第七章 海洋石油钻井设备.ppt

第七章 海洋石油钻井设备 第一节 海洋石油钻井平台 一、海洋石油钻井平台的组成 （1）动力设备 （2）钻井设备 （3）固井设备 （4）试油设备 （5）起重与锚泊设备 （6）平台与船体结构 （7）其他设备 二 、 海洋石油钻井设备的特殊问题 1、船体定位问题 2、升沉运动补偿问题 3、装设水下设备问题 4、防腐问题 三、海洋钻井平台的分类 1、固定钻井平台 定义：在海上安装定位后不能移动的平台。 2、移动式钻井平台 定义：完成钻井作业后可以移走的平台。 四、海洋钻井平台的结构及特点 1、固定式钻井平台的分类 （1）桩基导管架式平台 （2）重力式平台 （3）绷绳塔式平台 （4）张力腿式平台 可看作一种垂直锚系的半潜式平台。 2、移动式钻井平台的分类 （1）坐底式平台 （2）自升式平台 （3）半潜式平台 （4）步行式平台 （1）导管架固定平台的结构组成及特点 导管架：由数根导管和连接导管的纵横、倾斜杆系所组成的空间框架结构。 它是平台的支撑部分，是整个平台的关键组件。 桩柱的作用是将导管架与海底固定在一起。 顶部设施简称为甲板，它主要由甲板构架、甲板模块组成。其作用是安放钻井模块、采油模块和生活模块。 优点：稳定性好、海面气象条件对钻井作业影响小。 缺点：不能移运、造价高，适用于水深有限的情况下，其成本将随水深而急剧增加。 什么叫弦杆和撑杆？什么叫简单管节点？常见有那几种类型？ 1）在管节点结构中，较大直径的杆称为弦杆，较小直径的杆称为撑杆。 2）简单管节点是指支撑（支管）间不搭接，不用节点板、隔板或筋板等加强措施与弦杆（主管）连接的节点。 3）常见的有T型、Y型、K型、TK型和交叉型。 导管架固定式平台 （1）坐底式钻井平台的结构组成及特点 它是一种具有沉淀（浮箱）的移动平台，上部工作平台靠管柱支撑在沉垫（浮箱）上，总高度大于水深，它由沉垫、工作平台、中间支撑三部分组成。沉垫又称为浮箱，其中装有充水和排水的水泵，利用冲水排气和排水充气的沉浮原理控制工作台的沉降和上升。 优点：钻井时固定牢靠、完井后搬运灵活。 缺点：工作平台高度恒定不能调节；工作平台面积不能过大，否则不易拖运；工作水深较浅，一般为20~30m。 坐 底 式 钻 井 平 台 （2）自升式钻井平台的结构及特点 它是一种具有自行升降桩腿，并靠桩腿插入海底而稳定地坐于海底的平台，主要由桩腿和工作平台两部分组成。 优点：对水深适应性强、稳定性好。 缺点：工作水深受桩腿的限制，不适合深水，在拖航时易受风暴袭击而受到破坏。 自 升 式 钻 井 平 台 自 升 式 钻 井 平 台工 作 示 意 图  （3）半潜式钻井平台的结构及特点 半潜式钻井平台的结构类似于坐底式钻井平台，当水深较浅时，半潜式平台的沉垫（浮箱）直接坐于海底，这时将它用作坐底式钻井平台。当工作水深较大时，平台漂浮于海水中，相当于钻井浮船。它主要由沉垫、工作平台和支柱三部分组成。 优点：稳定性较好，移运灵活，适用水深较深。 缺点：造价较高。 半 潜 式 钻 井 平 台 （4）步行式钻井平台的结构及特点 它是我国自行设计、世界上独一无二的钻井平台。它既可以在“ 极浅海”或“潮间带”行走，又能在深水中拖航，属两栖钻井平台。步行时步长为12m，是专为我国极浅海和滩海地区的石油勘探而设计的。它是由内船体、外船体、步行机械与液压控制系统组成。 适用于水深为0~6.8m的浅水、及潮间带,运移性好,即能自行又能拖行;步行速度较慢(50~60m/h);使用受作业区地质条件的限制,作业区的海底应为泥砂质软土,坡度小于1/2000;结构较复杂。原理：内外船体坐于海底，支撑整个平台，4个顶升油缸将内外船体顶起，由两个牵引油缸拉着外船体沿着内外船体的轨道运行1个步长。 我国独立研发的步行式钻井平台 平台俯视图 （3）浮式钻井船的结构及特点 它可利用改装的普通轮船或专门设计的船体作为工作平台，船体主要用钢材制成，也有用钢筋混凝土制成的。后者节约金属且耐腐蚀，但要用预应力钢筋混凝土，以保证其强度、抗冲击及抗震能力。主要由船体和定位设备两部分组成。 优点：移运灵活、停泊方便、适用水深大。 缺点：稳定性差、受海上气象条件影响大。 船舶专用设备 现代船舶推进装置可分为五大类： （1）柴油机推进装置（最常见） （2）汽轮机推进装置 （3）燃气轮机推进装置 （4）联合推进装置 （5）核动力推进装置 柴油推进装置主要有四种形式： （1）直接传动推进装置（最基本） （2）齿轮传动推进装