天津市滨海新区仲安海洋工程有限公司 天津滨海新区 300452
摘要：针对海上石油资源的开采工作而言，开采难度与危险性要明显高于陆地石油资源开采工作。所以，海洋石油开展工作对钻井机械与工具的要求更高。只有保障海洋石油钻井机械与工具选择的合理性，才能增强各类钻井机械与工具的实际应用效果，从而为海洋石油开采工作的顺利开展提供有力的基础保障。
关键词：海洋石油；钻井机械；工具
1海洋石油钻井机械及工具的相关应用现状分析
科学技术的不断发展为石油资源的开采提供了先进的机械设备，使得开采效率与开采质量获得了飞跃式的进步。但是，同发达国家相比，我国的石油开采，尤其是海洋石油开采，在钻井机械及工具方面具有一定的落后性。例如，在恶劣环境的应对方面，适应力明显较低，那么实际开采效率与开采质量都将会受到不同程度的影响。同陆地石油资源开采相比，海洋石油开采工作的强度与难度更高，同时制约因素的作用更加显著。为此，海洋石油钻井机械及工具的科学研发势必成为影响海洋石油开采效率与质量的主要决定因素，更是国家间相互竞争的重要指标。所以，加大海洋石油钻井机械及工具的研发力度，有助于促进海洋石油产业预期发展目标的顺利实现。
2海洋石油钻井工具简述
2.1基本分类
海洋石油钻井工具主要分为两大类：一类为井口工具，另一类为井下工具。井口工具，其实主要是在石油钻井的过程中进行上卸操作与起下操作，主要有吊卡工具，卡瓦工具以及掉钳工具等等。掉钳工具，主要是应用在下井钻具的丝扣下卸方面，而吊卡工具主要是用于钻柱中的悬挂和提升以及下放等等。
2.2钻井工具
钻进工具多种多样，如钻头，减震器，井下动力钻以及稳定器等等。其中，碎石工具是海洋石油开采中的重要工具，钻头是碎石工具的重点和关键，是决定海洋石油开采效率的主要因素。主要有刮刀钻头，牙轮钻头以及金刚石钻头等。如果按照构成因素的不同，钻头可以分为襄牙型钻头和铣齿型钻头。牙轮型钻头由于性能强于其他类型的钻头，所以具有较高的应用频率。而金刚石钻头，最早是应用在比较硬的地质作业之中，但是在科学技术不断发展进步的影响下，金刚石钻头的品种逐渐增多，应用范围不断扩大，但是金刚石钻头的成本造价明显高于其他类型的钻头。刮刀钻头，扭矩小，结构简单，在使用的过程中和其他工具接触的可能性较大，所以极易损害其他工具。
3海洋石油钻井平台的基本结构与主要装置
3.1基本结构与相关特征
3.1.1固定式钻井平台：从本质上而言，固定式钻井平台是属于建造在海底上的建筑物，但是并没有平台，所以通常都是用于作业设备的储存。
3.1.2移动式钻井平台：该类钻井平台包含以下类型，即坐式钻井平台，自升式钻井平台，半潜式钻井平台，步行式钻井平台等等。坐式钻井平台是一种可以在作业期间进行全面固定的钻井平台，而结束作业时便可根据需要进行灵活移动，但是该类型的钻井平台无法实现调节高度的目，所以实际作业面积会受到明显的限制。自升式钻井平台，稳定性高，适应性强是该类型钻井平台的主要优点，但是在具体的应用过程中，桩腿高度的限制作用会体现得十分突出，所以无法在深海域得到有效的应用。半潜式钻井平台，具有较强的稳定性，移动操作简单便捷，但是成本投入较高。
步行式钻井平台，移动方便，在6-6.8米之间的浅水区域具有理想的应用效果，但是地质环境对该类型钻井平台的应用效果具有重要的影响，所以通常情况下该类型的钻井平台在泥沙质的软土层中具有较高的应用频率。
3.1.3浮式钻井船：利用专业技术对普通船只进行设计与改造，从而得到浮式钻井船。浮式钻井船具有灵活方便，操作简单便捷等特点，尤其是在深海域的作业环境，浮式钻井船仍然可以进行作业，但是海洋环境对浮式钻井船的影响尤为显著。
3.2水下装置与升沉补偿
3.2.1水下装置：是一种能将作业井口之间的海水进行有效隔绝的装置，并且对摇摆情况的适应性较强，还能对井口的配套组合装置进行相应的控制。钻井水下装置主要由钻井导向设备，套管头组设备和隔水管柱设备所构成。在导向装置的作用下，设备具有较强的稳固性；套管头组主要是对套管和防喷器组进行固定的设备；隔水管组，主要是阻隔海水的作用。
3.2.2升沉补偿：升沉补偿主要有两种方式，一种是对钻杆与升沉补偿设备进行增加安装，另一种是对伸缩钻杆与生成补偿装置进行科学合理的增加。
4现代海洋石油钻井技术
4.1随钻井下测量评价技术
随钻井下测量评价技术，主要是将随钻测量技术和钻头测斜设备进行科学的联合使用，从而对钻井井眼的具体偏移矢量进行科学的测量，再利用两者联合的技术分析出精准的井斜角与方位角。随钻测井设备，是现代化海洋石油开采的标准设备，通过应用该设备，能对海洋石油开采中的体积，密度，中子孔隙度以及地层电阻率等信息进行科学精准的探测分析。随钻地震技术，主要是将钻头施工的实际运动情况当做钻井井下振动的主要信号源，再对各项地层参数进行分析与整合，由此对施工层的岩石与层次等相关信息进行明确的判断，指导开采工作的顺利进行。
4.2井下动态信息处理技术
井下动态信息处理技术主要是依靠微电子技术与传感技术以及高速信息监测技术等，利用实时获取的方式对井下的各项信息进场获取与传递，给控制中心提供精准的开采信息，为海洋石油钻井工程的指挥提供有效的信息参考与帮助。
4.3井下闭环钻井技术
井下闭环钻井技术，属于一种集成化技术，是钻井技术自动化与智能化的主要体现。该技术由各类技术所组成，如地面测量技术，随钻测量技术，信息采集与整合分析技术，地面操控自动化技术以及井下作业自动化技术等等。地面测量与钻井，主要包括井下自动化与地面操作自动化，在数据收集与整合的基础上，对获得的数据信息进行科学转换，为海洋石油开采工作提供有效的数据参数指导，实现提高海洋石油开采效率与开采质量的目标。
5结语
海洋石油对国民经济的健康发展具有重要的影响作用，所以相关部门要重视对海洋石油开采机械设备的研发与应用。只有提升海洋石油开采机械设备的性能，才能为海洋石油开采工作安全有序的进行提供良好的基础保障，由此才能促进海洋石油开采的可持续发展。
参考文献：
[1]潘闻.海洋石油钻井机械及工具现代技术要点[J].石化技术，2018（6）：101.
[2]张建苓.浅谈海洋石油钻井机械及工具的现代技术[J].中国科技博览，2011.