密度

粘度切力泥餅與失水量泥漿的配制與凈化處理設備第三節泥漿及泥漿凈化處理設備泥漿的作用泥漿泵泥漿泵泥漿振動篩泥漿振動篩海洋石油開發工藝與設備課件除泥器除泥器除砂器除砂器除氣器除氣器第四節鉆井技術措施

鉆井技術參數鉆壓P

轉速n

泥漿排量Q

泥漿性能對鉆進的影響第五節固井與井身結構固井在鉆出的井眼內下入套管柱,并在套管柱與井壁之間注入水泥漿,使套管與井壁固結在一起。其成本約占鉆井總成本的10%~25%。固井目的

1.封隔疏松、破碎、易坍塌、易漏地層；2.封隔油、氣、水層相互穿透，給油氣提供穩定的通道，保證油氣生產；3.安裝井口裝置。第四節鉆井技術措施

鉆井技術參數鉆壓P海上油井的成井過程

1.下隔水套管（762×30深度40米）；2.第一次開鉆，下表層套管（339.7×13深度200米）；3.第二次開鉆，下技術套管（244.5×9深度1500米）；4.第三次開

鉆，下油層套管（177.8×7深度3000米）；5.下油管、安裝采油樹、試油，油井完成。海上油井的成井過程

1.下隔水套管（762×30深度采油樹采油樹套管柱的軸向拉力固井工藝過程調節泥漿性能起出井中鉆具下套管循環泥漿洗井注水泥固井設備柴油機組泥漿泵組攪拌器組噴射攪拌器計量箱和中心控制臺第六節油井完成與井口裝置油井完成主要指鉆開油層、安裝井口及井下裝置、試油等工作。鉆開油層采用優質泥漿，使井內液柱壓力略大于油層壓力以保證安全及保護油層。完井方法射井完井法裸眼完井法襯管完井法礫石充填完井法套管柱的軸向拉力固井工藝過程調節泥漿性能

防噴器防噴器試油試油的目的將油氣誘導到地面上來，通過測試，取得油井的開采資料和參數確定油井的開采價值和合理生產方式。試油的方法將油井鉆至設計井深，用套管和水泥封隔所有油氣層，然后自下而上逐層射開，逐層測試。當試完一層后，往井內注入水泥，將試油層封住，再射開上一層試油。第七節鉆井事故的預防與處理井漏泥漿流失，提高泥漿粘度、切力，降低泥漿密度和泵的排量，或加入堵漏物質。井噴關閉防噴器，提高泥漿密度壓井，清除易燃物，關閉發動機，切斷電源。卡鉆找出卡鉆原因，上下活動及轉動鉆具，向井內注入原油或堿水浸泡；用倒扣或爆炸的方法將卡點以上的鉆柱取出，另鉆側眼。鉆柱折斷必須進行打撈，打撈失敗可在折斷部位旁鉆側眼。井下落物用磁鐵打撈器或自制工具打撈，也可下入磨鞋將落物磨掉。試油試油的目的將油氣誘導到地面上來，通過測試，取第八節海洋鉆機鉆井工藝對鉆機的要求

1.提供足夠轉矩和轉速并維持一定鉆壓2.具備一定的起重能力及提升速度3.具有一定的泵壓鉆機機組技術參數轉盤的功率與轉數、井架大鉤的提升重量及速度、泥漿泵的功率與泵壓。海上鉆井特點工作場地有限浮動作業應用高新技術打叢式井海洋鉆機的組成1.提升系統（井架、絞車、大鉤、天車游動滑車等）2.旋轉系統（鉆機、轉盤、水龍頭、鉆具等）3.泥漿循環系統（泥漿池、泥漿泵、控制臺、振動篩、除砂器、除泥器、除氣器等）4.動力系統（柴油機、交流發電機、可控硅整流器、直流電動機）5.防噴器系統（防噴器組、壓井節流管匯、防噴器控制臺）6.控制系統（機械、氣動、液壓或電動控制裝置、中央控制臺、記錄儀表等）第八節海洋鉆機鉆井工藝對鉆機的要求1.提供足夠轉第九節鉆機的起升與旋轉設備井架天車臺二層臺鉆臺鉆井主要工藝操作1.正常鉆進作業鉆柱重量部分壓在井底，部分由大鉤懸吊；2.起下鉆作業鉆具或吊在大鉤上，或卡在轉盤上，提升的鉆桿排放在立根盒上；3.下套管作業鉆達預定井深下套管時，井內鉆桿全部提起立放在井架立根盒上，大鉤上要懸吊全部井深的套管柱，此時會出現井架的最大荷載。雙層井架底座第九節鉆機的起升與旋轉設備井架天車臺二層臺游動系統固定滑輪組（天車）、游動滑輪組（游動滑車）、大鉤、快繩、死繩、死繩固定端和鉆井絞車。游動系統固定滑輪組（天車）、游動滑輪組（游鉆井絞車鉆井絞車主要功能：1.起下鉆具和套管；2.懸持全部鉆具和給進鉆頭；3.輔助設備可以旋接和擰卸鉆桿和套管；4.帶動轉盤。鉆井絞車鉆井絞車主要功能：第三章海上石油鉆井裝置第一節海上石油鉆井裝置的類型及選擇海上鉆井裝置的類型：固定式鉆井裝置移動式鉆井裝置固定式鉆井裝置：樁基導管架平臺重力式平臺順應式平臺人工島移動式鉆井裝置：座底式平臺自升式平臺半潛式平臺鉆井船鉆井裝置的適應水深：勘探鉆井生產鉆井Wd.0～10m人工島Wd.0～10m人工島Wd.10～15m座底式平臺Wd.＜160m重力式平臺Wd.15～75m自升式平臺Wd.＜300m導管架平臺

Wd.75～200m半潛式平臺鉆井船Wd.＞300m順應式平臺第三章海上石油鉆井裝置第一節海上石油鉆井裝置的類型及第二節海上鉆井平臺的總體布置

平臺是按一定的工藝設施分布條件來確定平臺各部分的結構形式和尺寸，并計算其強度和穩性。總體布置中要選擇確定的主要設施：1.鉆機機械設備6.安全消防和防污染設施2.動力設備7.供水、供電、供氣設備3.器材物資8.通信聯絡設備和直升飛機降落臺4.測井、試油設備9.各種工作用房和生活設施5.起重設備10.其他特殊設施海上鉆井工藝布置的基本原則1.保證平臺工作安全可靠4.必須有完備的安全消防和防污染設施2.適應平臺的結構強度和穩性5.要有良好的通信、靠船和直升飛機起降3.合理利用平臺的面積空間設施及生活設施

6.滿足有關建造規范的要求第二節海上鉆井平臺的總體布置平臺是按一定的海上移動式鉆井平臺總體布置的一般程序1.根據工作區域的環境條件，初步確定平臺能滿足浮性、穩性的主尺度；2.選定鉆井、動力設備，確定人員定額、物資儲備量和應具備的設備種類；3.確定鉆井主要機械和動力設備的具體位置；4.布置各項工藝設施、物資儲庫和生活設施5.按工作狀況確定各部位的工藝荷載；6.確定平臺結構的尺寸及構件規格型號。鉆井設備的布置形式1.單層統一驅動布置2.雙層分組驅動布置3.三層分組驅動布置海上移動式鉆井平臺總體布置的一般程序1.根據工作區域的環境動力設備的布置1.DC－DC系統柴油機－直流發電機－直流電動機－驅動鉆機2.AC－AC系統柴油機－交流發電機－交流電動機－驅動鉆機3.AC－SCR－DC系統柴油機－交流發電機－整流－直流電動機－驅動鉆機4.燃氣輪機－直流發電機－直流電動機－驅動鉆機浮式鉆井裝置總體布置的特點1.具有自航能力，裝設大馬力橫向推進器或組合推進系統；2.裝設水聲儀器、電子儀器及計算機等精密儀器設備；3.安裝能力大的鉆機，多層分組驅動；4.柴油機組及泥漿泵等必須配備應急設備；5.自持力強，有足夠的物資儲備；6.應用水下器具鉆井；7.有升沉補償裝置和減搖設施；8.鉆具卸扣和排放、水下器具的起送和連接采用自動化設備。動力設備的布置1.DC－DC系統柴油機－直流發電機－直第三節海上鉆井平臺的水下器具與升沉補償裝置浮式鉆井裝置的鉆井作業特點：在風浪作用下，船體將產生升沉、搖擺、漂移三種運動，鉆井作業時必須使用補償器、抗搖筒和定位措施來克服這三種運動。水下器具的主要作用：1.隔開海水，形成泥漿循環，提供鉆具下入和提出的通道；2.封閉井口，控制井噴；3.補償由風浪引起的升沉，搖擺和漂移；4.承托海底各類套管并保持密閉；5.保持張緊繩的恒定張力；6.緊急情況下使浮式鉆井裝置迅速脫離與井口的連接；7.幫助尋找井口，重返井位。水下器具的主要組成部分：1.海底井口裝置2.防噴器組3.隔水管組4.控制系統5.輔助設備（張緊器等）第三節海上鉆井平臺的水下器具與升沉補償裝置浮式鉆井裝置水下井口裝置水下井口裝置三種升沉補償裝置1.死繩或快繩恒張力升沉補償裝置；2.天車上的升沉補償裝置；3.游車大鉤間的升沉補償裝置。（利用氣體可壓縮，液體不可壓縮但可傳導壓力的原理）三種升沉補償裝置1.死繩或快繩恒張力升沉補償裝置；第四節海上鉆井平臺重返井位與井口回接技術井口保留方法1.水面井口保留法（方法簡單，受環境影響）2.水下井口保留法（安全可靠、操作方便、回接率高）水下井口保留技術設施1.水下井口基盤定距式、組裝式、整體式；2.泥線懸掛器將套管重量支撐在泥面，套管封閉或回接；3.隔水套管快速接頭快速連接或卸開隔水套管；4.遙控接頭RRC方便快速連接或卸開套管。重返井位1.尋找井口用聲納掃描及水下激光電視2.平臺定位轉盤中心與井口對中，誤差：水深

2%以內；3.井口回接由大至小依次將套管回接平臺。第四節海上鉆井平臺重返井位與井口回接技術井口保留方法海洋石油開發工藝與設備課件第五節海上移動式鉆井平臺布置實例

同學分成四組，每組由一名主講人到講臺介紹一種布置實例，本組同學進行補充，其他同學和老師可提問。第一組：勝利三號座底式鉆井平臺第二組：南海一號自升式鉆井平臺第三組：勘探三號半潛式鉆井平臺第四組：塘鵝號鉆井船第五節海上移動式鉆井平臺布置實例同學分成四第四章海上采油技術第一節油田開發方式油層的自然能量邊緣水壓力氣頂壓力地下原油中溶解氣的彈性能人工增補能量油田注水油田注氣第四章海上采油技術第一節油田開發方式第二節采油方法及其設備自噴井采油設備：油管、油層套管、封隔器及井口裝置。機械采油法及設備：1.有桿抽油：抽油機、抽油桿、抽油泵;2.水力活塞泵采油：沉降罐、動力泵、油氣分離器、油管、水力活塞泵、錐形座;3.電動潛油離心泵采油：潛油電機、保護器、多級離心泵、鎧裝電纜、電纜滾筒、自耦變壓器、控制臺;4.氣舉采油：氣流控制器、氣舉閥.第二節采油方法及其設備自噴井采油設備：海洋石油開發工藝與設備課件海洋石油開發工藝與設備課件第三節提高油田產量的措施一.油層的酸化處理將配制的酸液注入到油層，溶解巖石孔隙中的堵塞物，擴大孔隙，達到增產目的。二.水力壓裂基本原理：用高壓大排量壓裂液體經井筒向油層擠注，當注入速度超過油層對壓裂液的吸收速度時，井底形成高壓，致使油層產生裂縫或使原有裂縫擴張和延伸，增加滲透面積，提高滲透量。壓裂液分油基和水基兩大類。支撐劑：石英砂、玻璃球、陶粒、鋁球、核桃殼第三節提高油田產量的措施一.油層的酸化處理第四節修井及修井設備油井故障原因1.油井本身原因：砂堵、結蠟、結鹽、滲透率降低…2.油井結構損壞：油管斷裂、脫扣、套管擠扁斷裂、滲透…3.采油設備故障：抽油桿彎曲、斷裂脫扣、深井泵頭失靈…修井內容1.起下鉆作業：更換修理井下設備、抽吸、撈砂、清蠟…；2.液體井內循環：沖砂、熱洗、循環泥漿、擠水泥…；3.旋轉作業：鉆砂堵、鉆水泥塞、擴孔、重鉆、修補套管…。修井設備井架、絞車、起重設備、循環洗井泵、轉盤、管系第四節修井及修井設備油井故障原因第五章海上采油平臺與水下采油設備第一節海上采油平臺的類型按布置方式分類：

1.綜合式采油平臺2.群式采油平臺按建造材料分類：

1.鋼質樁基導管架平臺2.混凝土重力式平臺按固定方式分類：

1.牽索塔式平臺2.浮力塔式平臺3.張力腿式平臺采油平臺的選擇原則:采油作業需要工作區域海況水深建造成本第五章海上采油平臺與水下采油設備第一節海上采油平綜合式采油平臺綜合式采油平臺群式采油平臺群式采油平臺鋼質樁基導管架平臺鋼質樁基導管架平臺混凝土重力式平臺混凝土重力式平臺牽索塔式平臺牽索塔式平臺浮力塔式平臺浮力塔式平臺張力腿式平臺張力腿式平臺海洋石油開發工藝與設備課件第二節樁基固定平臺的總體布置主要內容：1.確定鉆井、采油、油氣集輸的工藝流程；2.鉆井、采油、油氣集輸等工藝設備的選擇與布置；3.動力設備的選擇與布置；4.物資儲量確定與布置；5.靠船、起重設備的選擇與布置；6.救生設備及直升飛機平臺的確定與布置；7.供水、供電、供氣設備的選擇與布置；8.防污染處理設施的選擇與布置；9.安全放火及防腐蝕設施的選擇與布置；10.通訊、辦公、生活設施面積確定布置。考慮：施工條件、起吊能力、整體、分段、組合模塊、盡量減少海上施工時間。典型采油平臺組合模塊：井口模塊、工藝設施流程模塊、分離器組模塊、原油泵送裝置模塊、注水裝置模塊、居住區模塊等。第二節樁基固定平臺的總體布置主要內容：鉆井設備的布置：

采取井場、井架與動力設備一條線布局，采用密閉式“一篩三除”泥漿凈化系統。

注意：振動和噪音大的設備盡可能遠離生活區。

采油設備的布置：按工藝流程要求確定。

井下作業設備：在平臺井口處留出井下作業場地。

課下閱讀“樁基固定平臺布置實例”第三節重力式多用平臺的總體布置重力式平臺的組成：基礎部分、支撐部分、甲板部分。優點：省鋼材、甲板面積大、對海洋環境適應性強、主要構件在陸地預制、施工技術不太復雜、海上施工時間短、防火防腐性能好、維修費低、用處多。用處：可用作鉆井、采油、集輸和儲油、系泊和裝油平臺。按材料分為三類：

1.鋼質重力式平臺

2.鋼筋混凝土重力式平臺

3.鋼—混凝土混合式重力平臺鉆井設備的布置：

采取井場、井架與動力設備一條線布局，采用密重力式多用平臺的總體布置

根據開發方案對鉆、采、儲、運各環節的工藝要求，確定所需設備，在平臺各部分合理布置這些設備或設施。上層甲板：井架、絞車、泥漿泵、及凈化系統、器材儲備、生活設施、直升飛機平臺、吊機、系泊設備、燃燒器架。下層甲板：采油設備、分離處理設備、計量、注入、動力、污水處理、系泊、裝油設備。立柱：鉆井導管、集輸、儲運控制設備、動力分配、各種泵及罐。基礎：壓載艙室、儲油罐體。區域劃分：井口危險區、非燃火處理區、機械區、可燃火區。設備按油氣可能出現的程度分布到各區，必須考慮防污染設施。系泊、裝油時油輪距平臺250～300m,一般有兩套系纜和裝油軟管設備。重力式多用平臺的總體布置重力式多用平臺重力式多用平臺第四節水下采油工藝及設備

分類：1.濕式水下采油系統2.干式水下采油系統

（一）單井水下自噴采油設備組成

1.固定器具：井口盤、降落盤、連接器、導向架；

2.主閥：下主閥、環形通路閥、出油管線隔離閥；

3.采油控制設備：遙控閥、液壓及電傳設備；

4.裝卸器具：裝卸工具、定位器具、隔水管；

5.水下工作及運送設備：工作艙、運送艙。

（二）單井位多井水下自噴采油站

1.底座：圓形，高9m,面積5m2，質量140t左右；

2.水下工作艙：高18m,直徑約5m，質量230t左右；

3.井口連接裝置：用油管線將井口裝置與工作艙連接起來；

4.水下工作系統：液壓電傳、壓載水泵、自動管理、報警系統、運送艙等。

（三）多井位水下自噴采油設備

每個井位均有井口裝置室、水下集油站、水下維修艙

1.井口裝置室：直立式井口室，分上、中、下三段，臥式井口室內徑3.15m；

2.水下集油站：單井油管合并、外輸；

3.水下維修艙：為井口室及集油站供應器材、運送人員；

4.海面作業船：下放和回收維修艙；

5.安裝牽引管線的器具：浮標、引管接頭。第四節水下采油工藝及設備

分類：1.濕式水下采油系統（四）新型單井位多井水下自噴采油設備

組成：

1.大型管式底座用來放置所有水下采油設備，重400t；

2.井口裝置采油樹、集油用液壓連接器；

3.集油站所有管線匯集到集油站，集輸油用；

4.控制系統液壓控制；

5.泵和分離裝置油氣分離，由泵將原油送到水面；

6.隔水管水面與海底間的通道，隔水管中有動力電纜、通訊纜、液壓管線等通過。

7.保養站無人管理裝置，可將載人工作艙帶入海底。

水下采油的工藝要求

1.與鉆井系統的工藝特點相配合，在完井時能把海底采油設備安裝好；

2.能對油井的生產進行控制，便于從井內起下相應的工具；

3.便于更換系統內的各種設備；

4.便于測取井下各種數據；

5.長期工作可靠，使用經濟。（四）新型單井位多井水下自噴采油設備

組成：

1.大型管式第六章海上油氣集輸系統第一節海上油氣集輸系統的組成及類型組成：油、氣生產設備及其工程設施工程設施包括：井口平臺、生產平臺、儲油平臺、儲油輪、儲油罐、單點系泊、輸油碼頭等。可根據情況分別組成不同類型的油氣集輸系統。三種類型：1.全陸式集輸系統全部集輸設施在陸地上；2.半海半陸式集輸系統海上僅進行油氣初處理，其余在陸地上處理；3.全海式集輸系統油氣處理、集輸全在海上。第六章海上油氣集輸系統第一節海上油氣集輸系統的組成及全海式集輸系統全海式集輸系統半海半陸式集輸系統半海半陸式集輸系統全陸式集輸系統全陸式集輸系統第二節海上油氣集輸工藝流程及其設備油氣生產處理流程：油氣計量、油氣分離、原油脫水及穩定。油氣分離兩相分離：分離成氣體和液體；三相分離：分離成油、氣、水三相。按分離器外形可分為立式、臥式兩種。原油凈化處理指原油脫水、除砂和脫鹽。第二節海上油氣集輸工藝流程及其設備油氣生產處理流程：油氣天然氣處理經油氣分離后的天然氣仍帶有輕質油、飽和水、二氧化碳及粉塵等物質，還需要再脫水、脫硫及凝析油回收，有的還要脫除二氧化碳。平臺含油污水必須經過污水處理后（含油量低于15～50mg/L）才能排放。海上油氣集輸系統按建造模塊設計1.井口模塊2.油氣處理模塊3.天然氣處理模塊4.污水處理模塊天然氣處理經油氣分離后的天然氣仍帶有輕質油、飽和水、第三節海上儲運設施陸上儲存、海上儲存、海底管線運輸、船舶運輸。海底管線輸送的優點：1.操作費用低，操作條件好；2.需要人員少，管理方便；3.易于遙控和自動化；4.可連續運營；5.運輸距離短，運輸能力大。不易采用海底管線的幾種情況：1.離岸遠、水深，開采壽命短的油田，邊際油田及油田的早期開發階段；2.海底有天然障礙，如海溝、巨礫、珊瑚礁等；3.所輸送的原油凝固點很高，粘度很大，管輸有困難。第三節海上儲運設施陸上儲存、海上儲存、海底管線運輸、船鋪設方法1.漂浮法利用自身浮力和浮筒漂浮和托運到為止，充水沉放到海底，但受天氣條件影響；2.牽引法陸上連接，由船舶牽引沿滑道下水，管內充水，長距離分段，水上或水下連接；3.鋪管船法船上焊接，做防腐層，放管。鋪管后必須采取穩管和保護措施（管溝、標志）海上儲油設施1.平臺儲油（可做油氣處理）；2.油輪儲油（可做油氣處理）；3.水下儲油（排水進油，進水排油）（1）無底水下油罐（2）雙圓筒混凝土水下油罐儲油、系泊、裝油聯合裝置系泊浮筒擴大為儲罐，有原油裝卸設備，下部與油田管線連接。鋪設方法1.漂浮法利用自身浮力和浮筒漂浮和托運到為海上裝油系統1.固定式裝卸油碼頭（島式碼頭或固定船臺）碼頭結構基礎坐落在海床上，適用于較淺水域。2.浮動式碼頭（多點系泊碼頭或單點系泊碼頭）不受水域限制，受天氣影響，操作條件差。海上單點系泊方式1.懸鏈式浮筒系泊系統2.單錨腿系泊系統一種由錨鏈連接基座和浮筒（30～50m）另一種用立管和萬向接頭連接基座和浮筒（100m以上）3.鉸接塔式系泊系統用桁架塔柱連接基座和浮筒，上部有轉動平臺，直升飛機甲板、輸油臂，適應能力強（100～

300m）。4.永久性系泊系統用剛臂鉸接連接油輪和單點，該油輪為輸油過渡設施。海上裝油系統1.固定式裝卸油碼頭（島式碼頭或固定船臺）第七章海上油田生產系統第一節固定平臺生產系統兩種類型：1.鋼質樁基導管架平臺埕北油田平臺（A區、B區、儲油系泊與裝載、工作平臺、系船墩）2.混凝土重力式平臺英國布倫特油田（一個導管架平臺，三個混凝土平臺）第二節浮式生產系統浮式生產系統的組成：1.井口平臺或水下井口；2.用浮式鉆井裝置或油輪等作為油田生產處理平臺；3.立管、軟管和海底管線；4.原油的儲存、系泊及外輸系統。第七章海上油田生產系統第一節固定平臺生產系統海洋石油開發工藝與設備課件浮式生產平臺的形成1.改裝半潛式鉆井船2.改裝舊油輪3.改裝海運駁船4.設計建造專用船5.張力腿平臺6.導管架平臺7.自升式平臺浮式生產平臺的形成海洋石油開發工藝與設備課件油田的早期開發指常規開采生產系統安裝投產之前而安裝的生產系統以達到早投產，加快資金周轉。邊際油氣田的開發應用當前開發技術剛剛具有商業價值，或僅能達到最低收益，可采或可不采的油氣田叫邊際油氣田，或叫經濟界限油氣田。雖然具有巨大儲量，而現有開發技術所不能及的油氣田也屬于這一類。海上油氣田開發方案1.固定平臺+海底管線

固定平臺可根據需要設計成井口平臺、石油處理平臺、儲油平臺、動力平臺、生活平臺等；2.FPSO+單點系泊裝置+井口平臺+海底管線

FPSO:浮式處理與儲存裝置（為油田開發提供動力、人員生活設施、原油處理裝置）；3.陸上終端+固定平臺+海底管線FPSO+單點系泊裝置+海底管線+水下生產系統油田的早期開發FPSOFPSO第三節水下生產系統50年代海洋石油逐漸向較深海域發展，產生了水下生產系統概念，60年代中后期濕式采油樹出現在阿拉伯灣和加利福尼亞近海，80年代初已遍布世界各海區。殼牌—洛克希德公司率先在114m深的海底安裝了“干”式常壓水下井口系統，用潛水工作艙把工人送到常壓室進行組裝井口、輸油管線和維修保養工作，取代了潛水員。法、英石油公司和美國西屋電氣公司海洋研究部發明了有人管理系統和無人管理系統兩套深水生產系統第三節水下生產系統50年代海洋石油逐漸向較海洋石油開發工藝與設備課件第八章國內外海洋石油開發現狀與發展趨勢

國內外海洋石油開發模式固定平臺+海底管線

固定平臺可根據需要設計成井口平臺、油氣處理平臺、儲油平臺、動力平臺、生活平臺等FPSO+單點系泊裝置+井口平臺+海底管線

FPSO:浮式處理與儲存裝置（為油田開發提供動力、人員生活設施、原油處理裝置）陸上終端+固定平臺+海底管線FPSO+單點系泊裝置+海底管線+水下生產系統第八章國內外海洋石油開發現狀與發展趨勢

國內外海洋石油開中國的海洋石油開發中國的海洋石油開發正在建設的12個項目正在建設的12個項目QHD32-6油田由6個井口平臺，1艘FPSO，1套單點系泊及10多條平臺間海底管線組成.QHD32-6油田由6個井口平臺，1艘FPSO，1套單點系泊文昌13－1/13－2（南海西部）南海奮進號（FPSO）由2個井口平臺、1艘FPSO和單點系泊系統及海底管線組成油氣水混輸10/14英寸電纜4.3公里WC13-2WC13-1油氣水混輸10/14英寸電纜2.5公里文昌13－1/13－2（南海西部）南海奮進號（FPSO）由2東海海域：春曉氣田群總體開發方案示意圖東海海域：春曉氣田群總體開發方案示意圖海洋石油開發工藝與設備課件海洋石油開發工藝與設備課件海洋石油開發工藝與設備課件海洋石油開發工藝與設備課件《海洋石油開發工藝與設備》課程內容全部講完，下面進入復習階段。

4月3日上午8：00考試《海洋石油開發工藝與設備》課程內容全部講完，下面進入復習階段海洋石油開發工藝與設備海洋石油開發工藝與設備第一章緒論

石油的組成：石油是以多種碳氫化合物的混合物為主體的可燃性液體。其主要成分為碳和氫，還有少量的氧、硫、氮等元素。

石油的物理化學性質:

1.顏色石油的顏色多樣，一般情況呈棕色、褐色；

2.粘度石油粘度大小與石油成分有關，隨溫度而變化；

3.溶解性石油可溶解于氯仿、苯、石油醚、乙醇等，不溶于水；

4.熒光性

在紫外線照射下可發出特殊光量，可根據熒光顏色確定石油的組分；

5.旋光性當偏光通過石油時，偏光面會旋轉一定角度；

6.凝固與液化液態石油可隨溫度變化凝固成半固體、固體或液化；

7.導電性與放射性石油電阻率很高，能降低放射性物質的放射性；

8.餾分利用加熱汽化冷凝的方法可以將石油中不同組分分離出來。第一章緒論

石油的組成：石油是以多種碳氫化合物的混合天然氣

純天然氣是無色、無味的可燃氣體。主要成分是甲烷、乙烷、丁烷等。甲

烷含量達90%以上的叫干氣，油田伴生氣大部分是濕氣。

石油與天然氣的生成

沉積巖中有豐富的有機質，只要能滿足有利于生物尸體聚集和長期與空氣隔絕這兩個自然條件，經過幾百萬年的地質歷史，就可以使有機物質轉化為油、氣。

油氣礦藏生成石油和天然氣的巖層叫生油層，如泥巖、頁巖等；能讓油氣流動聚集的

巖層叫儲油層或儲集層。

常見的油氣藏類型有以下幾種：天然氣純天然氣是無色、無味的可燃氣體。主要成分是甲烷海洋石油開發工藝與設備課件海洋石油開發工藝與設備課件海洋石油資源

中國油氣資源豐富，各類沉積盆地超過500個，全國石油的總資源量940億噸，其中陸上為694億噸(占73.8％)；海域為246億噸(占26.2％)；天然氣的總資源量為45.7萬億立方米，其中陸上為29.9萬億立方米(占65.4％)，海域為15.8萬億立方米(占34.6％)。在陸上石油總資源量中，累計探明172.8億噸，探明程度占25％左右；在陸上天然氣資源量中，累計探明1.21萬億立方米，探明程度僅4％。中國海上油氣勘探主要集中于渤海、黃海、東海及南海北部大陸架，目前海上原油的發現率僅為18.5％，天然氣發現率僅為9.2％，極具勘探開發潛力。海洋石油資源中國油氣資源豐富，各類沉積盆地超過

隨著石油需要量的增長，海上采油量占總采油量的比例愈來愈高，進入21世紀后，將有50%的石油和天然氣來自海上。就國內而言，海洋石油的第一次大開發、大發展是在上個世紀90年代初期,而現在，海洋石油正面臨著第二次春天：在渤海地區發現了國內繼大慶油田之后的第二大整裝油田—蓬萊19-3油田、曹妃殿11油田、渤中25-1油田、旅大油田、南堡35-2油田；在東海地區發現的春曉構造，在南海東部番禺油田、惠州19-3/2/1、惠州21-1氣田等。在未來的3至4年內，僅中海石油（中國）有限公司為其海上油田的開發就要建造42座固定平臺，改建固定平臺6座，新建海上浮式裝置3艘，改建海上浮式裝置2艘，鋪設海底管道600~800公里。可以說為來的幾年內是中國海洋工程界最為繁忙的歲月。隨著石油需要量的增長，海上采油量占石油勘探方法(一)地質調查法根據地質構造特征分析存在油氣藏的可能性,初步確定礦藏的可能位置和范圍。(二)地球物理勘探法用各種勘測儀器測量地下巖層的物理性質,進一步確定油氣藏的位置和范圍。1.重力勘探2.磁力勘探3.地震勘探4.遙感、遙測勘探（三）鉆井勘探法在物探的基礎上，用鉆機穿透地層，直接證實儲油構造中是否存在油氣以及油氣層的確切位置、特征、儲量等。鉆探時通過地質錄井、測井和試油等工作獲取多項資料。地質錄井方法1.巖屑錄井2.巖心錄井3.泥漿錄井4.鉆速錄井5.氣測錄井石油勘探方法(一)地質調查法根據地質構造特征分析存在測井用電測井、聲波測井、放射性測井等方法測取油氣層的巖性和流體性質。

試油通過試油確定油的產量和質量。

海洋石油勘探的一般程序：

地質調查地質資料分析物探調查地質物探資料分析打探井成功轉生產井采油開發不成功綜合資料分析打探井成功不成功不成功綜合資料分析繼續放棄測井用電測井、聲波測井、放射性測井等方法測取油氣層的海洋石油開發的內容第一階段用地震勘探船,利用爆震波測地層反射波等方法查找可能儲油氣的地質構造；第二階段在有油氣的構造上打勘探井，查明是否有油氣存在，并確定油田的分布、品質和儲量等情況，以便制定開發方案；第三階段打生產井，進行油氣的采集、處理、儲存、運輸等生產設施的建設。海洋石油開發的特點1.技術復雜2.投資巨大(比陸地高出3~10倍)3.風險大4.開發建設周期長而油田壽命短海洋石油開發工藝特點1.必須高速度、高效率地完成各項開發工藝作業2.必須有較高的工藝質量標準，可靠地完成各項開發工藝作業3.必須高度注意作業安全和防止污染4.必須講究經濟效益海洋石油開發的內容導管架平臺導管架平臺導管架平臺導管架平臺鋼筋混凝土重力式平臺鋼筋混凝土重力式平臺建造中的鋼筋混凝土重力式平臺建造中的鋼筋混凝土重力式平臺勝利三號座底式鉆井平臺勝利三號座底式鉆井平臺勝利四號座底式鉆井平臺勝利四號座底式鉆井平臺勝利六號自升式鉆井平臺勝利六號自升式鉆井平臺勝利九號自升式鉆井平臺勝利九號自升式鉆井平臺桁架樁腿自升式平臺桁架樁腿自升式平臺半潛式鉆井平臺半潛式鉆井平臺鉆井船鉆井船張力腿平臺張力腿平臺張力腿平臺示意圖張力腿平臺示意圖桅式平臺桅式平臺浮式生產裝置浮式生產裝置浮式生產系統浮式生產系統水下井口裝置水下井口裝置第二章海上鉆井技術第一節石油鉆井方法一.石油鉆井的分類：勘探井生產井定向井（水平井斜直井）二.石油鉆井方法及鉆井工藝過程（一）鉆進接單根起下鉆作業（二）洗井清除巖屑（三）保護和加固井壁調整泥漿密度和成分水泥固井（四）完井及試油第二節鉆具第二章海上鉆井技術第一節石油鉆井方法海洋石油開發工藝與設備課件第三節泥漿及泥漿凈化處理設備泥漿的作用1.洗井2.懸浮巖屑3.穩定井壁4.平衡壓力防止井噴、井漏、井塌、卡鉆等泥漿的組成泥漿是由小顆粒狀粘土（中晶石）、液體（水、油）及化學處理劑組成的混合物質泥漿的種類1.水基泥漿淡水泥漿鹽水泥漿鈣處理泥漿低固相泥漿混油泥漿

2.油基泥漿油包水乳化泥漿油基泥漿

泥漿的性能密度

粘度切力泥餅與失水量泥漿的配制與凈化處理設備第三節泥漿及泥漿凈化處理設備泥漿的作用泥漿泵泥漿泵泥漿振動篩泥漿振動篩海洋石油開發工藝與設備課件除泥器除泥器除砂器除砂器除氣器除氣器第四節鉆井技術措施

鉆井技術參數鉆壓P

轉速n

泥漿排量Q

泥漿性能對鉆進的影響第五節固井與井身結構固井在鉆出的井眼內下入套管柱,并在套管柱與井壁之間注入水泥漿,使套管與井壁固結在一起。其成本約占鉆井總成本的10%~25%。固井目的

1.封隔疏松、破碎、易坍塌、易漏地層；2.封隔油、氣、水層相互穿透，給油氣提供穩定的通道，保證油氣生產；3.安裝井口裝置。第四節鉆井技術措施

鉆井技術參數鉆壓P海上油井的成井過程

1.下隔水套管（762×30深度40米）；2.第一次開鉆，下表層套管（339.7×13深度200米）；3.第二次開鉆，下技術套管（244.5×9深度1500米）；4.第三次開

鉆，下油層套管（177.8×7深度3000米）；5.下油管、安裝采油樹、試油，油井完成。海上油井的成井過程

1.下隔水套管（762×30深度采油樹采油樹套管柱的軸向拉力固井工藝過程調節泥漿性能起出井中鉆具下套管循環泥漿洗井注水泥固井設備柴油機組泥漿泵組攪拌器組噴射攪拌器計量箱和中心控制臺第六節油井完成與井口裝置油井完成主要指鉆開油層、安裝井口及井下裝置、試油等工作。鉆開油層采用優質泥漿，使井內液柱壓力略大于油層壓力以保證安全及保護油層。完井方法射井完井法裸眼完井法襯管完井法礫石充填完井法套管柱的軸向拉力固井工藝過程調節泥漿性能

防噴器防噴器試油試油的目的將油氣誘導到地面上來，通過測試，取得油井的開采資料和參數確定油井的開采價值和合理生產方式。試油的方法將油井鉆至設計井深，用套管和水泥封隔所有油氣層，然后自下而上逐層射開，逐層測試。當試完一層后，往井內注入水泥，將試油層封住，再射開上一層試油。第七節鉆井事故的預防與處理井漏泥漿流失，提高泥漿粘度、切力，降低泥漿密度和泵的排量，或加入堵漏物質。井噴關閉防噴器，提高泥漿密度壓井，清除易燃物，關閉發動機，切斷電源。卡鉆找出卡鉆原因，上下活動及轉動鉆具，向井內注入原油或堿水浸泡；用倒扣或爆炸的方法將卡點以上的鉆柱取出，另鉆側眼。鉆柱折斷必須進行打撈，打撈失敗可在折斷部位旁鉆側眼。井下落物用磁鐵打撈器或自制工具打撈，也可下入磨鞋將落物磨掉。試油試油的目的將油氣誘導到地面上來，通過測試，取第八節海洋鉆機鉆井工藝對鉆機的要求

1.提供足夠轉矩和轉速并維持一定鉆壓2.具備一定的起重能力及提升速度3.具有一定的泵壓鉆機機組技術參數轉盤的功率與轉數、井架大鉤的提升重量及速度、泥漿泵的功率與泵壓。海上鉆井特點工作場地有限浮動作業應用高新技術打叢式井海洋鉆機的組成1.提升系統（井架、絞車、大鉤、天車游動滑車等）2.旋轉系統（鉆機、轉盤、水龍頭、鉆具等）3.泥漿循環系統（泥漿池、泥漿泵、控制臺、振動篩、除砂器、除泥器、除氣器等）4.動力系統（柴油機、交流發電機、可控硅整流器、直流電動機）5.防噴器系統（防噴器組、壓井節流管匯、防噴器控制臺）6.控制系統（機械、氣動、液壓或電動控制裝置、中央控制臺、記錄儀表等）第八節海洋鉆機鉆井工藝對鉆機的要求1.提供足夠轉第九節鉆機的起升與旋轉設備井架天車臺二層臺鉆臺鉆井主要工藝操作1.正常鉆進作業鉆柱重量部分壓在井底，部分由大鉤懸吊；2.起下鉆作業鉆具或吊在大鉤上，或卡在轉盤上，提升的鉆桿排放在立根盒上；3.下套管作業鉆達預定井深下套管時，井內鉆桿全部提起立放在井架立根盒上，大鉤上要懸吊全部井深的套管柱，此時會出現井架的最大荷載。雙層井架底座第九節鉆機的起升與旋轉設備井架天車臺二層臺游動系統固定滑輪組（天車）、游動滑輪組（游動滑車）、大鉤、快繩、死繩、死繩固定端和鉆井絞車。游動系統固定滑輪組（天車）、游動滑輪組（游鉆井絞車鉆井絞車主要功能：1.起下鉆具和套管；2.懸持全部鉆具和給進鉆頭；3.輔助設備可以旋接和擰卸鉆桿和套管；4.帶動轉盤。鉆井絞車鉆井絞車主要功能：第三章海上石油鉆井裝置第一節海上石油鉆井裝置的類型及選擇海上鉆井裝置的類型：固定式鉆井裝置移動式鉆井裝置固定式鉆井裝置：樁基導管架平臺重力式平臺順應式平臺人工島移動式鉆井裝置：座底式平臺自升式平臺半潛式平臺鉆井船鉆井裝置的適應水深：勘探鉆井生產鉆井Wd.0～10m人工島Wd.0～10m人工島Wd.10～15m座底式平臺Wd.＜160m重力式平臺Wd.15～75m自升式平臺Wd.＜300m導管架平臺

Wd.75～200m半潛式平臺鉆井船Wd.＞300m順應式平臺第三章海上石油鉆井裝置第一節海上石油鉆井裝置的類型及第二節海上鉆井平臺的總體布置

平臺是按一定的工藝設施分布條件來確定平臺各部分的結構形式和尺寸，并計算其強度和穩性。總體布置中要選擇確定的主要設施：1.鉆機機械設備6.安全消防和防污染設施2.動力設備7.供水、供電、供氣設備3.器材物資8.通信聯絡設備和直升飛機降落臺4.測井、試油設備9.各種工作用房和生活設施5.起重設備10.其他特殊設施海上鉆井工藝布置的基本原則1.保證平臺工作安全可靠4.必須有完備的安全消防和防污染設施2.適應平臺的結構強度和穩性5.要有良好的通信、靠船和直升飛機起降3.合理利用平臺的面積空間設施及生活設施

6.滿足有關建造規范的要求第二節海上鉆井平臺的總體布置平臺是按一定的海上移動式鉆井平臺總體布置的一般程序1.根據工作區域的環境條件，初步確定平臺能滿足浮性、穩性的主尺度；2.選定鉆井、動力設備，確定人員定額、物資儲備量和應具備的設備種類；3.確定鉆井主要機械和動力設備的具體位置；4.布置各項工藝設施、物資儲庫和生活設施5.按工作狀況確定各部位的工藝荷載；6.確定平臺結構的尺寸及構件規格型號。鉆井設備的布置形式1.單層統一驅動布置2.雙層分組驅動布置3.三層分組驅動布置海上移動式鉆井平臺總體布置的一般程序1.根據工作區域的環境動力設備的布置1.DC－DC系統柴油機－直流發電機－直流電動機－驅動鉆機2.AC－AC系統柴油機－交流發電機－交流電動機－驅動鉆機3.AC－SCR－DC系統柴油機－交流發電機－整流－直流電動機－驅動鉆機4.燃氣輪機－直流發電機－直流電動機－驅動鉆機浮式鉆井裝置總體布置的特點1.具有自航能力，裝設大馬力橫向推進器或組合推進系統；2.裝設水聲儀器、電子儀器及計算機等精密儀器設備；3.安裝能力大的鉆機，多層分組驅動；4.柴油機組及泥漿泵等必須配備應急設備；5.自持力強，有足夠的物資儲備；6.應用水下器具鉆井；7.有升沉補償裝置和減搖設施；8.鉆具卸扣和排放、水下器具的起送和連接采用自動化設備。動力設備的布置1.DC－DC系統柴油機－直流發電機－直第三節海上鉆井平臺的水下器具與升沉補償裝置浮式鉆井裝置的鉆井作業特點：在風浪作用下，船體將產生升沉、搖擺、漂移三種運動，鉆井作業時必須使用補償器、抗搖筒和定位措施來克服這三種運動。水下器具的主要作用：1.隔開海水，形成泥漿循環，提供鉆具下入和提出的通道；2.封閉井口，控制井噴；3.補償由風浪引起的升沉，搖擺和漂移；4.承托海底各類套管并保持密閉；5.保持張緊繩的恒定張力；6.緊急情況下使浮式鉆井裝置迅速脫離與井口的連接；7.幫助尋找井口，重返井位。水下器具的主要組成部分：1.海底井口裝置2.防噴器組3.隔水管組4.控制系統5.輔助設備（張緊器等）第三節海上鉆井平臺的水下器具與升沉補償裝置浮式鉆井裝置水下井口裝置水下井口裝置三種升沉補償裝置1.死繩或快繩恒張力升沉補償裝置；2.天車上的升沉補償裝置；3.游車大鉤間的升沉補償裝置。（利用氣體可壓縮，液體不可壓縮但可傳導壓力的原理）三種升沉補償裝置1.死繩或快繩恒張力升沉補償裝置；第四節海上鉆井平臺重返井位與井口回接技術井口保留方法1.水面井口保留法（方法簡單，受環境影響）2.水下井口保留法（安全可靠、操作方便、回接率高）水下井口保留技術設施1.水下井口基盤定距式、組裝式、整體式；2.泥線懸掛器將套管重量支撐在泥面，套管封閉或回接；3.隔水套管快速接頭快速連接或卸開隔水套管；4.遙控接頭RRC方便快速連接或卸開套管。重返井位1.尋找井口用聲納掃描及水下激光電視2.平臺定位轉盤中心與井口對中，誤差：水深

2%以內；3.井口回接由大至小依次將套管回接平臺。第四節海上鉆井平臺重返井位與井口回接技術井口保留方法海洋石油開發工藝與設備課件第五節海上移動式鉆井平臺布置實例

同學分成四組，每組由一名主講人到講臺介紹一種布置實例，本組同學進行補充，其他同學和老師可提問。第一組：勝利三號座底式鉆井平臺第二組：南海一號自升式鉆井平臺第三組：勘探三號半潛式鉆井平臺第四組：塘鵝號鉆井船第五節海上移動式鉆井平臺布置實例同學分成四第四章海上采油技術第一節油田開發方式油層的自然能量邊緣水壓力氣頂壓力地下原油中溶解氣的彈性能人工增補能量油田注水油田注氣第四章海上采油技術第一節油田開發方式第二節采油方法及其設備自噴井采油設備：油管、油層套管、封隔器及井口裝置。機械采油法及設備：1.有桿抽油：抽油機、抽油桿、抽油泵;2.水力活塞泵采油：沉降罐、動力泵、油氣分離器、油管、水力活塞泵、錐形座;3.電動潛油離心泵采油：潛油電機、保護器、多級離心泵、鎧裝電纜、電纜滾筒、自耦變壓器、控制臺;4.氣舉采油：氣流控制器、氣舉閥.第二節采油方法及其設備自噴井采油設備：海洋石油開發工藝與設備課件海洋石油開發工藝與設備課件第三節提高油田產量的措施一.油層的酸化處理將配制的酸液注入到油層，溶解巖石孔隙中的堵塞物，擴大孔隙，達到增產目的。二.水力壓裂基本原理：用高壓大排量壓裂液體經井筒向油層擠注，當注入速度超過油層對壓裂液的吸收速度時，井底形成高壓，致使油層產生裂縫或使原有裂縫擴張和延伸，增加滲透面積，提高滲透量。壓裂液分油基和水基兩大類。支撐劑：石英砂、玻璃球、陶粒、鋁球、核桃殼第三節提高油田產量的措施一.油層的酸化處理第四節修井及修井設備油井故障原因1.油井本身原因：砂堵、結蠟、結鹽、滲透率降低…2.油井結構損壞：油管斷裂、脫扣、套管擠扁斷裂、滲透…3.采油設備故障：抽油桿彎曲、斷裂脫扣、深井泵頭失靈…修井內容1.起下鉆作業：更換修理井下設備、抽吸、撈砂、清蠟…；2.液體井內循環：沖砂、熱洗、循環泥漿、擠水泥…；3.旋轉作業：鉆砂堵、鉆水泥塞、擴孔、重鉆、修補套管…。修井設備井架、絞車、起重設備、循環洗井泵、轉盤、管系第四節修井及修井設備油井故障原因第五章海上采油平臺與水下采油設備第一節海上采油平臺的類型按布置方式分類：

1.綜合式采油平臺2.群式采油平臺按建造材料分類：

1.鋼質樁基導管架平臺2.混凝土重力式平臺按固定方式分類：

1.牽索塔式平臺2.浮力塔式平臺3.張力腿式平臺采油平臺的選擇原則:采油作業需要工作區域海況水深建造成本第五章海上采油平臺與水下采油設備第一節海上采油平綜合式采油平臺綜合式采油平臺群式采油平臺群式采油平臺鋼質樁基導管架平臺鋼質樁基導管架平臺混凝土重力式平臺混凝土重力式平臺牽索塔式平臺牽索塔式平臺浮力塔式平臺浮力塔式平臺張力腿式平臺張力腿式平臺海洋石油開發工藝與設備課件第二節樁基固定平臺的總體布置主要內容：1.確定鉆井、采油、油氣集輸的工藝流程；2.鉆井、采油、油氣集輸等工藝設備的選擇與布置；3.動力設備的選擇與布置；4.物資儲量確定與布置；5.靠船、起重設備的選擇與布置；6.救生設備及直升飛機平臺的確定與布置；7.供水、供電、供氣設備的選擇與布置；8.防污染處理設施的選擇與布置；9.安全放火及防腐蝕設施的選擇與布置；10.通訊、辦公、生活設施面積確定布置。考慮：施工條件、起吊能力、整體、分段、組合模塊、盡量減少海上施工時間。典型采油平臺組合模塊：井口模塊、工藝設施流程模塊、分離器組模塊、原油泵送裝置模塊、注水裝置模塊、居住區模塊等。第二節樁基固定平臺的總體布置主要內容：鉆井設備的布置：

采取井場、井架與動力設備一條線布局，采用密閉式“一篩三除”泥漿凈化系統。

注意：振動和噪音大的設備盡可能遠離生活區。

采油設備的布置：按工藝流程要求確定。

井下作業設備：在平臺井口處留出井下作業場地。

課下閱讀“樁基固定平臺布置實例”第三節重力式多用平臺的總體布置重力式平臺的組成：基礎部分、支撐部分、甲板部分。優點：省鋼材、甲板面積大、對海洋環境適應性強、主要構件在陸地預制、施工技術不太復雜、海上施工時間短、防火防腐性能好、維修費低、用處多。用處：可用作鉆井、采油、集輸和儲油、系泊和裝油平臺。按材料分為三類：

1.鋼質重力式平臺

2.鋼筋混凝土重力式平臺

3.鋼—混凝土混合式重力平臺