010-第一章 绪论-海洋石油工程(课件)-中国石油大学(北京)-檀朝东

海洋石油工程绪论海洋石油工程绪论石油天然气工程学院檀朝东[e-mail]13801331255海洋石油是一个高投入、高风险、高科技的行业，决策和操作的失误可造成巨大经济和社会损失，同世界石油工业一样，中国海洋油气工业面临着油气田开发难度、投资额度和风险程度日益增加，油气储量增长缓慢，环境保护费用递增，国际油价波动性起伏很大等难题。针对这些问题，需在油气田勘探、开发过程中，优化作业进程；有效地利用各种人力、技术和财力资源；促进地质油藏、钻完井、工程建设和经济评价等各专业的充分协同配合；进行观念创新，科技创新，管理创新，制度创新，以最小的投资成本和作业费用，获得最大的经济和社会效益。海洋石油工程发展回顾绪论海洋石油开发特点海洋石油开发概述海上钻完井特点海洋石油开发简史海洋石油开发简史1887年，美国人以栈桥连陆方式在加利福尼亚距海岸200多米处打出了第一口海上油井标志着海上石油工业的诞生。20世纪40年代建造成功第一台专门设计用于海上石油钻井平台。标志着海洋石油工业与陆地石油工业相同，开始了明确的分工，即海上油公司与专业服务公司的分野。50年代以后，研制成功移动式钻井平台已经系统地形成了海洋石油工业体系，通过一种严密的社会分工体系，多专业公司协作开展海洋石油的开发工作。1976年浮动石油平台已超过350台海洋石油勘探已经成为各个油公司是否可持续发展的重要指标80年代中期，海洋石油产量就已占世界石油产量的三分之一海洋石油的勘探开发已经成为国际关系的重要环节海洋油气资源海洋油气资源海洋石油的绝大部分存在于大陆架上，海底蕴藏着丰富的石油和天然气资源。据1995年的估计世界近海已探明的石油资源储量为379亿吨，天然气的储量为39万亿立方米。据不完全统计，海底蕴藏的油气资源储量约占全球油气储量的1/3。目前，海底油气开发已从浅海大陆架延伸到千米水深的海区。全球石油资源可采储量为3000亿吨。海洋石油储量占45%，可采储量为1350亿吨。为什么海洋石油资源为什么海洋石油资源大部分在大陆架上？大部分在大陆架上？根据石油海生理论，大河出口具有大量的海生物，容易形成石油原生物，而大陆架往往是大河出口的主要沉积区域。海洋油气资源海洋油气资源深水油气产量在海陆产量比例明显上升预测深水油气产量在海陆产量比例明显上升预测1990年涉足深海油气生产；2005年，海洋油气生产深海几乎占海陆总和的50%；其中深海油气生产约占海洋油气生产的30%以上。海洋油气资源海洋油气资源最大首推非欧近海，特别是西非安哥拉和尼日利亚），占40%；其次是北美近海，（特别是美国墨西哥湾），占25%；其三是拉丁美洲（特别是巴西近海），占20%；亚洲占10%；西欧占3%；澳洲占2%；其他为1%。2006-2010年深水油气产量占比例海洋油气资源海洋油气资源世界十大深水油藏发现国世界十大深水油藏发现国wowo--07.09p5907.09p59Top10deepwaterdiscoverreservescountriesTop10deepwaterdiscoverreservescountries序号国别及海域(Country&Offshore)深水发现油藏2006年本国油气总储量的油当量（亿m3）108m3占2006年本国储量比率（%）百万桶油当量（Mboe）折合亿m3(108m3）1巴西近海Brazil21,00033.3922.98145.32美国墨西哥湾US(GOM-DW)17,00027.0395.1328.413安哥拉近海Angola13,00020.6715.99129.394尼日利亚近海Nigeria9,00014.31117.3812.195澳大利亚近海Australia8,00012.7250.0925.396埃及近海Egypt约4,9007.7924.8231.397挪威近海Norway约4,0006.3632.2619.718马来西亚近海Malaysia约3,0004.7721.5222.179印度尼西亚近海Indonesia约2,8004.4534.0413.0710印度近海India约2,5003.9713.7628.85海洋油气资源海洋油气资源20102010年世界前七位深水生产油气国的产油当量年世界前七位深水生产油气国的产油当量((Top7deepwaterproducingcountries2000Top7deepwaterproducingcountries2000--2010)2010)序号No.国别及海域(Country&Offshore)至2010年预计深水生产油气的油当量2010年比2000年增长率(%)百万桶油当量/日(Mboe)折合年产油当量万m3(104m3)1美国墨西哥湾US(GOM-DW)2.313,347.212092巴西Brazil2.0912,128.551783安哥拉Angola1.558,994.864尼日利亚Nigeria0.74,062.195印度India0.523,017.636挪威Norway0.422,437.327埃及Egypt0.372,147.16美国、墨西哥之间的墨西哥湾西非地区中东地区的波斯湾英国、挪威之间的北海中国近海南沙群岛海底西伯利亚目前全球作业的海上石油平台共计4万多个，仅美国墨西哥湾7000多个我国石油资源我国石油资源我国平均探明率为38.9％，海洋仅为12.3％，远远低于世界平均探明率73%和美国的探明率75％。我国天然气的平均探明率为23％，海洋为10.9％，而世界平均探明率在60.5％左右。因此我国油气资源的探明率(尤其是海洋)很低，整体上处于勘探的早中期阶段。我国海洋石油发展现状我国海洋石油发展现状中国海上油气总蕴藏量我国海上油气勘探主要集中于渤海、黄海、东海及南海北部大陆架，预测石油資源量為275.3×108t（275.3亿t），天然气资源量为10.6×1012m3（油当量106亿m3）合计油当量约375亿t，为2007年中国探明油当量储量46.19亿m3的8.5倍。目前原油的发现率仅为18.5％，天然气发現率仅为9.2％，极具勘探开发潜力。20世纪50年代末，中国的海洋石油工业开始起步1967年到1979年，我国海洋石油十年的累计产油量也才63万余吨70年代末期，中国海洋石油首先开始对外开放2000年底时，对外合作累计探明的石油地质储量8.5亿吨，自营探明石油地质储量5.7亿吨，年产原油近2000万吨，天然气近43亿立方米。我国海洋石油发展现状我国海洋石油发展现状JZ9-3JZ9-3JZ20-2JZ20-2QK17-18QK17-18CB/BZCB/BZCFD/ZDCFD/ZDPH/CXPH/CXLFLFWZ10/11/12WZ10/11/12XJ30/24/XJ30/24/LHLHSZ36-1SZ36-11、中国海洋石油总公司总体技术能力已达到国际水平。“七五”期间形成的含油气盆地资源评价和勘探目标评价；海上地震采集、处理、解释，水平井、大斜度井及复杂地层钻井，海上油气田完井及延长测试，数控测井与资料分析处理；油气田数值模拟和油藏评价、海上复杂油气田开采；海上油气田工程设计、建造和安装；海上油气管道铺设；海洋石油环境条件调查及预报等技术。我国海洋石油发展现状我国海洋石油发展现状1、中国海洋石油总公司“八五”期间，中海油的总体技术能力已达到国际水平。中海油九五期间油气储量增长的目标是：探明原油地质储量4.6亿吨、天然气地质储量3000亿立方米左右，2005年原油年产量将实现南海海域稳产1000万吨、渤海海域达到1000万吨、以南海西部海域为主的全海域天然气产能折合油当量1000万吨，即三个一千万吨的奋斗目标。我国海洋石油发展现状我国海洋石油发展现状涠洲11-4涠洲12-1崖城13-1东方1-1西江30-2西江24-3惠州32-2/3惠州26-1流花11-1惠州21-1惠州32-5陆丰13-1陆丰22-1平湖油气田文昌油田群锦州20-2锦州9-3绥中36-1秦皇岛32-6埕北油田歧口18-1歧口17-2/3渤中34-2/4蓬莱19-3番禺4-2番禺5-1歧口18-2渤中26-2渤中28-1曹妃甸11-12渤中25-1/S涠洲11-4涠洲12-1崖城13-1东方1-1西江30-2西江24-3惠州32-2/3惠州26-1流花11-1惠州21-1惠州32-5陆丰13-1陆丰22-1平湖油气田文昌油田群锦州20-2锦州9-3绥中36-1秦皇岛32-6埕北油田歧口18-1歧口17-2/3渤中34-2/4蓬莱19-3番禺4-2番禺5-1歧口18-2渤中26-2渤中28-1曹妃甸11-12渤中25-1/S2、中国石油天然气集团公司中石油投入开发了最大对外合作项目-中石油大港赵东油田，于2001年3月开始开发建设，2003年8月4日投入生产。赵东合作区发现并探明了6000万吨规模的整装高产油田。该油田具有丰度高、埋藏浅、油层物性好、产量高等特点。2004年实现生产原油96.5万吨，2005年头3个月原油日产量始终保持在3000吨的高线运行，踏上了年产百万吨的道路，表现出高效发展的态势。我国海洋石油发展现状我国海洋石油发展现状绪论海上钻完井特点海洋石油开发特点海洋石油开发概述海洋石油开发特点中国海洋石油工业起步于20世纪50年代末，大约比世界海洋石油的发展晚了70多年。20世纪60年代正式决定“下海”的时候，沿袭的是陆地找油的思路。开始的想法很简单，大海找油就是“陆地加水”，想的是如何将陆地的钻探经验和办法往海上搬，名之曰“以陆推海”。1965年冬天，集合在渤海之滨的一只50多人的钻井队伍，选择了渤海的一个沙岛——曹妃甸，作为建设井场展开海上钻探的起步点，不期遭遇猛扑而来的海啸，吞噬了整个沙岛，也吞噬了用了一个多月的辛勤劳动建设起来的井场，全体人员躲避在一个航标灯架上临时搭设的避难所，幸免于难，这次事件让第一代向海上进军的中国石油人初步领略到大海的威力。海洋石油开发特点由于海洋环境的特殊性，决定了海上油气田开发与陆上油气田开发有相当大的差异，对专业技术的要求有很大的不同，这主要是由客观环境的截然不同所决定的。主要有以下十个显著的特点：一自然环境恶劣；二平台工作空间有限；三油气田建设装备工具复杂、科技含量高；四投资大、牵涉面广、管理难度大及未知领域多；五采用低成本和技术创新的策略带来高风险；海洋石油开发特点由于海洋环境的特殊性，决定了海上油气田开发与陆上油气田开发有相当大的差异，对专业技术的要求有很大的不同，这主要是由客观环境的截然不同所决定的。主要有以下十个显著的特点：六人员素质要求高；七油气田寿命周期短；八对交通运输的要求与陆地完全不同；九陆地基地的支持保障及海上应急救助的特殊需求；十海上生产设施安全管理和环境保护比陆上要求高。一、自然环境恶劣除了与陆地一样承受天气的影响外，还要承受海洋这一特殊环境的影响。海浪、海冰与台风、季风的综合作用对油气田生产设施将产生巨大的破坏力，以致影响海上正常作业和油气井的正常生产。海上飓风被称为海上气象恶魔，严重威胁着海上平台的安全。1979年11月25日“渤海2号”钻井平台在井位迁移时倾覆，1983年12月25日美国阿科公司租用的“爪哇海”号钻井船在南海受台风袭击翻沉，两次事故均造成严重人员伤亡的惨痛结果。经过多年实践的经验积累，人们认识到海上飓风至今还无法抗拒，只能要求加强气象预报的准确性，做好防范工作。特点被飓风吹倒的平台被飓风吹倒的平台海上飓风海上飓风台风云图台风云图海况介绍由于海洋自然环境与陆地完全不同，所以掌握海况条件对海洋石油开发尤其重要，根据国际通用的分类方式我们一般将海况划分为：海冰、海浪、潮汐、海流、热带气旋这几个海洋特殊环境状况，这几个都是可能导致海洋石油开发失败或不安全事故发生的自然主导因素，比如：海冰推倒平台海浪构建物疲劳损伤减少构建物的寿命潮汐钢结构腐蚀严重影响运输海流海底管线弯曲热带气旋人工岛大面积进水特点海况介绍海上波浪对海上平台的影响很大。1980年8月，狂风巨浪摧毁了墨西哥湾的4座钻井平台，1989年1