浅谈石油工程钻井技术的发展

    摘 要：随着深水油气资源不断发现，近几年来深水钻探工作量越来越大。随着水深的增
加和复杂的海况环境条件，对钻井工程突出了更高的挑战，钻井技术的难度也越大。本文对
深水的钻井设备、关键技术进行了阐述，对深水钻井领域发展具有重要的作用。
　　关键词：深水钻井；关键技术；发展

　　全世界未发现的海上油气储量有

90％潜伏在水深超过 1000m 以下的地层，所以深水钻

井技术水平关系着深海油气勘探开发的步伐。对于海洋深水钻井工程而占，钻井环境条件随
水深的增加变得更加复杂，容易出现常规的钻井工程难以克服的技术难题，因此深水钻井
技术的发展是影响未来石油发展的重要因素。
　　

1 深水油气勘探形势

　　全球海洋油气资源丰富。据估计，海洋石油资源量约占全球石油资源总量的

34％，累

计获探明储量约

400×108t，探明率 30％左右，尚处于勘探早期阶段。据美国地质调查局

(USGS)评估，世界(不含美国)海洋待发现石油资源量(含凝析油)548×108t，待发现天然气资
源量

7815×108m3，分别占世界待发现资源量的 47％和 46％。因此，全球海洋油气资源潜力

巨大，勘探前景良好，为今后世界油气勘探开发的重要领域。
　　随着海洋钻探和开发工程技术的不断进步，深水的概念和范围不断扩大。目前，大于
500m 为深水，大于 1500m 则为超深水。据估计，世界海上 44％的油气资源位于 300m 以下
的水域，其中，墨西哥湾深水油气资源量高达

(400～500)×108 桶油当量，约占墨西哥湾大

陆架油气资源量的

40％以上，而巴西东部海域深水油气比例高达 90％左右。

　　

20 世纪 90 年代以来，由于发现油气田储量大，产量高，深水油气倍受跨国石油公司

青睐，发展迅速。据估计，近年来，深水油气勘探开发投资年均增长

30．4％，2004 年增加

到

220 亿美元。1999 年作业水深已达 2000m，2002 年达 3000m。90 年代以来，全球获近百个

深水油气发现，其中亿吨级储量规模的超过

30％。2000 年，深水油气储量占海洋油气储量

的

12．3％，比 10 年前增长约 8％。2004 年，全球海洋油气勘探获 20 个重大深水发现(储量

大于

110×108 桶)。1998-2002 年有 68 个深水项目，约 15×108t 油当量投产；2003-2005 年则

增至

144 个深水项目，约 4216×108 t 油当量投产，2004 年深水石油产量 210×108 t，约占世

界石油产量的

5％。

　　

2 目前深水油气开发模式

　　深水油气开发设施与浅水油气开发设施不同，其结构大多从固定式转换成浮式，因此
开发方式和方法也发生了变化。国外深水油气开发中常用的工程设施有张力腿

(TLP)平台、半

潜式

(SEMIOFPS)平台、深吃水立柱式(SPAR)平台、浮式生产储油装置(FPSO)以及它们的组

合。
　　

3 深水钻井关键技术

　　

3.1 深水定位系统

　　半潜式钻井平台、钻井船等浮式钻井装置在海中处于飘浮状态，受风、浪、流的影响会发
生纵摇、横摇运动，必须采用可靠的方法对其进行定位。
　　动力定位是深水钻井船的主流方式。在现有的深水钻井船中，只有采用常规锚链定位
(额定作业水深不足 1000m)，1000m 以上水深的钻井船采用的都是动力定位，在建的钻井