浅谈海洋石油钻井完井机械及工具的国产化发展

浅谈海洋石油钻井完井机械及工具的国产化发展

张佳宁袁浩

中海油能源发展装备技术有限公司天津市滨海新区300452

摘要：当前，人们强化了对海洋油气的研发，海洋石油研发在未来势必变成全球的竞争对象。对于海洋石油的研发而言，具备先进的设备则显著提升了对海洋石油的开采能力。

关键词：海洋石油；钻井完井机械；国产化；

海洋石油钻井目前已经成为石油钻井的重要组成部分，随着我国石油开采范围的逐渐扩大，在石油开采过程中势必会涉及到海洋石油钻井。海洋石油钻井与常规钻井相比，不仅在技术上存在差距，而且在石油钻井过程中所使用的设备也会有所不同。因此，为了提高我国海洋石油钻井技术，要从多方面对问题进行分析。

一、海洋石油开发的特点及具体要求

我国近年来在海洋石油开发中得到了丰富的石油开发经验，也使人们意识到海洋石油开采是一个特殊的领域，与陆地石油开采在在技术、人员素质要求、管理、投资等多个方面多有着较大区别，并且在具体石油开采过程中面临较大风险。海洋石油作业要比陆地石油作业的费用高出很多，通长情况下，仅钻机一项费用就比陆地石油开采高出数十倍。随着开采环境海水深度的逐渐加深，海洋情况逐渐恶化，海洋石油开采的费用将会进一步提高。海洋石油勘探和开发风险主要有技术风险和投资风险两方面共同组成。技术风险指的实在海洋石油勘探工程中，不仅需要承担井下不可以预知的风险，而且还需要承担天气、海况等诸多风险。投资风险指的是在海洋石油开采过程中需要承担高额的费用，但是并不一定能够得到良好的商业价值。由此可见，在海洋石油开采实践中，需要加强对安全问题的注重，以及在石油开采过程中对环境保护所造成的影响，从而应用更先进的技术手段完成海洋石油开采任务，取得良好的投资回报。针对海洋石油勘探的特殊情况，对海洋作业中所使用的设备和技术提出更多的要求。具体要求如下：（1）海洋石油开采过程中所使用的设备必须要符合法规、政府法律的要求。（2）在海洋石油开采过程中所使用的技术必须具有先进性，通过先进的技术解决海洋石油开采过程中所遇到的一系列难度。（3）设备技术含量好，石油开采人员的综合技术要求有着较高要求。（4）要保护海洋环境，海洋石油开采方的操作必须要符合海洋环境和政府环境保护的相关规定。（5）机械设备及进行工具的持久性、安全性都应当能够应付恶劣的气象条件和海况条件。

二、海洋石油钻井完井机械及工具的国产化发展现状

1.设备专业水准。在我国现阶段的海洋石油钻井完井机械发展中，人工岛钻机、自升式钻井平台等机械装备均是我国主要的研发对象。因此，以人工岛钻机、自升式钻井平台等装备作为主要内容对海洋石油钻井的国产化现状进行研究。在人工岛钻机的国产化发展中已经成功研制出7000m钻探深度的钻机，并熟练掌握钻机的施工要点。在井下稳定器的研发中，我国自主研发的钻柱稳定器已经完全适宜用于我国海洋石油的井下开采工作，是我国在稳定器的使用中不再依赖于国外进口，在一定程度上促进着我国海洋钻井设备的国产化发展。在钻井泵的研发中已经研制出3NB-1600F钻井泵，此种钻井泵结合国外的先进技术，在原有的3NB-1300F钻井泵的基础上对动力端的轴承和齿轮进行改造升级以满足海洋石油开采的要求。同时，在我国钻井油管的研发中更是已经取得较高的成就，在2000年的渤海油田开发中我国就已经开始使用国产的E731025mm以及E8819mm的油管，该油管的质量水平已经完全达到了国际上的要求标准。自升式钻井平台的研究中，我国已经研发成功在3000m水深进行勘察钻井工作的海洋勘察船钻井系统,为我国海洋石油的开采提供积极的推动作用。但实际的石油开采工具研发中，升沉补偿装置的研发依旧处于水平较低的阶段，导致在该装置的使用中我国依旧处于被动的进口阶段。

2.设备国产化体系。在我国现阶段的海洋石油开采设备研发体系中尚未形成较为完善的国产化体系，导致石油开采设备的研发进程处于较为缓慢的状态，对我国海洋石油钻井事业发展具有极大的阻碍作用，进而导致我国海洋石油开采事业长时期处于国际水平的中下位置，造成综合国力水平的缓慢提升。在我国现阶段的国产化体系中主要缺少较高实力的龙头企业，且在政府力度与政策的支撑上尚处于薄弱阶段，应对我国海洋石油设备的生产与研发进行有计划有组织的规划，并在未来的发展中致力于形成规模化、科技化的设备生产。同时还应注重设备质量方面的检测，形成系统化的质量检测体系，并在设备国产化体系不完善的方面进行注重提升。

三、海洋石油钻井完井机械国产化的发展方向

1.人工岛钻机。对于海洋石油的开采而言，浅海区域通过人工吹砂填海，透过人工的方法修岛，通过石油开采的从式井方式进行，以此令海洋石油陆采化钻机。当前，我国对于人工岛钻机的研发不断深入，获得了良好的成绩。

2.自升式钻井平台。我国当前自动的平台水深已经能够将系统内所运用的设备制造以及系统设计给予完成，而且在科技的发展下，也在制造更深的平台。通过与国外技术发展公司给予协作，已经具备了符合水深较深的自升式钻井平台设计。近几年来，我国大部分公司都在持续深入分析海洋钻井设备，当前我国已经有效打造出符合海洋石油开采的不同设备。包含了功率为4400kW的绞车，最大钩载量为9000kN的设备和顶驱，开口规格为1537mm的钻盘等众多在海洋石油开采时应当具备的设备。可是以实际角度而言，对于海洋石油在开采时所运用的一些高端钻井设备国产化依旧需要不断开发。

四、海洋石油钻井完井机械及工具的国产化发展建议

1.提升设备专业化水准。在我国现阶段的海洋石油钻井完井机械设备的研发中，某些机械工具已经达到了较高水平，但在钻井的某些配件或某些功能方面依旧处于较低水准。本文在对提升设备专业化水准进行论述时主要对泥浆泵、绞车等设备进行研究阐述。在现阶段的泥浆泵研发中，其功率已经达到1600kW的阶段，可以在较好的程度上满足我国的钻井工作，但更大功率的泥浆泵将会更好地与其他机械设施进行配合，进而提升我国在海洋石油开采方面的效率。因此，应在海洋石油钻井的泥浆泵设备方面进行专业化的提升。在钻井的绞车装备方面，功率已经达到了4400kW，但在升沉补偿功能方面的水平依旧较低，应积极地研发升沉补偿功能绞车，推动海洋石油钻井工具水平的提升。在自升式钻井平台的研究中，升沉补偿装置的研发水平也尚未达到国际上的平均水平，故而应提高升沉补偿该装置的专业化水准。

2.完善设备国产化体系。在海洋石油装备的研究中，应注重国产化体系的建立，确定石油开采设备的发展方向，并为海洋石油设备研究与生产领域培养出较为高端的企业与人才，利用企业与人才的提升，促进石油设备研发事业焕发出新的活力，促进我国海洋石油开采设备的研发实力的提升，并积极扩大我国海洋石油的开采领域，借鉴国际上的石油机械研发经验，推动石油机械的国产化发展步伐。我国在石油设备的生产质量中也逐渐开始实施国际上的质量检测方案，利用相应的API认证证书以及ISO9000系列的认可证书对石油设备的质量进行严格要求，进一步提升国产机械的质量，促使我国在石油开采机械设备的质量检测方面形成较为完善的管理体系，提升我国海洋石油开采领域的综合水平。在完善海洋石油开采设备的国产化体系过程中，还应积极引进、借鉴国际上较为先进的设备生产经验以及设备研发技术，利用计算机技术引导我国海洋石油设备向自动化与遥控操作方向发展，促进我国石油开采设备使用便捷性与科技性能的提升。

总之，石油机械行业在发展过程中，需要迎难而上，努力克服在发展过程中遇到的各种困难，做好海洋石油钻井完井机械工具国产化，从未为我国海洋石油行业的发展提供强有力的支持，使我国的石油产品在国际市场上的竞争力得到进一步提升。

参考文献：

[1]王芳.石油钻井工程技术的现状与发展.2017.

[2]苗峰.探讨海洋石油钻井完井机械及工具的国产化发展.2018.