海洋石油钻井平台设备安全管理研究 刘晨光

发表时间:2021/6/17   来源:《基层建设》2021年第7期   作者:刘晨光
[导读] 【摘 要】海洋石油资源开发是资源开发当中的重要部分,其难度远远高于陆地资源开发,其对于我国经济发展及能源正常供给有着十分重要的作用。
        中石化胜利石油工程有限公司海洋钻井公司  山东省东营市 257000
        【摘 要】海洋石油资源开发是资源开发当中的重要部分,其难度远远高于陆地资源开发,其对于我国经济发展及能源正常供给有着十分重要的作用。海洋石油钻井设备是开采海洋石油资源的必备设备,然而由于海洋资源开发难度较大,所以其对于钻井设备的要求也更高。
        【关键词】海洋石油;钻井技术;问题;对策
        1 海洋石油钻井设备技术要求
        1.1 作业范围广且质量要求高
        在海洋石油钻井工作中,移动式钻井平台不仅可以在固定海域进行作业,同时还能够在不同海域、不同方位、不同水深及移位的情况开展作业。由于各种作业工况十分复杂,作业涉及范围较广,这也要求移动式钻井平台要具备较高的质量,从而更好的满足不同环境下的作业要求。
        1.2 使用寿命长,可靠性指标高
        作为海洋石油钻井设备,通常情况下设备结构都十分复杂,设备价格昂贵,这也对设备使用寿命提出了更高的要求。而且海上作业环境复杂,对设备强度、抗疲劳强度、使用寿命、建筑工艺及生产管理等指标都具有较高的要求,设备使用过程中要具有较高的可靠性。
        1.3 安全性要求高
        近年来随着海洋石油开发工作的不断深入,目前海洋石油开发已向深海区域发展,作业环境的变化也使海上安全与技术规范条款发生了相应的变化,这也对海洋油气开发设备的安全性提出了更高的要求,特别是对于设备设计过程中的火灾、消防和环保等方面要求更为严格。
        2 我国海洋石油钻井设备现状
        2.1 建造技术日趋成熟
        在海洋石油开发过程中,钻井平台是钻井工作立足于海上的基础,目前我国海洋石油钻进设备技术相对成熟,在船体和平台建造方面具有丰富的经验,并成为FPSO的制造、设计以及应用的大国,并在该领域的技术水平居于世界前列。
        2.2 配套设备性能稳定
        相较于陆上钻井设备,对于海洋石油钻井配套设备在制造和设计技术上并没有多大差别,但在可靠性、自动化和配置方面要求更为严格。目前我国在钻井泵、井控设备和电驱动钻机等方面的技术已十分成熟,并能够满足7000m内海洋石油钻井开发生产的需求。
        2.3 深海油气装备研制进入新阶段
        在当前我国海洋油气资源开发过程中,主要是针对200m深的近海域进行开发,但随着开发技术的不断发展和进步,我国加大了针对深海油气的开发力度,加快向深水区域拓展,而且随着钻井技术和钻井设备水平的不断提升,当前已能够在恶劣的条件下进行深水钻井作业。
        3.海洋石油钻井设备存在的问题
        3.1重要设备国产化程度较低
        虽然我国在油气工程装备中已经实现了国产化,但是国内制造商普遍停留在对结构物制造上,配套技术落后,关键设备技术仍然掌握在国外制造商的手中,严重制约了我国海洋油气规模的发展。我国海洋石油钻井平台国产率仅有20%,质量和性能与国外相比存在一定的差距,自配套产品范围小,重要设备完全依靠进口,目前我国依靠的进口设备包括:大型吊机、主推进系统、电控系统、水下防喷器、升降系统的齿条和齿轮、轴系等等。
        3.2钻进平台数量不足
        我国目前拥有的石油公司在海洋石油钻井装备中明显数量不够,并且作业能力无法满足海洋油气勘探的需求。
        3.3电气设备存在安全隐患
        石油钻井平台设备需要在水下工作,电力设备绝缘体很容易被破坏,这是由于一方面所处的环境较为潮湿,另一方面是由于海水的盐浓度较大。

电力设备一旦绝缘体受到破坏,很容易引发触电事故,威胁工作人员的生命安全,给工作人员的家人带来伤痛的同时,使相关企业承受一定的经济损失。另外,在开采海洋中的石油资源时,会产生许多可燃性气体,这些气体一旦遇到明火就会发生爆炸,爆炸所带来的损失无法弥补和控制的。当电力设备出现接地故障时,就很难找出事故发生点,从而不能针对性的采取补救措施,使危害进一步蔓延和扩散。
        3.4设备操作不规范
        海洋石油开采中人为因素的影响最大。如果作业过程中,施工人员不按照规定的作业流程进行,很容易出现设备故障。同时,人为因素的影响是贯穿于整个电气设备的设计、安装和作业过程中。除此以外,电气设备的稳定安全与设备自身的性能密切相关,因此,要综合考虑各方面影响,优先选择性能优异的电气设备,并按照工作要求进行操作,为电气设备的安全运行奠定基础。
        4 我國海洋石油钻井设备的发展策略
        4.1 提高自行设计能力
        在当前我国海洋石油钻井设备发展过程中,需要实现在我国海域内实现海洋石油开发的滚动勘探,加快完成由我国自行设计平台的建造工作,或是少部分与国外共同合作。具体可以采取邀请资深专家参与设计,也可以采取国内设计人员走出去参与合作设计。并在国家一些有条件的造船厂进行平台建造,将这些条件具备的造船厂打造成为优质的平台建造基地。在钻井平台建造过程中,针对一些国家无法提供的器材、高强度焊接钢材和型钢等,则可以使用进口配套设备,在具体建造过程中,需要重视新设计、新工艺和新技术的应用,全面提高我国自行设计和建造能力。
        4.2 不断增大自升式平台载荷
        自升式平台在当前国内外海洋石油钻井时广泛应用,也可以将其称为桩脚式钻井平台。因此针对于该平台,需要重视对其载荷能力的不断提升。具体可以通过利用高强度钢来进一步提升平台自升与平台工作水深、平台载荷及平台排水量间的比率。也可以通过增加甲板的载荷来提升甲板空间与作业的安全性和可靠性。通过采用悬壁式钻井设备及发电设备,进一步提高自升式平台全天候的工作能力和自恃能力。
        4.3 开发商首选FPSO新型技术
        在当前海上油田开发作业过程中,浮式储油卸油装置应用越来越广泛,而且浮式储油卸油装置也加快了向深水、极区和大型化的方向发展。在具体应用浮式储油卸油装置过程中,需要在甲板上设置密集的管路和设备,同时还要与井口平台管线进行有效连接,设置特殊的复杂设备。虽然相较于同吨位游船其价格相对较高,但其具备较大的储油能力,能够对采集到的油气进行油水气分离,具有供热、发电、外输和含油污水等的处理功能,见效快,能够重复使用,具有较强的抗风浪能力,因此成为当前海上石油开发的首选。
        4.4 加强专业设计队伍的培训
        在当前海洋石油钻井平台建设过程中,需要打造一支专业性的设备研究设计队伍。在实际操作过程中,可以通过抽取海洋石油开发中获取到的经济效益的一部分作为资金,重视海洋钻井设备专业科研队伍的培养,进一步提高我国海洋石油钻井设备研发水平。与此同时,国家应提高研发海洋石油勘探装备技术的前线人员的薪金水平,其薪金水平应高于普通科研设计人员,另外还应设立奖励机制来对我国海洋石油技术装备研发做出突出贡献的科研人员进行奖励。使科研人员能够在其技术岗位中静下心来,来专注与我国海洋石油技术装备的研发工作,并将高素质的科研人员放到关键岗位中,以发挥出其领导及带头作用。
        5 结语
        近年来我国海洋石油钻井设备取得了快速的发展,成效十分显著,但相较于国际先进水平还存在一定的差距,在许多方面还需要继续完善。在当前海洋石油钻井设备发展过程中,需要解决的核心问题即是设备生产技术的国有化,只有实现海洋石油钻井设备的自主研发和制造,才能真正提高我国海洋石油的开发技术水平,提升我国海洋石油开发的规模,为我国海洋石油开采业的发展起到重要的促进作用。
        参考文献
        [1] 廖谟圣,杨本灵.世界石油设备发展的新特点及机遇与挑战[J].石油矿场机械,2007(9):1-6.
        [2] 张洪涛.有关我国海洋石油钻井平台现状与技术创新[J].化学工程与装备,2012(9):149-151.
        [3] 王定亚,王进全.浅谈我国海洋石油装备技术现状及发展前景[J].石油机械,2009,37(9):136-139.
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