超深水（Ultra-Depth Water，簡稱UDW）和超深井鉆井（Ultra-Depth Drilling，簡稱UDD）是近十余年來海洋石油鉆井不斷向深水和深地層鉆井而形成、用以界別普通深水和普通鉆井井深的概念。一般以≥400m-≤1500m為深水，≥1500m（或5,000ft）為超深水（UDW）；以鉆井深度能力≥15,000ft（即4,500m）-≤25,000ft（即7,620m）為深井鉆井；≥25,000ft（即≥7,620m）為超深井鉆井（UDD）。

 

  全球深水油氣產(chǎn)量主要分布于西非、北美墨西哥灣、拉丁美洲的巴西近海、亞洲、澳洲和西歐六大海域。2006-2010年深水油氣產(chǎn)量占比例最大首推非洲（特別是西非），占40%；其次是北美（特別是墨西哥灣），占25%；其三是拉丁美洲（特別是巴西近海），占20%；亞洲占10%；西歐占3%；澳洲占2%；其他為1%。以上全球十大深水油氣藏發(fā)現(xiàn)國合計(jì)發(fā)現(xiàn)油氣藏儲(chǔ)量約達(dá)135.5億m3。

 

  超深鉆井裝備主要指UDW鉆井平臺(tái)-船（包括勘探用UDW半潛式鉆井平臺(tái)和鉆井船及用于鉆生產(chǎn)井的半潛式FPS、浮船式FPSO、TLP和Spar平臺(tái)上的鉆井設(shè)備）和UDD鉆井設(shè)備（包括UDD鉆機(jī)、泥漿泵、TDS和浮式鉆井專用水下設(shè)備和水面鉆柱運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償器和張緊器等）。2006年11月統(tǒng)計(jì)的世界海洋石油移動(dòng)式鉆井平臺(tái)新定貨和正建造的共107艘（工作水深均≥1500m的UDW半潛式鉆井平臺(tái)和鉆井船），配套的石油鉆機(jī)鉆井深度能力均為≥30,000ft的超深井鉆機(jī)。可見超深鉆井裝備的旺銷。

 

  世界UDW鉆井平臺(tái)（船）發(fā)展展望

 

  A.新發(fā)展均為第6代鉆井平臺(tái)（船），對(duì)其特點(diǎn)的淺見是第6代鉆井平臺(tái)（船）出現(xiàn)時(shí)間在2000年甚至2003年及其以后；鉆井工作水深大都在10,000ft（3,048m）~12,500ft（3,810m）乃至更深；鉆井深度≥35,000ft（10,668m）~40,000ft（12,200m）乃至更深；鉆機(jī)為雙套，單套鉆機(jī)主絞車功率≥5000hp~7200hp乃至更大；鉆機(jī)、頂驅(qū)和泥漿泵的驅(qū)動(dòng)方式多為交流變頻驅(qū)動(dòng)或靜液驅(qū)動(dòng)；立管多為豎直排列或豎、平相結(jié)合排列并有專供立管吊運(yùn)的吊機(jī)（行車）；動(dòng)力定位系統(tǒng)多為DP3或更高級(jí)。

 

  B.UDW半潛式鉆井平臺(tái)主要發(fā)展趨勢

 

  采用甚高強(qiáng)度鋼和優(yōu)良設(shè)計(jì)，其可變載荷與總排水量的比值將超過0.18以上，總排水量與自重的比值將超過4.0；大的甲板可變載荷（≥9,000t）和大的甲板空間；平臺(tái)大多為正方形或矩形，立柱多為4-6立柱、矩形截面、無斜撐、少節(jié)點(diǎn)的簡單外形結(jié)構(gòu)，以減少建造費(fèi)用和降低船體結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的意外事故；良好的船體安全性和抗風(fēng)暴能力，全球全天候的工作能力和長的自持能力；更大的工作水深：目前最深的工作水深為12,000ft（3,810m）?？深A(yù)料，未來20年內(nèi)將有工作水深4,000-5,000m的半潛式平臺(tái)出現(xiàn)；裝備最先進(jìn)、大功率、高精度的動(dòng)力定位系統(tǒng)（DPS－3乃至DPS－4）；裝備交流變頻驅(qū)動(dòng)或靜液驅(qū)動(dòng)的大功率UDD鉆機(jī)（單套鉆機(jī)主絞車功率≥5000hp~7200hp乃至更大）；鉆井深度能力≥35,000ft（10,668m）~40,000ft（12,200m）乃至更深，預(yù)計(jì)在未來20年內(nèi)，鉆井船的鉆井深度能力將突破15,000m；具有當(dāng)代最先進(jìn)的浮式鉆井專用設(shè)備和雙井架、雙套鉆機(jī)系統(tǒng)。

 

  C.UDW鉆井浮船發(fā)展趨勢

 

  采用甚高強(qiáng)度鋼和優(yōu)良的船型及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，將總排水量與船總用鋼量的比值進(jìn)一步提高，主尺度≥長250m×寬38m×型深18m；船具有良好的安全性（船為雙船殼）和抗風(fēng)暴能力，全球、全天候的工作能力和長的自持能力；甲板可變載荷≥2萬t，船主機(jī)功率≥5萬hp；設(shè)計(jì)工作水深≥10,000ft~12,000ft（3,658m），預(yù)料在未來20年內(nèi)工作水深將達(dá)4,000~5,000m（13,120ft~16,400ft）；裝備最先進(jìn)、大功率、高精度的動(dòng)力定位系統(tǒng)（DPS－3乃至DPS－4）；裝備交流變頻驅(qū)動(dòng)或靜液驅(qū)動(dòng)的大功率超深井鉆機(jī)（單套鉆機(jī)主絞車功率≥5000hp~7200hp乃至更大）。鉆井深度能力≥35,000ft（10,668m）~40,000ft（12,200m）乃至更深，預(yù)料在未來20年內(nèi)，鉆井船的鉆井深度能力將突破15,000m；具有當(dāng)代最先進(jìn)的浮式鉆井專用設(shè)備和雙井架、雙套鉆機(jī)系統(tǒng)。

 

  世界UDD鉆井設(shè)備發(fā)展展望

 

  常規(guī)石油鉆機(jī)為適應(yīng)UDW和UDD鉆井，常規(guī)石油鉆機(jī)將向大功率交流變頻方向發(fā)展。如美國National-Oilwel公司生產(chǎn)的交流變頻鉆機(jī)，絞車功率4,000、5,000、7,200 hp；美國C-Emsco公司生產(chǎn)的交流變頻鉆機(jī)，絞車功率5,000 hp；Varco公司生產(chǎn)的交流變頻鉆機(jī)，絞車功率4,500和6,000hp；德國Wirth公司生產(chǎn)的交流變頻鉆機(jī)，絞車功率分別為3,750、4,500、5,000和6,000hp。以上轉(zhuǎn)盤通徑分別為49.5in和60.5in。

 

  可作為主動(dòng)型鉆柱運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償?shù)腁HD型數(shù)控變頻驅(qū)動(dòng)鉆機(jī)絞車值得關(guān)注。如美國 National-Oilwel公司生產(chǎn)的AHD型2300、3450、4000、6900hp數(shù)控變頻驅(qū)動(dòng)鉆機(jī)絞車。

 

  新型石油鉆機(jī)

 

  無絞車、液缸升降型鉆機(jī)（Ram Rig）顯示其發(fā)展的生命力。已分別裝于2艘半潛平臺(tái)和2艘鉆井船上的Ram型鉆機(jī)，鉆深能力10,660m（35,000ft）。用升降液缸替代了龐大笨重的絞車，也替代了浮式鉆井的龐大的鉆柱運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償器，顯著減少井場占用面積與空間，可降低成本約30%。顯示其發(fā)展的生命力。          新型無絞車液壓升降型鉆機(jī)值得關(guān)注。目前，除挪威海事液壓公司Ram鉆機(jī)和意大利Drillmec鉆機(jī)是一種新式無絞車型液力提升鉆機(jī)外，新近又有Schramm公司推出的伸縮桅桿的TXD系列靜液傳動(dòng)無絞車型動(dòng)力頭鉆機(jī)值得關(guān)注：

 

  該鉆機(jī)首臺(tái)于2006年8月推出。目前，TXD系列鉆機(jī)共有三種規(guī)格，即T90XD型、T130XD型和T180XD型，提升能力分別為90,000-lb（400kN）、130,000-lb（580 kN）、180,000-lb（801 kN）；鉆機(jī)動(dòng)力頭起下鉆行程為50ft（15.24m），適用鉆桿長度可達(dá)48ft（14.6m）。目前這種在陸地使用的鉆機(jī)值得海上借鑒。

 

  無絞車、機(jī)械升降型鉆機(jī)具有發(fā)展?jié)摿?/div>