1. 半潜式钻井平台工作原理
随着人类对油气资源开发利用的深化,油气勘探开发从陆地转入海洋。因此,钻井工程作业也必须在灏翰的海洋中进行。在海上进行油气钻井施工时,几百吨重的钻机要有足够的支撑和放置的空间,同时还要有钻井人员生活居住的地方,海上石油钻井平台就担负起了这一重任。由于海上气候的多变、海上风浪和海底暗流的破坏,海上钻井装置的稳定性和安全性更显重要。
目前的海上石油钻井平台可分为固定式和移动式两种。固定式钻井平台大都建在浅水中,它是借助导管架固定在海底而高出海面不再移动的装置,平台上面铺设甲板用于放置钻井设备。支撑固定平台的桩腿是直接打入海底的,所以,钻井平台的稳定性好,但因平台不能移动,故钻井的成本较高。
为解决平台的移动性和深海钻井问题,又出现了多种移动式钻井平台,主要包括:坐底式钻井平台、自升式钻井平台、钻井浮船和半潜式钻井平台。
坐底式钻井平台又称沉浮式或沉底式钻井平台,其上部和固定式钻井平台类似,其下部则是由若干个浮筒或浮箱组成的桁架结构,充水后,使钻井平台下沉坐于海底并处于工作状态,排水后,使钻井平台上浮可进行拖航和移位。坐底式钻井平台多用于水浅、浪小、海底较平坦的海区。
自升式钻井平台是有多个(一般为3~4个)桩腿插入海底,并可自行升降的移动式钻井平台。自升式钻井平台基本由两部分组成,一部分是可以安放钻井设备、器材和生活区的平台,另一部分是可升降并可插入海底的桩腿。我国自行制造的自升式钻井平台“渤海一号”平台的四根桩腿是由圆形的钢管做成的,桩腿的高度有七十多米,升降装置是插销式液压控制机构。该型钻井平台造价较低、运移性好、对海底地形的适应性强,因而,我国海上钻井多使用自升式钻井平台。
钻井平台桩腿的高度总是有限的,为解决在深海区的钻井问题,又出现了漂浮在海面上的钻井船。钻井船的排水量从几千吨到几万吨不等,它既有普通船舶的船型和自航能力,又可漂浮在海面上进行石油钻井。由于钻井船经常处于漂浮状态,当遇到海上的风、浪、潮时,必然会发生倾斜、摇摆、平移和升降现象,因此钻井船的稳定性是一个非常关键的问题。目前,海上钻井船的定位常用的是抛锚法,但该方法一般只适用于200m以内的水深,水再深时需用一种新的自动化定位方法。
半潜式钻井平台其结构形式与坐底式钻井平台相似,上部为钻井的工作平台,下部为浮筒结构。它综合了坐底式钻井平台和钻井船的优点,解决了稳定性和深水作业的矛盾。钻井作业时,平台呈半潜状态漂浮在海面上,浮筒在海水下的20~30m处,受大海风浪的影响小,所以平台的稳定性比钻井浮船要好,钻井作业结束,排出水形成浮箱后可进行拖航,是目前海上钻井应用较广泛的一种石油钻井平台。
2. 半潜式海上钻井平台
没查到准确的数据,据媒体称约有2-3千个。值得一提的是中国首座自主设计、建造的第六代深水半潜式钻井平台“海洋石油981”在南海正式开钻。这标志着中国海洋深海战略拉开序幕,对维护中国能源安全具有重大战略意义。
3. 半潜式钻井平台特点
关于海洋钻井平台 半潜式的系统,总的来说,平台的系统有点和普通的船舶相似,它们是:
1,压载系统,ballast system
2,消防系统,fifi system ,包含fire water system , water mist system , deluge system, foam system, co2 extinguishsystem, water spray system 按照每个平台基本设计的不同,会有其中的几个。
3,舱底水系统,bilge system 4, 海水冷却系统,sea water cooling system 5,淡水冷却系统,fresh water cooling system 6,燃油系统,fuel oil system 7,润滑油系统,lub oil system 8,主机排烟系统,exhaust system 9,废油系统,waste oil and sludge system 10,透气溢流系统,vent and overflow system 11,测深系统,souding system 包含 manual soundIng system 或者remote sounding system 12,启动空气系统,starting air system 13,平台空气系统,rig air system 14,仪表与控制空气系统, 15,饮用水系统, 16,生活水排放系统, 17,生活水供给系统 , 18,盐水系统, 19,钻井水液系统, 20,钻井基油系统, 21,泥浆供给系统, 22,高压泥浆排出系统, 23,泥浆处理系统 24,泥浆真空系统, 25,井口控制系统, 26,分流器,高压管系系统, 27,灌井系统, 28,除气系统 29,测井系统, 30,隔水套管张紧系统, 31,液压系统, 32,泥浆混合系统 33,散货系统,包含bulk cement system 以及bulk mud system 34,高压冲洗系统, 35,甲板泄水系统, 36,快关阀系统, 37,切屑处理系统, 38,直升机加油系统 39,排舷外系统, 40,刹车冷却系统, 41,呼吸空气系统, 42,推进器系统,包含 thruster hydraulic oil and lub oil system 43,泥坑冲洗系统4. 半潜式钻井平台怎么固定的
超深海洋钻井平台的原理:借助导管架固定在海底而高出海面不再移动的装置,平台上面铺设甲板用于放置钻井设备。支撑固定平台的桩腿是直接打入海底的,所以,钻井平台的稳定性好,但因平台不能移动,故钻井的成本较高。 超深海洋钻井平台的种类:
1、坐底式钻井平台又称沉浮式或沉底式钻井平台,其上部和固定式钻井平台类似,其下部则是由若干个浮筒或浮箱组成的桁架结构,充水后,使钻井平台下沉坐于海底并处于工作状态,排水后,使钻井平台上浮可进行拖航和移位。坐底式钻井平台多用于水浅、浪小、海底较平坦的海区。
2、自升式钻井平台是有多个(一般为3~4个)桩腿插入海底,并可自行升降的移动式钻井平台。自升式钻井平台基本由两部分组成,一部分是可以安放钻井设备、器材和生活区的平台,另一部分是可升降并可插入海底的桩腿。我国自行制造的自升式钻井平台“渤海一号”平台的四根桩腿是由圆形的钢管做成的,桩腿的高度有七十多米,升降装置是插销式液压控制机构。该型钻井平台造价较低、运移性好、对海底地形的适应性强,因而,我国海上钻井多使用自升式钻井平台。
3、漂浮在海面上的钻井船。钻井船的排水量从几千吨到几万吨不等,它既有普通船舶的船型和自航能力,又可漂浮在海面上进行石油钻井。由于钻井船经常处于漂浮状态,当遇到海上的风、浪、潮时,必然会发生倾斜、摇摆、平移和升降现象,因此钻井船的稳定性是一个非常关键的问题。目前,海上钻井船的定位常用的是抛锚法,但该方法一般只适用于200m以内的水深,水再深时需用一种新的自动化定位方法。
4、半潜式钻井平台其结构形式与坐底式钻井平台相似,上部为钻井的工作平台,下部为浮筒结构。它综合了坐底式钻井平台和钻井船的优点,解决了稳定性和深水作业的矛盾。钻井作业时,平台呈半潜状态漂浮在海面上,浮筒在海水下的20~30m处,受大海风浪的影响小,所以平台的稳定性比钻井浮船要好,钻井作业结束,排出水形成浮箱后可进行拖航,是目前海上钻井应用较广泛的一种石油钻井平台。
5. 深海钻井平台工作原理
其原理是,利用一套机械设备,在地面使钻杆和钻绳产生上下往复动作,从而带动在井底的钻头冲击破碎岩石。破碎的岩屑用捞筒捞到地面,然后再继续钻进。顿钻钻井法分杆式顿钻和绳式顿钻两种。杆式顿钻利用钻杆把钻头送至井底; 而绳式顿钻则利用绳索将钻头送至井底。
最早的绳式顿钻是用竹篾条(竹片连结而成)作绳索的,故又称竹弓顿钻。顿钻钻井设备简单,操作容易,钻井成本低。因其不使用钻井液,故油层不致遭到钻井液的侵害。
该方法适于钻浅的低压油气层。由于它是用钻头冲击岩石破岩,对钻凿坚硬地层更为有利。
该方法的缺点是钻井速度低,而且由于不使用钻井液,故不适合于钻深井和高压油气井。
6. 半潜式钻井平台工作原理图
2021年2月13日,由烟台中集来福士海洋工程有限公司设计建造的全球最先进超深水双钻塔半潜式钻井平台“蓝鲸1号”在山东烟台正式命名交付,这是我国船厂在海洋工程超深水领域的首个“交钥匙”工程。
该钻井平台长117米,宽92.7米,高118米,最大作业水深3658米,最大钻井深度15240米,配备DP3动力定位系统,入级挪威船级社,是目前全球作业水深、钻井深度最深的半潜式钻井平台,适用于全球深海能源勘探作业。
7. 半潜式钻井平台工作原理图解
981是指海洋石油981深水半潜式钻井平台,简称“海洋石油981”。于2008年4月28日开工建造,是中国首座自主设计、建造的第六代深水半潜式钻井平台,由中国海洋石油总公司全额投资建造,整合了全球一流的设计理念和一流的装备,是世界上首次按照南海恶劣海况设计的,能抵御200年一遇的台风。
8. 超深水半潜式钻井平台
1、中国三大造船厂是大连造船厂、上海江南造船厂、广州造船厂。
2、大连造船厂:大连船舶重工集团有限公司隶属中国船舶重工集团公司,总资产817亿元,是国内规模最大、建造产品最齐全、最具有国际竞争力的现代化船舶总装企业之一,也是拥有军工、造船、海洋工程、修船和重工五大产业的综合企业集团。大船集团是国内最早建造10万吨级以上船舶和出口船舶的企业,是国内唯一拥有从千吨级、1万吨级、3-10万吨级直至三十万吨级各级船舶专用建造设施的船厂,可以满足从驳船、拖船、渔船、军船到货船、集装箱船、化学品船、滚装船等各类别船舶,以及FPSO、自升式钻井平台、半潜式钻井平台等各类海洋工程装备的全系列建造需求。先后为国内外用户设计建造各种船舶3000余艘。
3、上海江南造船厂:指长兴岛造船厂,全称上海江南长兴造船厂,隶属于上海江南造船集团(简称中船集团),前身是上海江南造船厂,于2008年6月3日正式告别故土乔迁长兴岛。年造船生产能力450万吨,共有3条造船生产线。它是我国规模最大、设施最先进、最具国际竞争力的造船基地。
4、广州造船厂:广州造船厂(简称广船)成立于1954年8月1日。1971年4月28日,第一艘南海“051”型战舰建成下水。1972年11月、1973年1月,“051”型1号舰先后在广州珠江口和湛江南海海域航行10个航次,总计航程2831海里,进行了各种项目试验。1974年6月30日,“051”型1号舰(舰身舷号160)在广州造船厂正式建造完工,交付海军南海舰队服役。至1987年,广州造船厂共建造了5艘“051”型驱逐舰。“051”导弹驱逐舰的制造,标志着广州造船工业技术和国防工业已具备现代先进科学技术生产水平。
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