半潜式钻井平台建造的关键问题研究(超深水半潜式钻井平台研发与应用)

2022-12-19 17:24 点击:111 编辑:邮轮网

1. 超深水半潜式钻井平台研发与应用

2017年2月13日,烟台中集来福士海洋工程有限公司(简称“中集来福士”)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”在烟台命名交付,这是中国船厂在海洋工程超深水领域的首个“交钥匙”工程,具有里程碑意义。该平台将由Blue Whale联合中国石油集团海洋工程有限公司(简称“中油海”)共同履行服务合同,进行海洋能源勘探。

据悉,“蓝鲸1号”是中集来福士又一个“交钥匙”项目,完成了从设计到采购、生产、调试至最终交付的总承包建造,并顺利通过中油海安全运营管理体系认证,交付后即刻投入作业。该平台采用Frigstad D90基础设计,由中集来福士完成全部的详细设计、施工设计、建造和调试,配备DP3动力定位系统,入级挪威船级社。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,是目前全球作业水深、钻井深度最深的半潜式钻井平台,适用于全球深海作业。与传统单钻塔平台相比,“蓝鲸1号”配置了高效的液压双钻塔和全球领先的西门子闭环动力系统,可提升30%作业效率,节省10%的燃料消耗。

2. 半潜式海上钻井平台

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。

3. 超深水半潜式钻井平台研发与应用研究

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。

4. 半潜式钻井平台结构图

COSL拥有中国最强大的海上石油服务装备群。

截至目前,公司共运营和管理38座钻井平台(包括28座自升式钻井平台、10座半潜式钻井平台)、2座生活平台、4套模块钻机和8台陆地钻机。另外,COSL还拥有和运营中国最大、功能最齐备的近海工作船队,包括70艘各类工作船和3艘油轮;5艘化学品船;9艘地震船;7艘勘察船及包括FCT (增强型储层特性测试仪)、FET(地层评价测试仪)、LWD(随钻测井仪)、ERSC(钻井式井壁取芯仪)等众多先进的测井、泥浆、定向井、固井和修井等油田技术服务设备。

5. 超深水半潜式钻井平台研发与应用论文

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。

选用DP3动力定位系统,1500米水深内锚泊定位,入级CCS(中国船级社)和ABS(美国船级社)双船级。整个项目按照中国海洋石油总公司的需求和设计理念引领完成,中国海油拥有该船型自主知识产权。该平台的建成,标志着中国在海洋工程装备领域已经具备了自主研发能力和国际竞争能力。中国海洋石油首座超深水半潜式钻井平台,也就2014年曾在西沙勘探的981钻井平台,获得2014年国家科技进步特等奖。

6. 全球最先进超深水半潜式钻井平台

看是钻什么井了 如海上天然气钻井平台有几千到上万个平方。

自升式钻井平台 由平台、桩腿和升降机构组成,平台能沿桩腿升降,一般无自 海上钻井平台 航能力。1953年美国建成第一座自升式平台,这种平台对水深适应性强,工作稳定性良好,发展较快,约占移动式钻井装置总数的1/2。工作时桩腿下放插入海底,平台被抬起到离开海面的安全工作高度,并对桩腿进行预压,以保证平台遇到风暴时桩腿不致下陷。完井后平台降到海面,拔出桩腿并全部提起,整个平台浮于海面,由拖轮拖到新的井位。半潜式钻井平台 上部为工作甲板,下部为两个下船体,用支撑立柱连接。工作时下船体潜入水中,甲板处于水上安全高度,水线面积小,波浪影响小,稳定性好、自持力强、工作水深大,新发展的动力定位技术用于半潜式平台后,工作水深可达900~1200米 。半潜式与自升式钻井平台相比,优点是工作水深大,移动灵活;缺点是投资大,维持费用高,需有一套复杂的水下器具,有效使用率低于自升式钻井平台。

7. 超深水半潜式钻井平台研发与应用项目

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。

8. 中国半潜式钻井平台

海上钻井平台按运移性可分为固定式平台和移动式平台,移动式就包括了浮式钻井船等,钻井船是浮船式钻井平台,它通常是在机动船或驳船上布置钻井设备。平台是靠锚泊或动力定位系统定位。中海油这几种钻井平台都有,最具代表意义的就是海洋石油981深水半潜式钻井平台。

9. 超深水半潜式钻井平台研发与应用主要完成人

“海洋石油981”深水半潜式钻井平台,中国海油深海油气开发"五型六船"之一

10. 第六代深水半潜式钻井平台

中海油旗下中海油田服务股份有限公司自主投资建造的第六代深水半潜式钻井平台“海洋石油982”在大连成功出坞下水,标志着我国深水钻井高端装备规模化、全系列作业能力形成。

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