海上油气的初步勘探与钻探
探索阶段
早期碳氢化合物的勘探很容易，因为石油或天然气泄漏到地表，表明地下有储层，这在盖层薄的远东地区尤其普遍。下一种方法涉及土地调查，寻找地下背斜断层的地理标志。当测量显示出这样的位置时，就会打探井来确认储层。
这对陆地勘探来说很好，但在海上勘探却很困难，我们这些老水手怎么办?嗯，20世纪20年代出现了第一次利用地震勘探石油和天然气的地球物理勘探，我们可以用这种方法来寻找近海原油!
这包括在表面设置电荷，并监测冲击波在岩石和沉积层反弹时的返回情况。在距离炸药起爆的固定距离处，一种被称为地震检波器的监听装置会记录下冲击波信号的强度和时间长度。
今天使用的原理是相同的，但更复杂，使用了20 - 30个压缩气枪，产生冲击波和一系列监听设备，记录的数据解释有计算机增强。在进行地震勘探的同时，还对海底构造、沉积、古生物学和地层学进行了一些地质观测。这些是通过岩心钻孔和岩心样品检查来进行的。
这些地球物理和地质调查相结合，以确定是否存在碳氢化合物，然后可以通过钻探勘探井来确认，正如老的海上钻井人员所说的那样，这是发现石油的唯一真正方法。
石油和天然气钻探
一旦勘探井的钻探证实了油气藏的存在，紧接着就会出现疯狂的开采活动，准备各种开采方法。这些取决于进一步的储层岩心测试，这些测试将揭示油田的范围、等级和估计的碳氢化合物含量。
海底钻井模板
在此之后，钻井模板被放置在海床上，精确定位在地质学家通过GPS和卫星指示的位置。根据要钻的井的数量，模板中有一定数量的预定孔。它被灌入海底，并使用钢丝绳与钻机连接，既可以进行准确的钻井，也可以通过海洋和风移动钻机。
防喷器(BOP)
接下来是一项非常重要的安全措施——防喷器，即BOP。该系统位于海床上的油井上方，由液压系统操作;可以使用两种类型，一种是橡胶密封类型，它可以切断碳氢化合物的供应，如果没有钻柱，它可以密封孔。如果钻柱在管道内，那么它就会密封。另一种类型是液压滑枕，它在操作时可以压碎钻头、钻杆和任何可能在井下的东西。除了防止井喷外，它们还可以防止碳氢化合物从油井中泄漏到海里。
防喷器上安装了隔水管。这种大口径专用管从防喷器到钻机平台，并将钻柱和钻头包裹起来。有各种各样的立管保护器用于防止冰山和碰撞等损坏。额外的防喷器可以安装在隔水管进入甲板的位置。
在2010年的深水地平线石油钻井平台灾难中，防喷器没有起作用。它可以在控制室通过远程控制进行操作，但激活时不能操作。然后使用ROV手动尝试;还是没有成功。如果防喷器工作了，就可以挽救生命，避免重大漏油灾难。
钻头
钻头可以由三个由钛或类似非常坚硬的金属制成的旋转集成头组成。它也可以由一个钻头组成，在钻头头的前缘插入工业金刚石。
钻井泥浆
当钻头进入基岩时，钻工将由重晶石(碾碎的钡矿石)、粘土和水混合而成的泥浆泵入套管，直到钻头的位置。这种非常粘稠的流体可以防止海底压力的反冲，润滑和冷却钻头，充当导管，在将套管返回钻机时去除钻屑。在这里，泥浆和岩屑经过过滤，然后循环利用。
钻柱
钻柱大约有9米长，将钻头连接到井架下面地板上的旋转台。可以想象，使用联轴器(称为工具接头)将钻柱连接在一起是非常劳动密集型和危险的。这在北海这样的典型天气条件下尤其如此，当另一根绳子被添加到现有的绳子上时更是如此。如果井不是垂直的，这条链可能有4到9公里长，这使得它非常非常重。
当要添加另一根钻柱时，停止钻井，由连接的移动块夹紧并固定钻柱和钻头。这是在绞线的垂直上方，由位于井架顶部的顶块上的滑轮和钢丝绳系统操作。连接新管柱，然后释放链，旋转工作台再次通过管柱驱动钻头。
井眼序列
第一个表面的孔采用直径500毫米的三面钻头，深度可达1000米。然后取出钻头，将套管插入已钻的井中，这段套管称为导体管。的第二个洞然后使用较小尺寸的钻头(约300mm)钻进，这将使井进一步深入，并安装表面套管。最后一个钻头被挂在管柱上，钻井底直径约200mm，中间套管几乎与储层相连。将套管灌入井壁，当安装不同尺寸的套管时，下入封隔器，使其紧贴井壁膨胀。外壳的用途是三折;为了增加井的强度，确保碳氢化合物在上升过程中不会泄漏到周围的海底岩石中，并防止污垢或水进入井中。
当钻机进入油气储层时，最后的生产套管直接安装到储层中。最后一套套管的一端被封住，有效地将井与储层隔离，直到射孔，可以在生产阶段进行计量排放，并防止气体和液体沿隔水管涌出。
一个典型的钻机的简化草图如下所示。
这篇文章是系列文章的一部分:海洋近海石油和天然气
这个系列是关于海上石油和天然气的。首先是碳氢化合物的形成、发现和钻探。接下来是平台的建设和安装、油气加工、岸上管道和油气精炼。最后一篇文章是关于平台退役的。
