海上石油钻井装置.pdf

钻井工程新工艺、新技术与设备检修实用手册 ·*)( · !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 第十三章 海上石油钻井装置 第一节 海上石油钻井设备 一、海上石油钻井装置的类型 在海上油田的勘探开发过程中，不论是在勘探阶段钻勘探井，还是在开发阶 段钻生产井，均要在海上石油钻井装置（平台）上进行作业。 海上石油钻井装置（平台）的类型很多，大体上可分为固定式和移动（活动）式 两大类。 !固定式钻井装置包括：桩基（导管架）式平台和重力式平台；用于深水作业 的顺应式平台，如牵索（绷绳）塔式平台、张力腿式平台、浮力塔式平台；用于浅水 作业的人工岛。 移动式钻井装置包括坐底式钻井平台、自升式钻井平台、半潜式钻井平台 和钻井船。 各类钻井装置的结构形式在第一章第四节中已介绍过，这里不再赘述。 由于固定式钻井平台适宜在油田开发阶段钻生产井，而后作为采油平台使 用，且有储油、系泊等多种功用，所以将其放在第五章中讲述。本章只介绍移动式 钻井装置。 二、海上移动式钻井装置的特点 ! 坐底式钻井平台 坐底式钻井平台是一种由沉垫（浮箱）、立柱、上层平台（甲板）和抗滑桩等部 分组成的移动式平台。坐底式钻井平台工作时，先由拖轮将其拖至井位，然后灌 水下沉，沉垫坐底后，打好抗滑桩，就可钻井作业。由于坐底式平台甲板高度固 定，其工作水深较浅（一般为# $ %’），因而适宜在极浅海区打探井。这种平台钻 ·(!’ · 第十三章 海上石油钻井装置 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 井时有沉垫坐在海底，只要海底土壤密实、平坦无严重冲刷，是比较稳定的，另外 平台上设有抗滑桩，可提高平台的坐底稳定性。 坐底式钻井平台的优点是能提供稳定的钻井场地，移动性能好，而且改装后 可作为采油平台、储油平台、生活与动力平台等。缺点是上层平台高度固定，不能 调节，工作水深有限；拖航时阻力大；当海底冲刷严重时，钻井易移位，需要采取防 滑移、防冲刷及防淘空等措施。 我国现有自行设计建造的“胜利二号”、“胜利三号”和从国外购进、国内改装 的“胜利四号”等坐底式钻井平台，仍用于海上作业。 ! 自升式钻井平台 自升式钻井平台是一种由驳船形船体（上层平台）和数根能够升降的桩腿（带 沉垫或不带沉垫）组成的移动式平台。 自升式钻井平台工作时，先由拖轮拖至井位，抛锚定位，通过桩腿升降装置 （机构）将桩腿插入海底，进行预压后，再用升降装置把船体上升到海面以上一定 高度，便可钻井。完成一个井位的钻井作业后，船体降至海面，拔起桩腿并将其升 至拖航位置，整座平台便可用拖轮拖到新井位。为适应不同的工作水深，需由升 降装置完成升降船和升降桩的工作，在着底作业时，应保持平台位置固定；在拖航 时，应保持桩腿位置固定。整个升降装置系统包括动力系统、船体升降机械、桩腿 的升降结构和固桩结构。升降装置目前常用的有气动、液压和电动齿轮齿条# 种 传动方式。通常桁架桩腿采用电动齿轮齿条传动方式，圆形或方形管柱桩腿采用 气动或液压方式。 自升式钻井平台主要用于打探井，也可用于打生产井和作为早期生产中的钻 采平台，而且可进行修井作业。 自升式钻井平台工作时靠其桩腿支撑站立在海底，因而能够提供稳定的钻井 场地。它适用于不同的海底土壤条件和百米的水深范围。这种钻井平台具有机 动灵活，移动性能好的特点。另外不带沉垫的自升式平台用钢量较少，造价较低， 便于建造。 自升式钻井平台的缺点是：拖航较困难，在拖航时抵御风暴袭击的能力差；平 台定位或离位时操作复杂，且对波浪很敏感；由于带沉垫的自升式平台受海底冲 刷而使基础破坏，容易造成整个装置的滑移；当工作水深加大时，桩腿的长度、截 面尺寸、重量均将迅速增大，同时使平台在拖航状态和工作状态的稳定性变差，因 而不适于在水深大的海区工作（一般最大工作水深在 $%% 左右）；大型自升式平 台的桩腿存在振动问题。 钻井工程新工艺、新技术与设备检修实用手册 ·.(. ·