海上石油钻井装置.pdf

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1、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

2、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

3、·(!’·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

4、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

5、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

6、；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$%%&左右）；大型自升式平台的桩腿存在振动问题。钻井工程新工艺、新技术与设备检修实用手册·.(.·!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!由于目前正开发的油田大部分水深均不大（一般都在!""#以内），因而自升式平台仍被广泛应用。世界各国正在使用中的自升式平台约占移动式钻井装置总数的$"%以上。我国海上钻井作业大多数也是使用自升式平台，如：“渤海四号”“渤海五号”“渤海七号”“

7、渤海八号”“渤海十号”“南海三号”“南海四号”“勘探二号”“胜利五号”“胜利六号”等自升式钻井平台。其中“渤海五号”“渤海七号”是我国自行设计建造的自升式钻井平台。&’半潜式钻井平台半潜式钻井平台是类似于坐底式平台的一种移动式钻井装置。这种平台由上层平台、立柱、下船体（浮靴）、锚泊系统等部分组成。上层平台提供作业场地以及生产和生活设施；立柱连接上层平台和下船体，提供浮力，保证平台的浮性和稳性，立柱