5-难怪钻井平台在海上稳如泰山,原来全靠这条链子!
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2024年海上石油钻井平台市场需求分析引言随着全球能源需求的不断增长,海上石油钻井平台作为获取海洋油气资源的重要工具,正逐渐成为石油行业发展的热点。
本文将对海上石油钻井平台市场需求进行分析,并提出相关建议。
市场概述海上石油钻井平台市场是一个巨大的潜力市场。
随着全球石油储量的逐渐减少,油气资源的开采日益艰难,企业转向海洋油气资源的勘探与开发成为必然趋势。
海上石油钻井平台作为进行海洋石油钻探的核心设备,其需求将持续增长。
市场驱动因素海上石油钻井平台市场的需求受到多个因素的驱动。
1. 能源需求的增长随着全球能源需求的不断增长,海上石油钻井平台作为获取海洋油气资源的主要方式之一,其需求将随之增长。
2. 油气资源的枯竭随着陆地油气资源的逐渐枯竭,企业需要转向海洋油气资源的开发。
而海上石油钻井平台作为进行海洋石油钻探的核心设备,需求将随之增加。
3. 新兴市场的崛起随着新兴市场经济的发展,对能源的需求呈现出快速增长的态势。
这些新兴市场作为海上石油钻井平台的潜在客户,将推动其市场需求的增长。
市场前景海上石油钻井平台市场具有非常广阔的前景。
1. 市场规模的扩大随着全球能源需求的持续增长,海上石油钻井平台市场将继续扩大。
据市场研究机构预测,未来几年该市场的年复合增长率将保持在较高水平。
2. 技术进步的推动随着科技的不断进步,海上石油钻井平台的技术将不断提高,提高钻探效率和资源开采量。
这将进一步推动市场需求的增长。
3. 新兴市场的发展新兴市场对能源的需求将不断增长,这将为海上石油钻井平台市场带来新的增长点。
这些市场的发展潜力巨大,将成为该市场的重要推动力。
市场竞争态势海上石油钻井平台市场竞争激烈,主要竞争者包括国内外众多知名企业。
1. 国内企业竞争力国内企业在海上石油钻井平台市场中竞争力不断增强。
这些企业凭借技术优势、成熟的供应链和良好的服务体系,成功获得一定市场份额。
2. 国际企业竞争力国际企业在海上石油钻井平台市场中也具有较强的竞争力。
关于海洋钻井平台..................................................................................................... - 5 -关于海洋钻井平台(1)............................................................................................ - 5 -海洋钻井平台的现状 .. (5)关于海洋钻井平台(2)............................................................................................ - 5 -海洋钻井平台的发展史 . (5)关于海洋钻井平台(3)............................................................................................ - 6 -半潜式平台系统 . (6)关于海洋钻井平台(4)............................................................................................ - 7 -压载系统. (7)关于海洋钻井平台(5)............................................................................................ - 8 -消防系统. (8)海洋钻井平台(6)................................................................................................. - 10 -舱底水系统. (10)关于海洋钻井平台(7).......................................................................................... - 11 -海水冷却系统 (11)关于海洋钻井平台(8).......................................................................................... - 12 -淡水冷却系统 (13)关于海洋钻井平台(9).......................................................................................... - 13 -燃油系统.. (13)关于海洋钻井平台(10)........................................................................................ - 14 -润滑油系统L UB. OIL SYTEM. . (14)关于海洋钻井平台(11)........................................................................................ - 15 -主机排烟系统E NGINE EXHAUST SYSTEM (15)关于海洋钻井平台(12)........................................................................................ - 16 -废油系统,WASTE OIL AND SLUDGE SYSTEM (16)关于海洋钻井平台(13) .......................................................................................... - 16 -透气溢流系统VENT AND OVERFLOW SYSTEM, .. (16)关于海洋钻井平台(14)........................................................................................ - 17 -测深系统SOUNDING SYSTEM.. (17)关于海洋钻井平台(15)........................................................................................ - 17 -起动空气系统,STARTING AIR SYSTEM (17)平台压缩空气系统 (18)关于海洋钻井平台(17) .......................................................................................... - 19 -饮用水系统,POTABLE WATER SYSTEM. .. (19)关于海洋钻井平台(18)........................................................................................ - 20 -淡水系统.. (20)关于海洋钻井平台(19)........................................................................................ - 20 -生活水排放系统SANITARY DISCHAREGE SYSTEM .. (20)关于海洋钻井平台(20)........................................................................................ - 20 -盐水系统,BRINE SYSTEM (20)关于海洋钻井平台(21)........................................................................................ - 21 -基油系统,BASE OIL SYSTEM 。
海洋钻井平台工作原理
海洋钻井平台是一种用于在海底进行钻探和开采油气资源的设备。
它的工作原
理主要包括平台定位、钻井操作和油气生产三个主要环节。
首先,海洋钻井平台的工作原理之一是平台定位。
在进行钻井作业之前,钻井
平台需要准确地定位到目标区域。
这通常通过使用全球定位系统(GPS)和其他定
位技术来实现。
平台定位的准确性对于后续的钻井操作至关重要,因为只有在正确的位置上才能进行准确的钻井作业。
其次,钻井操作是海洋钻井平台的核心工作原理之一。
一旦平台定位完成,钻
井设备就会被安装并开始进行钻井作业。
这通常包括使用钻井管和钻头来钻入海底,并通过旋转和推压的方式将钻头钻入地下岩石层。
钻井操作的成功与否直接影响着后续的油气开采效果,因此需要高度的技术和操作精度。
最后,一旦油气资源被发现并开采成功,海洋钻井平台就需要进行油气生产。
这包括将油气从海底输送至平台上,并进行处理和储存。
油气生产的过程需要考虑到海洋环境的复杂性和变化性,因此平台需要具备强大的生产能力和应对海洋环境变化的能力。
总的来说,海洋钻井平台的工作原理主要包括平台定位、钻井操作和油气生产
三个主要环节。
这些环节相互关联,需要高度的技术和操作精度来保证钻井作业的顺利进行和油气资源的有效开采。
海洋钻井平台作为一种重要的海洋工程设备,在油气资源开发中具有重要的作用和地位。
海洋钻井平台组成及功能海洋钻井平台是海洋石油勘探开发的重要设施,由于具备在海洋环境中进行钻探、采收石油天然气等功能,能够满足海上石油勘探、开发和利用的需要。
海洋钻井平台通常由一系列的设施组成,包括主体结构、钻井设备、完井设备、生产设备等。
下面将详细介绍海洋钻井平台主要组成部分及其功能。
1.主体结构主体结构是海洋钻井平台的核心组成部分,它通常是由钢制桩腿、钢制井架、上层建筑等构成。
主体结构具有承载平台负荷、提供基本稳定性等重要功能,能够抵御海洋环境中的风浪、潮流等外力作用。
钢制桩腿是平台的支撑结构,通过桩腿与海床连接,确保平台的固定和稳定。
钢制井架则用于安装钻井设备、完井设备等,提供钻井作业的基础。
上层建筑则提供生活区、办公区等功能,满足工作人员的日常需要。
2.钻井设备钻井设备是海洋钻井平台进行钻井作业的重要设备,通常包括钻台、井架、定向钻井系统、液压系统、电力系统等。
钻台是钻井作业的工作台面,上面安装有旋转设备、钻杆操纵设备等,用于控制钻井方向、进行钻井作业。
定向钻井系统是指通过特殊设备和技术,使钻井孔呈现所需的方向和倾角。
液压系统用于提供动力,例如驱动钻具旋转、提升钻井液等。
电力系统则提供电力支持,保证钻井设备和相关系统的运行。
3.完井设备完井设备是用于进行油气井完井、生产和维护的设备,包括套管和井下设备、人工举升设备等。
套管是井壁的保护层,用于固定井壁、控制井场压力以及防止井壁坍塌等。
井下设备包括油管、尾管、油管卡头等,用于运输油气、进行油气的控制和分布。
人工举升设备则用于提升下井人员、设备和物资,保障井场的正常作业。
4.生产设备生产设备是用于进行油气生产的设备,包括油气分离设备、油气储存设备、油气处理设备等。
油气分离设备用于将油气与水和沉淀物进行分离,提高油气品质。
油气储存设备用于存储生产的油气,以便进行后续加工和输送。
油气处理设备则用于进行油气的净化和脱硫等处理,以满足销售和使用的要求。
锚索打钻原理锚索打钻原理指的是在海洋平台施工中,为了将平台牢固地固定在海底,需要使用大型钢制锚索将平台固定在地面上。
锚索打钻原理是指在锚入海底之前,需要打出一定深度的井,将钢制锚索放入井中,然后填充特制的混凝土固定锚索,从而固定海洋平台,使其不会被海浪或海潮冲走。
这种原理在海上油田、海上风电等领域得到广泛应用。
现在我们就着重谈一下这种原理的实现过程以及其重要性。
一、具体实现过程锚索打钻原理的实现过程可以分为以下几个步骤。
1.地质勘探在海洋平台建设之前,需要进行海底地质勘探,确定海底的地质情况,包括土壤层、水文环境、海流状况等等。
只有了解了这些条件后,才能为锚索打钻提供准确的指导。
2.确定井位在确定了地质勘探的结果后,需要根据海底情况确定井位。
井位需要考虑到自然环境、航道运输等因素,以确保井位不受外界干扰。
3.井设计井的设计需要涵盖深度、直径、倾斜度、井套管等一系列因素。
需要根据锚索的尺寸及使用环境等因素综合考虑工程设计和其他要求,再进行科学而合适的设计。
4.打钻打钻时需要注意力度和速度的控制,以确保达到预定深度和距离的要求。
在深度达到预定的情况下,需要在井底位置留出一定间隙,以便后续将锚索放入井中。
5.抽排泥浆打完井之后,需要用抽泵将井中的泥浆抽取,清洗干净井内环境,为后续放置锚索做准备。
6.放置锚索完成井的设计和打钻工程后,需要将锚索放入井中。
锚索打成环形,并在环的下方佩戴一定的球形重物。
这个重物可以增加锚链在海床上的摩擦力,并降低锚链的倾斜。
然后,将井中填充一定深度的特制混凝土,确保所有材料嵌入海床并牢固固定。
7.固定平台完成以上所有步骤后,就可以将平台中央的起动器钩住锚链,并固定在起动器上。
这样可以确保海洋平台稳定固定在地面上,并绝不会被海浪或海潮冲走。
二、锚索打钻原理的重要性1.海洋建设必需锚索打钻原理是确保海上设施稳固的关键因素。
在无锚索的情况下,海洋平台可能会向海由于海浪或海潮的冲击而漂移,造成油气泄漏、机器设备损坏等严重损失。
屹立深海的中国力量:海洋石油981钻井平台全解读集高精尖技术于一身据中海油方面提供的资料,世界范围内,类似“海洋石油981”的平台大约有17到18艘。
中海油深水钻井船工程项目组项目副总经理粟京表示,论综合能力,“海洋石油981”可以处于前三。
“海洋石油981”整合了全球一流的设计理念、一流的技术和装备,因此它集“高精尖”技术于一身,其中尤以六大“世界之最”最为典型。
“海洋石油981”之所以能在海上风浪较大的深水区保持不动又准确无误地打井,是因为它首次采用动力定位和锚泊定位的组合定位系统。
简单说,就是在1500米水深海区,用抛锚方式固定平台;在3000米水深海区,抛锚鞭长莫及,就采用动力定位,即在精确计算的基础上,靠8个推进器的反作用力抵消风、浪、流等对船体的作用力,达到平衡定位目的。
这样二位一体的组合定位,国际上没有先例。
该系统让“海洋石油981”成为惊涛骇浪中的“定海神针”,确保平台全天候作业。
“海洋石油981”的中控室,相当于整个钻井平台的“大脑”。
动力定位师靠操作中控室里一排排的按钮将自重为3.1万吨、可变载荷9000吨的“海洋石油981”航行定位,可以保证游离但不偏离一米。
“海洋石油981”最关键的部件之一,便是位于船体最下方,分列4个角落的8个螺旋桨。
在电脑控制系统精确的分析计算下,螺旋桨各方位恰当运转,才使得钻井平台不会“随波逐流”。
即使任何两个螺旋桨失效,平台也会在其它螺旋桨的“借力补力”下,正常运转。
此外,“海洋石油981”首次采用南海200年一遇的风浪参数对平台的总强度和稳性进行校核,平台可以在南海恶劣海况条件下高效安全作业;又如,“海洋石油981”上首次成功研发的世界顶级超高强度R5级锚链,在不增加重量的基础上比R4级增加了100多吨的拉力,平台在调试中曾遇到两次风力超过15级强台风的袭击,抛锚状态下的平台稳若磐石,没有位移,R5锚链起了关键性的作用。
“海洋石油981”还首次采用最先进的本质安全型水下防喷器系统,可预防类似墨西哥湾重大漏油灾难的发生。
在海上钻井平台上生活是什么样的体验我把家建在海上,那冰蓝色的液体,注定了我一生的漂泊。
--安徒生作为一名海洋石油钻井工程师,这基本上算是一个隐藏职业吧。
是吧,或许你听都没听说过。
我们在海洋上立足,靠的是海洋钻井平台,这是一个神奇得地方,她一直挂着孤傲面纱。
她很高傲,不是你想上就能上的,她很霸气,不是想来就能来想走就能走的。
毕竟隔海相望,你一脸茫然,一眼望不到边,我在这头,陆地在那头。
(多图预警!图片均为作者拍摄。
)说起我们的工作体验。
可能你不知道我们是坐直升机上下班的。
你也不知道在360°海景房看海看到吐的是什么感觉。
你或许都没敢尝试过一个月或者更长时间脱离手机。
或许你看过去年上映的电影《深海浩劫》。
这部电影我们是当安全教育片来看的,由此可以看得出电影中的情节多贴近我们的生活,里面的情节让感到我很熟悉,当然除了爆炸。
如果你想一个月脱离手机,钻井平台绝对是一个好去处。
如果你想吃一个月的自助餐,钻井平台绝对是一个好去处。
如果你想脱离城市的雾霾、无聊的广告电视剧、脱离明星咨询与新闻联播、脱离身边的烦人精,钻井平台绝对是一个好去处。
不妨我在这里做出一个提问,如果有机会能长时间的面对大海。
试想当你看着大海,你会想些什么?你会想些什么呢?一、从陆地到海上毕业后我做了3年的现场工程师,一般就是派到海上钻井平台上干活。
去过渤海、东海、黄海等海域,对中海油、中石油、中石化的钻井工程都做过技术支持工作。
渤海是去的比较多的海域,比较遗憾的是没有去过南海。
我记得去年考驾照的时候一个姐姐问我是不是挖油的。
我眯瞪了一下才反应过来说:“我们这叫钻井。
”其实想想专业词汇用多了也没什么好处。
我就是挖油的,钻井平台也是挖油的。
但是我们会挖个几千米吧,而且一般不是你印象中的那种倒过来的烟囱一般垂直的井。
每口井的轨迹是固定的,一般是L型的,如图。
就像从海平面射一个有着弯曲轨迹的箭,这个箭得中预计的靶点,不然就成为不合格井。
(源自网络)我刚入职的时候就听说,渤海已经被打成筛子了。
高速钢丝绳在海上石油钻井平台中的应用引言:随着全球能源需求的不断增长,海上石油钻井平台在海洋石油勘探和开发中发挥着重要的作用。
而作为石油钻井平台上不可或缺的重要部件之一,高速钢丝绳在其中扮演着重要的角色。
本文将对高速钢丝绳在海上石油钻井平台中的应用进行详细的介绍。
一、高速钢丝绳在海上石油钻井平台中的作用高速钢丝绳作为石油钻井平台上应用最广泛的钢丝绳之一,具备着很强的承载能力和耐磨性,能够承受高压、高温和极端海洋环境的要求。
其主要在以下几个方面发挥作用:1. 提供钻井设备悬挂支撑:高速钢丝绳作为一种高强度的钢绳,可以提供稳固的悬挂支撑,将钻机及相关设备吊升打下海底,保障钻井过程的顺利进行。
2. 运输和安全:高速钢丝绳还可以用于起重提升设备,如油泵压井设备、钻铣头等的运输。
此外,它还能够应用于石油钻井平台的锚定和牵引工作,确保平台的稳定性和安全性。
3. 钻井操作中的操作环节:高速钢丝绳可以用于作为驱动钻井液回收系统的钻井泵,为钻井过程提供必要的动力。
4. 钻井管道连接和提升:高速钢丝绳还可以用于连接钻杆和钻铤,将地下油气通过钻井过程中的管道提升至平台上。
同时,高速钢丝绳也可以用于提升石油钻井平台上的设备和供应物资,促进生产效率的提高。
二、高速钢丝绳的优势与特点1. 高强度和耐久性:高速钢丝绳由多股细钢丝拧合而成,它的疲劳寿命较长,能够承受较大的张力、冲击及摩擦力。
此外,它还具备足够的弹性,可以在海上环境中快速适应动态变化的情况。
2. 良好的耐腐蚀性:由于海洋环境的特殊性,高速钢丝绳需要具备良好的耐腐蚀性。
它经过了防腐蚀处理,可以有效抵御盐水和硫化物等海洋环境中的腐蚀,保证了在恶劣环境下的长期可靠使用。
3. 灵活性和易于操作:高速钢丝绳由于其较小的自重和灵活性,使得在石油钻井平台上的安装、维护和替换更加便捷和高效。
4. 特殊结构设计:针对钻井平台的特殊要求,高速钢丝绳还采用了特殊的结构设计,例如增强防扭性能和降低振动的设计,以提高石油钻井平台的稳定性和安全性。
2024年海上钻井平台市场需求分析引言随着全球石油需求的不断增长,深水和超深水油田的开发成为了石油行业的重要方向。
而海上钻井平台作为深水和超深水开发的核心设施,受到了广泛的关注。
本文将对海上钻井平台市场需求进行分析,探讨未来几年海上钻井平台市场的发展趋势。
主要市场需求分析1. 深水和超深水油田的开发需求深水和超深水油田具有巨大的潜力,但是其开发难度较大,需要大型的海上钻井平台进行作业。
随着技术的进步和成本的下降,深水和超深水油田的开发逐渐成为可能。
因此,海上钻井平台市场将受益于深水和超深水油田开发的增长。
2. 石油资源枯竭的陆上油田转型需求随着陆上油田石油资源的逐渐枯竭,石油公司开始将目光转向海上油田。
为了开发海上油田,海上钻井平台成为必备设施。
这种转型需求将推动海上钻井平台市场的增长。
3. 深度水平钻井技术的应用需求深度水平钻井技术可以提高油田的采收率,减少浪费。
这种技术需要大型的海上钻井平台进行作业。
随着油田开发技术的不断进步,深度水平钻井技术的应用需求将推动海上钻井平台市场的增长。
4. 钻井市场竞争的需求当前海上钻井平台市场竞争激烈,石油公司为了降低成本,更倾向于选择高效、安全、节能的海上钻井平台。
因此,海上钻井平台市场需要不断创新,提供更先进的设备和技术,以满足市场需求。
市场发展趋势1. 技术创新与升级随着技术的不断创新和成熟,海上钻井平台将会迎来更先进的设备和技术。
例如,智能化钻井系统的应用将提高钻井效率,减少操作人员的风险。
此外,新型钻井船和半潜式钻井平台的推出将进一步提升市场需求。
2. 地区市场的快速发展亚太地区的海上钻井平台市场将经历快速发展,主要受益于中国、印度和东南亚国家对石油资源的追求。
同时,北美市场也将保持强劲增长,受益于深水湾流油田的开发。
3. 环保意识的提高随着环保意识的提高,石油公司对环保设备和技术的需求增加。
未来的海上钻井平台将更注重环保方面的考虑,例如减少废水排放、噪音污染和油气泄漏的风险。
海上钻井平台为何能在海里蹲下和站立?涨姿势了作者| 一闻,钢铁行业研究人员在海洋油气资源开发中,有一种设备可谓功不可没,那就是海上钻井平台。
其中,自升式平台因为可以在200米深度以内的海域灵活地蹲下和站立,成为应用最为广泛的平台。
我们都知道,海洋环境十分复杂,十几级的大风是家常便饭,更不用提海啸、海水腐蚀等问题,那么,这些动辄几千吨重的海上巨无霸究竟是如何在海上屹立不倒的?(一)可伸缩的桩腿:自升式钻井平台灵活性的关键通俗地说,自升式海洋平台就是具备自升能力的功能性平台,它通过一定长度的、可以自行升降的桩腿来实现高度的变化,以适应不同作业水深的要求。
平台一般由钻井模块、船体模块、抬升模块三部分组成,其中钻井模块由各种作业机械组成,船体模块类似于驳船,用于承载机械和生活设施,抬升模块主要负责平台的升降,核心部件就是桩腿。
(自升式海洋平台的组成)自升式海洋平台在进行钻井作业时,平台首先把桩腿下放至海底并进行预压,然后船体沿桩腿升高到距离海面一定高度,保证作业不受各种海况条件的影响;作业结束需要移动时,船体沿桩腿降至海面,然后桩腿升起,平台就变身为一艘驳船,可以自己航行或通过拖船拖到新的位置进行作业。
(自升式海洋平台工作步骤)由于用钢少、造价低,且在各种海况下都能平稳地进行钻井作业,自升式海洋平台具备了其他平台不可比拟的优势。
(二)齿条:为海洋平台爬升架起200米“长梯”自升式海洋平台升降由一整套升降系统完成,目前使用最多的是齿轮齿条式升降装置。
(自升式海洋平台桩腿中的齿条)所谓齿轮齿条式升降装置,就是在海洋平台的每根桩腿上设置两根齿条,对应于每根齿条上设置若干成对的小齿轮,动力通过桩边马达驱动齿轮减速箱,然后传递给与齿条啮合的小齿轮,从而带动平台升降。
相较顶升液压缸式等升降装置,齿轮齿条式可以实现连续升降,速度快,而且操作灵活。
在环境条件恶劣的海洋中,平台升降快、所需时间短,就意味着平台更安全,而且时间越短,平台就位费用就越低。
大海中央的“ 移动城堡”作者:李建禄龚思荥吴保辛来源:《百科探秘·海底世界》2024年第05期同学们,你们知道吗?地球表面的海洋是一个巨大的宝藏,里面藏着丰富的石油和天然气资源。
石油和天然气对我们的生活非常重要,不但是汽车、飞机运行的动力来源,还可以用来制造塑料、颜料、药品等。
那么,大海中的石油是如何开采的呢?原来,为了开采石油,我国的工程师在大海深处建成了一座巨大的“城堡”。
它全身由钢铁打造,虽然像轮船一样漂浮在海面上,但又像堡垒一样稳稳地待在大海里。
这座“城堡”可以向海底伸出长长的钻杆,在海底钻出近一万米的深井,其深度比珠穆朗玛峰的海拔还要高!这座神秘又神奇的“城堡”,到底是什么呢?它就是“海洋石油982”,是一座深水半潜式钻井平台。
下面就让我们一起走进“海洋石油982”,探秘这座大海中央的钢铁“移动城堡”,体验海洋石油钻井作业吧!首先,我们要乘坐直升机,在天上飞1 个小时左右到达“海洋石油982”的上空。
从上空俯瞰,这座“城堡”静静地矗立在大海中央,乍一看,好似一只海龟趴在海面上,背上“长”着各种各样的石油钻井设备。
与大家想象的“站”在海底不同,“海洋石油982”作为半潜式平台,其实是漂浮在海面上的。
它的四条桩腿,稳稳地站立在两个巨大的浮箱上面,排水量能达到40849 吨,相当于一艘中型航空母艦的排水量!“海洋石油982”的抗风能力能达到16 级,即使在10 级风的情况下仍然可以正常作业。
不仅如此,这个大家伙还配备了世界上最先进的DP3 动力定位系统,能从北斗卫星获得实时的定位数据,自动修正平台的角度和方位,以便我们能精准锁定勘探位置。
作业完成后,这座“城堡”还能在大海里航行,前往下一个作业地点。
随着直升机缓缓降落到钻井平台上的飞机甲板,我们就正式进入“海洋石油982”了。
进入“海洋石油982”,我们第一眼看到的就是井架这个“擎天柱”了。
井架下面,就是我们钻井平台的核心区域——钻台。
半潜式钻井平台固定的原理
半潜式钻井平台(Semi-Submersible Drilling Rig)是一种在海上进行钻井作业的浮式平台。
其固定原理是通过使用球ast(吊索系统)和锚链来保持平台在水面上的位置稳定。
半潜式钻井平台的船体结构通常由两个或多个主要浮箱组成,这些浮箱具有足够的浮力来支撑整个平台的重量。
浮箱下方有大型水球ast,这些水球ast通常附有吊索系统,用于调整平台的位置和姿态。
在平台部署时,浮箱会被部分浸入水中,以增加平台的稳定性。
吊索系统将连接到球ast上的锚链上。
锚链会相对于平台下沉,以提供稳定性,同时允许平台在水面上进行垂直运动。
通过调整水球ast的充气或排气量,可以控制平台的浮力,从而调整平台的位置。
如果需要移动平台,可以调整吊索系统的长度,改变锚链的张力,并使用拖船或推进器来改变平台的位置。
在钻井作业期间,半潜式钻井平台会通过电池维持位置的稳定,同时利用定位系统和船舶动力来抵消海流和风力的作用。
总而言之,半潜式钻井平台通过球ast和锚链来固定在水面上的位置,以保持平台的稳定性和安全。
这种设计使得平台能够在恶劣的海洋环境下进行钻井作业。
随着人类对油气资源开发利用的深化,油气勘探开发从陆地转入海洋。
因此,钻井工程作业也必须在浩瀚的海洋中进行。
在海上进行油气钻井施工时,几百吨重的钻机要有足够的支撑和放置的空间,同时还要有钻井人员生活居住的地方,海上石油钻井平台就担负起了这一重任。
由于海上气候的多变、海上风浪和海底暗流的破坏,海上钻井装置的稳定性和安全性更显重要。
目前的海上石油钻井平台可分为固定式和移动式两种。
固定式钻井平台大都建在浅水中,它是借助导管架固定在海底而高出海面不再移动的装置,平台上面铺设甲板用于放置钻井设备。
支撑固定平台的桩腿是直接打入海底的,所以,钻井平台的稳定性好,但因平台不能移动,故钻井的成本较高。
为解决平台的移动性和深海钻井问题,又出现了多种移动式钻井平台,主要包括:坐底式钻井平台、自升式钻井平台、钻井浮船和半潜式钻井平台。
坐底式钻井平台又称沉浮式或沉底式钻井平台,其上部和固定式钻井平台类似,其下部则是由若干个浮筒或浮箱组成的桁架结构,充水后,使钻井平台下沉坐于海底并处于工作状态,排水后,使钻井平台上浮可进行拖航和移位。
坐底式钻井平台多用于水浅、浪小、海底较平坦的海区。
自升式钻井平台是有多个(一般为3~4个)桩腿插入海底,并可自行升降的移动式钻井平台。
自升式钻井平台基本由两部分组成,一部分是可以安放钻井设备、器材和生活区的平台,另一部分是可升降并可插入海底的桩腿。
我国自行制造的自升式钻井平台“渤海一号”平台的四根桩腿是由圆形的钢管做成的,桩腿的高度有七十多米,升降装置是插销式液压控制机构。
该型钻井平台造价较低、运移性好、对海底地形的适应性强,因而,我国海上钻井多使用自升式钻井平台。
钻井平台桩腿的高度总是有限的,为解决在深海区的钻井问题,又出现了漂浮在海面上的钻井船。
钻井船的排水量从几千吨到几万吨不等,它既有普通船舶的船型和自航能力,又可漂浮在海面上进行石油钻井。
由于钻井船经常处于漂浮状态,当遇到海上的风、浪、潮时,必然会发生倾斜、摇摆、平移和升降现象,因此钻井船的稳定性是一个非常关键的问题。
海洋钻井平台工作原理
海洋钻井平台是一种专门用于在海洋上进行钻井作业的设备。
其工作原理可以分为以下几个步骤:
1. 定位:海洋钻井平台首先需要找到一个适合钻井的位置。
通常会使用GPS定位系统和海洋测量仪器来确定平台的准确位置。
2. 驱动和稳定:钻井平台通常会通过脚脚(也称为支撑腿)来稳定自身。
脚脚可以延伸到海底,通过液压系统来调整平台的高度和水平位置。
这样可以确保平台稳定并抵抗海洋的波浪和风力。
3. 钻井操作:一旦平台稳定,钻井操作将开始。
首先,平台上的钻井设备将下降到水下钻井井口。
这些设备通常包括钻台、钻井管和转盘等。
4. 钻井工具:一旦钻入井口,钻井平台将使用旋转钻具以高速旋转方式进入海底地层。
同时,通过提高压力和注入冷却液来冷却钻具,并带走地层中的岩屑。
5. 固井:在完成钻井后,需要进行固井操作来确保井筒的稳定和防止地层的污染。
固井通常通过将水泥浆注入至井筒中,填充井筒和套管间的空隙来实现。
6. 晾井和测试:最后,钻井平台将会进行晾井操作,让岩层中的水分逸出。
然后,通过进行压力测试等方式来评估井底的产
能和地层的性质。
整个钻井过程中,海洋钻井平台需要依靠专业的船员和工程师来操作和监控各项设备的工作情况,以保证钻井作业的顺利进行。
隔水套管张紧系统看起来很复杂的东西,为什么要这个系统,我在之前就已经介绍过了,就是位移补偿。
海上的工况很复杂,大风大浪的,我们的浮式钻井平台就在海面上飘着。
我们没有办法把它稳稳地固定在一个地点。
既然不能绝对的固定,那么我们就考虑相对的固定。
正式因为如此,我们的N级动态定位系统,我们的位移补偿装置就被利用到了平台上。
动态定位系统的主要作用是使平台在水平面上保持相对固定,那么我们的张紧器系统的主要作用的保持垂直方向上的相对固定。
可以想象一下,我们钓鱼时候的情形,水面上的浮子就好比平台drilling unit,鱼线好比隔水套管riser,鱼钩好比井口基盘base plate,或则BOP,LMRP之类。
如果浪很大的话,我们怎么保证鱼钩不随着浮子的波动而上下起伏。
最简单的方法就是在鱼线上安装一个可以伸缩的接头,而且还需要可以承受伸缩接头下部的鱼线重量的张力装置。
这样看来,伸缩接头是很简单的,而这个张力装置就要复杂很多。
这就是我们所说的隔水套管张紧系统。
先看图吧,这是aker集团的catalog上的东西,可以到它的主页上去下载。
见图一、图二图一图片:第一种是直接作用式,第二种是绳式的。
原理差不多,我们就介绍第一种,它有更多的优点。
从最上面的图上,我们从左到右,地面上横放着一堆白色的柱状物体,是我们的高压气瓶APV(air press ure vessel),在它旁边的灰色的是气动控制阀组riser tensioner air control skid ,它有一个学名叫张紧系统空气控制器。
在往上一层,红色架子里面有浅灰色瓶子的装置,是蓄能器accumulator。
在它脚下旁边的红色的东西是一个叫做shut-off valve skid的装置。
然后是黑色的软管,中间红色部分是张紧器tensioner。
图里面还差一个东西,高压空气压缩机hp air compressor。
原理:从空气动力源开始,高压空气压缩机,产生高达300barg的压力的气体,这些气体进入气动控制阀组减压到207barg。
钻井平台工作原理
钻井平台是一种用于海上或离岸钻探的设备,其工作原理主要包括以下几个方面:
1. 平台建设:钻井平台通常是根据钻井需求在海上或离岸地区建造的。
建设过程包括选择合适的钻井位置、安装钻井平台的支撑结构和设备。
2. 钻井设备:钻井平台上配备了各种钻井设备,包括钻井机、钻井液循环系统、钻井塔和井口设备等。
钻井机通过转动钻杆,驱动钻头旋转进入地下岩层。
3. 钻井操作:钻井平台上的作业人员根据钻井需求,根据地下岩层的情况制定钻井方案。
他们操作钻井机和相关设备,将钻头逐渐深入地下,同时注入钻井液以冷却钻头并带走岩屑。
4. 井壁控制:钻井过程中,井壁控制是非常重要的一环。
通过注入一定量的钻井液,来维持地下岩层的平衡。
同时,钻井液还能渗透至井壁,形成一层膜来防止油气从井中溢出。
5. 钻井过程监测:钻井平台上配有各种监测设备,用于实时监测钻井过程中的各项参数。
包括测量井口温度、压力、地层属性等,以确保钻井过程的安全和顺利进行。
总的来说,钻井平台通过合理的钻井设备和作业人员的操作,提供稳定的工作平台,以实现钻井作业的目标。
这些操作涉及
到平台建设、井壁控制和钻井过程监测等方面的工作,并需要严格遵循相关的钻井规范和安全标准。
在之前的文章中,我们给大家介绍过“蓝鲸1号”海上钻井平台,它为中国首次试采可燃冰成功立下了汗马功劳,在中国油气开发走向深海的过程中,另一座钻井平台同样具有里程碑意义,它就是“海洋石油981”。
“海洋石油981”是中国自主设计建造的首座第六代深水半潜式钻井平台,代表了世界海洋石油钻井平台的一流水平。
这座平台面积比一个标准足球场还要大、自重超过3万吨、承重量达到12万吨的“超级巨兽”,其最大作业水深可达3000米,最大钻井深度可达10000米。
(“海洋石油981”深水半潜式钻井平台)
在几千米深的茫茫大海中,要固定一座如此庞大又沉重的钻井平台,同时承受狂风、海浪和洋流的冲击,可谓难上加难,那么这是怎么做到的呢?
原来,是12根世界顶级超高强度R5级系泊链,承担了这一使命。
这些链条的单根长度就达到1700米,直径达到84毫米,总重量超过3000吨。
(一)系泊链——海洋石油开采离不开的那条固定链
移动式海洋钻井平台要在狂风大浪中连续进行石油勘探开采,前提是平台能够固定在工作海区。
目前,世界各国的大型海洋平台主要采用两种定位系统:系泊定位系统和动力定位系统。
由于系泊定位具有投资少、使用和维修方便等特点,已成为当前主要采用的定位系统,广泛应用于各类深海平台。
(海洋钻井平台系泊定位系统)
系泊链是系泊定位系统的核心,在深海2000米以下扎根,遇到十二级以上的大风也岿然不动,这是系泊链应用于深水海洋平台时要具备的定力,它不仅承受着海洋平台的静载荷作用,而且要承受环境载荷作用,确保平台岿然不动。
由于长期工作在海水中,承受风、波浪和洋流外力作用,以及海水带来的微生物腐蚀和电化学腐蚀,系泊链很容易产生疲劳,进而导致失效,影响海洋平台的安全性和可靠性。
(系泊链)
近20年来,由于系泊系统失效造成全球海上设施事故的比例居高不下,而其中系泊链失效导致的事故又占到一半比例。
2011年4月12日,墨西哥湾发生一起直径171毫米的单点系泊R5级链,由于氢脆导致深水平台倾斜入水事故。
(因系泊链失效,海洋平台倾斜入水)
国际上,将系泊链按性能不同分为R3、R3S、R4、R4S、R5等若干等级,不同等级系泊链的尺寸、生产工艺和性能检验都相应的标准。
采用高等级钢材研发高等级的系泊链不仅可以获得更高的强度,还可以减轻系泊系统的总重量,降低系泊系统的晃荡惯性,使浮式平台具有更大的出水高度和更好的稳定性。
(二)系泊链钢——高性能、高附加值、高难度的“三高”钢材
由于工作环境严苛且事关重大,制造系泊链所用的材料,不同于一般的工业用链条、船舶用系泊链和矿山用链条材料,不仅要求强度高、韧性好,而且还要求冷弯性能和焊接性能好,具有耐海水腐蚀、抗疲劳、耐磨损等特性,技术要求非常高。
(系泊链钢的力学性能要求)
以目前最高级R5级系泊链钢为例,其抗拉强度和屈服强度分别达到1000兆帕和760兆帕,屈服强度和抗拉强度比≤0.92,意味着一个指甲盖大小面积的钢材上,要承受高达10吨的力。
随着强度的提高,钢材的韧性往往会受到影响,致使系泊链易发生韧性失效,因此系泊链钢还要经过-20℃条件下严格的夏比冲击试验。
在出厂之前,除常规的试验之外,还要进行一系列的附加试验,包括裂纹尖端位移、热处理敏感性、时效应变、热塑性、慢拉伸以及环境诱导裂纹敏感性和结构寿命分析等。
系泊链钢对工艺的要求高,因此产品的附加值也很高,目前常用的高等级R4和R5级系泊链价格高达每吨2-3万元。
但是,由于性能要求严格,系泊链钢的生产难度极大。
(系泊链所用钢材性能要求极为严格)
系泊链用圆钢的典型生产工艺流程为:废钢、热装铁水——电弧炉冶炼——LF(钢包精炼炉)精炼——RH(真空循环脱气炉)脱气——大方坯连铸——初轧开坯——连轧成材——钢材退火——表面剥皮——超声波探伤——检验、包装入库。
部分大规格圆钢的生产,还要采用模铸工艺组织生产。
为了保证产品成分和性能指标满足要求,经过电弧炉冶炼生产的优质钢水,必须经过LF炉精炼和RH炉脱气环节,以大幅降低钢中的氧、氮、氢含量,去除夹杂物。
轧制完成后,还要将表面有缺陷的一层剥去。
最后经超声波探伤,确认无质量问题后,方可出厂。
(RH炉主要用于钢水脱氢、脱碳和升温)
(三)国产系泊链钢——从举步维艰到后来居上
自上世纪七十年代开始,系泊链钢的生产技术就被日本、瑞典、西班牙等少数远洋强国垄断。
中国在系泊链钢方面起步较晚,90年代中
期才开始开发,发展过程举步维艰。
当时,各国船级社仅对系泊链钢的性能指标做了简单要求,并没有对具体元素的成分以及如何生产进行详解。
中国钢铁企业充分发挥协作精神,攻克了系泊链钢性能范围要求窄、表面质量要求高、尺寸控制精度要求严等工艺难点,快速掌握了生产技术和工艺,在原材料表面质量控制、焊接工艺参数优化、热处理工艺及检验试验等方面达到了世界先进水平。
(中国企业制造的系泊链)
2000年,中国已经具备了当时海洋用最高级别——R4级系泊链钢规模生产能力,并且拥有自主知识产权。
由国产钢所制造的系泊链经受住了2006墨西哥湾特大飓风的考验,成为了当时唯一没有出问题的一组。
2010年,针对深海石油钻井平台对更高级别系泊链用钢的需求,国产R5级系泊链钢应运而生并实现成功制链。
国产R5级系泊链分别应用于俄罗斯维堡船厂承建的两个深海钻井平台和中海油“海洋石油981”深海钻井平台,推动中国系泊链产业一跃进入世界先进水平。
鉴于该技术的突出贡献,超深水半潜式钻井平台“海洋石油981”配套R5系泊链项目还获得了2014年度国家科学技术进步特等奖。
(R5系泊链经受超强“梅花”台风考验,使海洋石油981平台安全脱险。
)
2017年7月12日,全球首个系泊链国际标准ISO 20438《船舶与海洋技术——系泊链》正式出版发布。
该标准由中国企业主导编制,它的发布意味着全球系泊链设计和生产都将执行中国标准,标志着中国企业在系泊链制造和技术研发上达到世界领先水平。
(中国企业主导编制的全球首个系泊链国际标准ISO 20438《船舶与海洋技术——系泊链》)
2019年4月,中国钢铁企业成功研发出了世界最高级别的R6级极限性能系泊链钢,并顺利通过了DNVGL船级社的认证,成为世界首家获得R6级系泊链钢认证证书和世界首家具备批量生产R6级系泊链钢能力的企业,填补了该产品在世界上的空白。
结语
在能源需求不断增加、陆上油气资源日渐沽竭等因素的作用下,海洋油气资源的重要性将日益凸显。
未来,全球海洋油气特别是深海油气的勘探开发将以更快的速度增长。
已经处于全球领先水平的中国系泊链产业,必将为中国油气开发走向深海提供有力支撑,也必将随着海洋油气产业的发展继续领跑世界。