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海上钻井平台

(用于钻探井的海上结构物)
时间:2024-12-09 10:18:45阅读:

海上钻井平台

海上钻井平台简介

海上钻井平台主要用于钻探井的海上结构物。上装钻井、动力、通讯、导航等设备,以及安全救生和人员生活设施。海上油气勘探开发不可缺少的手段。主要有自升式和半潜式钻井平台。

海上钻井平台资料

中文名:海上钻井平台

外文名:Offshoredrillingplatform

使用单位:石油开采公司

工具:装钻井、动力、通讯、导航设备

意义:钻探井的海上结构物

海上钻井平台的分类

1.按运移性分类:(1)固定式钻井平台;(2)移动式钻井平台:坐底式钻井平台(包括步行式钻井平台、气垫式钻井平台)、自升式钻井平台、半潜式钻井平台、浮式钻井船(又称钻井浮船)。

2.按钻井方式可分为:(1)浮动式(浮式)钻井平台:半潜式钻井平台、浮式钻井船、张力腿式平台;(2)稳定式(海底支撑式)钻井平台:固定式钻井平台、自升式钻井平台、坐底式钻井平台。

海上钻井平台的结构及特点

1、固定式钻井平台

它是从海底架起的一个高出水面的构筑物,上面铺设甲板做为平台,用以放置钻井机械设备,提供钻井作业场所及工作人员生活场所,固定式平台的特点是:稳定性好、运移性差、适用水深浅、经济性一般。在中国渤海区域先后建成了几十座固定式平台,现已拆除3座,报废2座,其余的都改装成采油平台。例如,渤海北油田的A,B平台,每座设计钻井321:3,已改装成采油平台。胜利油田埕岛海上油田开发采用的主要是固定式平台。

2、坐底式钻井平台

这是一种具有沉垫浮箱的移动式平台。中国自行设计的“胜利一号”坐底式钻井平台正在胜利油田浅海区钻井。结构组成如下:

(1)工作平台。它用于放置钻井设备,提供作业场所以及工作人员生活场所。

(2)立柱。它用于支撑平台,连接平台与沉垫。

(3)沉垫。它是一个浮箱结构,有许多各自独立的舱室。每个舱室都装有供水泵和排水泵。沉垫用充水排气及排水充气来实现平台的升降。就位时,向沉垫中注水,平台就慢慢下降。控制各舱室的供水量可保持平台的平衡。沉垫坐到海底后,可进行钻井作业。特点是:稳定性好、运移性好、适用水深浅、经济性较好。

3、半潜式钻井平台

半潜式钻井平台其结构组成如下:

(1)工作平台。它用于放置钻井设备,提供作业场所以及工作人员生活场所。

(2)立柱。它用于支撑平台,连接平台与沉垫。

(3)沉垫(下船体)。它也是一个浮箱结构,有许多各自独立的舱室。每个舱室都装有供水泵和排水泵。它用充水排气及排水充气来实现平台的升降,

(4)锚泊系统。它用于给平台定位,通过锚和锚链来控制平台的水平位置,把它限定在一定范围内,以满足钻井工作的要求。特性是稳定性好、运移性好、使用水深深、经济性好。

4、自升式钻井平台

它是一种可沿桩腿升降的移动式平台。平台就位时,先将桩腿放下插入海底,然后将工作平台沿桩腿升起到一定高度即可进行钻井作业。钻完井后,工作平台降至海面,提起桩腿即可搬家。结构组成如下:

(1)工作平台。它是一个驳船结构,拖航时浮在海面,支撑整个重量。它用于放置钻井设备,提供作业场所以及工作人员生活场所。

(2)桩腿。它的作用是在钻井时插入海底,支撑上部平台。桩腿有圆柱型和桁架型两种。圆柱型桩腿结构简单,制造容易,但由于直径大,承受的波浪力较大,故用于浅水;桁架型桩腿与之相反。桩腿的根数及布置(成三角形、正方形……)以及桩腿本身的端面形状均有多种。桩腿的升降方式有气动,液压和齿轮齿条传动三种,圆柱型桩腿一般采用气动或液压传动;桁架型桩腿采用齿轮、齿条传动。

(3)底垫。它的作用是增加海底对桩腿的反力,防止由于海底局部冲刷而造成的平台倾斜。特点是稳定性好、运移性好、使用水深中深、经济性好。

海上钻井平台的选择

选择依据海上钻井平台的选择是一个涉及面很广的问题,需要综合考虑各种因素。主要要考虑:

(1)钻井类型。是钻勘探井还是生产井、是直井还是丛式井以及完井方式等。

(2)作业海区的海洋环境条件。包括水深、风、波、潮流等海况,海底地质条件及离岸距离等。

(3)经济因素。主要是各种装置的建造成本、租金及操作费用。

(4)可供选择的钻井平台及其技术性能、使用条件。

综合考虑上述各种情况,可对钻井装置作出最后选择。

海上钻井平台的布置

平台的总体布置是解决工艺布置与结构布置的总体问题。海上钻井平台作为海上钻井的场地,所安装的各种机械设备和堆放的器材及物资不能像陆地井场那样比较随意地改换位置,这是因为每座平台在设计和建造时都是按一定的工艺设施分布条件来确定平台各部分的结构形式和尺寸的。改变平台的工艺布置,对平台的强度和稳性都会产生不同程度的影响,所以平台在设计和建造时是按工艺要求选定设备,并根据这些设备在平台上的布置位置确定平台的结构尺寸。通常,为了使工艺设备的分布和平台结构之间配置合理,需经过反复研究和比较才能确定。

1、需选择确定的主要设施

对已经建成使用的平台,如要变更它的设备或设备位置,必须首先考虑平台的结构强度和稳性是否允许,否则就不能改变。通常,在钻井平台的总体布置中要选择确定的主要设施有以下几个方面:

(1)钻井机械设备,包括井架,绞车,转盘,泥浆泵和制浆设备,“三除一筛”等泥浆净化设备,固井泵、气动下灰装置等固井设备和空压机等。

(2)动力设备,包括柴油机、发电机、电动机、晶闸管整流装置等钻井用动力设备和航行、动力定位、桩腿升降等专用动力设备,锚泊、起重等辅助动力设备及应急发电机组等。

(3)器材及物资,包括钻头、钻杆、钻铤、方钻杆等钻具和套管、重晶石、泥浆、化学处理剂、水泥、燃油、润滑油及生活给养物资等。

(4)测井、试井设备,包括测井仪、测斜仪、综合录井仪等测井设备和分离器、加热器、试油罐、燃烧器等成套试油设备。

(5)起重设备、锚泊和靠船设施,包括起重机和锚机、锚缆、大抓力锚等锚泊设备及护舷材料等靠船设施。

(6)安全消防和防污染设施,包括耐火救生艇或救生球、工作艇、救生圈、救生衣等救生设施和水灭火系统、化学灭火系统以及废油、污水、废气的回收处理装置。

(7)供水、供电、供气设备,包括锅炉房、水泵房、海水淡化装量、配电室、空调设备、通风设备等。

2、平台布置的原则

海上钻井平台布置的基本原则有以下几个方面:

(1)保证平台工作时安全可靠。各种工艺设施的布置要适合工艺作业的要求,各系统相对集中,便于操作和维修;配备的设备要能力大、性能可靠、使用寿命长,能在预定的工作环境条件下工作;对平台钻机工作有直接影响的主要机组必须配备应急设备。

(2)满足平台的结构强度和稳性要求。平台上的各种设备工作时的载荷要与平台的承载能力相适应。载荷大的设备应有局部加强结构,而且尽量对称布置,以使平台承载均匀。分层布置时,层数不宜过多,以防平台稳性降低。

(3)合理利用平台的面积和空间。海上平台的面积和空间十分有限,因此要尽可能选用技术先进、体积小、重量轻、功率大、效率高的机械设备,尽量采用先进的工艺程序,提高机械化和自动化程度。所选定的设备可按设备功能和工艺流程装在若干个组合模块里,以便平台的组装和改造。组成模块时要考虑模块的外形尺寸和重量应满足现有起重船的起吊能力要求。

(4)必须有完备的安全、消防和防污染的设施。这些设施包括可燃气体和火灾探测与报警系统,通风和灭火系统,应急进、出口设施,各种救生器具等。在敞露的甲板上要设栏杆、扶手和安全网。上、下平台要有安全的移乘设备。平台上含油和化学药剂的物品及匪卫各种污油、污水要经处理设备处理后再排放。

(5)要有良好的通信、靠船和直升机起降设施及生活设施。平台上要设置先进的对内对外通信联络设施和安全可靠的靠船设施。生活区要同作业区严格分隔开,而且要离振动和噪音大的设备远些或有减振隔音的措施。另外,还应设置直升机起降设施。

(6)满足有关建造规范的要求。移动式平台要满足海上移动式钻井船入级与建造规范中的有关要求,设备的选择和布置要尽量采用国际上通用的规范和标准,以提高平台的竞争力。

3、总体布置的步骤

总体布置包括4步:确定主体设备的位置和区域、调整各区的边界、在各区域内安排设备、规定相互间的通道。总体布置时要兼顾各方面的需要,如工艺流程的连续性、辅助设施使用的方便性等;要分清主次,采取措施,尽量使各区域间的相互关系达到最佳状态。对于人员正常上下通道和紧急时的撤离通道、危险区域的分类及安排均应予以重视。

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