1. 海底为何会有石油呢
世界上大陆架的面积约有2700多万平方千米。大陆架和深海(如海沟带)之间,还有段很陡的斜坡,称为大陆坡,已发现这里也有大量的油、气资源。大陆坡的面积比大陆架还要大,有3800多万平方千米。两者合计,相当于陆地沉积岩盆地面积的两倍。海洋的这些区域具有形成油、气积聚层需要的最好的地质条件,通常这是地壳稳定拗曲区域,覆盖着非常厚的沉积物,陆地的油矿与气矿一般是与这样的地带联系着的。大陆架是陆地的直接延续,大约在一万多年前也曾经是陆地的一部分。人们对大陆架的碳氢化合物的形成规律有了比较透彻的研究,已发现深海盆地也有大量油、气资源。在墨西哥的深达3500多米的海渊中钻井,探明有含油沉积岩层。因此,大陆坡将成为人们向海洋探寻油气宝藏的场所。目前,全世界石油总产量中,将近30%来自海底。海底天然气所占比例接近总产量的12%。2000年海洋很可能为人类提供50%的原油。现在大部分拥有出海口的国家均在从海底寻找并开采石油与天然气。据估测,全世界可采石油储量3000亿吨,其中海底石油约1350亿吨,迄今已发现的海洋油气田1600多个,已有40多个国家的海域在生产石油和天然气。几乎所有的大陆架都成为勘探、开发石油的对象和场所,都是很有希望的海洋油气区。
2. 海上石油钻井平台怎么钻的要深入到海底ma那样动力系统怎么传导石油不会喷出来么、
海上石油钻井平台的动力装置在平台上,钻头通过钻杆提供动力下到海底钻入岩层,钻杆设备和陆上的一样,从技术上没有特别之处,海上平台的技术关键在于海面固定方面,想象一下海上的风浪,和几十至目前最海的2000米以上的深水钻井,如何保持固定是最大难题,根据不同水深对这个问题有不同的解决方案,主要分为移动式平台和固定式平台两大类。其中按结构又可分为:(1)移动式平台: 坐底式平台、自升式平台、钻井船、半潜式平台、张力腿式平台、牵索塔式平台
(2)固定式平台:导管架式平台、混凝土重力式平台、深水顺应塔式平台固定式钻井平台大都建在浅水中,它是借助导管架固定在海底而高出海面不再移动的装置,平台上面铺设甲板用于放置钻井设备。支撑固定平台的桩腿是直接打入海底的,所以,钻井平台的稳定性好,但因平台不能移动,故钻井的成本较高。
为解决平台的移动性和深海钻井问题,又出现了多种移动式钻井平台,主要包括:坐底式钻井平台、自升式钻井平台、钻井浮船和半潜式钻井平台。
地下岩层中石油压力大于地表压力,为了防止石油喷出,要用钻井液来平衡压力,也就是通常说的泥浆;它的作用通俗点说就是往钻出来的井眼里灌进密度更大的流体了压住下面的油,如果万一压不住就会发生井喷,那是重大事故。
3. 石油钻井平台是怎么固定在海上的
海上钻井平台可大致分为固定式和移动式两种,其中移动式又主要包括自升式和半潜式。
(1)固定式钻井平台,直接固定于海底的钻井平台,是通过管架结构在海底将平台固定,在整个使用寿命期内位置固定不变,不能再移动。
(2)自升式钻井平台是由平台、桩腿和升降机构组成。固定方式是通过桩腿(支柱)固定,在出现意外的高海浪时,可以增大平台离水面的距离来提高抵抗能力。
工作时桩腿下放插入海底,平台被抬起到离开海面的安全工作高度,并对桩腿进行预压;打完井后,将平台降到海面,拔出桩腿并全部提起,整个平台浮于海面,由拖轮拖到新的钻井位置继续作业。
(3)半潜式钻井平台,上部为工作甲板,下部为两个下船体,用支撑立柱连接。这种平台固定方式主要通过锚链加动力控制系统(如果发生漂移,平台上面的平衡动力装置会启动,把平台推回去原来正确的位置)。
工作时下船体潜入水中,甲板处于水上安全高度,水线面积小,波浪影响小,稳定性好、自持力强、工作水深大。
(3)石油开采是怎么下到海里去的扩展阅读
1897年,在美国加州Summer land滩的潮汐地带上首先架起一座76.2米长的木架,把钻机放在上面打井,这是世界上第一口海上钻井。1920年委内瑞拉搭制了木制平台进行钻井。
1936年美国为了开发墨西哥湾陆上油田的延续部分,钻成功第一口海上油井并建造了木制结构生产平台,两年后,于1938年成功地开发了世界上第一个海洋油田。
第二次世界大战后,木制结构平台改为钢管架平台。1964-1966年英国、挪威在水深超过100米、浪高达到30米、最高风速160千米/小时、气温至零下且有浮冰的恶劣条件下,成功地开发了北海油田。标志着人们开发海上油田的技术已臻成熟。
目前已有80多个国家在近海开展石油商业活动,原油产量占世界石油总产量的30%左右。
4. 如何勘探、采集位于海洋中的油田
如果某国政府想开采石油。资源国政府,在缺乏没有相应的技术实力、管理水平的情况下。往往会与国际油公司合作,最早的时候是把地租给别人(租让制),自己收税、收租金外一概不管,后来学乖了,成立国家石油公司与国际有公司合作,签署产量分层协议(Proction Sharing Contract),利用别人的资本、技术与管理优势的同时,保留了矿产的所有权。再后来,翅膀更硬了,资源国政府对石油这一宝贵战略资源也越来越重视起来,提出了风险服务合同,不以产量分成支付酬劳,直接给钱,招标投标价低者得,爱干不干。资源国政府是老板,国际油公司是总承包商,当然还有更苦逼的打工的,那就是技术分包商,譬如物探公司、钻探公司等等。既然合同准备好了,那就可以找技术公司开干了。当然,从勘探到开发,再到生产是一个漫长的流程,不是今天挖个洞明天就可以冒油。
前期需要获取必要的地质资料。地球物理公司能够提供物探采集、处理解释,甚至地球化学分析服务,钻探公司继而钻井、测井,获取更详细的第一手地层资料,确认该油田是否具有商业开采价值。进入实质性的开发阶段后,钻井公司会根据设计好的开发方案打井,地面建设公司会让一个油田初具规模,正式投产后采油公司会进行设备维护,并运用科学的开发方案尽可能提高石油产量。
5. 海底石油通过什么设施开采出来的
01 人们最早使用钻井船来开采,后来发明了钻井平台。最早的钻井平台是“自升式平台”,缺点是作业水深受到很大限制。还有一种“半潜式平台”,去掉了复杂的海上平台设施,大大降低了海底石油的开采成本,并提高了海底石油开采的安全性。
海上油气开采比陆地上复杂得多,它需要特定的支撑设备。
人们最早使用钻井船来开采。把钻机搁在船上进行作业,船中央开一个洞,架上高高的钻塔。这种钻井船的最大缺点是受海况影响太大,风浪、潮汐、海流会使船不停地摇摆、移动,给作业带来很大困难。中国第一艘钻井船——“勘探一号”,就是用两艘货船拼装起来的。为了减少船的摇摆,需要用6只锚将其锚定。
后来,人们又发明了更好的办法——钻井平台。最早的钻井平台是“自升式平台”,即将几根钢柱插在海底,再用机械设备把平台升起来,离开海面,这样就可以防止海浪和海流的冲击,作业基本不受海况影响。这种平台的最大缺点是作业水深受到很大限制。因为桩腿的长度不能过长,否则平台就会不稳。
还有一种是“半潜式平台”,靠海面下20米左右深处的几个大浮箱支持。这是因为在海面下这个深度,风浪总是很小的,沉在那里的浮箱十分稳定,海面上的平台也不会有太大的摇摆。 随着海底采油技术的快速发展,人们现在甚至可以将原来安装在钻井平台上的井口直接放置到海底,去掉了复杂的海上平台设施,从而大大降低了海底石油的开采成本,并提高了海底石油开采的安全性。
6. 海底石油是到海底去开采吗
海底石油是怎样开采出来的
地球上可供人类开采使用的石油大约有3000亿吨,其中1350亿吨深埋在海底岩层中。20世纪中叶,海上石油平台刚刚建起,便成为勘探和开采海底石油最重要的海上能源站。
A 盐丘里的宝藏
在海上找石油,是要碰运气的。
早在1938年,美国一家小公司,就开始在亚拉巴马州的墨贝尔湾进行勘探,但他们没有发现值得钻探、开采的东西。
那么,怎么才能确定这里有没有石油呢?根据经验,地质学家会先参考该区的地质构成图。对于石油勘探者来说,关键就在于沉积物下面有没有盐丘状的结构。所谓盐丘,就是盐受到挤压,在地表形成的硬块,石油和天然气就被包裹在盐丘内部的各层之间。
在找到盐丘后,探测人员就要采用权威的爆破法进行探测了。他们对盐丘实施小型爆破,记录声波返回所用的时间。爆破法帮助他们提前了解了岩床的大致情况,但是无法彻底揭开它的神秘面纱——盐丘里到底都有什么东西,沙子、页岩、石灰石还是石油?想弄清楚盐丘内部物质成分的唯一办法,就是在这儿放上起重机,开始打井。即使是这样,一口探井能够发现石油或天然气的几率仅为13%。
在陆地勘探中,一旦石油公司租赁了适宜开采石油的土地,工作队就会马上组建,起重机负责把管子吊在准备打井的地方,一个类似人的牙齿一样的钻头被接在第一根管子的前端,准备就绪之后,起重机底部的发动机通过转动那根管子,使它插入地下,这个过程叫“钻井”。而海洋勘探与此类似。
随着井越钻越深,工作人员开始接上新的管子,并向管子里灌一种俗称“泥浆”的化学混合物作为钻井液来清理钻头,并移走打井产生的废物。同时,一个金属壳将会插进钻井管和井壁之间,圆柱形的石油和岩石样本将被取出来并进行分析,这个样本被称为“矿样”。
B 海上作业模式初定
1946年在路易斯安那州,木兰石油公司开始进行水下勘探。他们首先在距离岸边16公里的地方发现了一个有可能开采出石油的勘探点。随后,他们花了两个月时间,在浅水里打了35米的桩,然后搭建了一个固定的平台,这个平台的高度比涨潮时的最高水位还高3.5米。
然后,码头上的工人们每天坐着蒸汽船来到平台上,勘探工人们拖来了一台普通起重机,并把它安放在钻井平台上。为了让它们既不任意漂浮,又不完全固定,工程人员把钻机、深海码头和运输船结合在一起使用。
如此一来,建在水上的勘探平台像是湖里的船坞,打桩机被运到指定地点开始打桩,木制的平台被钉在恰当的位置上,平台中间还为钻杆留了个洞。运输船把起重机运来,工人们把它安放在那个预留孔的上方。所有这些步骤的执行都很严格,唯一能够移动的是停靠在勘探平台边上的运输船,它为抽泥泵、管子架和工作人员提供“安身”之处。这样,一个具有现代石油开采意义的海上平台搭建起来了。
不过,在这个过程中要克服一个最大的障碍,确保平台始终在海底松软的泥沙上保持水平状态。而海底淤泥平均有10米厚,因此打桩至少要打到海底以下15米的深度。有时,一根钢桩甚至要打到45米深才能固定住。但还是会发生意外,1948年2月23目,一位工作人员正在小心地操纵着吊车,想要把钻探设备从运输船转移到平台上,这时吊钩断裂了,价值5.5万美元的设备沉入了大海。
C 第一桶海底石油
事实上,除了钻井平台,海上钻井与陆地钻井有诸多相似之处:把许多钢管连接在一起,挂在起重机上,钢管的前端是一个大金属钻头,专门用来穿透不同硬度的岩石。当钻探人员在比较坚硬的岩层打孔时,如果钻头磨损了,那么所有的设备都提起来,这样才能换上新钻头。因此,海上的工作是十分单调的,频繁地把一根管子接到另一根管子上。钻探平台上,像塔一样高的起重机通过绳索把长长的管子向上拖起,一组工人把新的管子接上去,使连接后的管子长度能够到达海底。
钻探工作队里都会有一位经验丰富的钻井液工程师:他主要负责估测钻探管子里浓稠的清洁剂的流度。这项工作至关重要,就好像人体通过血液循环来运送氧气一样。钻井液通过管子流向钻头,再在钻孔、管子间回流出来。钻井液既可以清洁钻头,又能给它降温,还能把已经钻成粉末的岩石碎末和石油运送到水面上来。而且,钻井液还把海底下的信息带到地面,钻井液里含有什么物质、不含什么都要仔细地监控、分析。
全世界第一次真正从海底开采出石油的日子,是1947年11月的一天。那天,当钻头打到530米时,奇迹发生了,一个工人看见了浓稠的墨绿色液体流进了储存钻井液的深坑里。当时,这些石油每桶卖了2.65美元。此后,工程师们还为输送石油找到了一个好办法,在海床以下2米深的地方铺设海地管线。
D 平台上的生活
每个海上钻井平台至少需要25人才能够运转起来:包括两组钻井工人,6个人一组,两组交替工作,每半天轮换一次;1名专职地质学家对矿样进行评估;4名海员、4名厨师、2名工具维护人员以及1位钻井液工程师和1名勘探队负责人。一个新的工作线就这样形成了,海上工作人员和陆地上不同,他们不是早出晚归的工作模式:工人们每天在钻井平台上辛苦工作12小时,连续工作7天,之后就可以放假7天,他们可以利用假期去岸上放松,然后再回到海上。
因为工作漫长而又枯燥,海上生活的唯一调剂就是吃顿好饭。石油公司从来不在吃上节约开支。不过很显然,海上石油工人的食物里唯一没有的就是酒。由于日常工作的危险性,这使石油公司在很早就禁止任何含有酒精的饮品出现在钻井平台。这条禁令被严格执行,一旦有人违反,就会被立即遣送回岸上。
在钻井平台上,吸烟也被绝对禁止,尤其是在靠近钻探孔的地方,当原油快要抽出来时,钻孔附近会缭绕着一些天然气。因此,哪怕是一点点火星都会要了全队人的命。
不仅如此,海上勘探队还生活在爆炸的恐慌之中,一旦石油或者天然气在高压下发生喷冒,可能就会从钻孔中急涌而出,有时力量巨大到足以摧毁整个钻探平台。钻探平台离陆地越远,发生这种井喷的危险系数就越大。从1955年到1968年之间,世界上有23个钻井平台毁于井喷,这使得投保率几乎翻了一倍。为此,人们发明了一种能够放在油井附近的监控装置,一旦有紧急情况发生,它会自动卸掉从井中溢出的压力,这就是防爆器,它成为预防井喷的必备之物。
E 移动的钻探平台
20世纪50年代早期,由于打一口新井必须要搭建钻井平台,勘探结束后还要拆除,这项高额费用使海上石油勘探的发展速度减慢。为此,一个美国海军退役士兵拉伯德灵机一动:能不能找到一种方法把固定的钻探平台整体挪走,让整套设备从一个勘探点漂浮到另一个勘探点?
拉伯德曾于二战期间在美国海军服役,所以他对驳船十分熟悉,他想用驳船来运输钻探平台。在运输过程中,驳船起到船体的作用,把钻探平台放到驳船上面。当运送到目的地时,驳船就充满水,沉到水下,把钻探平台固定在适当的位置上。当钻探工作完成之后,用电泵将驳船内的水抽净,重新起到运输作用。拉伯德的革新,一经推出就大受好评。
此后,随着技术的革新,还出现了能够停泊在深水区的半潜式钻探平台。这种钻探平台能够潜入水面以下15米深,然后把锚插入海底,再用绳子把锚和钻探平台系在一起,这样就可以把它固定在指定位置了,就像我们在陆地上用绳子和木桩固定帐篷一样。
现在最常用的钻探平台被称为“自升式塔台”。自升式塔台被拖到指定位置之后,它就开始发挥驳船的作用,潜入水中,它的桩腿开始向下伸,直到海底,这些桩腿把平台固定在那儿,然后钻探平台再自动向上升起,一直升到海面以上的安全工作高度。当钻探工作结束时,钻探平台就和钻孔脱离(钻孔要用混凝土封上),浮于海面,被拖往下一勘探地。由于采用了自升式钻塔,深水区钻井开始发展起来,从前桩腿只能插到海底40米,而现在,常常冒险插到90米的深度。
7. 海底石油是怎么形成的
从海岸向外,到深海大洋区之问的区域,人们称它为大陆边缘地区。这里有水深不到200米的大陆架浅水区,还有大陆架到深海之间的一段陡坡,水深在200~3000米之间,称为“大陆坡”。经过近百年的海上石油勘探,人们发现在大陆架浅水区蕴藏着丰富的油气资源,而且在大陆坡,甚至在小型的海洋盆地等深水海域也都找到了藏油的证据。据调查,海底石油约有1350亿吨,占世界可开采石油储量的45%。举世闻名的波斯湾是世界上海底石油储量最丰富的地区之一。在我国的南海、东海、黄海和渤海湾,也都先后发现了油田。海底石油资源如此丰富,那么它是如何来的呢?要搞清这个问题,还得从几千万年甚至上亿年前的历史地质时期谈起。
海底石油
在漫长的历史地质时期中,地球上的气候,有的时期比现在温暖湿润,有的时期比现在寒冷干燥。在温暖湿润的地质时期,由于大陆架浅水区气候温和,阳光充足,光线能够透过浅浅的水层照射到海底,加上江河里带来大量的营养物质,水质肥沃,海洋藻类生物在这里大量繁殖。同时,海洋中的鱼类、软体类动物以及其他浮游生物也在这里群集,迅速繁殖。这些生物死亡后,遗体随同江河夹带来的泥沙一起沉积在海底,形成所谓的“有机淤泥”。这样,年复一年,大量的生物遗体和泥沙组成的有机淤泥被一层一层掩埋起来。由于这些地层因某种原因不断下降,有机淤泥越积越厚,越埋越深,最后与外面的空气相隔绝,造成一个缺氧的环境,加上深层处温度和压力的作用,厌氧细菌便把有机质分解,最后形成了石油。不过,这时形成的石油还只是分散的油滴。
在地层下,分散的油滴需寻找“藏身之地”。由于气候的变迁,海洋中形成的沉积物有时候颗粒较粗,颗粒问孔隙较大,便形成了砂岩、砾岩;有时候颗粒较细,颗粒问孔隙很小,于是形成页岩、泥岩。在上覆地层的压力作用下,这些分散的油滴被“挤”向多孔隙的砂岩层,成为储积石油的地层;而孔隙很小的页岩层,由于油滴无法“挤”进去,储积不了石油,却成了防止石油逃逸的“保护层”。
石油储积在砂岩层中还不具备开采价值,还需经过一个地质构造变形过程,使分散的石油集中在构造的一定部位,这样才能成为可开采的油田。这个过程大致为:原来接近水平的岩层由于受到各种压力的作用而发生变形,形成波浪起伏的形状,向上突起的叫背斜构造,向下弯曲的叫向斜构造;有的岩层经过挤压,形成像馒头一样的隆起,叫穹隆构造。在岩层受到巨大压力而变形的同时,含油层中比重小的石油由于受到下部地下水的浮托,向向斜构造岩层或穹隆构造岩层的顶部汇集,这时石油位于上部,而处在中间、下部的则是水。具有这种构造的岩层就像一个大脸盆,把汇集的石油保存起来,成为储藏石油的大“仓库”,在地质学上叫做“储油构造”,这才有真正的开采价值。
8. 如何在海上开采石油
海上开采油气的工程措施主要有以下几种。
1、人工岛,多用于近岸浅水中,较经济。
2、固定式采油气平台,其形式有桩式平台(如导管架平台)、拉索塔式平台、重力式平台(钢筋混凝土重力式平台、钢筋混凝土结构混合的重力式平台)。
3、浮式采油气平台,其形式又可分为可迁移式平台(又称活动式平台),如自升式平台、半潜式平台和船式平台(即钻井船);不迁移的浮式平台,如张力式平台、铰接式平台。
4、海底采油装置:采用钻水下井口的办法,将井口安装在海底,开采出的油气用管线直接送往陆上或输入海底集油气设施。
(8)石油开采是怎么下到海里去的扩展阅读:
海底石油的开采过程包括钻生产井、采油气、集中、处理、贮存及输送等环节。海上石油生产与陆地上石油生产所不同的是要求海上油气生产设备体积小、重量轻、高效可靠、自动化程度高、布置集中紧凑。
一个全海式的生产处理系统包括:油气计量、油气分离稳定、原油和天然气净化处理、轻质油回收、污水处理、注水和注气系统、机械采油、天然气压缩、火炬系统、贮油及外输系统等。
供开采生产的油气集中、处理、转输、贮存和外运的工程设施:
1.装有集油气、处理、计量以及动力和压缩设备的平台。
2.贮油设施,包括海上储油池、储油罐和储油船。
3.海底输油气管线。
4.油气外运码头,包括单点系泊装置和常规的海上码头(有固定式和浮式两种)。
参考资料来源:网络--海底石油
9. 海底石油如何开采
海底石油的生产过程一般分为勘探和开采两个阶段。海上勘探原理和方法与陆地上勘探基本相同,也分普查和勘探两个步骤。方法是以地球物理勘探法和钻井勘探法为主,其任务是探明油气藏构造、含油面积和储量。普查是从地质调查研究入手,主要通过地震、重力和磁力调查法寻找油气构造。在普查的基础上,运用地球物理勘探分析了解海底地下岩层分布、地质构造类型、油气圈闭情况,从而确定勘探井井位。然后,采用钻井勘探法取得地质资料,进行分析评价,确定该地质构造是否含油、含油量及开采价值。
海底石油的开采过程包括钻生产井、采油气、集中、处理、贮存及输送等环节。海上石油生产与陆地上石油生产不同的是要求海上油气生产设备体积小、重量轻、自动化程度高、布置集中紧凑。一个全海式的生产处理系统包括:油气计量、油气分离稳定、原油和天然气净化处理、轻质油回收、污水处理、注水和注气系统、机械采油、天然气压缩、火炬系统、贮油及外输系统等。
供海上钻生产井和开采油气的工程措施主要有以下几种。1、人工岛,多用于近岸浅水中,较经济;2、固定式采油气平台,其形式有桩式平台(如导管架平台)、拉索塔式平台、重力式平台(钢筋混凝土重力式平台、钢筋混凝土结构混合的重力式平台);3、浮式采油气平台,其形式又可分为可迁移式平台(又称活动式平台),如自升式平台、半潜式平台和船式平台(即钻井船);不迁移的浮式平台,如张力式平台、铰接式平台;4、海底采油装置:采用钻水下井口的办法,将井口安装在海底,开采出的油气用管线直接送往陆上或输入海底集油气设施。
供开采生产的油气集中、处理、转输、贮存和外运的工程设施包括:1、装有集油气、处理、计量以及动力和压缩设备的平台;2、储油设施,包括海上储油池、储油罐和储油船;3、海底输油气管线;4、油气外运码头,包括单点系泊装置和常规的海上码头(有固定式和浮式两种)。
10. 如何开采海底石油
海上采油可比陆地上苦难的多,海上采油一般是用钻探船。这种船最早出现是在40年代。船表面上像是一个浮在海面的平台,实际上平台是由支柱固定在海底。在平台上安装有钻井。钻井的形状和陆地上的一样。钻完之后,平台可以卸下,移到新的地方安装。现在,出现了一种自航式钻探船,它可以像船一样航行,在深于200米的海域作业。