复杂油气井钻井与完井基础研究(2).pdf

深水钻井特点与设计控制概论深水钻井特点与设计控制概论深水钻井特点与设计控制概论深水钻井特点与设计控制概论深水钻井特点与设计控制概论深水钻井特点与设计控制概论深水钻井特点与设计控制概论深水钻井特点与设计控制概论 高德利高德利 2012年11月22日2012年11月22日 一 我国深海油气资源一 我国深海油气资源一 我国深海油气资源一 我国深海油气资源 占地球表面积占地球表面积占地球表面积占地球表面积71 71 的海洋覆盖域 蕴藏着的海洋覆盖域 蕴藏着的海洋覆盖域 蕴藏着的海洋覆盖域 蕴藏着 丰富的矿产资源 包括丰富的矿产资源 包括丰富的矿产资源 包括丰富的矿产资源 包括石油 天然气 气石油 天然气 气石油 天然气 气石油 天然气 气 体水合物体水合物体水合物体水合物及镍及镍钴钴锰锰铅铅锌锌金金银银及镍及镍钴钴锰锰铅铅锌锌金金银银体水合物体水合物体水合物体水合物及镍及镍 钴钴 锰锰 铅铅 锌锌 金金 银银 及镍及镍 钴钴 锰锰 铅铅 锌锌 金金 银银 铝等金属矿产资源铝等金属矿产资源 铝等金属矿产资源铝等金属矿产资源 铝等金属矿产资源铝等金属矿产资源 铝等金属矿产资源铝等金属矿产资源 在全世界范围内在全世界范围内 随着经济社会的发展随着经济社会的发展 在全世界范围内在全世界范围内 随着经济社会的发展随着经济社会的发展 在全世界范围内在全世界范围内 随着经济社会的发展随着经济社会的发展 在全世界范围内在全世界范围内 随着经济社会的发展随着经济社会的发展 陆地资源开发利用日趋枯竭 从而使海洋陆地资源开发利用日趋枯竭 从而使海洋陆地资源开发利用日趋枯竭 从而使海洋陆地资源开发利用日趋枯竭 从而使海洋 矿产资源的开发利用受到广泛关注 甚至矿产资源的开发利用受到广泛关注 甚至矿产资源的开发利用受到广泛关注 甚至矿产资源的开发利用受到广泛关注 甚至 呈现出越演越烈的全球竞争局面呈现出越演越烈的全球竞争局面呈现出越演越烈的全球竞争局面呈现出越演越烈的全球竞争局面呈现出越演越烈的全球竞争局面呈现出越演越烈的全球竞争局面 呈现出越演越烈的全球竞争局面呈现出越演越烈的全球竞争局面 一 我国深海油气资源一 我国深海油气资源一 我国深海油气资源一 我国深海油气资源 19941994年年年年1111月月月月1616日 日 联合国海洋法公约联合国海洋法公约 正式生效 正式生效 日 日 联合国海洋法公约联合国海洋法公约 正式生效 正式生效 它确定了未来全球千年的海洋划界框架和全球海洋它确定了未来全球千年的海洋划界框架和全球海洋它确定了未来全球千年的海洋划界框架和全球海洋它确定了未来全球千年的海洋划界框架和全球海洋它确定了未来全球千年的海洋划界框架和全球海洋它确定了未来全球千年的海洋划界框架和全球海洋它确定了未来全球千年的海洋划界框架和全球海洋它确定了未来全球千年的海洋划界框架和全球海洋 管理体制 根据管理体制 根据 公约公约 地球上 地球上管理体制 根据管理体制 根据 公约公约 地球上 地球上1 091 09亿平方公里亿平方公里亿平方公里亿平方公里 的海域将转为沿海国的主权管辖海域的海域将转为沿海国的主权管辖海域中国据此获中国据此获的海域将转为沿海国的主权管辖海域的海域将转为沿海国的主权管辖海域中国据此获中国据此获的海域将转为沿海国的主权管辖海域的海域将转为沿海国的主权管辖海域 中国据此获中国据此获的海域将转为沿海国的主权管辖海域的海域将转为沿海国的主权管辖海域 中国据此获中国据此获 得的主权管辖海域达到得的主权管辖海域达到得的主权管辖海域达到得的主权管辖海域达到300300多多万平方公里万平方公里 多多万平方公里万平方公里 第三第三次油气资源评价结果 中国石油资源量为次油气资源评价结果 中国石油资源量为第三第三次油气资源评价结果 中国石油资源量为次油气资源评价结果 中国石油资源量为10701070 多亿吨多亿吨 天然气资源量为天然气资源量为多亿吨多亿吨 天然气资源量为天然气资源量为54 5454 54万亿立方米万亿立方米 其中海其中海万亿立方米万亿立方米 其中海其中海多亿吨多亿吨 天然气资源量为天然气资源量为多亿吨多亿吨 天然气资源量为天然气资源量为54 5454 54万亿立方米万亿立方米 其中海其中海万亿立方米万亿立方米 其中海其中海 洋石油为洋石油为洋石油为洋石油为246246亿吨 海洋天然气为亿吨 海洋天然气为亿吨 海洋天然气为亿吨 海洋天然气为15 7915 79万亿立方米 万亿立方米 万亿立方米 万亿立方米 对此 仍然需加大勘探力度 提高勘探精细程度和对此 仍然需加大勘探力度 提高勘探精细程度和对此 仍然需加大勘探力度 提高勘探精细程度和对此 仍然需加大勘探力度 提高勘探精细程度和 资资源探源探明率明率 不 不断断寻找新的寻找新的资资源源替代替代区 区 资资源探源探明率明率 不 不断断寻找新的寻找新的资资源源替代替代区 区 资明率资明率断资替代断资替代资明率资明率断资替代断资替代 一 我国深海油气资源一 我国深海油气资源一 我国深海油气资源一 我国深海油气资源 油气资源的竞争 既是地理空间的竞争 也油气资源的竞争 既是地理空间的竞争 也油气资源的竞争 既是地理空间的竞争 也油气资源的竞争 既是地理空间的竞争 也 是工业资本的竞争 更是科技及其创新体系的是工业资本的竞争 更是科技及其创新体系的是工业资本的竞争 更是科技及其创新体系的是工业资本的竞争 更是科技及其创新体系的 竞争竞争对于海洋油气资源勘探开发尤为如此对于海洋油气资源勘探开发尤为如此竞争竞争对于海洋油气资源勘探开发尤为如此对于海洋油气资源勘探开发尤为如此竞争竞争 对于海洋油气资源勘探开发尤为如此对于海洋油气资源勘探开发尤为如此 竞争竞争 对于海洋油气资源勘探开发尤为如此对于海洋油气资源勘探开发尤为如此 与中国隔海为邻的国家与中国隔海为邻的国家 大多与中国存在着大多与中国存在着与中国隔海为邻的国家与中国隔海为邻的国家 大多与中国存在着大多与中国存在着与中国隔海为邻的国家与中国隔海为邻的国家大多与中国存在着大多与中国存在着与中国隔海为邻的国家与中国隔海为邻的国家大多与中国存在着大多与中国存在着 海洋资源 海洋岛屿或海洋国土之争 海洋资源 海洋岛屿或海洋国土之争 海洋资源 海洋岛屿或海洋国土之争 海洋资源 海洋岛屿或海洋国土之争 运用科技 经济 政治 军事等综合手段 运用科技 经济 政治 军事等综合手段 运用科技 经济 政治 军事等综合手段 运用科技 经济 政治 军事等综合手段 坚决维护国家海洋权益坚决维护国家海洋权益 坚决维护国家海洋权益坚决维护国家海洋权益 坚决维护国家海洋权益坚决维护国家海洋权益 坚决维护国家海洋权益坚决维护国家海洋权益 目 录目 录 一一 深水钻井特点与挑战深水钻井特点与挑战一一 深水钻井特点与挑战深水钻井特点与挑战 深水钻井特点与挑战深水钻井特点与挑战 深水钻井特点与挑战深水钻井特点与挑战 二二深水钻井发展现状深水钻井发展现状二二深水钻井发展现状深水钻井发展现状二二 深水钻井发展现状深水钻井发展现状二二 深水钻井发展现状深水钻井发展现状 水井身结构设计水井身结构设计水井身结构设计水井身结构设计三 深三 深水井身结构设计水井身结构设计三 深三 深水井身结构设计水井身结构设计 四 无隔水管作业管柱四 无隔水管作业管柱四 无隔水管作业管柱四 无隔水管作业管柱 五 结束语五 结束语五 结束语五 结束语 一一 深水钻井特点与挑战深水钻井特点与挑战一一 深水钻井特点与挑战深水钻井特点与挑战 上 天上 天 上 天上 天 地球的主要分层地球的主要分层地球的主要分层地球的主要分层 深水钻井特点与挑战深水钻井特点与挑战 深水钻井特点与挑战深水钻井特点与挑战 入地入地 下下入地入地 下下 海海海海 是是是是 地球的主要分层地球的主要分层地球的主要分层地球的主要分层 海海海海 是是是是 人类征服人类征服人类征服人类征服 大自然的大自然的大自然的大自然的大自然的大自然的大自然的大自然的 壮举壮举 壮举壮举 深水钻井深水钻井 面临面临 下下深水钻井深水钻井 面临面临 下下 海海海海入地入地入地入地 的双重挑的双重挑的双重挑的双重挑海海海海 入地入地入地入地的双重挑的双重挑的双重挑的双重挑 战战 需要采用许多高需要采用许多高战战 需要采用许多高需要采用许多高 新技术与装备新技术与装备新技术与装备新技术与装备新技术与装备新技术与装备新技术与装备新技术与装备 一 深水钻井特点与挑战一 深水钻井特点与挑战一 深水钻井特点与挑战一 深水钻井特点与挑战 深水 的定义随时间 区深水 的定义随时间 区深水 的定义随时间 区深水 的定义随时间 区 域和专业在不断变化域和专业在不断变化随随域和专业在不断变化域和专业在不断变化随随域和专业在不断变化域和专业在不断变化 随随域和专业在不断变化域和专业在不断变化 随随 着科技的进步和石油工业着科技的进步和石油工业着科技的进步和石油工业着科技的进步和石油工业 的发展的发展 深水深水 的定义的定义的发展的发展 深水深水 的定义的定义的发展的发展 深水深水 的定义的定义的发展的发展 深水深水 的定义的定义 也在不断发展 也在不断发展 也在不断发展 也在不断发展 据据据据20022002年在巴西召开的世年在巴西召开的世 界石油大会报道 油气勘界石油大会报道 油气勘 年在巴西召开的世年在巴西召开的世 界石油大会报道 油气勘界石油大会报道 油气勘 探开发通常按水深加以区探开发通常按水深加以区 别 别 探开发通常按水深加以区探开发通常按水深加以区 别 别 水深水深水深水深400m400m以内为常规以内为常规以内为常规以内为常规 水深 水深 水深 水深 400m400m 1500m1500m为深水 为深水 超过超过 为深水 为深水 超过超过1500m1500m为超深水为超深水为超深水为超深水 一一 深水钻井特点与挑战深水钻井特点与挑战一一 深水钻井特点与挑战深水钻井特点与挑战 1 1 中海油编委会中海油编委会中海油编委会中海油编委会 海洋钻井手册海洋钻井手册海洋钻井手册海洋钻井手册 北京北京 北京北京 深水钻井特点与挑战深水钻井特点与挑战 深水钻井特点与挑战深水钻井特点与挑战 1 1 中海油编委会中海油编委会中海油编委会中海油编委会 海洋钻井手册海洋钻井手册海洋钻井手册海洋钻井手册 北京北京 北京北京 石油工业出版社 石油工业出版社 石油工业出版社 石油工业出版社 2009 62009 6 P619P619 第十五 第十五 第十五 第十五 章章章章 深水钻井 定义如下 深水钻井 定义如下 深水钻井 定义如下 深水钻井 定义如下 2 2 针对我国钻井装备能力和钻井技术水平 针对我国钻井装备能力和钻井技术水平 针对我国钻井装备能力和钻井技术水平 针对我国钻井装备能力和钻井技术水平 规定规定水深水深规定规定水深水深500m500m以内为常规水深以内为常规水深以内为常规水深以内为常规水深规定规定 水深水深规定规定 水深水深500m500m以内为常规水深以内为常规水深 以内为常规水深以内为常规水深 500m500m 1500m1500m为深水 水深超过为深水 水深超过为深水 水深超过为深水 水深超过1500m1500m则则则则 称为超深水 称为超深水 称为超深水 称为超深水 一 深水钻井特点与挑战一 深水钻井特点与挑战一 深水钻井特点与挑战一 深水钻井特点与挑战 深水钻井平台及生产系统深水钻井平台及生产系统 是是深水钻井平台及生产系统深水钻井平台及生产系统 是是 国家实力的体现国家实力的体现 国家实力的体现国家实力的体现 生产出的每一船原油生产出的每一船原油 是国家是国家生产出的每一船原油生产出的每一船原油 是国家是国家 20122012年年年年5 5月月月月9 9日 日 日 日 981981钻井平台钻井平台钻井平台钻井平台首首首首 海洋主权的有效行使海洋主权的有效行使 海洋主权的有效行使海洋主权的有效行使 次在南海深水区投入使用 次在南海深水区投入使用 次在南海深水区投入使用 次在南海深水区投入使用 一一 深水钻井特点与挑战深水钻井特点与挑战一一 深水钻井特点与挑战深水钻井特点与挑战 水深水深 水深水深 DeepwaterDeepwater 深水钻井特点与挑战深水钻井特点与挑战 深水钻井特点与挑战深水钻井特点与挑战 水深水深水深水深DeepwaterDeepwater 不稳定海床 不稳定海床 不稳定海床 不稳定海床 Unstable SeaUnstable Seabedbed 地层强度低 地层强度低 地层强度低 地层强度低 Low Fracture Low Fracture GradientGradientGradientGradient 深水低温 深水低温 深水低温 深水低温 Low TemperatureLow Temperature 浅层流 水浅层流 水浅层流 水浅层流 水 气 气 气 气 Shallow FlowShallow Flow 气体水合物气体水合物 气体水合物气体水合物 Gas HydratesGas Hydrates 一 深水钻井特点与挑战一 深水钻井特点与挑战一 深水钻井特点与挑战一 深水钻井特点与挑战 恶劣的作业恶劣的作业恶劣的作业恶劣的作业恶劣的作业恶劣的作业恶劣的作业恶劣的作业 环境 起下环境 起下 作业昂贵 作业昂贵 环境 起下环境 起下 作业昂贵 作业昂贵 对安全靠对安全靠对安全靠对安全靠 隔水管长 钻机负荷增隔水管长 钻机负荷增隔水管长 钻机负荷增隔水管长 钻机负荷增 加加对钻井装备要求高对钻井装备要求高加加对钻井装备要求高对钻井装备要求高对安全对安全可可靠对安全靠对安全可可靠靠 性要求高 性要求高 性要求高 性要求高 加加 对钻井装备要求高对钻井装备要求高加加 对钻井装备要求高对钻井装备要求高 一 深水钻井特点与挑战一 深水钻井特点与挑战一 深水钻井特点与挑战一 深水钻井特点与挑战 风风风风 伸缩接头伸缩接头伸缩接头伸缩接头 球形接头球形接头球形接头球形接头 风风风风 波浪波浪波浪波浪球形接头球形接头球形接头球形接头 深水钻井管柱深水钻井管柱深水钻井管柱深水钻井管柱 力学与控制力学与控制力学与控制力学与控制 波浪波浪波浪波浪 海流海流海流海流 隔水管隔水管隔水管隔水管 力学与控制力学与控制力学与控制力学与控制 钻井平台偏钻井平台偏钻井平台偏钻井平台偏 移移 升沉升沉 移移 升沉升沉 球形接头球形接头球形接头球形接头 移移升沉升沉移移升沉升沉 摇摆等运动摇摆等运动摇摆等运动摇摆等运动 防喷器防喷器防喷器防喷器 RISER TENSION Slip jointSlip joint伸缩接头伸缩接头伸缩接头伸缩接头 SLIP JOINT OUTER BARREL SLIP JOINT INNER BARREL RISER TENSION Slip jointSlip joint伸缩接头伸缩接头伸缩接头伸缩接头 SLIP JOINT OUTER BARREL UPPER BALL JOINT SLIP JOINT INNER BARREL RISER JOINTS KILL AND CHOICE LINES BOP LOWER BALL JOINT Mudline 深水钻井隔水管系统深水钻井隔水管系统深水钻井隔水管系统深水钻井隔水管系统 Mudline Marine riser drilling riser get returns to surface well control communications link Schematic of the Equipment Arrangement for the RDM Schematic of the Equipment Arrangement for the RDM ReelwellReelwell Drilling Method JPT August 2012Drilling Method JPT August 2012 ReelwellReelwell Drilling Method JPT August 2012 Drilling Method JPT August 2012 一 深水钻井特点与挑战一 深水钻井特点与挑战一 深水钻井特点与挑战一 深水钻井特点与挑战 由于滑坡形成的快速沉积由于滑坡形成的快速沉积由于滑坡形成的快速沉积由于滑坡形成的快速沉积 不稳定的海床 不稳定的海床 不稳定的海床 不稳定的海床 Unstable Sea FloorUnstable Sea Floor 由于滑坡形成的快速沉积由于滑坡形成的快速沉积由于滑坡形成的快速沉积由于滑坡形成的快速沉积 浊流沉积浊流沉积浊流沉积浊流沉积 陆坡上松软的 未陆坡上松软的 未 胶结的沉积物和不胶结的沉积物和不 陆坡上松软的 未陆坡上松软的 未 胶结的沉积物和不胶结的沉积物和不 稳定的海床稳定的海床稳定的海床稳定的海床稳定的海床稳定的海床稳定的海床稳定的海床 快速的沉积形成了厚 松软 快速的沉积形成了厚 松软 快速的沉积形成了厚 松软 快速的沉积形成了厚 松软 高含水高含水未胶结的地层未胶结的地层高含水高含水未胶结的地层未胶结的地层高含水高含水 未胶结的地层未胶结的地层 高含水高含水 未胶结的地层未胶结的地层 一 深水钻井特点与挑战一 深水钻井特点与挑战一 深水钻井特点与挑战一 深水钻井特点与挑战 地层强度低 地层强度低 地层强度低 地层强度低 LowLowerer Fracture GradientFracture Gradient 对于相同沉积厚对于相同沉积厚 度的地层来说 度的地层来说 对于相同沉积厚对于相同沉积厚 度的地层来说 度的地层来说 随着水深的增加随着水深的增加 地层的破裂压 地层的破裂压 随着水深的增加随着水深的增加 地层的破裂压 地层的破裂压 力梯度在降低力梯度在降低力梯度在降低力梯度在降低力梯度在降低力梯度在降低 力梯度在降低力梯度在降低 致使破裂压力梯致使破裂压力梯 致使破裂压力梯致使破裂压力梯 度和地层孔隙压度和地层孔隙压度和地层孔隙压度和地层孔隙压度和地层孔隙压度和地层孔隙压度和地层孔隙压度和地层孔隙压 力梯度之间的窗力梯度之间的窗 口较窄 容易发口较窄 容易发 力梯度之间的窗力梯度之间的窗 口较窄 容易发口较窄 容易发 生井漏等复杂情生井漏等复杂情 况 右图为破裂况 右图为破裂 生井漏等复杂情生井漏等复杂情 况 右图为破裂况 右图为破裂 压力梯度与水深压力梯度与水深压力梯度与水深压力梯度与水深压力梯度与水深压力梯度与水深压力梯度与水深压力梯度与水深 的关系曲线 的关系曲线 的关系曲线 的关系曲线 一 深水钻井特点与挑战一 深水钻井特点与挑战一 深水钻井特点与挑战一 深水钻井特点与挑战 海床海床海床海床海床海床以上以上海床海床以上 温度 以上 温度随随深温度深温度随随深深 海水温度分布海水温度分布海水温度分布海水温度分布 随随随随 度下降 度下降 度下降 度下降 海床以下海床以下海床以下海床以下海床以下海床以下海床以下海床以下 温度随深温度随深温度随深温度随深 度上升 度上升 度上升 度上升 地层温度分布地层温度分布地层温度分布地层温度分布地层温度分布地层温度分布地层温度分布地层温度分布 一 深水钻井特点与挑战一 深水钻井特点与挑战一 深水钻井特点与挑战一 深水钻井特点与挑战 1 冲蚀套管冲蚀套管严重时导严重时导 深水钻井中浅层水流的危害及其防治深水钻井中浅层水流的危害及其防治深水钻井中浅层水流的危害及其防治深水钻井中浅层水流的危害及其防治 1 冲蚀套管冲蚀套管 严重时导严重时导 致套管屈曲破裂 致套管屈曲破裂 2 冲蚀浅部地层 导致 冲蚀浅部地层 导致 井井口口失稳失稳 井失稳井失稳 3 引起井涌 井喷等井 引起井涌 井喷等井 控问题控问题控问题控问题 4 延长钻井作业的非生 延长钻井作业的非生 产时间 造成严重的经产时间 造成严重的经 济损失济损失 济损失济损失 EROSIONEROSION SANDSANDSANDSAND 一 深水钻井特点与挑战一 深水钻井特点与挑战一 深水钻井特点与挑战一 深水钻井特点与挑战 二 深水钻井发展现状二 深水钻井发展现状二 深水钻井发展现状二 深水钻井发展现状 世界近海钻井开始于世界近海钻井开始于世界近海钻井开始于世界近海钻井开始于19381938年 年 年 年 4040年后钻井水深达到年后钻井水深达到年后钻井水深达到年后钻井水深达到300m300m 又经 又经 又经 又经 过过过过1515年达到年达到年达到年达到600m600m此后此后此后此后4 4年增加到年增加到年增加到年增加到900m900m2 2年后达到年后达到年后达到年后达到1200m1200m其其其其过过过过1515年达到年达到年达到年达到600m600m 此后此后 此后此后4 4年增加到年增加到年增加到年增加到900m900m 2 2年后达到年后达到年后达到年后达到1200m1200m 其其 其其 后几个月就发展到后几个月就发展到后几个月就发展到后几个月就发展到2100m2100m 目前 钻井水深已超过 目前 钻井水深已超过 目前 钻井水深已超过 目前 钻井水深已超过3000m3000m 并基 并基 本上形成了一套完整的深水钻井技术与准备 本上形成了一套完整的深水钻井技术与准备 并基 并基 本上形成了一套完整的深水钻井技术与准备 本上形成了一套完整的深水钻井技术与准备 二二 深水钻井发展现状深水钻井发展现状二二 深水钻井发展现状深水钻井发展现状 0 Petro Canada MacKay River 0 05 00010 00015 00020 00025 00030 00035 00040 000 Departure ft 深水钻井发展现状深水钻井发展现状 深水钻井发展现状深水钻井发展现状 0 et o Ca ada ac ayve Canada Encana Germain Canada Maersk Al Shaheen Qatar Maersk Al Shaheen Qatar BP Wytch Farm UK Land 0 5 000 ExxonMobil Chayvo Sakhalin Sea Norway Chevron Petronius GOM BP Gyda Norway 10 000 15 000 Shell Ursa GOM Shell Princess GOM 15 000 20 000 TVD ft BP Mad Dog GOM BP Tubular Bells GOM 25 000 30 000 T GNPP Nedra Kola Peninsula Hess Pony 2 GOM BP Kaskida GOM Chevron Knotty Head GOM 35 000 1 m1 m 3 28 ft3 28 ft GNPP Nedra Kola Peninsula Russia40 000 45 000 Updated July 2008 Nicholas Robertson 二 深水钻井发展现状二 深水钻井发展现状二 深水钻井发展现状二 深水钻井发展现状 井名井名作业者作业者水深水深井名井名作业者作业者水深水深 m m 3636 下深 下深 下深 下深 mm BMLBML BMLBML LW3LW3 1 1 1 1HUSKYHUSKY1480148082 282 2 LW3LW3 1 1 2 2HUSKYHUSKY1343 81343 867 267 2LW3LW3 1 1 2 2HUSKYHUSKY1343 81343 867 267 2 LW3LW3 1 1 3 3HUSKYHUSKY1454 41454 468 868 8 LW4LW4 1 1 1 1HUSKYHUSKY1630 21630 268 868 8LW4LW4 1 1 1 1HUSKYHUSKY1630 21630 268 868 8 LW9LW9 1 1 1 1HUSKYHUSKY1668 51668 568 768 7 LW21LW21 1 1 1 1CNOOCCNOOC24612461100 100 赤几赤几赤几赤几S S 1 1CNOOCCNOOC110111018080 BY6BY6 1 1 1 1DEVONDEVON102010207272 Murphy Block KMurphy Block KMurphy OilMurphy Oi100 100 100 p yp yp yp y GOM BLOCK 951GOM BLOCK 951 ChevronTexacoChevronTexaco30513051101 87 101 87 二 深水钻井发展现状二 深水钻井发展现状二 深水钻井发展现状二 深水钻井发展现状 LW3LW3 1 1 1 1井井钻完井周钻完井周 期 期 井井钻完井周钻完井周 期 期 2006 4 272006 4 27 6 176 17 中国深水中国深水 域第一口域第一口 中国深水中国深水 域第一口域第一口 探井探井探井探井探井探井 探井探井 水深 水深 水深 水深 1480m1480m S a Sb 完钻井深 完钻井深 完钻井深 完钻井深 3843m3843m 二 深水钻井发展现状二 深水钻井发展现状二 深水钻井发展现状二 深水钻井发展现状 海面 水深海面 水深海面 水深海面 水深24612461mm 泥线泥线泥线泥线 补心海拔补心海拔31m LW21 1 1 结构套管柱结构套管柱 泥线泥线泥线泥线2492m2492m 2592m 结构套管柱结构套管柱 3060m 表层套管柱表层套管柱 3050m shoe 26 3060m 表层套管柱表层套管柱 26 3460m 中间套管柱中间套管柱 裸眼段裸眼段裸眼段裸眼段 井底到泥线 距离 井底到泥线 距离1114m 3450m shoe 17 1 2 3606m 裸眼段裸眼段裸眼段裸眼段 4000m 1508m 二 深水钻井发展现状二 深水钻井发展现状二 深水钻井发展现状二 深水钻井发展现状 MC 252MC 252探井探井探井探井 GOMGOM 二 深水钻井发展现状二 深水钻井发展现状二 深水钻井发展现状二 深水钻井发展现状 MC 252MC 252探井探井探井探井 GOMGOM 二 深水钻井发展现状二 深水钻井发展现状二 深水钻井发展现状二 深水钻井发展现状 MC 252MC 252探井探井探井探井 GOMGOM 二 深水钻井发展现状二 深水钻井发展现状二 深水钻井发展现状二 深水钻井发展现状 MC 252MC 252探井探井探井探井 GOMGOM 典型的半潜式钻井平台BOP组 承压能 力为15000psi 103 4MPa 1psi 6 895kPa 力为pp 二 深水钻井发展现状二 深水钻井发展现状二 深水钻井发展现状二 深水钻井发展现状 MC 252MC 252探井探井探井探井 GOMGOM The DEEPWATER HORIZONThe DEEPWATER HORIZON 深水平地号深水平地号 深水平地号深水平地号 is a semiis a semi 深水平地号深水平地号 深水平地号深水平地号 is a semiis a semi submersible drilling unit submersible drilling unit capable of operating in harshcapable of operating in harshcapable of operating in harsh capable of operating in harsh environments and water environments and water depths up to 8 000 ftdepths up to 8 000 ftdepths up to 8 000 ft depths up to 8 000 ft upgradeable to 10 000 ft upgradeable to 10 000 ft using 18 in 15 000 psi BOPusing 18 in 15 000 psi BOPusing 18 in 15 000 psi BOP using 18 in 15 000 psi BOP and 21in OD marine riser and 21in OD marine riser Its maximum drilling depth isIts maximum drilling depth is Its maximum drilling depth is Its maximum drilling depth is 30000ft30000ft 9144m9144m Itb ilt i2001Itb ilt i2001 It was built in 2001 It was built in 2001 二 深水钻井发展现状二 深水钻井发展现状二 深水钻井发展现状二 深水钻井发展现状 MC 252MC 252探井探井探井探井 GOMGOM 墨西哥湾漏油事件墨西哥湾漏油事件 凸显了凸显了墨西哥湾漏油事件墨西哥湾漏油事件 凸显了凸显了深水钻完井工程深水钻完井工程深水钻完井工程深水钻完井工程的巨大风险的巨大风险的巨大风险的巨大风险 新闻图片新闻图片新闻图片新闻图片 BPBP网站网站网站网站BPBP网站网站网站网站 二 深水钻井发展现状二 深水钻井发展现状二 深水钻井发展现状二 深水钻井发展现状 MC 252MC 252探井探井探井探井 GOMGOM MC 252MC 252井发生井喷事故 井发生井喷事故 井发生井喷事故 井发生井喷事故 BPBP租用的钻井平台租用的钻井平台是由世界上最大的海洋钻井承包商是由世界上最大的海洋钻井承包商租用的钻井平台租用的钻井平台是由世界上最大的海洋钻井承包商是由世界上最大的海洋钻井承包商 BPBP租用的钻井平台租用的钻井平台 是由世界上最大的海洋钻井承包商是由世界上最大的海洋钻井承包商租用的钻井平台租用的钻井平台 是由世界上最大的海洋钻井承包商是由世界上最大的海洋钻井承包商 ThansoceanThansocean 瑞士 提供的 瑞士 提供的 瑞士 提供的 瑞士 提供的Deepwater HorizonDeepwater Horizon半潜式钻半潜式钻半潜式钻半潜式钻 井船井船 采用动力定位系统采用动力定位系统最大适用水深最大适用水深井船井船 采用动力定位系统采用动力定位系统最大适用水深最大适用水深30003000米米 米米 20012001井船井船 采用动力定位系统采用动力定位系统 最大适用水深最大适用水深井船井船 采用动力定位系统采用动力定位系统 最大适用水深最大适用水深30003000米米 米米 20012001 年建成投入商用 当时造价为年建成投入商用 当时造价为年建成投入商用 当时造价为年建成投入商用 当时造价为3 53 5亿美元 而现今建造这样亿美元 而现今建造这样亿美元 而现今建造这样亿美元 而现今建造这样 的钻井船的钻井船 则要花费则要花费的钻井船的钻井船 则要花费则要花费7 7亿美元亿美元 该钻井船被该钻井船被亿美元亿美元 该钻井船被该钻井船被BPBP租用租用 日租日租租用租用 日租日租的钻井船的钻井船 则要花费则要花费的钻井船的钻井船 则要花费则要花费7 7亿美元亿美元 该钻井船被该钻井船被亿美元亿美元 该钻井船被该钻井船被BPBP租用租用 日租日租租用租用 日租日租 费为费为费为费为5050万美元 租期到万美元 租期到万美元 租期到万美元 租期到20132013年 年 年 年 事故井是事故井是事故井是事故井是BPBP在墨西哥湾在墨西哥湾在墨西哥湾在墨西哥湾MancondoMancondo深水区深水区 水深水深深水区深水区 水深水深15441544米米 米米 事故井是事故井是事故井是事故井是BPBP在墨西哥湾在墨西哥湾在墨西哥湾在墨西哥湾MancondoMancondo深水区深水区 水深水深深水区深水区 水深水深15441544米米 米米 的一口油气探井 的一口油气探井 的一口油气探井 的一口油气探井 MC 252MC 252井 目标井深井 目标井深井 目标井深井 目标井深55965596米 该井米 该井 钻井日作业费高达钻井日作业费高达 米 该井米 该井 钻井日作业费高达钻井日作业费高达100100万美元 包括钻井船及其它服务费 万美元 包括钻井船及其它服务费 万美元 包括钻井船及其它服务费 万美元 包括钻井船及其它服务费 该井准备用水泥塞堵后临时弃井 在用海水替换泥浆该井准备用水泥塞堵后临时弃井 在用海水替换泥浆该井准备用水泥塞堵后临时弃井 在用海水替换泥浆该井准备用水泥塞堵后临时弃井 在用海水替换泥浆 16ppg16ppg 1 9SG1 9SG密度密度 的过程中发生了井喷事故的过程中发生了井喷事故 密度密度 的过程中发生了井喷事故的过程中发生了井喷事故 ppgppg密度密度 的过程中发生了井喷事故的过程中发生了井喷事故密度密度 的过程中发生了井喷事故的过程中发生了井喷事故 二 深水钻井发展现状二 深水钻井发展现状二 深水钻井发展现状二 深水钻井发展现状 MC 252MC 252探井探井探井探井 GOMGOM 井喷事故的后果极其严重 井喷事故的后果极其严重 井喷事故的后果极其严重 井喷事故的后果极其严重 最近 最近 最近 最近 4 4月月月月2020日 发生在墨西哥湾美国海域的石日 发生在墨西哥湾美国海域的石日 发生在墨西哥湾美国海域的石日 发生在墨西哥湾美国海域的石 油钻井特大井喷失控事故油钻井特大井喷失控事故可以说是场罕见的可以说是场罕见的油钻井特大井喷失控事故油钻井特大井喷失控事故可以说是场罕见的可以说是场罕见的油钻井特大井喷失控事故油钻井特大井喷失控事故 可以说是可以说是一一场罕见的场罕见的油钻井特大井喷失控事故油钻井特大井喷失控事故 可以说是可以说是一一场罕见的场罕见的 深海油气资源开发活动灾难 深海油气资源开发活动灾难 深海油气资源开发活动灾难 深海油气资源开发活动灾难 井喷着火造成石油钻井船爆炸起火 尽管人员撤井喷着火造成石油钻井船爆炸起火 尽管人员撤井喷着火造成石油钻井船爆炸起火 尽管人员撤井喷着火造成石油钻井船爆炸起火 尽管人员撤 离及时离及时但仍有但仍有离及时离及时但仍有但仍有1111名工人遇难名工人遇难可谓船毁人亡可谓船毁人亡名工人遇难名工人遇难可谓船毁人亡可谓船毁人亡离及时离及时 但仍有但仍有离及时离及时 但仍有但仍有1111名工人遇难名工人遇难 可谓船毁人亡可谓船毁人亡 名工人遇难名工人遇难 可谓船毁人亡可谓船毁人亡 井喷导致大量原油从地下喷发到海里井喷导致大量原油从地下喷发到海里 造成巨大造成巨大井喷导致大量原油从地下喷发到海里井喷导致大量原油从地下喷发到海里 造成巨大造成巨大 井喷导致大量原油从地下喷发到海里井喷导致大量原油从地下喷发到海里 造成巨大造成巨大井喷导致大量原油从地下喷发到海里井喷导致大量原油从地下喷发到海里 造成巨大造成巨大 环境污染 危及海洋野生动植物 甚至殃及美国环境污染 危及海洋野生动植物 甚至殃及美国环境污染 危及海洋野生动植物 甚至殃及美国环境污染 危及海洋野生动植物 甚至殃及美国 海岸线地区及海上运输等海岸线地区及海上运输等海岸线地区及海上运输等海岸线地区及海上运输等海岸线地区及海上运输等海岸线地区及海上运输等 海岸线地区及海上运输等海岸线地区及海上运输等 二 深水钻井发展现状二 深水钻井发展现状二 深水钻井发展现状二 深水钻井发展现状 MC 252MC 252探探井井探探井井 GOMGOM 事事故及故及其危害仍未得到有效控制其危害仍未得到有效控制 如何如何切切断断污污染染源源事事故及故及其危害仍未得到有效控制其危害仍未得到有效控制 如何如何切切断断污污染染源源事其危害仍未得到有效控制事其危害仍未得到有效控制如何断染如何断染事其危害仍未得到有效控制事其危害仍未得到有效控制如何断染如何断染 及清除造成的污染 极具挑战性 及清除造成的污染 极具挑战性 及清除造成的污染 极具挑战性 及清除造成的污染 极具挑战性 对于事故相关的油公司对于事故相关的油公司对于事故相关的油公司对于事故相关的油公司 BPBP面临技术挑战面临技术挑战面临技术挑战面临技术挑战 对于事故相关的油公司对于事故相关的油公司对于事故相关的油公司对于事故相关的油公司 BPBP面临技术挑战面临技术挑战 面临技术挑战面临技术挑战 a a 半潜式深水钻井船 半潜式深水钻井船 半潜式深水钻井船 半潜式深水钻井船 Deepwater Horizon drilling rigDeepwater Horizon drilling rig 已 已 已 已 燃烧沉没 正常压井条件已不复存在 燃烧沉没 正常压井条件已不复存在 燃烧沉没 正常压井条件已不复存在 燃烧沉没 正常压井条件已不复存在 b b 深深水条件水条件下打下打救救险井难度较大 且需要时日 深险井难度较大 且需要时日 深水条件水条件下打下打救救险井难度较大 且需要时日 险井难度较大 且需要时日 水条件救水条件救水条件救水条件救 c c BPBP目前采取的其它压井措施都看不出有什么把握 目前采取的其它压井措施都看不出有什么把握 目前采取的其它压井措施都看不出有什么把握 目前采取的其它压井措施都看不出有什么把握 美国面临着巨大的环境灾难美国面临着巨大的环境灾难事故井每天喷发到海里的原油事故井每天喷发到海里的原油美国面临着巨大的环境灾难美国面临着巨大的环境灾难事故井每天喷发到海里的原油事故井每天喷发到海里的原油 美国面临着巨大的环境灾难美国面临着巨大的环境灾难 事故井每天喷发到海里的原油事故井每天喷发到海里的原油美国面临着巨大的环境灾难美国面临着巨大的环境灾难 事故井每天喷发到海里的原油事故井每天喷发到海里的原油 达数千桶 污染不断扩大 达数千桶 污染不断扩大 达数千桶 污染不断扩大 达数千桶 污染不断扩大 二 深水钻井发展现状二 深水钻井发展现状二 深水钻井发展现状二 深水钻井发展现状 MC 252MC 252探探井井探探井井 GOMGOM 事故的警示事故的警示 事故的警示事故的警示 事故的警示事故的警示 事故的警示事故的警示 全球海洋领域蕴藏着丰富的石油和天然气资全球海洋领域蕴藏着丰富的石油和天然气资全球海洋领域蕴藏着丰富的石油和天然气资全球海洋领域蕴藏着丰富的石油和天然气资 源 亟待安全高效地进行勘探与开发 源 亟待安全高效地进行勘探与开发 源 亟待安全高效地进行勘探与开发 源 亟待安全高效地进行勘探与开发 我国也开始在海洋深水领域勘探开发石油和我国也开始在海洋深水领域勘探开发石油和我国也开始在海洋深水领域勘探开发石油和我国也开始在海洋深水领域勘探开发石油和 天然气天然气 应该从这场灾难中得到警示应该从这场灾难中得到警示 海洋海洋天然气天然气 应该从这场灾难中得到警示应该从这场灾难中得到警示 海洋海洋天然气天然气 应该从这场灾难中得到警示应该从这场灾难中得到警示 海洋海洋天然气天然气 应该从这场灾难中得到警示应该从这场灾难中得到警示 海洋海洋 深水钻井风险极大 务必严密组织 精心科深水钻井风险极大 务必严密组织 精心科深水钻井风险极大 务必严密组织 精心科深水钻井风险极大 务必严密组织 精心科 学设计与施学设计与施不掉以轻不掉以轻有必要加有必要加学设计与施学设计与施不掉以轻不掉以轻有必要加有必要加学设计与施学设计与施工 且工 且不不可可掉以轻掉以轻心 心 有必要加有必要加学设计与施学设计与施工 且工 且不不可可掉以轻掉以轻心 心 有必要加有必要加 强相关研究强相关研究 未雨绸缪未雨绸缪 防患于未然防患于未然 强相关研究强相关研究 未雨绸缪未雨绸缪 防患于未然防患于未然 强相关研究强相关研究 未雨绸缪未雨绸缪 防患于未然防患于未然 强相关研究强相关研究 未雨绸缪未雨绸缪 防患于未然防患于未然 二 深水钻井发展现状二 深水钻井发展现状二 深水钻井发展现状二 深水钻井发展现状 MC 252MC 252探井探井探井探井 GOMGOM 当时高德利对当时高德利对当时高德利对当时高德利对MC252MC252井的压井建议 井的压井建议 井的压井建议 井的压井建议 可利用的条件可利用的条件钻井平台爆炸起火沉没后钻井平台爆炸起火沉没后可利用的条件可利用的条件钻井平台爆炸起火沉没后钻井平台爆炸起火沉没后井位置井位置井位置井位置 可利用的条件可利用的条件 钻井平台爆炸起火沉没后钻井平台爆炸起火沉没后 可利用的条件可利用的条件 钻井平台爆炸起火沉没后钻井平台爆炸起火沉没后 MC252MC252井位置井位置井位置井位置 海平面已没有火情 作业装备 钻井船等 及工作人员可以海平面已没有火情 作业装备 钻井船等 及工作人员可以海平面已没有火情 作业装备 钻井船等 及工作人员可以海平面已没有火情 作业装备 钻井船等 及工作人员可以 上去作业上去作业上去作业上去作业上去作业上去作业 上去作业上去作业 清除水下井口 想办法 包括爆炸 切割等 彻底清除清除水下井口 想办法 包括爆炸 切割等 彻底清除清除水下井口 想办法 包括爆炸 切割等 彻底清除清除水下井口 想办法 包括爆炸 切割等 彻底清除 MC252MC252井的水下井口 使井眼完全暴露出来 井的水下井口 使井眼完全暴露出来 井的水下井口 使井眼完全暴露出来 井的水下井口 使井眼完全暴露出来 钻柱重入 采用大尺寸钻杆 钻柱重入 采用大尺寸钻杆 钻柱重入 采用大尺寸钻杆 钻柱重入 采用大尺寸钻杆 6 6 5 8 in5 8 in 和钻铤组合钻柱 和钻铤组合钻柱 和钻铤组合钻柱 和钻铤组合钻柱 使其在无隔水管条件下重入水下井眼 并下到井底或可能下使其在无隔水管条件下重入水下井眼 并下到井底或可能下 入深度 然后采用高密度泥浆实施压井 最后用水泥彻底将入深度 然后采用高密度泥浆实施压井 最后用水泥彻底将 使其在无隔水管条件下重入水下井眼 并下到井底或可能下使其在无隔水管条件下重入水下井眼 并下到井底或可能下 入深度 然后采用高密度泥浆实施压井 最后用水泥彻底将入深度 然后采用高密度泥浆实施压井 最后用水泥彻底将 事故井塞堵 为了防止油气通过钻柱冲到钻井平台 在钻柱事故井塞堵 为了防止油气通过钻柱冲到钻井平台 在钻柱 底部 或适当位置 如海洋水深位置 必须安装 回压阀 底部 或适当位置 如海洋水深位置 必须安装 回压阀 事故井塞堵 为了防止油气通过钻柱冲到钻井平台 在钻柱事故井塞堵 为了防止油气通过钻柱冲到钻井平台 在钻柱 底部 或适当位置 如海洋水深位置 必须安装 回压阀 底部 或适当位置 如海洋水深位置 必须安装 回压阀 这种方法等同于救险井的效果 这种方法等同于救险井的效果 这种方法等同于救险井的效果 这种方法等同于救险井的效果 二 深水钻井发展现状二 深水钻井发展现状二 深水钻井发展现状二 深水钻井发展现状 概念设计概念设计概念设计概念设计 深圳 深圳 深圳 深圳 深水深水钻钻深水深水钻钻深水深水钻钻深水深水钻钻钻钻井井概钻概钻井井概钻概钻井井概钻概钻井井概概概概念设念设概概念设念设概概念设念设概概念设念设计工计工作作计工计工作