㈠ 世界海洋钻井平台发展简史是什么
世界现代石油工业最早诞生于美国宾西法尼亚州的泰特斯维尔村,一个叫乔治·比尔斯的人于1855年请美国耶鲁大学西利曼教授对石油进行了化学分析,发现石油能够通过加热蒸馏分离成几个部分,每个部分都含有碳和氢的成分,其中一种就是高质量的用以发光照明的油。1858年比尔斯请德雷克上校带人打井,1859年8月27日在钻至69ft时,终于获得到了石油。从此,利用钻井获取石油、利用蒸馏法炼制煤油的技术真正实现了工业化,现代石油工业诞生了。
随着人类对石油研究的不断深入,到了20世纪,石油不仅成为现代社会最重要的能源材料,而且其五花八门的产品已经深入到人们生活的各个角落,被人们称为“黑色的金子”、“现代工业的血液”,极大地推动了人类现代文明的进程。高额的石油利润极大地推动了石油勘探开采活动,除了陆地石油勘探外,对于海洋石油资源的开发也日益深入发展。
1897年,在美国加州Summer land滩的潮汐地带上首先架起一座76.2m长的木架,把钻机放在上面打井,这是世界上第一口海上钻井。1920年委内瑞拉搭制了木质平台进行钻井。1936年美国为了开发墨西哥湾陆上油田的延续部分,钻探成功了第一口海上油井并建造了木质结构生产平台,于1938年成功地开发了世界上第一个海洋油田。第二次世界大战后,木质结构平台改为钢管架平台。1964—1966年间英国、挪威在水深超过100m、浪高达到30m、最高风速160km/h、气温至零下且有浮冰的恶劣条件下,成功地开发了北海油田。标志着人们开发海上油田的技术已日臻成熟。目前已有80多个国家在近海开展石油商业活动,原油产量占世界石油总产量的30%左右。1897年,在世界上第一口海上钻井的旁边,美国人威廉姆斯在同一个地方造了一座与海岸垂直的栈桥,钻机、井架等放在上面钻井。由于栈桥与陆地相连,方便了物资供应。另外,钻机在栈桥上可以随意浮动,从而在一个栈桥上可打许多口井。在海边搭架子,造栈桥基本上是陆地的延伸,与陆地钻井没有差别。能否远离岸边在更深的海里钻井呢?
1932年,美国得克萨斯公司造了一条钻井驳船“Mcbride”,上面放了几只锚,到路易斯安那州Plaquemines地区Garden岛湾中打井。这是人类第一次“浮船钻井”,即这个驳船在平静的海面上漂浮着,用锚固定进行钻井。但是由于船上装了许多设备物资器材,在钻井的时候,该驳船就座到海底了。从此以后,就一直用这样的方式进行钻探,这就是第一艘座底式钻井平台。同年,该公司按设计意图建造了一条座底式钻井驳船“Gilliasso”。1933年这艘驳船在路易斯安那州Pelto湖打了“10号井”,钻井进尺5700ft。以后的许多年,设计和制造了不同型号的许多座底式钻井驳船,如1947年,John Hayward设计的一条“布勒道20号”,平台支撑件高出驳船20多米,平台上备有动力设备、泵等,它的使用标志着现代海上钻井业的诞生。
由于经济原因,自升式钻井平台开始兴起,滨海钻井承包商们认识到在40ft或更深的水中工作,升降系统的造价比座底式船要低得多。自升式钻井平台的腿是可以升降的,不钻井时,把腿升高,平台坐到水面,拖船把平台拖到工区,然后使腿下降伸到海底,再加压,平台升到一定高度,脱离潮、浪、涌的影响,得以钻井。1954年,第一条自升式钻井船“迪龙一号”问世,它有12个圆柱形桩腿。随后几条自升式钻井平台,皆为多腿式。1956年造的“斯考皮号”平台是第一个三腿式的自升式平台,用电动机驱动小齿轮沿桩腿上的齿条升降船体,桩腿为X架式。1957年制造的“卡斯二号”是带有沉垫和4条圆柱形桩腿的平台。
随着钻井技术的提高,在一个钻井平台上可以打许多口井而钻井平台不必移动,特别体现在近海的开发井上。这样,固定式平台也有发展。固定式平台就是建立永久性钻井平台,大都是钢结构,打桩,然后升出海面;也有些是水泥结构件。至今工作水深最深的固定平台是“Cognac”,它能站立在路易斯安那州近海318m水深处工作。
1953年,Cuss财团建造的“Submarex”钻井船是世界上第一条钻井浮船,它由海军的一艘巡逻舰改装建成,在加州近海3000ft水深处打了一口取心井。1957年,“卡斯一号”钻井船改装完毕,长78m,宽12.5m,型深4.5m,吃水3m,总吨位3000t,用6台锚机和6根钢缆把船系于浮筒上。浮船钻井的特点是比较灵活,移位快,能在深水中钻探,比较经济。但它的缺点是受风浪海况影响大,稳定性相对较差,可能会给钻井带来困难。该船首先使用简易的水下设备,把浮船钻井技术向前推进了一步。
1962年,壳牌石油公司用世界上第一艘“碧水一号”半潜式钻井船钻井成功。“碧水一号”原来是一条座底式平台,工作水深23m。当时为了减少移位时间,该公司在吃水12m的半潜状态下拖航。在拖航过程中,发现此时平台稳定,可以钻井,这样就受到了启示,后把该平台改装成半潜式钻井平台。1964年7月,一条专门设计的半潜式平台“碧水二号”在加州开钻了。第一条三角形的半潜式平台是1963年完工的“海洋钻工号”,第二条是1965年完工的“赛德柯135”。
随着海上钻井的不断发展,人类把目光移向更深的海域。这时半潜式钻井平台就充分显示出它的优越性,在海况恶劣的北海,更是可以称雄,与之配套的水下钻井设备也有发展,从原来简单型逐渐趋于完善。半潜式钻井平台的定位一般都是用锚系定位的,而深海必须使用动力定位。第一条动力定位船是“Cussl”,能在12000ft水深处工作,获取600ft的岩心。以后出现了动力定位船“格洛玛·挑战者号”,它于1968年投入工作,一直用于大洋取心钻井。世界上真正用于海上石油勘探的第一条动力定位船是1971年建成的“赛柯船445”钻井船,工作水深在动力定位时可达600m以上。
半潜式平台有自航和非自航两种类型。动力定位船所配套的水下设备是无导向绳的水下钻井设备。后来,钻井平台又有新的形式出现,如张力腿平台和“Spar”。科学在进步,时代在发展,海上钻井技术也在飞速发展,人们现在已向更深的海域进军,无论是钻井井深、钻井水深、钻井效率都不断有新的世界纪录出现。
㈡ 海底石油通过什么设施开采出来的
人们最早使用钻井船来开采,后来发明了钻井平台。最早的钻井平台是自升式平台,缺点是作业水深受到很大限制。还有一种半潜式平台,去掉了复杂的海上平台设施,大大降低了海底石油的开采成本,并提高了海底石油开采的安全性。
海上油气开采比陆地上复杂得多,它需要特定的支撑设备。
人们最早使用钻井船来开采。把钻机搁在船上进行作业,船中央开一个洞,架上高高的钻塔。这种钻井船的最大缺点是受海况影响太大,风浪、潮汐、海流会使船不停地摇摆、移动,给作业带来很大困难。中国第一艘钻井船勘探一号,就是用两艘货船拼装起来的。为了减少船的摇摆,需要用6只锚将其锚定。
后来,人们又发明了更好的办法钻井平台。最早的钻井平台是自升式平台,即将几根钢柱插在海底,再用机械设备把平台升起来,离开海面,这样就可以防止海浪和海流的冲击,作业基本不受海况影响。这种平台的最大缺点是作业水深受到很大限制。因为桩腿的长度不能过长,否则平台就会不稳。
还有一种是半潜式平台,靠海面下20米左右深处的几个大浮箱支持。这是因为在海面下这个深度,风浪总是很小的,沉在那里的浮箱十分稳定,海面上的平台也不会有太大的摇摆。 随着海底采油技术的快速发展,人们现在甚至可以将原来安装在钻井平台上的井口直接放置到海底,去掉了复杂的海上平台设施,从而大大降低了海底石油的开采成本,并提高了海底石油开采的安全性。
㈢ 海上石油站的工作原理
海上石油站主要是利用海洋平台进行石油开采的设备。石油平台的工作原理主要分为钻探和采油两大部分。钻探过程中,需要用到钻机,在平台上进行钻井作业。采油过程中,需要利用管道将石油从海底输送到平台上,再通过输送管道运输到陆地上。
海上石油站的工作需要保证设备的安全性和稳定性。为此,平台上配备了各种安全设备和技术。例如,平台上有完善的泄漏检测系统和火灾控制设施,以保障设备的稳定运行。此外,平台上还有专业团队对设备进行检查和维护,确保设备始终处于最佳工作状态。
海上石油站的工作对环境有着重要的影响。钻探和采油会对海洋生态环境造成一定影响,但平台上有专业的环保团队负责监督和保护环境。将石油从海底输送到陆地的过程中也需要考虑运输过程中的环境污染问题,在此方面也有专业团队负责监管和降低环境污染。因此,海上石油站需要遵守严格的环保规定,以确保环境的可持续发展。
㈣ 世界海洋石油发展历程
海洋油气的勘探开发是陆地石油勘探开发的延续,经历了一个由浅水到深海、由简易到复杂的发展过程。
1887年,在美国加利福尼亚海岸数米深的海域钻探了世界上第一口海上探井,拉开了海洋石油勘探的序幕。
1920年,委内瑞拉在马拉开波湖利用木制平台钻井,发现了一个大油田。
1922年,苏联在里海巴库油田附近用栈桥进行海上钻探成功。
1936年,美国在墨西哥湾的海上开始钻第一口深井,1938年建成世界上最早的海洋油田。
1947年,美国在墨西哥湾发现第一个近海油田,标志现代海洋石油开始。
1951年,沙特阿拉伯发现了世界上最大的海上油田。
1964年,英国开发北海油田。
1967年,我国渤海海1井发现工业油流。
20世纪70年代,尼日尔爾利亚开发西非海上油气。
20世纪80年代,巴西加大深海油气勘探开发技术研发,到90年代为其油气产量的大幅度增加奠定了基础。
20世纪90年代至21世纪初,南中国海域成为开发的热点,北极地区得到更多重视。
几十年来,5000多亿桶的海洋石油发现可大致分为以下3个勘探阶段。
第一阶段为1940—1972年。在此期间,美国墨西哥湾于1947年获得第一个近海石油发现,在波斯湾发现了第一批超大型油田,在西非获得第一个海上发现,后期在北海获巨大石油发现。另有两个重大发现分别在澳大利亚和中国。该阶段总共发现石油1980亿桶,年均发现83亿桶,发现规模平均7.7亿桶。
第二阶段为1973—1990年。在此期间,北海、墨西哥、里海、俄罗斯的北极地区都有重大发现,美国墨西哥湾和巴西先后于1983年和1984年发现了本区的第一个深水大油田。另外,印度和加拿大在近海各获得一个重要发现,西非、澳大利亚、美国墨西哥湾浅区继续有所发现。在该阶段,石油发现总计达1710亿桶,年均95亿桶,平均规模为1.35亿桶。
第三阶段为1991年至今。在此期间,巴西、安哥拉、尼日尔爾利亚、美国墨西哥湾4个主要地区找到深水重大发现,不过在北海、里海、中国也有几个重大发现,澳大利亚、西非浅水区、波斯湾的发现规模较小。在此阶段,石油发现总计1210亿桶,年均发现80亿桶,发现平均规模1.16亿桶。其中,深水和超深水发现440亿桶,年均30亿桶。
海洋油气的开发与海洋钻井是分不开的,海洋钻井的大致历程如下:
1897年,美国在加利福尼亚州Summer land滩的潮汐地带上首先架起木架平台,钻出第一口井。
1897年,美国人H.L.Williams建造了与海岸连接的栈桥,可打多口井。
1911年,世界上第一座固定平台钻井装置矗立在美国路易斯安那州的Caddo湖上。1925年,苏联在里海建造的人工岛上进行石油钻井。
1932年,美国得克萨斯公司造了一条钻井驳船,到路易斯安那州Plaquemines地区Garden岛湾打井,这是人类第一次浮船钻井。
1933年,美国利用驳船在路易斯安那州Pelto湖打了“10号井”,进尺5700英尺,成为首座坐底式钻井平台。
1937年,由木桩插入水深4.3米泥底的、距海平面高4.6米的钻井采油平台,首次在墨西哥湾的海上平台钻井,获得日产85.9立方米的海底石油。
1947年,John Hayward设计了一条“布勒道20号”平台,标志着现代海上钻井业的诞生。
1954年,第一条自升式钻井船“迪龙一号”问世,带动了固定式平台的发展。
1956年,美国雪佛龙公司在加利福尼亚州近海完成了世界上首次海洋采油井最深的采油纪录,采油井深达4036米。
1962年,壳牌石油公司用世界上第一艘“碧水一号”半潜式钻井成功,有了向深海发展的工具。
1967年,我国渤海海1井发现工业油流。1968年,一条设计完善的“格洛玛挑战者号”动力定位船开始在深海进行科学考察。1971年,美国Hunt石油公司在路易斯安那州近海开创了采油井深度为6248米的海上深井的采油纪录。
1979年,世界海洋石油钻井工作水深接近1500米。
1983年,由欧洲经济共同体财政支持建造的第一座张力腿平台(TLP)于1984年在北海Hutton油田安装投产。
1989年,在美国墨西哥湾587米水深TLP平台投入使用。
1998年,中国东海平湖油气田向上海供气,结束了中国东海不生产石油和天然气的历史。
2001年,海洋采油井最深纪录达7088米。2001年,墨西哥湾钻井水深达2964米。2002年,雪佛龙公司钻井垂深达9210米。2003年,雪佛龙德士古公司在美国墨西哥湾钻井工作水深突破3000米。
2004年,菲利普斯石油公司在园丁湾水深1425米投产采油。
图2-8世界主要海洋油田数目的分布
如图2-8所示,目前,在世界海洋中已找到了581处油田。其中,欧洲和地中海25个,北海110个,意大利、北亚得里亚海20个,黑海和里海17个,南美洲43个,非洲近海27个,西非近海85个,波斯湾60个,印度次大陆沿岸海域2个,远东近海23个,印度和马来西亚近海15个,澳大利亚东部和新西兰近海3个,澳大利亚西北大陆架12个,南部吉普斯兰德海盆19个,北海近海44个,美国墨西哥湾16个。
㈤ 海里怎么取石油
1、海底石油的生产过程一般分为勘探和开采两个阶段。海上勘探原理和方法与陆地上勘探基本相同,也分普查和勘探两个步骤。方法是以地球物理勘探法和钻井勘探法为主,其任务是探明油气藏构造、含油面积和储量。普查是从地质调查研究入手,主要通过地震、重力和磁力调查法寻找油气构造。在普查的基础上,运用地球物理勘探分析了解海底地下岩层分布、地质构造类型、油气圈闭情况,从而确定勘探井井位。然后,采用钻井勘探法取得地质资料,进行分析评价,确定该地质构造是否含油、含油量及开采价值。
2、海底石油的开采过程包括钻生产井、采油气、集中、处理、贮存及输送等环节。海上石油生产与陆地上石油生产不同的是要求海上油气生产设备体积小、重量轻、自动化程度高、布置集中紧凑。一个全海式的生产处理系统包括:油气计量、油气分离稳定、原油和天然气净化处理、轻质油回收、污水处理、注水和注气系统、机械采油、天然气压缩、火炬系统、贮油及外输系统等。
3、供海上钻生产井和开采油气的工程措施主要有以下几种:人工岛,多用于近岸浅水中,较经济。固定式采油气平台,其形式有桩式平台(如导管架平台)、拉索塔式平台、重力式平台(钢筋混凝土重力式平台、钢筋混凝土结构混合的重力式平台)。浮式采油气平台,其形式又可分为可迁移式平台(又称活动式平台),如自升式平台、半潜式平台和船式平台(即钻井船);不迁移的浮式平台,如张力式平台、铰接式平台。海底采油装置:采用钻水下井口的办法,将井口安装在海底,开采出的油气用管线直接送往陆上或输入海底集油气设施。
4、供开采生产的油气集中、处理、转输、贮存和外运的工程设施包括:装有集油气、处理、计量以及动力和压缩设备的平台。储油设施,包括海上储油池、储油罐和储油船。海底输油气管线。油气外运码头,包括单点系泊装置和常规的海上码头(有固定式和浮式两种)。