全球深水油氣資源非常豐富,被認為是未來油氣生產(chǎn)的重要基地。深水技術(shù)裝備的發(fā)展速度和質(zhì)量決定著深水油氣勘探開發(fā)的快慢和成敗。從整體看,深水油氣勘探開發(fā)技術(shù)裝備主要包括深水油氣地震勘探技術(shù)和裝備、深水鉆完井技術(shù)和裝備、深水浮式生產(chǎn)裝置、海底生產(chǎn)系統(tǒng)、深水工程技術(shù)裝備等。
深水地震船是深水油氣勘探的重要裝備,當前多數(shù)采用拖纜作業(yè)方式,兼做二維和三維數(shù)據(jù)采集,少數(shù)采用OBC采集方式,能采集多分量(4C)地震數(shù)據(jù)。
深水鉆井(Deepwater Drilling)是貫穿深水油氣勘探開發(fā)的重要環(huán)節(jié),涉及技術(shù)裝備多,技術(shù)含量高。如旋轉(zhuǎn)導向鉆進、隨鉆測量(LWD)、套管鉆井、智能鉆桿、控壓鉆井、隔水管技術(shù)、水下防噴器等先進技術(shù)在深水鉆井中獲得推廣應用。同時,如半潛式鉆井平臺、鉆井船、雙梯度鉆井技術(shù)、海底鉆井技術(shù)等深水作業(yè)環(huán)境下的新技術(shù)裝備也不斷出現(xiàn)。其中,半潛式鉆井平臺、鉆井船等大型海上作業(yè)裝備已成為深水技術(shù)發(fā)展的標志。半潛式鉆井平臺已發(fā)展至第六代,深水鉆井平臺和鉆井船都實現(xiàn)動力定位,裝置自動化程度高,最深作業(yè)水深已超過3000米。而且,圓筒形鉆井平臺等能夠適應北極等惡劣環(huán)境的平臺不斷投入應用。
深水浮式生產(chǎn)裝置多功能多樣化發(fā)展,浮式生產(chǎn)儲油卸油系統(tǒng)、半潛式平臺生產(chǎn)系統(tǒng)、張力腿平臺生產(chǎn)系統(tǒng)和Spar平臺生產(chǎn)系統(tǒng)等是主要裝置,LNGFPSO、LPGFPSO等各種功能性裝置不斷出現(xiàn),新型深吃水半潛式平臺裝置更大、額定作業(yè)水深更大,新型浮式鉆井生產(chǎn)儲油卸油裝置等新式裝備功能進一步擴展。海底生產(chǎn)裝置主要包含海底完井裝置、采油樹、集輸管道、油氣工藝技術(shù)裝備、保障與控制系統(tǒng)等;海底完井水深紀錄不斷刷新,水平海底井口采油樹已廣泛應用,海底油氣流動保障技術(shù)實現(xiàn)清蠟、降稠、解堵功能,水下工藝系統(tǒng)能夠進行海底油氣分離、增壓、計量、回注等工藝,利用控制系統(tǒng)在岸上或平臺上可實現(xiàn)對水下設(shè)備進行遙控自動化控制,能夠?qū)⒂秃蜌廨斔偷胶I掀脚_或岸上。
深水工程技術(shù)裝備主要有深水鋪管起重船、深水多功能水下工程船、深水油田工程支持船等,是深水油氣建設(shè)和保障生產(chǎn)的主要裝置。
深水油氣勘探開發(fā)技術(shù)和裝備已在北美、巴西、北非、挪威等深水海域廣泛應用,作業(yè)水深超過3000米。如半潛式鉆井平臺全球目前共238座,超過45%的平臺能夠在超深水環(huán)境(大于1500米)中作業(yè),其中最大額定作業(yè)水深已達3810米,最大鉆深能力達到15240米。而鉆井船是僅次于半潛式平臺的主要深水鉆井裝備。目前,全球共有鉆井船128座,其中正在建造的50座鉆機中有47座作業(yè)水深超過3048米,當前最大額定作業(yè)水深達到3657.6米,最大鉆深能力已達到12192米。
絕大多數(shù)深水油氣生產(chǎn)裝備的設(shè)計由專業(yè)設(shè)計公司完成,極少數(shù)油公司具有浮式生產(chǎn)裝置的設(shè)計能力。以浮式生產(chǎn)裝置為例,全球參與FPSO設(shè)計和建造的公司均有50多家,其中亞洲繼續(xù)成為FPSO的建造基地。建造FPSO數(shù)量較多的是韓國三星重工集團、新加坡Keppel公司、韓國現(xiàn)代重工集團、西班牙Astano船廠和芬蘭Kvaerner Masa船廠等。
中國深水技術(shù)應用水平相對較高,但研發(fā)水平和裝備設(shè)計制造水平相對較低。“海洋石油981”的設(shè)計和建造為我國推動深水油氣勘探技術(shù)裝備的設(shè)計和建造積累了大量經(jīng)驗,為我國深水技術(shù)裝備進一步提高打下堅實的基礎(chǔ)。(作者:田洪亮,為中國石油經(jīng)濟技術(shù)研究院高級工程師)
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