海洋石油钻井工程的不足与优化策略

杨勇

关键词：海洋石油；钻井技术；钻井工程；应用发展

石油资源是不可再生资源，对工业的发展具有重要的促進作用，因此得到广泛应用。在新时期的发展背景下，仅开采陆地石油会限制各项工作的开展，不能满足现阶段的发展要求。相关人员要做好对海洋石油的勘测及开采，多角度改进其中存在的问题，建立健全海洋石油钻井制度，实现海洋石油钻井工程的全面发展。

1 发展海洋石油技术的重要性

在当前经济快速发展的背景下，我国对陆地石油的开采已经到达瓶颈期，要想为现阶段各项工作的开展提供保障，必须通过其他途径开采油气，比如具有代表性的海洋石油钻井技术，可以解决当前石油资源供应不足的问题，进而推动我国经济的全面发展[1]。从另一个角度而言，海洋石油钻井技术能实现我国的可持续发展，理应得到相关部门的重视。目前，我国海洋石油钻井技术与发达国家相比还存在很大差距，要想保障石油工业运行的稳定性，必须从多个角度出发完善海洋石油开发的不足并进行技术创新，充分挖掘能够使用的技术，推进海洋石油钻井工程的发展。

2 我国海洋石油钻井技术发展现状

我国海洋石油钻井工程要想跟上时代的发展，必须结合现代化的海洋石油钻井技术来提高平台开发水平，为后续石油钻井技术的应用提供帮助。为了更好地达到这一要求，近年来，我国有关部门已经加大了对这方面技术的研究力度，同时应用于更多海洋石油钻井工程中。在实践中，要结合原有的钻井技术进行深入分析，完善各项工序，使其更好地满足现阶段的应用要求[2]。此外，海洋钻井设备的平台创建以及设备运用必须确保符合海洋石油开发的现状。首先，在使用阶段必须确保设备的稳定性，并更好地推进钻井安全工作，这也是未来发展的重要趋势。例如在渤海湾钻井工程开采及相关技术应用过程中，由于内部海洋的深度较小，迄今为止，所用的海洋石油设备都能满足钻井的需求。但如果是在更深的海域进行石油开采，还应对我国钻井设备和技术进行探究，判断我国技术专员的技术水平是否可以追赶上发达国家的脚步，为我国石油资源的开采提供重要帮助。虽然我国近年来在深层海洋石油的开采方面已经投入很多资源并取得了一些研究成果，但总体来说还需要经过长期的发展，才能实现钻井技术的长久发展。同时，从我国现阶段的钻井技术发展情况来看，我国缺少国外先进钻井技术的研究团队，导致我国钻井相关工作不能高效开展[3]。此外，当前我国海洋石油钻井设备的精密度也比较低。数据显示，我国石油钻井工作的国产化率为20%，还有很多钻井工作依赖国外技术。由于我国的机械设备技术不严谨、不精密，一味模仿，过于追求经济效益，在很大程度上制约了我国钻井技术的创新发展，钻井技术人员必须重视设备技术相关问题，推进后续工作的开展。当前使用的海洋石油钻井设备主要包含以下3种：（1）动力设备以及电控系统；（2）水下防喷器；（3）自升式平台升降系统。引进国外的先进设备可以大幅度提升海洋石油钻井效率，同时会对我国钻井设备以及钻井技术的自主研发产生冲击。由此看来，钻井技术的管理人员以及研发团队都必须将创新作为首要任务，并在实践中不断摸索，通过开发新技术来阻止国外垄断性钻井技术的扩张。图1是隶属于中国海洋石油公司的海洋石油钻井平台，海上钻井平台需要较多行业的技术支持，需要投入大量资金、人力和物力，否则很难满足现阶段海洋石油的开采要求。此外，根据我国的持续发展计划，我国对石油依赖性较强，而我国海洋石油开采主要在东部海域，面对东部海域的地理位置环境，石油产量并不乐观，而海洋区域的石油资源较为丰富[4]，因此，我国钻井技术应对海洋资源进行更加严密的探测和开发。

3 海洋石油钻井平台技术特点

3.1 作业范围广且质量要求高

在海洋石油钻井技术应用阶段，移动式钻井平台并不是在固定海域进行作业的，必须了解平台的准确情况，针对不同海域和水位的作业进行全方位优化。在移位和生产过程中，由于周围环境的复杂性，必然要对整个钻井平台的操作提出更高的要求，管理人员要予以重视。比如半潜式钻井平台的工作深度可以达到3 500 m左右，同时在实践中也要根据海洋环境的具体状况进行作业，尤其是在风浪达到13级时应注意安全防范。

3.2 使用寿命长

在海洋作业期间，其可靠性指标是对整个海洋石油钻井技术的重要体现，在确保工作强度达到要求的同时，还应保证可以经受风浪的考验。综合考虑台风和地震等海洋环境，保障海洋作业的全面发展。另外，各项设备的使用寿命也应达到较高标准，通常要求25～40 a不进坞维修，所以在设备应用阶段，应充分优化整体结构的防腐、高应力区的结构类型和焊接工艺，利用先进的焊接技术手段保证焊接的完善。钻井平台施工还应使用新型高强度特制材料进行优化与改进（见图2），其中包含高密度防腐厚壁管材和厚板[5]。此外，还应对材料生产、运输和保管进行高质量监管，这是因为海洋钻井工程的工序非常复杂且不能出现纰漏，所以管理人员应做好生产管理的每一项工作，确保常规石油开采的顺利进行。

3.3 安全要求高

由于海洋石油工程的建设和发展各项工作的复杂性，在石油钻井工程设备装置阶段，很容易发生较为严重的事故。针对深海海洋油气的可持续发展及海洋安全施工的规定和要求，在设备装置阶段必须根据技术要求进行施工，根据不同情况进行规范调整。所以相关人员必须深入分析海洋油气开发设备的安全性，解决其中存在的问题，尤其在设计、火灾消防、环保等环节，必须提高设备运行的安全性。

3.4 学科多，技术复杂

海洋石油钻井平台的整体结构和技术应用涉及海洋和流体动力学以及钢结构等多学科内容，平台研究和开发工作难度较大。海洋各部门的管理者必须应用现代化造船技术和卫星定位技术落实与优化环保和防腐工作，达到综合性管理要求，并解决当前海洋定位石油开发阶段的问题与阻碍。同时，应结合具体情况确定海洋石油资源的位置，做好海上固定平台的管理工作，妥善解决海上钻井和油气水分离等一系列难题。

4 海洋石油钻井技术的发展分析

从当前的發展情况来看，由于我国海洋石油钻井技术的研究较为落后，技术成熟度与发达国家相比存在一定的差距。另外，由于海洋石油钻井各项技术的发展时间比较长，海洋区域的情况存在差异性，要想更好地对海洋钻井技术进行优化存在一定的困难。随着科学技术水平的不断提升，现今的海洋石油技术已经开始使用先进的高强度钢材。同时，为了满足日益增长的负荷需求，升降式平台得到了广泛使用。因此，相关单位必须加大对其负荷的投入，有效改善使用环境，达到最佳的安全效果。在海洋石油勘探中，采用了悬臂式钻机以及最新的桩腿抬起装置，大大提高了勘探效率，并且有效地改善了勘探质量。在此阶段，浮式生产储油船（Floating Production Storage and Offloading，FPSO）技术比较具有代表性。应用FPSO技术不仅能大幅提升开采质量和效率，还可以有效抵御海浪，适用于各种水深，为未来的工作提供了强大的支持[6]。因此，该设备被广泛应用于现阶段的海洋石油探索工作。管理者必须努力缩小与其他国家的差距，跟上时代的步伐，在采用国外先进的海洋石油钻井技术的过程中，要勇于挑战传统的工作方式，克服困难。目前，我国使用的大多数设备仍然是基于底部或导管架的技术，因此，在使用过程中可能会遇到一些基础性问题。不管采取哪种方法，都应该努力提高现有技术的整体效率，以实现更好的应用效果。通过不断改进和完善功能，可以促进各项工作的进步，在原有基础上大幅提升多项功能。现阶段所用的设备和技术在功能方面也存在较强的单一性，同时对区域的局限性也比较大。要想从根本上解决此类问题，必然要从工作人员的综合素养提升以及设备更新的角度出发，定期聘请专家对海洋石油建设工作者进行培训，教授其更加先进的技术和知识，为行业的发展提供帮助。为了提升工作人员学习的热情与积极性，还应定期组织专业知识考核，对考核成绩较好者予以奖励，对考核成绩较差者提出批评，通过这种奖罚分明的方式在工作人员中形成一种你追我赶的良好学习氛围。在条件允许的情况下，还可以提供外出学习的机会，使工作人员更好地了解国外先进的工作方式和技术并引入国内，将其优化后投入工作。

为了更好地开发深海海洋资源，应从国外引进先进的海洋石油钻井设备和防腐技术，并将其优势发挥到极致，提升海洋钻井平台的国产化水平，同时要弥补现存的缺陷，以达到更好的开发效果，这也是未来发展的主要方向。从当前的海洋石油钻井技术应用分析来看，大部分钻井技术只能在浅海区域应用，还应重视深海资源的开发工作，全面推进深海石油的勘测，使我国海洋石油勘测技术在国际上占有一席之地，逐渐追上发达国家的脚步。相关部门应在海洋石油钻井平台的动力定位技术、使用寿命长的双燃料燃气轮机发电机组等方面加大研发投入力度，提升海洋石油钻井平台的技术水平。

5 结语

现阶段，我国正处于经济快速发展时期，对石油资源的需求量逐渐提高。但现有的陆地石油资源不能满足发展要求，各国已经开始开发海洋石油资源。在此期间，对钻井技术的应用尤为关键。我国要重视该技术的研发工作，提高该技术的质量与水平，提高相关工作人员的综合实力，推进海洋石油钻井的发展。