油氣田開發的案例
海洋油氣田開發設施的類型及特點
海洋油氣勘探開發離不開海洋工程設施和相關的技術裝備。由于開發利用的內涵與水域環境的差異巨大，所采用的工程設施和技術裝備也千差萬別。隨著淺海開發勘探面積的不斷縮小，世界各大石油公司紛紛投巨資進行深水油田勘探開發，深水勘探開發技術迅猛發展，海洋工程技術也在實踐中不斷完善和更新。
海洋石油開發涉及的海工設施主要包括固定式平臺（包括導管架固定平臺、順應塔固定平臺、重力式平臺等）、各類浮式生產平臺（包括張力腿平臺、浮筒式平臺、半潛式平臺、FPSO等）及水下生產系統、深水立管，其中各類固定和浮式生產平臺上可設置鉆、修井裝置進行開發井的鉆井和修井。
1 導管架固定平臺
導管架平臺具有制造簡單、海上作業平穩安全的特點，在淺海海域使用具有良好的經濟性，使用水深范圍在5m～300m；但當水深大于300m后，導管架的重量及造價隨著水深的增加大幅度提高， 限制了這種平臺結構形式向更深的水深發展。
2 順應塔式平臺
順應塔式平臺也屬于固定平臺的一種，因此其適用水深也有限，實際應用的水深范圍在305～610m之間。類似于固定平臺，順應塔平臺通過樁固定于海底，但其大直徑的樁腿數量相當少，而且樁腿不內傾，平臺會隨水流或風載荷移動，順應塔式平臺通過人為降低結構剛度使其自振頻率高于30s，避免與大浪共振，因而運動性能較好，整體抗疲勞性能好，但各部分連接處易產生疲勞。其制造簡單，導管架部分結構件尺寸小，重量輕，海上安裝方便，但對海況惡劣的海域不適用，水深一般不超過700m。
展開 典型海工開發模式及其特點（1）
典型的海上油氣田開發模式有以下幾種：
l 以固定式導管架平臺為基礎的開發模式；
l 以浮式生產儲油輪為基礎的開發模式；
l 以張力腿平臺為基礎的開發模式；
l 以Spar平臺為基礎的開發模式；
l 以半潛式平臺為基礎的開發模式；
l 以自升式平臺為基礎的開發模式；
l 利用水下回接到已有設施進行開發；
l 無任何水面設施的生產系統；
l 租借的生產系統；
l 其它工程模式。
首先介紹以固定式導管架平臺為基礎的開發模式。
固定式導管架平臺作為海上油田開發的傳統方式，經過幾十年的海上油田開發實踐，已經證明是一種技術上相當成熟、安全可靠的開發方式。固定式平臺由于其完善的設計和使用的多樣化，不僅能用于鉆井、修井、生產，而且能用于生活居住和動力平臺，許多大、中型海上油田都是利用固定式導管架平臺來開發鉆井和生產的。但固定式平臺造價高，無法重復利用，對于儲量小、開發壽命期較短的小油田是難以承受的。隨著水深的增加，這一特點將會越來越明顯。
固定式導管架平臺與浮式生產設施相結合進行海上油田的開發，可以充分發揮各自的優勢，如我國南海珠江口盆地的惠州(HZ)油田就是利用固定式平臺與浮式生產儲油輪(FPSO)等組成一套生產系統，對油田進行經濟開發，HZ32-2和HZ32-3各建一座四腿導管架平臺，生產出的原油通過HZ26-1油田的平臺泵輸到26Km外的HZ21-1油田的FPSO上進行處理和外輸。
水深超過300米的油田極少采用固定式平臺，這主要是與固定式平臺的造價有關，固定式平臺的造價隨水深的增加呈指數增長，水深超過100m的油田采用固定式導管架平臺進行開發，必須將其開發方式與FPSO開發方式進行經濟評價及對比分析。
展開 典型海工開發模式及其特點（3）
租用這些生產設施多用于短時期內開采小型油田，這種開發生產方式的最突出的特點是初始投資小，主要生產設施靠租借，從而投資風險較小。但生產操作費用較高，其中生產設施的租費占相當大的比例，此外，租借生產設施還取決于租借市場的供求狀況。
其它工程模式
在當今海上油田開發過程中，越來越多的新技術、新手段被采用，如小型化的平臺、浮式生產系統、各種水下完井和水下生產設施，目的是經濟有效地進行海上油氣田的開發。需要根據工程實際情況進行選擇。
（完）
海洋工程裝備及船舶發展現狀和產業機會解析
6、可移動生產裝備
可移動生產裝備位于油氣產業鏈的中端，受油公司消減開發支出影響大，但是影響滯后。可移動生產裝備多為定制產品，單體投資大，利潤率高，深受船廠喜愛，并且是油價下跌以來唯一堅挺的區域。由于裝備流動性差，投資額度大不太被國內接受，但是基于其收益穩定，抗風險能力強的特點，應該會成為投資者的選項。
目前全球共有可移動生產裝備360座左右，其中FPSO 200座左右，在建訂單22艘；半潛式生產平臺40余座，在建訂單3座；TLP平臺28座，在建訂單1座；SPAR平臺21座，在建訂單1座；自升式平臺近70座。生產裝備平均船齡17年，平臺相對年輕，由于多為定制裝備，基本不存在新舊更替的需求，只有部分租賃公司運維的FPSO存在一定的供過于求的情況。可移動生產裝備多為特定油田定制裝備，在深水油氣田開發中將會發揮著不可替代的作用，無論從短期還是長期看，投資潛力較大（特別是FPSO），只是僧多肉少，競爭極為激烈，若可以提供全生命周期的一體化解決方案應該還是有一定的機會。
7、固定式生產裝備
固定式生產裝備位于油氣產業鏈的中端，受油公司消減開發支出影響大，但是影響滯后。同可移動生產裝備，多為定制產品，單體投資大，利潤率高，深受船廠喜愛，但是一般有一定的地域性限制。
目前全球共有導管架平臺7800座左右，在建訂單600座左右，平均年齡25年，服役時間超過25年的平臺占比50%以上。隨著淺水油氣田的深度開發，新發現油氣田已經越來越少，新建平臺的市場一直在萎縮，但瘦死駱駝比馬大，體量還是讓人眼饞，若能充分參與到國際市場項目，國內的過剩產能應該還是可以消納的。由此也可以看出另一個已經浮現的朝陽市場，導管架平臺拆除市場，國際巨頭已經在布局相關裝備，國內如何從中分得一杯羹？值得期待。
展開 
水下生產系統布局方式
隨著深水油氣田開發的不斷發展，水下生產系統發揮著越來越重要的作用。水下生產系統布局是深水油氣田濕式井口開發的關鍵問題，是一個復雜的系統工程，對前期開發方案、管線布局、清管回路的設計、安裝，以及后期的維護等帶來重大影響，尤其是對整個深水油氣田的油氣生產、經濟投資、水下控制，以及安全風險等，起決定作用。工程開發方案，包括選擇適合的工程模式、水下井口的組合方式、海底管道的清管方案、水下生產系統的控制方案。
根據水下井口不同的組合方案，水下生產系統的總體布局形式分為幾種不同的情況。根據油藏模型及鉆井軌跡設計可以確定各種井型、井位和井口數量的備選方案。在水下生產系統開發中，水下井口的組合方案有以下幾種方式：
1、衛星井：用于已建設施周邊的小規模邊際油藏的開發，單個水下井口直接回接到附近水下或水面依托 設施。對于單個衛星井，可充分利用周邊已有或在建設施，將生產管道、控制臍帶纜連接到衛星井采油樹上。
2、叢式井：如果水下井口中可以集中在一起布置，開發成本常常會比相同數量但分布廣泛的衛星井要低，因為海底管道和臍帶纜的總長度較短，如果幾個衛星井距離較近，一個單獨的管匯就可以放在靠近井的位置，收集所有井的產品，通過單一的生產管道輸送到生產設備。水下井口的叢式井組合方式通常為3-8口水下井口分散地布置在中心管匯的周圍，采油樹和管匯之間通過跨接管連接。此外，叢式井管匯可以使用單根臍帶纜進行控制和藥劑分配，臍帶纜水下終端集成可以布置在叢式井管匯的周邊，也可以集成在叢井式管匯當中。管匯的井槽數越多，尺寸越大，重量越大。
3、集中式基盤：基盤是一個用于引導鉆井或其他設備的海底結構物。可支撐管匯、立管、井口、鉆井和完井設備，還有管道連接設備的結構框架。叢式井也可以通過基盤來布置，典型的集中式基盤是將幾個水下采油樹、水下管匯及臍帶纜終端集成在基盤結構當中。
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深海采油
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深海開采鹽丘油氣藏
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各種海上鉆井平臺
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陸上油田勘探開發基地
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背斜油氣藏
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斷層油氣藏
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河道砂巖油氣藏
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背斜油氣藏
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海上油氣田開發，斷層油氣藏
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海上油氣田勘探開發，斷層油氣藏
11
鹽丘油氣藏勘探
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海上油氣田勘探
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地層分布
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直井和水平井壓裂
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河道砂鉆井
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河道砂鉆井
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注液提高采收率
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深海鉆井
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海上油田勘探開發
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水平井壓裂
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油井結構
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海上油氣田
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水平井采油
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陸上油氣田勘探和鉆井
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水平井壓裂
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叢式井采油
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海上采油平臺
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叢式井采油
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海上平臺
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冰上捕魚模型
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工業模型
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沿海油田的配套設施
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深海鉆探技術
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油田開發模型
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山地地質監測模型
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城市地質監測模型
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水壩地質監測模型
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城市地下地質監測模型
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海上油田采油及配套設施
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采油模型
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斷層背斜
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水壩結構模型
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地熱模型
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油田開發
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陸上采油
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展開 我國海上最深最長高溫高壓水平井誕生
它的成功實施，對提升高溫高壓油氣田開發產能與效益具有重要意義。
注：圖片來自網絡
該井是南海西部東方13-2氣田群開發項目的一口開發井。這個項目是集團公司近年在南海西部重點實施的項目之一，包括新的高溫高壓氣田東方13-2的開發和我國海上最大自營在生產氣田東方1-1二期調整。項目中的東方13-2氣田，2012年勘探發現，儲量極其可觀，但因儲層高溫高壓，且埋藏較深，開發技術難度大、成本高。對此，有限湛江一方面不斷優化開發方案，降低開發成本，另一方面不斷強化科研攻關，向新技術、新工藝要效益。
實施長水平井，能最大限度穿越氣層，提升產能。但因長水平井水平段很長，且穿越氣層高溫高壓，再加上東方13-2-A1H井井深較深、井斜大，因此鉆井難度很大。針對難題，有限湛江歷時2年精心籌備，其間反復論證和比選鉆完井方案，并聯合高校開展專項技術研究，形成表層預斜與鄰井防碰繞障技術等一系列新技術、新工藝，并在該井作業中成功應用。其中，應用的新型抗高溫油基鉆井液體系、可實施遠程開關的地層隔離閥等，在國內屬首次應用。
展開 石油勘探開發全流程
在石油勘探和油田開發的各項任務中，鉆井起著十分重要的作用。諸如尋找和證實含油氣構造、獲得工業油流、探明已證實的含油氣構造的含油氣面積和儲量，取得有關油田的地質資料和開發數據，最后將原油從地下取到地面上來等等，無一不是通過鉆井來完成的。鉆井是勘探與開采石油及天然氣資源的一個重要環節，是勘探和開發石油的重要手段。
石油勘探和開發過程是由許多不同性質、不同任務的階段組成的。在不同的階段中，鉆井的目的和任務也不一樣。一些是為了探明儲油構造，另一些是為了開發油田、開采原油。為了適應不同階段、不同任務的需要，
?鉆井的種類可分為以下幾種。
1）基準井：在區域普查階段，為了了解地層的沉積特征和含油氣情況，驗證物探成果，提供地球物理參數而鉆的井。一般鉆到基巖并要求全井取心。
2）剖面井：在覆蓋區沿區域性大剖面所鉆的井。目的是為了揭露區域地質剖面，研究地層巖性、巖相變化并尋找構造。主要用于區域普查階段。
3）參數井：在含油盆地內，為了解區域構造，提供巖石物性參數所鉆的井，參數井主要用于綜合詳查階段。
4）構造井：為了編制地下某一標準層的構造圖，了解其地質構造特征，驗證物探成果所鉆的井。
5）探井：在有利的集油氣構造或油氣田范圍內，為確定油氣藏是否存在，圈定油氣藏的邊界，并對油氣藏進行工業評價及取得油氣開發所需的地質資料而鉆的井。各勘探階段所鉆的井，又可分為預探井，初探井，詳探井等。
6）資料井：為了編制油氣田開發方案，或在開發過程中為某些專題研究取得資料數據而鉆的井。
7）生產井：在進行油田開發時，為開采石油和天然氣而鉆的井。生產井又可分為產油井和產氣井。
8）注水(氣)井：為了提高采收率及開發速度,而對油田進行注水注氣以補充和合理利用地層能量所鉆的井。專為注水注氣而鉆的井叫注水井或注氣井，有時統稱注入井。
展開 中海油工程交付巴西的FPSO是超過5艘遼寧號的鋼鐵巨獸
可以期待，未來中國將建造交付越來越多的“海上鋼鐵巨獸”FPSO，為全球海洋開發做出新貢獻。
來源：國際船舶海工網
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來源：巖土局
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深海采油
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深海開采鹽丘油氣藏
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各種海上鉆井平臺
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陸上油田勘探開發基地
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背斜油氣藏
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斷層油氣藏
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河道砂巖油氣藏
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背斜油氣藏
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海上油氣田開發，斷層油氣藏
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海上油氣田勘探開發，斷層油氣藏
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鹽丘油氣藏勘探
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海上油氣田勘探
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地層分布
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直井和水平井壓裂
全球天然氣市場版圖的新變化
俄羅斯國內大型油氣田經過多年開采之后，呈現產出逐年遞減特點。資源接替潛力區主要集中在永久凍土帶、高寒地區以及深海地區，資源條件復雜，所需投資巨大。
俄羅斯想要保持產能的正常運行需要有先進的油氣生產技術支撐及投資跟進，而俄羅斯油氣工業在這一方面并無積累優勢。上世紀90年代以來的俄羅斯油氣產量增長基本不是依靠新的重大油氣發現，而是通過吸引外資獲得油氣田開發急需的資金和技術方式支撐。
據國際能源機構有關數據評估，俄羅斯每年僅維持油氣生產就至少需要上百億美元的投資，后續油氣田要實現大開發則需要更多的資金投入。據俄羅斯制定的相關油氣中長期發展規劃，到2030年前俄羅斯天然氣行業需投資6000億美元。
俄羅斯國內石油天然氣基礎設施年久失修，更換維修所需資金巨大。俄烏沖突爆發以后，歐美對俄羅斯實施金融制裁，限制俄油氣出口，同時禁止對俄出口相關技術設備，要求歐美石油公司紛紛撤資俄羅斯，導致其油氣領域投資更加不足，必然影響到俄羅斯國內油氣再生產循環的正常運行。據睿咨得公司預測，2022年俄羅斯國內天然氣產量降至6000億立方米以內，同比降幅約10%。
伊朗天然氣產量穩定，但其未來走向充滿不確定性。
伊朗是全球天然氣大國，儲量與俄羅斯不相上下，但伊朗的天然氣遠未得到深度開發，天然氣產量基本上是自給自足，2500億立方米中僅有不足100億立方米的天然氣出口至歐洲。
擁有豐富的儲量而產量不及預期與伊朗長期遭受歐美制裁有關。歐美對伊朗的制裁重點就是限制其石油出口和禁止對其油氣投資。目前的環境出現了一些積極變化，去年的歐洲氣荒及今年俄烏沖突之后，伊朗的油氣工業解除制裁可能會出現轉機。
氣荒之后歐洲叫停了激進的去化石能源行動，依然強調化石能源地位重要性，俄烏沖突的爆發進一步堅定了歐洲擺脫俄氣的愿望。
展開 
基于COMSOL Multiphysics的管線用鋼在3.5%NaCI溶液中的腐蝕行為研究
關鍵詞：COMSOL Multiphysics;腐蝕速率;304L不銹鋼;Q235碳鋼;NaCl溶液;
0 前言
海上油氣田開發條件存在一定的復雜性，材料的腐蝕問題一直是制約油田建造、開采及發展的瓶頸。海上平臺間主要通過管線輸送介質，主要管線材質包含了Q235碳鋼、304L不銹鋼等。由于海水屬于高鹽度介質，因此相對于陸地油田而言，海上油氣田管線極易產生腐蝕問題，使管道使用壽命縮短，甚至出現腐蝕穿孔等事故，從而造成經濟損失及安全事故。Cl-廣泛存在于海水中，是引起局部腐蝕的原因之一[1]。Liu[2]等人研究了CO2腐蝕下Cl-濃度對碳鋼的影響，腐蝕速率隨著Cl-濃度的增加達到峰值，而含量繼續增加則會導致腐蝕速率的下降。由于Cl-的吸附特性，其在溶液中會吸附到管徑表面，破壞鈍化膜，改變腐蝕產物膜的形貌，從而造成點蝕，增加腐蝕速率，但是對腐蝕產物膜的構成并沒有影響。劉雨薇[3]采用腐蝕失重法、電化學及拉伸實驗等方法研究Q235鋼腐蝕行為，結果表明銹層的裂紋有利于O2和Cl-向基體擴散，加速腐蝕過程。銹層的主要成分組成為γ-Fe OOH、α-Fe OOH、β-Fe OOH和Fe3O4。張瑜[4]等通過電化學噪聲測量得出Cl-對304L不銹鋼表面生成的鈍化膜有明顯的破壞作用。
目前，對于海上平臺常用的管線鋼的腐蝕性能研究主要包含了pH值、SRB、溫度、離子濃度等方面。為了深入了解管線鋼材在模擬海水介質中的腐蝕行為，針對溫度變化及高Cl-的腐蝕環境，本文基于COMSOL Multiphysics仿真軟件對海上平臺管線常用鋼材Q235碳鋼、304L不銹鋼進行腐蝕仿真模擬，并把溫度作為自變量，通過參數化掃描研究腐蝕行為，為今后海上油田管道防腐及復雜環境的應用提供參考依據與理論支持。
展開 中國陸相頁巖油勘探開發現狀及展望
逐步提升的各項勘探開發技術是核心，充分借鑒頁巖氣開采的成功經驗，加強頁巖油藏甜點識別、鉆完井、微地震監測等技術攻關，積極開展先導試驗，建立比較完備且適合國情的開采工藝技術。
開放的市場機制和優惠政策是保障，現階段我國雖已突破頁巖油出油關，但技術成本較高，尚未實現商業生產。建議從國家層面上，出臺一系列優惠政策，為油氣田企業勘探開發頁巖油提供資金支持和政策補貼。
4 展望
我國對于頁巖油開發關鍵技術的探索起步較晚，研究程度較低，一些頁巖油富集區仍處于加深地質認識和技術適用階段，受相關理論和技術等方面因素的制約，中國頁巖油的發展仍有很長的一段路要走。建議在合理參考美國頁巖油勘探開發的關鍵理論和技術，充分借鑒頁巖氣、致密氣開采成功經驗的基礎上，采取與高校、科研院所及油氣田企業聯合攻關頁巖油研究和開發力度，同時加大現場先導試驗攻關力度，開展技術和降本增效攻關，從物探-工程-開發-經濟-廢棄地復墾等多方面考慮，探索形成一套成熟系統的陸相頁巖油提速、提產、提效技術體系，為中國頁巖油革命的成功鋪平道路。
文章來源：現代化工
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展開 海洋開發技術與海洋開發利用
科學技術的發展與海洋的開發利用有著密切的聯系。
中國論文網 http://www.xzbu.com/4/view-3679454.htm
關鍵詞：科技發展；海洋開發技術；海洋開發利用
中圖分類號：P74 文獻標識碼：A
文章編號：1009—0118（2012）10—0232—01
探索開發海洋的夢想一直存在人類的腦海中，而科技的不斷發展與進步，使開發利用海洋資源能源的夢想的以實現。
一、海洋開發技術的發展
（一）概念。海洋開發技術是指著眼于海洋資源能源和海洋空間開發利用的特殊的開發技術，歸屬于海洋技術的一個分支，是人類對海洋進行開發和利用，進而實現海洋價值所采取的各種手段的總稱。海洋開發技術融合并促進各種現代科學技術并且進一步使之適應海洋這個特殊的開發環境而產生的新技術。海洋開發技術包括海洋調查、海洋采礦、海洋捕撈和海水養殖、海洋運輸、海洋化工、海洋水下工程、海洋發電、海洋空間利用等一系列新型技術[1]。
（二）發展過程。大約在20世紀70年代海洋高科技這個概念由美國未來學家托史勒首次提出，并描述為“當人類迎接第三次浪潮技術革命時，海洋工程將和航天工程一道，成為新興的產業骨干”[2]。一些發達國家早在八十年代制定本國的科學技術發展戰略時，便把海洋開發技術列人國家未來的發展戰略規劃之中。在海洋開發技術領域里，將深海勘探、海能源轉換、深海采礦、水下作業、海水增養殖、海洋漁產資源保護和信息收集系統、漁業捕撈技術，以及船舶技術現代化等被列為海洋高技術的發展目標[1]。
二、海洋開發技術與海洋開發利用現狀簡介
海洋開發是指人類為了認識、利用海洋所進行的科學研究和開發利用的活動的總稱。隨著海洋開發技術的不斷更新與進步，現階段的海洋開發已有所收效。
（一）海洋能源開發。
展開 modeFRONTIER-降低開發成本，縮短開發時間
一.將CAE工程師從繁重工作解脫出來和CAE仿真流程自動化
右圖是客戶調查結果，運用modeFRONTIER進行CAE設計仿真流程自動化，工作效率和建模精度都大大的提高了，工程師專注于CAE業務上的時間不超過工作時間的10%。
讓技術人員在這“-低于10%的時間”內從事更有意義的工作。這些效率的提高具有非常重要的意義。
二.可根據試驗數據進行自動調整
將仿真結果與實驗數據進行對比，驗證所使用的仿真方法的正確性和精確程度。可以將設計問題轉變為仿真數據和實驗數據誤差最小化的優化模型，對有限元模型進行必要的校核與驗證。
使仿真能夠確切地反映真實的物理現象。modeFRONTIER系統地對多個仿真參數進行驗證和校核，實現了校核與驗證的自動化，大大的提高了工作效率和結果質量
三.最大限度減少大規模CAE計算的計算次數
降低CAE計算模型規模、縮短計算時間一般情況下，仿真分析的模型規模大、計算耗時長，為優化設計帶來困難，，運用試驗設計方法最大限度的探索設計空間和構建近似模型技術等方法， 大幅降低了計算模型規模、縮短了計算時間。另外，modeFRONTIER可以將近似模型作為優化數學模型進行虛擬優化計算。
四.優化和規劃PC資源，用來搭建分布式計算環境
當今制作業是最具有國際競爭力的核心產業，適合“跟著太陽走”的經營模式，modeFRONTIER是一高度開放的，智能的全面的網格計算解決方案，優化和規劃企業PC/CAE等軟硬件資源，用來搭建分布式計算環境，可以實現24小時不間斷CAE自動分析計算。實現對高性能計算的高效利用。
下班前整合modeFRONTIER軟硬件環境，第二天上班可以評估計算結果。這樣的作業管理也變得可能。
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