资源描述：
《深海半潜式钻井平台钻机配置浅析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。
1、可编辑版深海半潜式钻井平台钻机配置浅析作者：admin发表时间：2010-01-2716:52:52赵建亭(708研究所上海 200011) ]赵建亭(1978.10-),男,汉族,山东青州人,助理工程师,主要从事机械设计及研究工作。 1概述近年来,随着国际石油与天然气价格持续上涨,海上钻探作业呈迅猛的增长趋势,导致海上钻井装备供不应求。承包商看好未来的海洋油气钻探市场,纷纷投巨资向深海进军,建造新的海上钻井平台。而半潜式钻井平台性能优良,抗风浪能力强,甲板面积和装载量大,适应的水深范围大,特别适合于深海作业。由于海上油气勘探开发具有高投入、高技术和高风险的特点
2、,随着钻井平台的不断现代化,其造价及平台的日租费用总体呈增长趋势。现在一条深海半潜式钻井平台的造价在4亿美元左右,最高的达5.5亿美元;目前,作业水深超过2250m的半潜式钻井平台平均日租费用已经从21.5万美元上涨到30万美元。深海半潜式钻井平台所配置钻机设备的依据主要是钻井作业区的海洋环境条件和钻井深度以及业主的特殊要求等来确定,钻机设备的配置状况是半潜式钻井平台现代化及先进性的重要体现。深海半潜式钻井平台钻机配置关系着平台总体性能和布置方案;双联井架主辅井口作业,采用交流变频电驱动钻机以及高效而先进的钻井绞车、顶驱、泥浆泵等设备为现代深海半潜式钻井平台钻机
3、配置的重要特征。本文对此做些浅述。2深海钻井新理念2.1双联井架主辅井口钻井作业新理念的产生及应用在深海石油钻井的初期,半潜式钻井平台采用的都是单井口作业系统,即在平台上配置一套钻机用于钻井;但是,对于深海半潜式钻井平台组装、拆卸钻杆及下放、回收水下器具等作业占用钻井作业相当多的时间。因此,钻井工程师们提出了采用两套钻机系统安装于同一条深海钻井平台上的新理念,虽然平台的初投资有所增加,但是对于深海钻井作业的钻井效率的提高是显著的。在2000年2月交付使用的WestVenture半潜式钻井平台上配置了双联井架液压升降型钻机(见图1),双联井架主辅井口作业新理念在工
4、程上得到了成功应用。在2005年3月交付使用的GSF(GlobalSantaFe)公司的DevelopmentDrillerⅠ&Ⅱ第五代深海半潜式钻井平台(见图2)亦配置了主辅井口双联井架作业系统。Word完美格式可编辑版Word完美格式可编辑版双联井架主辅井口钻井作业在不同的作业工况下它可以节省21%~70%左右的时间。双联井架主辅井口作业是深海半潜式钻井平台钻井作业理念发展的一个里程碑。双联井架主辅井口钻井作业系统在进行单井作业时,可以并行组装和拆卸井下组件、钻具和管子立根还可以在开钻表层时下放套管及BOP等。在多井口水下模块作业时可以通过BOP/隔水管同时
5、进行水下作业;主钻机在通过BOP/隔水管进行钻井作业时,辅钻机可以不通过BOP/隔水管进行另一井口的表层钻井和下表层套管作业。经过适当的操作,可以将BOP在水下直接移到下一井口。X-mas树或其他模块也可以在进行钻井时同时安装。2.2井架型式的发展及配置状况半潜式钻井平台上所用的井架为海洋动态井架,它的主要功用是:安装天车、游车、顶驱、大钩等起升设备,用于下放钻具、套管、隔水管、水下器具及靠放立根等。井架的发展是以适应钻井承包商的要求而不断发展的,先期的钻井作业的水深不是很深,井架多为塔式,随着钻井作业水深的加大及钻井深度的提高,为了在井架内排放更多的钻具,必须
6、增大井架二层台的宽度,井架由原先的塔式转变为酒瓶式;深海钻井的日成本是非常巨大的,为了降低成本,就要求不断地采用创新的工艺方法来提高钻井作业的效率。在20世纪末,海洋钻井工程人员提出了双联井架钻井系统的理念,即在同一平台上配备两套钻井系统。现在深海半潜式钻井平台基本上都配置了双联井架,井架的外形是多种多样的,井架在平台上的布置位置有尾部、中央、中央偏左或偏右等多种方案,但以中央居多。现在深海半潜式钻井平台既有单井架的配置,亦有双联井架的配置,如上世纪末本世纪初建造的Bingo9000系列的“EiricRaude/LeivEiriksson”半潜式钻井平台就配置了
7、单井架系统,如图3所示;但是对于本世纪初新开工建造的深海半潜式钻井平台基本上都配置双联井架。2004年7月在韩国大宇造船海洋公司玉浦造船厂竣工的BP公司的“BPTHUNDERHORSE”号石油勘探平台上配置了双联井架,如图4所示。深海半潜式钻井平台的井架的底脚尺寸及型式已经具有很大的自由度,需要根据业主及钻井工艺的要求而量身定做。双联井架已是当今深海半潜式钻井平台的一个特别明显的标志。因此,对于即将设计及建造的深海半潜式钻井平台均应配置双联井架及相应的双井口作业系统。Word完美格式可编辑版2.3井架大钩提升载荷能力分析钻机的配置中井架的载荷能力是一个非常重要的
8、参数,井架的静载荷又称为
