深海半潛式鉆井平臺的總布置

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1、深海半潛式鉆井平臺的總布置深海半潛式鉆井平臺的總布置●文/中國船舶工業(yè)集團公司708研究所劉海霞隨一,總布置原則平臺總布置是一個工藝流程確立,功能區(qū)塊劃分,系統(tǒng)布置規(guī)劃,設(shè)備參數(shù)落實,結(jié)構(gòu)設(shè)計協(xié)調(diào)等綜合設(shè)計過程,是半潛式平臺總體設(shè)計的重要內(nèi)容之一,不但對平臺的作業(yè)性能有十分重要的影響,而且也是后續(xù)設(shè)計和計算的主要依據(jù).通常在方案構(gòu)思,船型,尺度,表I隔水導(dǎo)管存放形式對比技術(shù)形態(tài)等要素確定時就需對總布置做初步規(guī)劃,繪制總布置草圖,以配合運動性能,穩(wěn)性,定位能力等性能計算和總體方案的確定.在注意其構(gòu)造,用途,作業(yè)等特殊要求的同時,應(yīng)遵循以下基本原則:(1)滿足作業(yè)要求.以

2、平臺的功能目的為核心和基本出發(fā)點,合理布置鉆井設(shè)備,確保鉆井作業(yè)的可行性,便利性.(2)確保穩(wěn)性,運動性能,定位能力等技術(shù)性能,這是平臺安全運營的根本.(3)妥善考慮平臺的各部分質(zhì)量分布,注意平臺的重力平衡,合理性與施工工藝.(4)防火及防爆等安全問題至關(guān)重要,在初步規(guī)劃總布置時即要避免或降低在危險區(qū)域中布置機械,電氣等設(shè)備所引起的安全隱患和成本費用增加.(5)與主尺度,結(jié)構(gòu)形式,系統(tǒng)要求等綜合考慮.(6)注意設(shè)備維護及升級的空間,適當(dāng)為鉆井新技術(shù)的應(yīng)用(如雙梯度鉆井,欠平衡鉆井等)和平臺的功能擴展預(yù)留空間,并關(guān)注巖屑處理等環(huán)保問題.=,關(guān)鍵技術(shù)點分析1,可變載荷可變

3、載荷是深海半潛式鉆井平臺關(guān)鍵性能指標(biāo)之一,主要由平臺的作業(yè)水深,鉆井深度,方式1與方式2的重心高度差對平臺整體的影響(平臺作業(yè)狀態(tài)排水量以50000t計入):(11.93—11.1)×2700/50000=0.04m2011/5WWW.shipsources.corn造船工業(yè)43■特別關(guān)注S皿eCia-肌ention船型,主尺度所決定.可變載荷通常指甲板(含立柱)可變載荷,主要包括人員,備品,鉆井設(shè)備可變載荷(防噴器,采油樹,測井設(shè)備等),鉆具(隔水管,套管,鉆桿,油管等),鉆材(水泥,土粉,重晶石,袋裝品,泥漿).鉆井水,鹽水,基油等鉆井液及燃油,淡水均布置在下浮體

4、內(nèi),從性質(zhì)而言也屬可變載荷,但從對平臺性能的影響而言,其敏感度不如甲板可變載荷,所以一般所指的可變載荷并未計入此部分.但對于深海半潛式鉆井船,可變載荷應(yīng)包括以上各部分.可變載荷大,有利于減少供應(yīng)物資的運輸次數(shù),降低作業(yè)成本,保證連續(xù)鉆井作業(yè),提高經(jīng)濟效益.鉆井平臺的可變載荷隨作業(yè)水深和鉆井深度而增加,深海作業(yè)一次帶足鉆一口井所需的可變載荷是不現(xiàn)實的,應(yīng)根據(jù)海域環(huán)境,油田開發(fā)整體規(guī)劃,供應(yīng)船能力,平臺自持力,作業(yè)費用等確定合理的可變載荷大小,在船型尺度和總布置設(shè)計中細(xì)化可變載荷各分項的大小,布置.可變載荷的布置應(yīng)圍繞鉆井作業(yè)流程展開,以確保工藝流程順暢;注意平衡平臺重力

5、以減少調(diào)載量,降低平臺重心以提高可變載荷量或平臺穩(wěn)性儲備.常用鉆具鉆材(隔水管,套管,鉆桿,日用泥漿等),鉆井專用設(shè)備(防噴器,采油樹等)應(yīng)位于上層甲板,備用泥漿設(shè)于立柱內(nèi).原料(重晶石,土粉,水泥)可設(shè)于上層甲板或立柱內(nèi),視具體布置情況而定.鉆井水,鹽水,基油,燃油,淡水布置在下浮體內(nèi).少數(shù)平臺將隔水導(dǎo)管,套管等鉆具放在立柱內(nèi),平臺重心雖可降低,但管子處理不方便,影響作業(yè)效率,現(xiàn)在一般不取.2,雙井系統(tǒng)新一代深海半潛式鉆井平臺,應(yīng)用雙聯(lián)井架的主輔井口作業(yè)理念,在同一平臺上配備兩套鉆井系統(tǒng),主系統(tǒng)鉆井,輔系統(tǒng)接管,維修,鉆井等,以提高作業(yè)效率.主系統(tǒng)的大鉤提升能力一般

6、為2000kips(907.2t),輔系統(tǒng)的大鉤提升能力一般為1O00kips(453.6t).單井13作業(yè)時,輔系統(tǒng)可并行組裝,拆卸井下組件,鉆具和管子立根,可在開鉆表層時下放套管,防噴器等.在多井口水下模塊作業(yè)時,主鉆機通過防噴器/隔水管進行鉆井作業(yè),輔鉆機可不通過防噴器/隔水管進行另一井13的表層鉆井作業(yè)和下表層套管作業(yè).主輔井13橫向布置于平臺甲板,縱向處于平臺中心,井口橫向距約1Om,橫向位置各有不同.(1)主井13在平臺中心,輔井口位于平臺左舷,中心點運動性能最佳,有利于鉆井作業(yè).(2)主輔井口距平臺中心3m/7m或1:2,有利于大鉤載荷相應(yīng)的重力平衡.主

7、井口若偏于中心3m,垂蕩增加量較小,并不影響鉆井作業(yè).(3)主輔井口對稱布置于左右舷,對實現(xiàn)雙鉆井的平臺而言,主輔井均可獲得較好的運動性能.主輔井口的44造船I業(yè)WWW.shipsources.com2011/5表2DPS0—3兩種機艙方案對比位置還要綜合考慮輔井口的功能定位,管子堆場的布置等確定.月池(通海井)開口橫向布置,具體大小和詳細(xì)位置根據(jù)井口位置和防噴器,采油樹的下放方式等確定.3,隔水導(dǎo)管存放形式隔水導(dǎo)管的存放形式主要有3種:平放,立放,立放+平放.立放隔水導(dǎo)管可從立放狀態(tài)直接移送到井架內(nèi),平放隔水導(dǎo)管需通過輸送機從平放狀態(tài)轉(zhuǎn)為立放狀態(tài)后