完井修井船發(fā)展現(xiàn)狀與技術(shù)發(fā)展趨勢

徐曉麗+高巍+曹博

摘 要：本文在廣泛調(diào)研及專家座談的基礎(chǔ)上，梳理了完井修井船的發(fā)展背景，并對完井修井船的國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀以及未來的技術(shù)發(fā)展趨勢進(jìn)行了深入分析。隨著海工裝備市場專業(yè)化劃分越來越明確，未來相信會對完井修井船等專業(yè)化海工裝備有更多的需求。

關(guān)鍵詞：完井修井船；深水油氣開發(fā)；專業(yè)化；技術(shù)發(fā)展

資助項(xiàng)目：國家科技支撐計劃項(xiàng)目（2014BAH17F01）；國家發(fā)改委2015年海洋工程裝備研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化專項(xiàng)項(xiàng)目。

1 完井修井船發(fā)展背景

（一）專業(yè)化、模塊化是海洋工程裝備的發(fā)展趨勢之一

隨著海洋油氣開發(fā)逐步向深遠(yuǎn)海推進(jìn)，其投資費(fèi)用越來越高昂，風(fēng)險也隨之加大。因此，海工裝備發(fā)展的另一個方向就是是強(qiáng)調(diào)專業(yè)化和多功能動態(tài)組裝性，專業(yè)化使得裝備的功能劃分更為明確，從運(yùn)營商角度來看更為經(jīng)濟(jì)、利于操作和管理；多功能動態(tài)組裝使得裝備可選擇搭載的功能模塊不局限于特定的功能，可根據(jù)要求進(jìn)行專項(xiàng)的功能拓展應(yīng)用，方便快捷地進(jìn)行模塊的安裝和拆卸，以滿足運(yùn)營商的不同作業(yè)目的。

（二）完井修井船是深水油氣開發(fā)的關(guān)鍵裝備

目前，完井修井作業(yè)模式無外乎兩大類：采用固定式平臺搭載鉆機(jī)進(jìn)行作業(yè)，和采用半潛式鉆井平臺或?qū)I(yè)鉆井船等移動式鉆井設(shè)施進(jìn)行作業(yè)。采用固定式平臺搭載鉆機(jī)作業(yè)靈活性較差，而且固定式平臺適用海域范圍不如移動式鉆井平臺、鉆井船廣泛。而移動式鉆井設(shè)備雖然具備不錯的靈活性，但其租金非常昂貴；半潛式鉆井平臺穩(wěn)定性優(yōu)于鉆井船，但不具備自航能力，其受海上拖航相關(guān)規(guī)則的限制，其拖運(yùn)狀態(tài)時的航速很難達(dá)到5節(jié)；專業(yè)鉆井船具備不錯的靈活性和作業(yè)能力，但其穩(wěn)定性不如半潛式鉆井平臺。

（三）海工裝備發(fā)展新趨勢帶動完井修井船需求

從功能角度講，目前國外已經(jīng)開始將全功能鉆井船/平臺按預(yù)鉆井階段——油氣鉆井階段——完井修井階段進(jìn)行工程分解，開始設(shè)計開發(fā)功能相對單一，價格相對低廉的裝備，目前已經(jīng)達(dá)到工程應(yīng)用階段；從生產(chǎn)方式來看，隨著水下技術(shù)的日趨成熟，“浮式生產(chǎn)裝備+水下生產(chǎn)系統(tǒng)”的方式將會得到更廣泛的應(yīng)用，而由此也將會產(chǎn)生對修井裝置的強(qiáng)烈需求。

2 完井修井船國內(nèi)外現(xiàn)狀

（一）國外發(fā)展現(xiàn)狀

目前，歐美國家已經(jīng)掌握了完井修井船的核心設(shè)計技術(shù)和關(guān)鍵配套，處于產(chǎn)業(yè)鏈的高端。亞洲國家如新加坡、中國等雖然都進(jìn)行過完井修井船的建造，但尚未進(jìn)入設(shè)計領(lǐng)域。

Q4000是最典型、應(yīng)用最為廣泛的多功能修井船，由Quantum公司設(shè)計，于2001年投入使用。Q4000采用DP-3動力定位系統(tǒng)，最大作業(yè)水深達(dá)10000英尺，甲板面積大而開闊，配套有修井機(jī)、修井隔水管、連續(xù)油管、鋼絲繩作業(yè)設(shè)備、ROV等設(shè)備，特別適合完成多項(xiàng)作業(yè)。Q4000可以進(jìn)行水下完井作業(yè)、水下油井修理、油井解堵以及油井廢棄、進(jìn)行側(cè)鉆等作業(yè)。Q4000的功能非常強(qiáng)大，配置的修井機(jī)最大鉤載為600噸，后來由于深水鉆井平臺日費(fèi)高昂，Q4000被改造成鉆井平臺使用，并參與了2010年墨西哥灣漏泄事故的處理。

由于深水鉆井裝備的日租金高昂，為了降低小修作業(yè)的費(fèi)用，美國FMC Technologies公司研發(fā)了一種類似于干式采油樹小修作業(yè)的水下修井方式，即無隔水管輕型修井作業(yè)。無隔水管輕型修井作業(yè)不需要通過隔水管將井口連接到海面上，該系統(tǒng)通過一種水下修井裝置，將鋼絲繩、電纜或連續(xù)油管等小尺寸的工具下入井筒中完成修井作業(yè)，適用于不需要起出油管、不需要下入鉆桿的小修作業(yè)。

（二）國內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀

目前我國沒有專用的深水修井裝備，水下修井作業(yè)主要依賴于外國公司。在修井裝置的設(shè)計研發(fā)上也處于空白狀態(tài)，缺少深水修井技術(shù)方面的研究。建造方面，我國只有渤船重工于2011年建造了兩艘2500米深水完井修井船（EIDE 2500），并于2013年成功交付。目前，大船重工也正在建造一艘深水半潛式鉆井、修井、完井平臺（BT4000型），或于2017年交付。

隨著我國深水油氣的開發(fā)，深水修井作業(yè)會逐漸增加，合理選擇深水修井方式和修井裝備對于提高油田修井的安全性，減少作業(yè)費(fèi)用，延長油田壽命，增加產(chǎn)量都有著重要意義。為此，我國要盡早對深水完井修井裝置開展深入研究，并且提前儲備水下完井修井裝置方面的技術(shù)。

3 完井修井船技術(shù)發(fā)展趨勢

隨著深遠(yuǎn)海油氣開發(fā)需求激增，對海洋工程裝備的作業(yè)水深、惡劣環(huán)境適用性和環(huán)保性都提出了更高要求；此外，由于深遠(yuǎn)海投資數(shù)額的加大，經(jīng)濟(jì)性、便捷性也成為了海洋油氣開發(fā)中廣泛關(guān)注的性能要求?？偟恼f來，完井修井船的技術(shù)發(fā)展主要體現(xiàn)在以下幾個方面：

第一，作業(yè)深水化。目前，鉆井船、半潛式鉆井平臺已向3600米的超深水海域挺進(jìn)，鉆井深度達(dá)到12000米，主流深水修井船的作業(yè)水深也大都深于2500米。因此，為配合深水井口的需求，開發(fā)3000米以深的修井船勢在必行。

第二，功能更加多元。隨著深海科技的進(jìn)步，目前越來越強(qiáng)調(diào)可覆蓋油井全壽命周期的油田服務(wù)。具有單一修井功能的修井船已不能滿足日益增多的深海油田需求，已衍生出可完成在鉆井船/平臺鉆井作業(yè)之后發(fā)生的油井完井、修理、解堵，直至廢棄等全部工程任務(wù)的完井修井船，其功能也正逐步走向多元化。

第三，更加高效、節(jié)能。海上油氣田的開發(fā)具有投資大、風(fēng)險高的特點(diǎn)，且目前面臨油價長期低位震蕩的情況。鉆探一口深海油井的成本動輒在1億美元以上，是陸地同等產(chǎn)能油井成本的3-15倍。目前，一座多功能完井修井船造價高達(dá)4億美元以上，如何在建造過程和船舶營運(yùn)過程中節(jié)約成本、滿足經(jīng)濟(jì)性要求已成為當(dāng)今深海油氣開采裝備的創(chuàng)新發(fā)展方向。

4 小結(jié)

完井修井船并非“主流”海洋工程裝備，雖然一直以來并未有過大規(guī)模訂單成交的現(xiàn)象，但是作為一種專業(yè)化的新興裝備，它符合目前經(jīng)濟(jì)性與便捷性的市場需求。在海工市場企穩(wěn)回暖之前，有必要對一些市場未飽和、有發(fā)展?jié)摿Φ难b備與技術(shù)進(jìn)行相應(yīng)儲備。隨著海工裝備市場專業(yè)化劃分越來越明確，未來相信會對完井修井船等專業(yè)化海工裝備有更多的需求。

參考文獻(xiàn)

[1]劉健，蔣世全，殷志明。深水修井技術(shù)與裝備淺談[J]。內(nèi)蒙古石油化工。2011（13）：91-94.

[2]符翔，李玉光。海上油田修井設(shè)施方案選擇[J]，船海工程，2016（2）：41-49.

作者簡介

徐曉麗（1987—），女，碩士，工程師，研究方向?yàn)楹Ｑ蠊こ萄b備產(chǎn)業(yè)發(fā)展技術(shù)和戰(zhàn)略研究。

高巍（1986—），男，碩士，助理工程師，研究方向?yàn)榇芭c海洋工程裝備設(shè)計制造。

曹博（1988—），男，博士，助理工程師，研究方向?yàn)榇芭c海洋工程裝備設(shè)計制造。