楊勇

關(guān)鍵詞：海洋石油；鉆井技術(shù)；鉆井工程；應(yīng)用發(fā)展

石油資源是不可再生資源，對(duì)工業(yè)的發(fā)展具有重要的促進(jìn)作用，因此得到廣泛應(yīng)用。在新時(shí)期的發(fā)展背景下，僅開(kāi)采陸地石油會(huì)限制各項(xiàng)工作的開(kāi)展，不能滿足現(xiàn)階段的發(fā)展要求。相關(guān)人員要做好對(duì)海洋石油的勘測(cè)及開(kāi)采，多角度改進(jìn)其中存在的問(wèn)題，建立健全海洋石油鉆井制度，實(shí)現(xiàn)海洋石油鉆井工程的全面發(fā)展。

1 發(fā)展海洋石油技術(shù)的重要性

在當(dāng)前經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的背景下，我國(guó)對(duì)陸地石油的開(kāi)采已經(jīng)到達(dá)瓶頸期，要想為現(xiàn)階段各項(xiàng)工作的開(kāi)展提供保障，必須通過(guò)其他途徑開(kāi)采油氣，比如具有代表性的海洋石油鉆井技術(shù)，可以解決當(dāng)前石油資源供應(yīng)不足的問(wèn)題，進(jìn)而推動(dòng)我國(guó)經(jīng)濟(jì)的全面發(fā)展[1]。從另一個(gè)角度而言，海洋石油鉆井技術(shù)能實(shí)現(xiàn)我國(guó)的可持續(xù)發(fā)展，理應(yīng)得到相關(guān)部門(mén)的重視。目前，我國(guó)海洋石油鉆井技術(shù)與發(fā)達(dá)國(guó)家相比還存在很大差距，要想保障石油工業(yè)運(yùn)行的穩(wěn)定性，必須從多個(gè)角度出發(fā)完善海洋石油開(kāi)發(fā)的不足并進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新，充分挖掘能夠使用的技術(shù)，推進(jìn)海洋石油鉆井工程的發(fā)展。

2 我國(guó)海洋石油鉆井技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

我國(guó)海洋石油鉆井工程要想跟上時(shí)代的發(fā)展，必須結(jié)合現(xiàn)代化的海洋石油鉆井技術(shù)來(lái)提高平臺(tái)開(kāi)發(fā)水平，為后續(xù)石油鉆井技術(shù)的應(yīng)用提供幫助。為了更好地達(dá)到這一要求，近年來(lái)，我國(guó)有關(guān)部門(mén)已經(jīng)加大了對(duì)這方面技術(shù)的研究力度，同時(shí)應(yīng)用于更多海洋石油鉆井工程中。在實(shí)踐中，要結(jié)合原有的鉆井技術(shù)進(jìn)行深入分析，完善各項(xiàng)工序，使其更好地滿足現(xiàn)階段的應(yīng)用要求[2]。此外，海洋鉆井設(shè)備的平臺(tái)創(chuàng)建以及設(shè)備運(yùn)用必須確保符合海洋石油開(kāi)發(fā)的現(xiàn)狀。首先，在使用階段必須確保設(shè)備的穩(wěn)定性，并更好地推進(jìn)鉆井安全工作，這也是未來(lái)發(fā)展的重要趨勢(shì)。例如在渤海灣鉆井工程開(kāi)采及相關(guān)技術(shù)應(yīng)用過(guò)程中，由于內(nèi)部海洋的深度較小，迄今為止，所用的海洋石油設(shè)備都能滿足鉆井的需求。但如果是在更深的海域進(jìn)行石油開(kāi)采，還應(yīng)對(duì)我國(guó)鉆井設(shè)備和技術(shù)進(jìn)行探究，判斷我國(guó)技術(shù)專員的技術(shù)水平是否可以追趕上發(fā)達(dá)國(guó)家的腳步，為我國(guó)石油資源的開(kāi)采提供重要幫助。雖然我國(guó)近年來(lái)在深層海洋石油的開(kāi)采方面已經(jīng)投入很多資源并取得了一些研究成果，但總體來(lái)說(shuō)還需要經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的發(fā)展，才能實(shí)現(xiàn)鉆井技術(shù)的長(zhǎng)久發(fā)展。同時(shí)，從我國(guó)現(xiàn)階段的鉆井技術(shù)發(fā)展情況來(lái)看，我國(guó)缺少國(guó)外先進(jìn)鉆井技術(shù)的研究團(tuán)隊(duì)，導(dǎo)致我國(guó)鉆井相關(guān)工作不能高效開(kāi)展[3]。此外，當(dāng)前我國(guó)海洋石油鉆井設(shè)備的精密度也比較低。數(shù)據(jù)顯示，我國(guó)石油鉆井工作的國(guó)產(chǎn)化率為20%，還有很多鉆井工作依賴國(guó)外技術(shù)。由于我國(guó)的機(jī)械設(shè)備技術(shù)不嚴(yán)謹(jǐn)、不精密，一味模仿，過(guò)于追求經(jīng)濟(jì)效益，在很大程度上制約了我國(guó)鉆井技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展，鉆井技術(shù)人員必須重視設(shè)備技術(shù)相關(guān)問(wèn)題，推進(jìn)后續(xù)工作的開(kāi)展。當(dāng)前使用的海洋石油鉆井設(shè)備主要包含以下3種：（1）動(dòng)力設(shè)備以及電控系統(tǒng)；（2）水下防噴器；（3）自升式平臺(tái)升降系統(tǒng)。引進(jìn)國(guó)外的先進(jìn)設(shè)備可以大幅度提升海洋石油鉆井效率，同時(shí)會(huì)對(duì)我國(guó)鉆井設(shè)備以及鉆井技術(shù)的自主研發(fā)產(chǎn)生沖擊。由此看來(lái)，鉆井技術(shù)的管理人員以及研發(fā)團(tuán)隊(duì)都必須將創(chuàng)新作為首要任務(wù)，并在實(shí)踐中不斷摸索，通過(guò)開(kāi)發(fā)新技術(shù)來(lái)阻止國(guó)外壟斷性鉆井技術(shù)的擴(kuò)張。圖1是隸屬于中國(guó)海洋石油公司的海洋石油鉆井平臺(tái)，海上鉆井平臺(tái)需要較多行業(yè)的技術(shù)支持，需要投入大量資金、人力和物力，否則很難滿足現(xiàn)階段海洋石油的開(kāi)采要求。此外，根據(jù)我國(guó)的持續(xù)發(fā)展計(jì)劃，我國(guó)對(duì)石油依賴性較強(qiáng)，而我國(guó)海洋石油開(kāi)采主要在東部海域，面對(duì)東部海域的地理位置環(huán)境，石油產(chǎn)量并不樂(lè)觀，而海洋區(qū)域的石油資源較為豐富[4]，因此，我國(guó)鉆井技術(shù)應(yīng)對(duì)海洋資源進(jìn)行更加嚴(yán)密的探測(cè)和開(kāi)發(fā)。

3 海洋石油鉆井平臺(tái)技術(shù)特點(diǎn)

3.1 作業(yè)范圍廣且質(zhì)量要求高

在海洋石油鉆井技術(shù)應(yīng)用階段，移動(dòng)式鉆井平臺(tái)并不是在固定海域進(jìn)行作業(yè)的，必須了解平臺(tái)的準(zhǔn)確情況，針對(duì)不同海域和水位的作業(yè)進(jìn)行全方位優(yōu)化。在移位和生產(chǎn)過(guò)程中，由于周圍環(huán)境的復(fù)雜性，必然要對(duì)整個(gè)鉆井平臺(tái)的操作提出更高的要求，管理人員要予以重視。比如半潛式鉆井平臺(tái)的工作深度可以達(dá)到3 500 m左右，同時(shí)在實(shí)踐中也要根據(jù)海洋環(huán)境的具體狀況進(jìn)行作業(yè)，尤其是在風(fēng)浪達(dá)到13級(jí)時(shí)應(yīng)注意安全防范。

3.2 使用壽命長(zhǎng)

在海洋作業(yè)期間，其可靠性指標(biāo)是對(duì)整個(gè)海洋石油鉆井技術(shù)的重要體現(xiàn)，在確保工作強(qiáng)度達(dá)到要求的同時(shí)，還應(yīng)保證可以經(jīng)受風(fēng)浪的考驗(yàn)。綜合考慮臺(tái)風(fēng)和地震等海洋環(huán)境，保障海洋作業(yè)的全面發(fā)展。另外，各項(xiàng)設(shè)備的使用壽命也應(yīng)達(dá)到較高標(biāo)準(zhǔn)，通常要求25～40 a不進(jìn)塢維修，所以在設(shè)備應(yīng)用階段，應(yīng)充分優(yōu)化整體結(jié)構(gòu)的防腐、高應(yīng)力區(qū)的結(jié)構(gòu)類型和焊接工藝，利用先進(jìn)的焊接技術(shù)手段保證焊接的完善。鉆井平臺(tái)施工還應(yīng)使用新型高強(qiáng)度特制材料進(jìn)行優(yōu)化與改進(jìn)（見(jiàn)圖2），其中包含高密度防腐厚壁管材和厚板[5]。此外，還應(yīng)對(duì)材料生產(chǎn)、運(yùn)輸和保管進(jìn)行高質(zhì)量監(jiān)管，這是因?yàn)楹Ｑ筱@井工程的工序非常復(fù)雜且不能出現(xiàn)紕漏，所以管理人員應(yīng)做好生產(chǎn)管理的每一項(xiàng)工作，確保常規(guī)石油開(kāi)采的順利進(jìn)行。

3.3 安全要求高

由于海洋石油工程的建設(shè)和發(fā)展各項(xiàng)工作的復(fù)雜性，在石油鉆井工程設(shè)備裝置階段，很容易發(fā)生較為嚴(yán)重的事故。針對(duì)深海海洋油氣的可持續(xù)發(fā)展及海洋安全施工的規(guī)定和要求，在設(shè)備裝置階段必須根據(jù)技術(shù)要求進(jìn)行施工，根據(jù)不同情況進(jìn)行規(guī)范調(diào)整。所以相關(guān)人員必須深入分析海洋油氣開(kāi)發(fā)設(shè)備的安全性，解決其中存在的問(wèn)題，尤其在設(shè)計(jì)、火災(zāi)消防、環(huán)保等環(huán)節(jié)，必須提高設(shè)備運(yùn)行的安全性。

3.4 學(xué)科多，技術(shù)復(fù)雜

海洋石油鉆井平臺(tái)的整體結(jié)構(gòu)和技術(shù)應(yīng)用涉及海洋和流體動(dòng)力學(xué)以及鋼結(jié)構(gòu)等多學(xué)科內(nèi)容，平臺(tái)研究和開(kāi)發(fā)工作難度較大。海洋各部門(mén)的管理者必須應(yīng)用現(xiàn)代化造船技術(shù)和衛(wèi)星定位技術(shù)落實(shí)與優(yōu)化環(huán)保和防腐工作，達(dá)到綜合性管理要求，并解決當(dāng)前海洋定位石油開(kāi)發(fā)階段的問(wèn)題與阻礙。同時(shí)，應(yīng)結(jié)合具體情況確定海洋石油資源的位置，做好海上固定平臺(tái)的管理工作，妥善解決海上鉆井和油氣水分離等一系列難題。

4 海洋石油鉆井技術(shù)的發(fā)展分析

從當(dāng)前的發(fā)展情況來(lái)看，由于我國(guó)海洋石油鉆井技術(shù)的研究較為落后，技術(shù)成熟度與發(fā)達(dá)國(guó)家相比存在一定的差距。另外，由于海洋石油鉆井各項(xiàng)技術(shù)的發(fā)展時(shí)間比較長(zhǎng)，海洋區(qū)域的情況存在差異性，要想更好地對(duì)海洋鉆井技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化存在一定的困難。隨著科學(xué)技術(shù)水平的不斷提升，現(xiàn)今的海洋石油技術(shù)已經(jīng)開(kāi)始使用先進(jìn)的高強(qiáng)度鋼材。同時(shí)，為了滿足日益增長(zhǎng)的負(fù)荷需求，升降式平臺(tái)得到了廣泛使用。因此，相關(guān)單位必須加大對(duì)其負(fù)荷的投入，有效改善使用環(huán)境，達(dá)到最佳的安全效果。在海洋石油勘探中，采用了懸臂式鉆機(jī)以及最新的樁腿抬起裝置，大大提高了勘探效率，并且有效地改善了勘探質(zhì)量。在此階段，浮式生產(chǎn)儲(chǔ)油船（Floating Production Storage and Offloading，F(xiàn)PSO）技術(shù)比較具有代表性。應(yīng)用FPSO技術(shù)不僅能大幅提升開(kāi)采質(zhì)量和效率，還可以有效抵御海浪，適用于各種水深，為未來(lái)的工作提供了強(qiáng)大的支持[6]。因此，該設(shè)備被廣泛應(yīng)用于現(xiàn)階段的海洋石油探索工作。管理者必須努力縮小與其他國(guó)家的差距，跟上時(shí)代的步伐，在采用國(guó)外先進(jìn)的海洋石油鉆井技術(shù)的過(guò)程中，要勇于挑戰(zhàn)傳統(tǒng)的工作方式，克服困難。目前，我國(guó)使用的大多數(shù)設(shè)備仍然是基于底部或?qū)Ч芗艿募夹g(shù)，因此，在使用過(guò)程中可能會(huì)遇到一些基礎(chǔ)性問(wèn)題。不管采取哪種方法，都應(yīng)該努力提高現(xiàn)有技術(shù)的整體效率，以實(shí)現(xiàn)更好的應(yīng)用效果。通過(guò)不斷改進(jìn)和完善功能，可以促進(jìn)各項(xiàng)工作的進(jìn)步，在原有基礎(chǔ)上大幅提升多項(xiàng)功能?，F(xiàn)階段所用的設(shè)備和技術(shù)在功能方面也存在較強(qiáng)的單一性，同時(shí)對(duì)區(qū)域的局限性也比較大。要想從根本上解決此類問(wèn)題，必然要從工作人員的綜合素養(yǎng)提升以及設(shè)備更新的角度出發(fā)，定期聘請(qǐng)專家對(duì)海洋石油建設(shè)工作者進(jìn)行培訓(xùn)，教授其更加先進(jìn)的技術(shù)和知識(shí)，為行業(yè)的發(fā)展提供幫助。為了提升工作人員學(xué)習(xí)的熱情與積極性，還應(yīng)定期組織專業(yè)知識(shí)考核，對(duì)考核成績(jī)較好者予以獎(jiǎng)勵(lì)，對(duì)考核成績(jī)較差者提出批評(píng)，通過(guò)這種獎(jiǎng)罰分明的方式在工作人員中形成一種你追我趕的良好學(xué)習(xí)氛圍。在條件允許的情況下，還可以提供外出學(xué)習(xí)的機(jī)會(huì)，使工作人員更好地了解國(guó)外先進(jìn)的工作方式和技術(shù)并引入國(guó)內(nèi)，將其優(yōu)化后投入工作。

為了更好地開(kāi)發(fā)深海海洋資源，應(yīng)從國(guó)外引進(jìn)先進(jìn)的海洋石油鉆井設(shè)備和防腐技術(shù)，并將其優(yōu)勢(shì)發(fā)揮到極致，提升海洋鉆井平臺(tái)的國(guó)產(chǎn)化水平，同時(shí)要彌補(bǔ)現(xiàn)存的缺陷，以達(dá)到更好的開(kāi)發(fā)效果，這也是未來(lái)發(fā)展的主要方向。從當(dāng)前的海洋石油鉆井技術(shù)應(yīng)用分析來(lái)看，大部分鉆井技術(shù)只能在淺海區(qū)域應(yīng)用，還應(yīng)重視深海資源的開(kāi)發(fā)工作，全面推進(jìn)深海石油的勘測(cè)，使我國(guó)海洋石油勘測(cè)技術(shù)在國(guó)際上占有一席之地，逐漸追上發(fā)達(dá)國(guó)家的腳步。相關(guān)部門(mén)應(yīng)在海洋石油鉆井平臺(tái)的動(dòng)力定位技術(shù)、使用壽命長(zhǎng)的雙燃料燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電機(jī)組等方面加大研發(fā)投入力度，提升海洋石油鉆井平臺(tái)的技術(shù)水平。

5 結(jié)語(yǔ)

現(xiàn)階段，我國(guó)正處于經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展時(shí)期，對(duì)石油資源的需求量逐漸提高。但現(xiàn)有的陸地石油資源不能滿足發(fā)展要求，各國(guó)已經(jīng)開(kāi)始開(kāi)發(fā)海洋石油資源。在此期間，對(duì)鉆井技術(shù)的應(yīng)用尤為關(guān)鍵。我國(guó)要重視該技術(shù)的研發(fā)工作，提高該技術(shù)的質(zhì)量與水平，提高相關(guān)工作人員的綜合實(shí)力，推進(jìn)海洋石油鉆井的發(fā)展。