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海底石油的生產過程一般分為勘探和開采兩個階段。海上勘探原理和方法與陸地上勘探基本相同，也分普查和勘探兩個步驟。方法是以地球物理勘探法和鉆井勘探法為主，其任務是探明油氣藏構造、含油面積和儲量。普查是從地質調查研究入手，主要通過地震、重力和磁力調查法尋找油氣構造。在普查的基礎上，運用地球物理勘探分析了解海底地下巖層分布、地質構造類型、油氣圈閉情況，從而確定勘探井井位。然后，采用鉆井勘探法取得地質資料，進行分析評價，確定該地質構造是否含油、含油量及開采價值。
海底石油的開采過程包括鉆生產井、采油氣、集中、處理、貯存及輸送等環節。海上石油生產與陸地上石油生產不同的是要求海上油氣生產設備體積小、重量輕、自動化程度高、布置集中緊湊。一個全海式的生產處理系統包括：油氣計量、油氣分離穩定、原油和天然氣凈化處理、輕質油回收、污水處理、注水和注氣系統、機械采油、天然氣壓縮、火炬系統、貯油及外輸系統等。
供海上鉆生產井和開采油氣的工程措施主要有以下幾種。1、人工島，多用于近岸淺水中，較經濟；2、固定式采油氣平臺，其形式有樁式平臺（如導管架平臺）、拉索塔式平臺、重力式平臺（鋼筋混凝土重力式平臺、鋼筋混凝土結構混合的重力式平臺）；3、浮式采油氣平臺，其形式又可分為可遷移式平臺（又稱活動式平臺），如自升式平臺、半潛式平臺和船式平臺（即鉆井船）；不遷移的浮式平臺，如張力式平臺、鉸接式平臺；4、海底采油裝置：采用鉆水下井口的辦法，將井口安裝在海底，開采出的油氣用管線直接送往陸上或輸入海底集油氣設施。
供開采生產的油氣集中、處理、轉輸、貯存和外運的工程設施包括：1、裝有集油氣、處理、計量以及動力和壓縮設備的平臺；2、儲油設施，包括海上儲油池、儲油罐和儲油船；3、海底輸油氣管線；4、油氣外運碼頭，包括單點系泊裝置和常規的海上碼頭（有固定式和浮式兩種）。
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