按作業(yè)區(qū)域分,石油鉆機(jī)可以分為陸地鉆機(jī)和海洋鉆機(jī)兩大門類。攜帶海洋鉆機(jī)的裝備可稱為海洋鉆井裝備??梢源蟾欧譃楣潭ㄣ@井裝備和可移動鉆井裝備兩大類。
固定式鉆井裝備一般作業(yè)于固定海域,多為綜合處理平臺,主要功能并不是鉆、修井。配備鉆機(jī)模塊在項(xiàng)目前期提供鉆井作業(yè),在油氣田生產(chǎn)過程中提供鉆調(diào)整井及修井服務(wù)。
可移動鉆井裝備的主要功能是鉆修井,可以往返于不同油氣田實(shí)施鉆修井作業(yè)。其中半潛式鉆井平臺、單柱體鉆井平臺、鉆井船多配備動力定位,具備自航能力(少數(shù)比較老的半潛式鉆井平臺不具備自航能力),自升式鉆井平臺不具備自航能力。另外,半潛式生產(chǎn)平臺、張力腿平臺、深吃水單立柱平臺為浮式平臺,半潛式鉆井平臺、單柱體鉆井平臺、鉆井船、鉆井駁船為可移動浮式平臺。
隨著陸地油氣資源發(fā)現(xiàn)日益減少,開發(fā)難度逐漸加大,油氣行業(yè)將目光投向海洋,海洋環(huán)境更加惡劣,海洋油氣鉆采設(shè)備需要更高的科技含量和創(chuàng)新思想,其中海洋油氣鉆井平臺是海洋開發(fā)的關(guān)鍵設(shè)備之一。
01. 導(dǎo)管架平臺
導(dǎo)管架平臺基礎(chǔ)剛性固定于海底??芍С指墒骄?。理論作業(yè)水深0米—300米。導(dǎo)管架平臺,多為井口平臺或綜合處理平臺。部分綜合處理平臺均配備模塊鉆機(jī),可為油氣田提供鉆修井服務(wù)。
02. 坐底式平臺
坐底式平臺坐在海底,可支持干式井口。理論作業(yè)水深300米—1000米。坐底式平臺主要分為鋼筋混凝土型和純鋼結(jié)構(gòu)型,其中前者占主導(dǎo),共有約50座服役,多為綜合處理平臺。平臺均配備模塊鉆機(jī),可為油氣田提供鉆修井服務(wù)。
03. 順應(yīng)塔平臺
順應(yīng)塔平臺基礎(chǔ)固定于海底,在海洋環(huán)境荷載作用下,平臺可圍繞底部基礎(chǔ)在一定范圍內(nèi)擺動??芍С指墒骄?。理論作業(yè)水深大于300米—1000米。順應(yīng)塔平臺共有5座服役,均為綜合處理平臺。平臺均配備模塊鉆機(jī),可為油氣田提供鉆修井服務(wù)。
04. 半潛式平臺
半潛式平臺漂浮于水面通過錨鏈系泊于海底,在海洋環(huán)境荷載作用下,平臺可圍繞中心有較大偏移。支持濕式井口。理論作業(yè)水深70米以上。多為綜合處理平臺。改造而成的平臺多保留鉆機(jī)模塊,可為油氣田提供鉆修井服務(wù)。近年新建平臺均不配備鉆機(jī)模塊。
05. 張力腿平臺
張力腿平臺漂浮于水面通過張力腿系泊于海底,在海洋環(huán)境荷載作用下,平臺可圍繞中心有較小偏移。支持干式井口。理論作業(yè)水深350米—1500米。多為綜合處理平臺。由于多數(shù)平臺用于支持干式井口,多配置鉆、修機(jī)模塊,可為油氣田提供鉆修井服務(wù)。
06. 深吃水單立柱平臺
深吃水單立柱平臺漂浮于水面通過半張緊式系泊系泊于海底,在海洋環(huán)境荷載作用下,平臺可圍繞中心有較小偏移??芍С指墒骄?。理論作業(yè)水深400米以上。多為綜合處理平臺。部分平臺配置鉆、修機(jī)模塊,可為油氣田提供鉆修井服務(wù)。
07. 半潛式鉆井平臺
半潛式鉆井平臺漂浮于水面,通過動力定位系統(tǒng)進(jìn)行定位(前期比較老的平臺仍采用系泊定位),平臺配置鉆機(jī)系統(tǒng),可為油氣田提供鉆修井服務(wù)。理論作業(yè)水深100米—3600米。自1961年問世,現(xiàn)在半潛式鉆井平臺已經(jīng)發(fā)展到第七代,由于其環(huán)境適應(yīng)性好,深受鉆井承包商歡迎,未來仍會在深水特別是惡劣海域發(fā)揮主導(dǎo)作用。
08. 單柱體鉆井平臺
單柱體鉆井平臺漂浮于水面,通過動力定位系統(tǒng)進(jìn)行定位,平臺配置鉆機(jī)系統(tǒng),可為油氣田提供鉆修井服務(wù)。常將其歸屬于半潛式鉆井平臺,由于其結(jié)構(gòu)和性能與鉆井平臺有較大差異,此處將其單列。理論作業(yè)水深100米—3600米。該類平臺運(yùn)動性能較差,但存儲空間較大。在役平臺共有2座,2座在建平臺前途未卜。
09. 鉆井船
鉆井船、船型漂浮于水面,通過動力定位系統(tǒng)進(jìn)行定位,平臺配置鉆機(jī)系統(tǒng),可為油氣田提供鉆修井服務(wù)。理論作業(yè)水深100米—3600米。目前共有163座服役,由于其可移動性好,存儲空間大,深受鉆井承包商歡迎,但其環(huán)境適應(yīng)性略差,未來在深水溫和海域?qū)l(fā)揮主導(dǎo)作用。
10. 鉆井駁船
鉆井駁船漂浮于水面通過錨鏈系泊于海底,平臺配置鉆機(jī)系統(tǒng),可為油氣田提供鉆修井服務(wù)。理論作業(yè)水深5米—50米。目前共有50座服役,由于運(yùn)動性能差,環(huán)境適應(yīng)性差,但是成本低廉,主要作業(yè)內(nèi)湖或近海海域。
11. 自升式鉆井平臺
自升式平臺由樁腿和主船體兩部分組成,樁腿可升降,作業(yè)時樁腿固定于海底,船體提升至水面以上。平臺配置鉆機(jī)系統(tǒng),可為油氣田提供鉆修井服務(wù)。理論作業(yè)水深5米—120米。目前在役包括在建平臺636座,由于其可移動性好,成本低,深受歡迎,未來在淺水海域仍將發(fā)揮主導(dǎo)作用。但近幾年新建平臺過多,產(chǎn)能嚴(yán)重過剩。
12. 坐底式鉆井平臺
坐底式平臺是半潛式平臺的前身,主要包括浮箱、立柱、上部模塊三部分,作業(yè)時浮箱坐落于海底。平臺配置鉆機(jī)系統(tǒng),可為油氣田提供鉆修井服務(wù)。理論作業(yè)水深小于30米。目前在役平臺數(shù)量較少,由于其水深適應(yīng)性差,功能已基本被自升式平臺替代,后期將淡出鉆井市場。