第2章 海上石油平台类型
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海洋石油平台种类海洋平台是在海洋上进行作业,石油钻探与生产所需的平台,主要分钻井平台和生产平台两大类。
在钻井平台上设钻井设备,在生产平台上设采油设备。
平台与海底井口有立管相通。
呵呵,石油钻探就是民用啦,当然也可理解为战略物资储备。
但多才的美军把雷达也放到半潜式平台上了。
咱们先把军用的放在一边,海洋平台就是石油开采业向水下进军的一个产物。
最原始的海洋平台甚至不能称为海洋平台,而是湖泊平台(1891年,圣玛丽湖,俄亥俄州),结构为木质,作业水深甚至仅有1.5m。
说白了,就是给陆上井架加了一层台阶。
既然能在湖边,也能在海边嘛,到现在海洋平台已经发展成为高附加值、高科技的工业设施。
形式多种多样,且几乎每种新型的平台形式出现都是为了再更深的海区中作业。
最早出现的平台是导管架平台(Jacket),适用于浅近海。
导管架平台可以看作最原始,最直接的将钻井设备与海底连接起来的措施。
钢桩穿过导管打入海底,并由若干根导管组合成导管架。
导管架先在陆地预制好后,拖运到海上安装就位,然后顺着导管打桩,桩是打一节接一节的,最后在桩与导管之间的环形空隙里灌入水泥浆,使桩与导管连成一体固定于海底。
平台设于导管架的顶部,高于作业区的波高,具体高度须视当地的海况而定,一般大约高出4-5m,这样可避免波浪的冲击。
导管架平台的整体结构刚性大,适用于各种土质,是目前最主要的固定式平台。
但其尺度、重量随水深增加而急骤增加,所以在深水中的经济性较差。
导管架平台使用水深一般小于300m,世界上大于300m水深的导管架平台仅7座。
目前最大的导管架平台是在墨西哥湾安装的水深为610m的导管架平台。
呵呵,看到下图,你是不是就想到一个字,“笨”?典型导管架平台导管架平台还有一个缺点,就是走不动。
自从安装之日起,它就永远固定在那个经纬度上了。
如果某公司财力有限,无法同时安装多个导管架平台,这时就出现了坐底式平台。
坐底式钻井平台是早期在浅水区域作业的一种移动式钻井平台。
平台设备配置概述海洋钻机一:钻井平台分类1.固定式海上钻井平台:a:导管架式平台b:混凝土式重力平台2.可移动式钻井平台:a:沉垫式钻井平台。
b:自升式钻井平台。
c:半潜式平台二:钻机的组成1.起升系统起升系统设备是由绞车,井架,天车,游车大钩,及钢丝绳组成。
游动系统设备是由天车,游车,钢丝绳等组成。
2.旋转系统设备是由顶驱,转盘,井下工具,钻头组成。
3.泥浆循环系统设备是由泥浆泵,高低压管汇,立管,水龙带,泥浆净化系统,泥浆配置设备。
主要功用是利用泥浆和其它流体冷却钻头,冲井底带出岩屑,以利正常打钻。
4.动力驱动系统设备采用柴油机为动力,大部分钻井平台都采用交—直流电驱动。
5.控制系统设备由气控系统、机械控制和电控制系统三大部分组成。
气控系统由司钻控制阀、气动离合器、继气器、刹车气缸及其它阀件组成。
机械控制系统有手柄、踏板、杠杆及各种机械离合器。
电控制系统有变阻器、电阻器、继电器和录井仪等。
6.井架和机座钻机配有塔形井架,承载能力强,抗风稳定性好。
有高大的双层底座,上层沿下层的导轨横向移动,下层沿平台的导轨纵向移动,便于在一个井位打多口定向井。
底座下面能容纳井口装置、安装防喷器。
7.辅助设备有供气系统、供水系统及防喷设备等。
三:钻机的主要参数1.可钻最大井深:它指的是钻机具有钻井能力和下套管能力。
2.最大起重量:指钻机起升系统中大钩允许静载荷。
钻井是遇到较大载荷有以下几种情况:⑴.起下钻具操作时因钻具重量引起的动载荷。
⑵.井下不正常时,如卡钻。
⑶.下套管时,按所下套管的重量来计算。
⑷.处理套管事故时,以上提套管的拉力为计算钻机的最大起重量。
(计算方法:以套管断裂载荷80%为限)3.额定钻具重量:指的是在可钻最大井深时,所用额定尺寸的钻具重量形成的大钩静载荷。
4.绞车功率:在起升的过程中,绞车用最低速能够起升的额定钻具重量所需要的功率。
5.转盘开口直径。
钻井绞车一:钻井绞车的功用1.下钻具,下套管。
海上石油平台是什么---------------------------------------------------------------------- 海上石油平台,或称钻油平台(英语:oil platform、offshore platform、oil rig),是一个位于海上的大型的结构设施,用于钻井提取石油和天然气,并暂时储存,直到石油被运送到陆地上的炼油厂去裂解原油成为产品。
在许多情况下,该平台包含开采设施以及容纳劳动力的居住区。
根据不同的情况,该平台可以被固定到海底,可能是人工岛,或是漂浮于海上。
多个海底油井也可以连接到一个石油平台,经由管线连接。
根据不同的情况,该平台可以被固定到海底,可能是人工岛,或是漂浮于海上。
多个海底油井也可以连接到一个石油平台,经由管线连接。
种类:1、固定平台导管架式平台,用钢桩固定于海底。
钢桩穿过导管打入海底,并由若干根导管组合成导管架。
导管架先在陆地预制好后,拖运到海上安放就位,然后顺着导管打桩,最后在桩与导管之问的环形空隙里灌入水泥浆,使桩与导管连成一体固定于海底。
这种施工方式,使海上工作量减少。
平台即设于导管架的顶部,高于作业的波高,具体高度须视当地的海况而定,一般大约高出4~5米,这样可避免波浪的冲击。
桩基式的整体结构刚性大,能适用于各种土质,是目前最主要的固定式平台。
但其尺度、重量随水深增加而急骤增加,所以在深水中的经济性较差。
2、混凝土重力式平台,底部通常是巨大的混凝土基础(沉箱),用三个或四个空心的混凝土立柱支撑甲板结构。
这种平台的重量可达几十万吨,依靠自身的重量将平台固定在海底。
由于自重很大,对于制造和使用的海域有限制。
现在只有北海有大约20座混凝土重力式平台。
3、顺应塔式平台顺应塔平台和导管架平台很相似,而这均具有支撑水面设施的钢制导管架结构。
不同的是,顺应塔平台会随水流或风载荷移动,与浮式平台类似。
顺应塔通过桩固定于海底,其导管架更加窄小而具有弹性,可能包括两个或更多部分。
各类海洋油井平台概述海洋石油钻采设备是海上油气田钻井与采油所用的工具和装备,它的种类繁多包罗万象,但归纳起来大体可以分为四类:1.海洋石油钻井平台;2.海洋石油采油平台;3.水上钻井机械设备;4.水下钻井机械设备。
本文主要介绍前两类,即:海洋石油钻井平台及海洋石油采油平台。
主要分为移动式平台和固定式平台两大类。
其中按结构又可分为:(1)移动式平台:坐底式平台、自升式平台、钻井船、半潜式平台(SEMI)、张力腿式平台(TLP)、牵索塔式平台、浮式生产处理系统(FPSO)、筒状平台(SPAR)。
(2)固定式平台:导管架式平台、混凝土重力式平台、深水顺应塔式平台。
移动式平台坐底式钻井平台坐底式钻井平台又叫钻驳或插桩钻驳,适用于河流和海湾等30米以下的浅水域。
坐底式平台有两个船体,上船体又叫工作甲板,安置生活舱室和设备,通过尾郡开口借助悬臂结构钻井;下部是沉垫,其主要功能是压载以及海底支撑作用,用作钻井的基础。
两个船体间由支撑结构相连。
这种钻井装置在到达作业地点后往沉垫内注水,使其着底。
因此从稳性和结构方面看,作业水深不但有限,而且也受到海底基础(平坦及坚实程度)的制约。
所以这种平台发展缓慢。
然而我国渤海沿岸的胜利油田、大港油田和辽河油田等向海中延伸的浅海海域,潮差大而海底坡度小,对于开发这类浅海区域的石油资源,坐底式平台仍有较大的发展前途。
目前已有几座坐底式平台用于极区,它可加压载坐于海底,然后在平台中央填砂石以防止平台滑移,完成钻井后可排出压载起浮,并移至另一井位。
自升式钻井平台自升式钻井平台被设计成为驳船的模样,具有可以升降的可延伸到海底的桩腿。
虽然有些设计能使其在海深500英尺(152米)的海域工作,但通常用于海深400英尺(122米)的地方,适合于近海。
其移位时平台降至水面,桩腿升起,平台就像驳船,可由拖轮把它拖移到目的地。
到达钻井目的地后,工作时桩腿下放插入海底,平台及平台上所有的钻井设备及其他器械被抬起到离开海面的安全工作高度,并对桩腿进行预压,以保证平台遇到风暴时桩腿不致下陷。
海洋平台是在海洋上进行作业,石油钻探与生产所需的平台,主要分钻井平台和生产平台两大类。
在钻井平台上设钻井设备,在生产平台上设采油设备。
平台与海底井口有立管相通。
呵呵,石油钻探就是民用啦,当然也可理解为战略物资储备,但多才的美军把雷达也放到半潜式平台上了。
咱们先把军用的放在一边,海洋平台就是石油开采业向水下进军的一个产物。
最原始的海洋平台甚至不能称为海洋平台,而是湖泊平台(1891年,圣玛丽湖,俄亥俄州),结构为木质,作业水深甚至仅有 1.5m。
说白了,就是给陆上井架加了一层台阶。
既然能在湖边,也能在海边嘛,到现在海洋平台已经发展成为高附加值、高科技的工业设施。
形式多种多样,且几乎每种新型的平台形式出现都是为了再更深的海区中作业。
最早出现的平台是导管架平台(Jacket),适用于浅近海。
导管架平台可以看作最原始,最直接的将钻井设备与海底连接起来的措施。
钢桩穿过导管打入海底,并由若干根导管组合成导管架。
导管架先在陆地预制好后,拖运到海上安装就位,然后顺着导管打桩,桩是打一节接一节的,最后在桩与导管之间的环形空隙里灌入水泥浆,使桩与导管连成一体固定于海底。
平台设于导管架的顶部,高于作业区的波高,具体高度须视当地的海况而定,一般大约高出4-5m,这样可避免波浪的冲击。
导管架平台的整体结构刚性大,适用于各种土质,是目前最主要的固定式平台。
但其尺度、重量随水深增加而急骤增加,所以在深水中的经济性较差。
导管架平台使用水深一般小于300m,世界上大于300m水深的导管架平台仅7座。
目前最大的导管架平台是在墨西哥湾安装的水深为610m的导管架平台。
呵呵,看到下图,你是不是就想到一个字,―笨‖?典型导管架平台导管架平台还有一个缺点,就是走不动。
自从安装之日起,它就永远固定在那个经纬度上了。
如果某公司财力有限,无法同时安装多个导管架平台,这时就出现了坐底式平台。
坐底式钻井平台是早期在浅水区域作业的一种移动式钻井平台。
深海采油平台的设计及技术研究第一章概述随着石油资源的消耗,越来越多的企业将目光投向了深海,深海油气资源的开发与利用成了一项重要的任务。
然而,深海的环境异常恶劣,它的无垠情况、高压、低温、腐蚀、海浪、烈风等都给深海油田的开发带来了很大的挑战。
其中深海采油平台的设计及技术研究是保证深海油田开发稳步进行的重要保障。
第二章深海采油平台的类型深海采油平台是指用于深海油气开发的一种专门的海上设施,其类型有以下几种:1.人员居住平台(生活平台):主要用于提供住宿、食物、医疗等生活保障。
2.钻井平台(浅水平台):主要用于油井的钻探和开发。
3.生产平台:主要用于油井生产、接收油、水处理、气处理等工作。
4.连桥式平台:主要用于连接人员居住平台和生产平台,方便人员来往。
第三章深海采油平台的设计原则深海采油平台生产环节相继,海上运输不能接受常规治理时,需要进行的是无论是平台的设计还是材料的选择,都需要贴合石油开发在深海环境下的实际需求,同时确保平台的可靠性和安全性。
其原则包括:1.使用材料耐腐蚀、耐海洋环境的自防腐材料。
2.设备的布局、支撑、维护、更换及检修便捷。
3.配置设备和部件具有防震、抗风暴及防波浪的能力。
4.采用全自动化的控制系统,远程监控平台生产状况。
第四章深海采油平台的技术研究深海采油平台的技术研究是保证深海油田开发稳步进行的重要保障,包括:1.创新平台建造技术,例如采用3D打印等新技术实现平台模块化的制造。
2.革新生产技术,特别是增强油田采油率的新技术的应用。
3.加强海洋环境下设备的研发,如动态稳定性、阻力、随浪摆动以及冲击等因素。
4.推进高效、无损的施工和维护模式,预防事故和缺陷的发生。
第五章深海采油平台运营及管理深海采油平台是一项高风险的工作,其运营及管理是非常重要的,包括:1.建立完善的安全检测机制和制度,确保人员生命和财产安全。
2.提高设备和技术的持续改进的能力,确保生产的顺利与稳定。
3.制定科学的维护计划和体系,及时及精细的进行保养和维护。
各类海洋油井平台概述海洋石油钻采设备是海上油气田钻井与采油所用的工具和装备,它的种类繁多包罗万象,但归纳起来大体可以分为四类:1.海洋石油钻井平台;2.海洋石油采油平台;3.水上钻井机械设备;4.水下钻井机械设备。
本文主要介绍前两类,即:海洋石油钻井平台及海洋石油采油平台。
主要分为移动式平台和固定式平台两大类。
其中按结构又可分为:(1)移动式平台:坐底式平台、自升式平台、钻井船、半潜式平台(SEMI)、张力腿式平台(TLP)、牵索塔式平台、浮式生产处理系统(FPSO)、筒状平台(SPAR)。
(2)固定式平台:导管架式平台、混凝土重力式平台、深水顺应塔式平台。
移动式平台坐底式钻井平台坐底式钻井平台又叫钻驳或插桩钻驳,适用于河流和海湾等30米以下的浅水域。
坐底式平台有两个船体,上船体又叫工作甲板,安置生活舱室和设备,通过尾郡开口借助悬臂结构钻井;下部是沉垫,其主要功能是压载以及海底支撑作用,用作钻井的基础。
两个船体间由支撑结构相连。
这种钻井装置在到达作业地点后往沉垫内注水,使其着底。
因此从稳性和结构方面看,作业水深不但有限,而且也受到海底基础(平坦及坚实程度)的制约。
所以这种平台发展缓慢。
然而我国渤海沿岸的胜利油田、大港油田和辽河油田等向海中延伸的浅海海域,潮差大而海底坡度小,对于开发这类浅海区域的石油资源,坐底式平台仍有较大的发展前途。
目前已有几座坐底式平台用于极区,它可加压载坐于海底,然后在平台中央填砂石以防止平台滑移,完成钻井后可排出压载起浮,并移至另一井位。
自升式钻井平台自升式钻井平台被设计成为驳船的模样,具有可以升降的可延伸到海底的桩腿。
虽然有些设计能使其在海深500英尺(152米)的海域工作,但通常用于海深400英尺(122米)的地方,适合于近海。
其移位时平台降至水面,桩腿升起,平台就像驳船,可由拖轮把它拖移到目的地。
到达钻井目的地后,工作时桩腿下放插入海底,平台及平台上所有的钻井设备及其他器械被抬起到离开海面的安全工作高度,并对桩腿进行预压,以保证平台遇到风暴时桩腿不致下陷。
第二章海洋采油装备与结构第一节海上采油平台及水下采油装备海洋采油装备与海上油气集输的方式有关。
一般离岸较远的低产小油田,常将油、气分离处理后,送至油轮上运走,叫做全海式。
对于离岸较远的高产油田常通过短距离海底管线将油、气集中到采油平台,分离处理后再经海底管线送至岸上进行储运,叫做半海半陆式。
离岸较近的油田即可采用一井专线或多井一线直接通过海底管线将油、气混输到岸上进行分离及储运,叫做全陆式。
此外,近年来在深海还发展了水下采油装备。
下面分别介绍海上采油平台与水下采油装备。
一、海上采油平台(一)海上采油方式的分类1.浅海采油水深在70m以内,一般采用采油平台采油。
可分下列几种情况:(l)3~5口井的采油平台在平台上进行油气的计量,然后将油、气、水通过海底管线混输至岸上。
(2)多井(可供18口井用)的采油平台,平台上有油气分离及脱水等装置,待去气去水以后,将原油用泵通过海底管线输送到岸上。
这种平台可兼供钻生产井用。
2.深海采油水深在100m以上即需采用海底井口(水下井口),并使用一系列水下采油装备来采油,叫做水下采油法。
一般在较深水中也可采用钢管在海底集油,然后再用软管连接到海上的浮动分离储油装置上。
例如常用的单点系泊装置即使用高100m以上,直径约10m的圆柱型浮筒,上端与油气分离、储油装置连接,底部用软管连接海底集油管线。
它既能固定于一个位置上,又能随风浪摇摆。
浮筒上装有漂浮软管和尼龙系缆,还有操纵软管及系绳用的滚筒和动力转盘,通过软管用泵向油轮装油。
油轮保持迎风可绕浮筒360º旋转。
水面处浮筒周围有碰垫,以防船碰伤。
浮筒上有直升飞机坪和供应维修用的房舍,如图2-1所示。
也可在海底建立水下油罐,储存原油。
油罐是一个顶部为圆弧形的圆柱体。
用管道把压缩空气压入圆柱体内,将油罐拖运到装设地点,然后再利用压缩空气和一个临时补偿装置使罐从海面沉到海底。
图2-1 单点系泊装置(二)海上采油平台的类型海上采油平台依其制造材料分有钢质及混凝土平台,按其特点来分又有桩基式、重力式和混合式三种。
按平台的布置方案分
(1)综合式采油平台(集中型采油平台)。
将全部采油、储油设备以及生活设施都集中于一个平台上。
一般用于深海区。
(2)组合式采油平台(分散型采油平台)。
此平台具有3个独立的模块,分别用于生产、储油或给工人提供生活场所。
平台之间用栈桥连接。
按平台的作用分
(1)油气开采平台。
(2)海上油、气集输平台。
(3)海上服务平台。
按制造材料分
(1)桩基式钢质平台。
实际就是固定式钻井平台,只不过是在钻完井后将钻井设备拆除,装上采油设备,作为采油平台使用。
(2)重力式混凝土平台。
是用混凝土浇筑而成的,靠自重坐于海底。
它的基础部分和立柱都是中空的舱室,可用来储存原油。
(3)桩基混凝土混合式平台。
按平台各种特点分
(1)固定式采油平台。
固定式海上采油平台,是用桩基,沉垫基础或其它方法固定在海底面上指定位置并对其产生支承压力的结构物。
是世界上用得最早而且较为广泛的一种生产系统。
固定式平台上用来开采海上油气田的各种工艺流程和设备基本上与陆上油田相似。
固定平台生产系统包括以下几种主要形式:①刚性平台:桩基(主要是导管架)式平台开采系统、重力式平台开采系统②柔性平台张力腿式平台开采系统、绷绳塔式开采系统。
(2)浮式采油平台。
凡是海面上处于漂浮状态的采油平台。
(半潜式、油轮型采油平台)
采油平台的发展方向是张力腿平台和具有储油能力的半潜式采油平台。
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