說起海洋鉆探與陸地鉆探的不同之處,很多人的第一反應(yīng)都會是:這還用問?一個(gè)在海洋,一個(gè)是在陸地唄!其實(shí),鉆探地域的不同使海洋鉆探與陸地鉆探有著諸多差異。今天我們就簡單介紹一些不同之處。
1.鉆探環(huán)境不同
海洋鉆探面臨的是海洋環(huán)境,比如洋流、潮汐、波浪、臺風(fēng)、內(nèi)波流、浮冰等,以及海底起伏較大的地形。陸地鉆探面臨的是陸地環(huán)境,比如高原、山地等各種地貌,以及生物、氣候等。
相比之下,海洋環(huán)境更加惡劣,也是歷史上多次鉆井事故的罪魁禍?zhǔn)。例如?979年,我國“渤海2號”鉆井船在遷移井位航行途中遭遇10級狂風(fēng)傾覆沉沒;1980年,“亞歷山大·基蘭”號鉆井平臺即使有5根巨大的鋼柱插入海床,仍因惡劣天氣在北海沉沒。直到現(xiàn)在,人們依然無法抵御惡劣的海洋環(huán)境,只能加強(qiáng)預(yù)測和防范。
2.固定裝置的不同
海洋鉆探中,由于鉆機(jī)與井口之間隔著深度不等的海水,需要將鉆探設(shè)備(包括附屬設(shè)備)、管材、工具等集中依托在海上裝置上。該裝置必須具備工作場所和生活條件,并有一定的穩(wěn)定性和保持船位的能力。該裝置可以分為固定式和移動式兩種。固定式鉆井裝置不能移動,依靠鋼質(zhì)的樁腳支撐于海底,工作深度在100米以內(nèi),分為樁基式平臺、重力式平臺、張力式平臺和繃?yán)K塔式。移動式鉆井裝置可在海面移動,分為坐底式、自升式、半潛式鉆井平臺以及浮式鉆井船。
相比之下,陸地鉆探基本不受場地限制,雖然也需要固定井架,但并不需要專門的裝置,只要平整好井場,根據(jù)工作程序立起井架即可。同時(shí),對于鉆探所需的設(shè)備、管材、工具等也不必集中放置,而是可以分散布置。
3.設(shè)備要求
在海洋鉆探中,受波浪、潮汐等影響,鉆機(jī)、絞車等設(shè)備必須具有升沉補(bǔ)償功能,確保在鉆探時(shí)鉆頭能始終保持在井底。此外,由于海洋鉆探遠(yuǎn)離后方基地,設(shè)備故障造成的損失及修復(fù)需要的時(shí)間都遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于陸地,因此海洋鉆探對設(shè)備性能、強(qiáng)度、自動化等方面要求更高。比如,海洋鉆探設(shè)備的耐腐蝕性要求更高;在相同井深條件下,海洋鉆探的鉆井設(shè)備能力通常會比陸地高20%~25%。
4.費(fèi)用與風(fēng)險(xiǎn)
由于海洋鉆探對設(shè)備的功能、安全性、可靠性等要求較高,海上鉆井平臺或鉆井船的建造費(fèi)用高昂。以目前國內(nèi)最先進(jìn)的鉆井平臺“藍(lán)鯨1號”為例,其建造費(fèi)用高達(dá)7億美元,約合人民幣45億元,相當(dāng)于兩架空客A380的價(jià)格。相比之下,陸地鉆探的費(fèi)用相對較低。以我國最深的大陸科學(xué)鉆探井松科二井使用的萬米鉆機(jī)“地殼一號”為例,其造價(jià)約0.6億元。
在風(fēng)險(xiǎn)方面,海洋鉆探和陸地鉆探均要面對鉆井工程中可能出現(xiàn)的井噴失控、硫化氫泄漏、人員傷害、環(huán)境污染、設(shè)備損壞等風(fēng)險(xiǎn)。同時(shí),由于海洋鉆探的特殊環(huán)境,還要面對惡劣氣候環(huán)境、淺層地質(zhì)災(zāi)害、地層破裂壓力低以及可能出現(xiàn)的動力定位失效等風(fēng)險(xiǎn),極易發(fā)生安全事故。著名電影《深海浩劫》就是以2010年墨西哥灣“深水地平線”鉆井平臺發(fā)生爆炸最終導(dǎo)致11人失蹤的事件為原型拍攝的。
盡管在海洋鉆探發(fā)展之初,大多沿用陸地鉆探的工藝和方法,但隨著海洋鉆探深度的增加和技術(shù)的發(fā)展,海洋鉆探逐漸顯示出它獨(dú)特的一面,設(shè)備工藝日新月異,推動人們向海洋更深處逐步邁進(jìn)!酰ㄗ髡邌挝唬褐袊地質(zhì)調(diào)查局北京探礦工程研究所)
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