海洋钻机简介
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浅谈海洋钻机的一般特点(中国石油集团科学技术研究院江汉机械研究所)摘要从海洋钻井工艺,法律,法规等方面对海洋钻机总体提出了特殊要求,并阐述海洋钻机系统和各部件配置特点,分析了海洋钻机和陆地钻机的不同之处.最后指出海洋石油勘探开发投资高,风险大,钻机要注重安全,环保,使用先进技术以适应海洋钻井的需要.海洋石油勘探开发投资高,风险大,在海上钻井作业实践中,要注重安全,环保,使用技术先进,适应海洋特殊钻井条件和要求的海洋钻机.海上石油天然气的钻井工艺与陆上基本相同,所不同的是陆上钻机不受场地限制,可以分散布置,而海洋钻机必须集中布置在面积不大的海上平台上,自然条件恶劣,操作工况十分复杂.此外,海洋钻井远离陆地,运输十分困难.这些特点决定了海洋钻机除了必须达到陆上设备的要求外,还要满足一些特殊要求.同时,由于钻井环境条件的不同,海洋钻机系统和部件配置又有其自身的特点.一,海洋钻井对钻机总体特殊要求1.法律,法规海上施工和设备必须符合政府法律,法规的有关规定和要求;所使用的作业方法必须符合政府环保和保护海洋环境有关政策法规的规定.如:《中华人民共和国海洋石油勘探开发环境保护条例》,《中华人民共和国能源部海上固定平台安全规则》,《中华人民共和国船舶检验局海船法定检验技术规则》等.钻机必须由发证检验机构实行全过程的检验,包括:设计,制造,海上工程作业和试运转等过程检验及投产前的最终检验.2.安全性海上钻井平台离岸较远,平台空间不大,设备布置无足够的安全距离,操作者的活动空间有限,平台常年处于风,浪,潮之中,一旦发生事故,救援困难,后果严重;海洋石油钻井设备的安全系统主要有:压力安全保护系统,流动安全保护系统,温度安全保护系统,液位安全保护系统,火灾,可燃气体和有毒气体探测报警系统,应急关断系统,以及防污染设计.3.可靠性各类海洋钻井平台的造价都很高,若租用钻井平台,日租金也非常昂贵,如果钻机性能不佳导致经常停修,停产损失和维修费用巨大.因此,要求钻机各部件的性能都要可靠性高,且经久耐用.一次性投入后,在足够长的规定使用周期内,不需要维修或只进行简单维修,直到失效更换.例如:防喷器在整个钻井周期内可靠度必须达到100%,钻机的柴油发电机组的大修寿命必须大于2万小时.4.冗余设计海洋钻机的重要系统和部件必须配备应急设备,如柴油发电机组配有应急柴油发电机,转盘配有应急驱动链轮,泥浆泵配有应急泵.当主要机组出现故障时,相应的应急设备立即启动,避免卡钻等钻井事故的发生.5.技术先进,效率高海洋钻井平台的空间十分有限,因此,平台上所采用的海洋钻机零部件必须技术先进,体积小,质量轻,效率高.在同样技术性能的前提下,设备体积越小,钻井平台的建造费用也就越低.6.钻深能力配备海上钻井远离后方基地,设备故障所造成的损失及修复所需要的时间均大大超过陆上,因此,海上钻井一般选用工作能力较大的设备以减少故障发生,即在相同井深条件下,海洋平台上配备的钻机能力一般比陆地上的大20%~25%.如移动式钻井平台多选用钻深能力6000,7600,9000和11000m,乃至更深的钻机.7.驱动动力的提供方式海上钻井平台离岸较远,无工业电网供电.均是采用多台大功率柴油发电机组发电,供各电动机分别驱动钻井绞车,泥浆泵,转盘,顶部驱动装置等钻机的工作机.8.可钻多口井由于海上钻井平台的费用较高,所以在一个平台上不能只钻一口井,而要钻十几到几十口生产井.这种丛式钻井法,在狭小的范围内可钻很多油井以控制较大的油,气藏面积,实际上也就是钻很多口定向斜井.因此,海洋钻机要能在平台上纵,横移动,即从一个井位很快移到另一个井位.目前,世界上有的平台最多可钻96口井,一般的平台可钻几口至几十口井.9.设备模块化为了节省时间和空间,海洋钻机大多数加以模块化,以便于在海上迅速吊装联接.这些模块包括钻机主体(绞车,转盘)和具有x-y移动装置的底座模块,泥浆泵模块,泥浆处理模块,动力模块,马达控制中心(MCC)模块等.二,海洋钻机各系统和部件配置的特点海洋钻机与陆地钻机大部分设备可通用,如天车,游车,大钩,水龙头,泥浆泵,钻井仪表,气控元件,钻井工具等.由于钻井环境条件的不同,海洋钻机系统和部件配置又有其自身的特点.1.驱动形式陆地钻机大多采用柴油机联合机械驱动,这种传动形式的最大缺点是占地面积大,功率损失大.海洋钻机采用电驱动,即采用柴油机带动交流发电机发电,一部分电流经可控硅整流后输出直流电,然后由直流电动机驱动钻机的各工作主机,而另一部分电流经变压器变压后,供给钻井平台所有辅机.海上平台采用这种可控硅交/直流转换电驱动(亦称SCR电驱动)形式,不仅可以使平台的设备布置更紧凑,而且降低了平台电站的燃油消耗,提高了电站利用率.近年来,随着陆地钻机交流变频数字控制钻机的快速发展和成功应用,海洋钻机也开始采用这种电驱动方式.交流变频传动系统是柴油机驱动交流发电机,发电机发出的交流电通过变频装置,将交流电变换为可大范围调整频率的交流电,控制交流变频电动机,驱动绞车,转盘及钻井泵等.一方面,交流变频电传动钻机的绞车,转盘可实现无级调速,调速范围宽,这样不仅可去掉绞车,转盘内换档变速系统,且使绞车结构简化,质量减轻,体积缩小,为工程作业提供非常优越的施工条件.另一方面,交流变频电传动钻机可使电动机短时过载倍数达2倍以上,提高了钻机提升和处理事故能力,尤其是在带负载情况下,可平稳启动,制动和调速,具有软启动性能,可降低供电电源容量;可采用计算机数字自动控制技术,便于对现场情况的监控;对于交流变频电传动钻机钻井泵排量,冲数,转盘转数,扭矩等参数,可实现全数字显示,实现钻机的自动化,智能化和对外界变化的自适应控制.与SCR直流传动系统相比,交流变频电传动钻机具有能耗制动功能,可实现辅助刹车;采用计算机自动控制技术,可实现主电动机自动送钻.交流电动机没有碳刷换向器,维护费用低,使用安全可靠,易于操作管理,具有安全保护功能,可实现电动机的免维护运行;负载功率因数高,能耗低,传动效率高.目前,世界重要钻机制造商均将交流变频电驱动大功率钻机配备在半潜式钻井平台或钻井浮船上.2.井架及底座海洋钻机大多采用塔式井架,井架不用绷绳固定,底面积宽.在半潜式钻井平台和浮式钻井船上,为了安装升沉补偿装置及防止游车大钩摆动,井架上装有导轨.为适应拖航过程中的摇摆(周期为10s,单面摇摆不超过20°),要求井架结构强度高;为适应作业海域大风条件,要求井架抗风载能力高.为满足钻丛式井的要求,底座具有x,y方向移动的装置.3.转盘开口直径大因要通过大直径的隔水套管等水下器具,海洋钻机转盘的开口直径比陆上钻机的大.转盘的开口直径大多数选用φ1257mm(491/2英寸),最小也不小于φ953mm(371/2英寸).4.绞车功率大海洋钻井绞车采用电驱动,可实现无级调速,绞车驱动功率较大,最大功率可达2200kw,比陆上同级别钻机绞车的功率约高1倍.为了节省空间,减少设备重量,绞车与转盘实现联合驱动.5.机组由司钻集中控制由于海上作业人员精干,对钻机的自动监控和集中控制程度要求高.海上钻机的主工作机组采用分组或单独驱动,为了操作方便,由司钻集中控制.司钻控制台上除装有一般的控制手柄外,还装有指示,记录,报警等各种仪表.6.泥浆泵海洋钻机的泥浆泵一般采用排量较大,压力较高者.现在大多选用两,三台12—P—160或F—160泥浆泵.由于井下双动力钻具和高压喷射钻井的需要,2000~3000HP的大功率泥浆泵以及工作压力达34.5MPa,51.7 MPa以及69MPa 的泥浆泵会在深井(6000m~9000m)和超深井(9000m以上)的海洋钻机上配套使用.7.采用五级泥浆净化设备海上钻井作业的泥浆成本和弃置成本很高,泥浆经净化处理循环使用可节省大量成本.海上钻井作业采用成套的泥浆净化设备,以便减少泥浆中的固相颗粒,保持泥浆稳定的性能.配有:振动筛,除气器,除砂器,除泥器,离心机等泥浆净化设备.8.井口机械化设备为了提高起下钻速度,减轻钻井工人的体力劳动,各类海上钻井平台上的钻机都安装有井口机械化设备,并且在浮式钻井船及半潜式钻井平台上装有自动化钻杆摆放装置.现在的海洋钻机要求配备顶部驱动装置及钻具排放系统.9.高性能防喷器钻井可能发生井涌(井喷),一旦发生井喷,必须迅速启动装在井口的防喷装置把井封住.常用的防喷器组主要由万能球型防喷器,单闸板防喷器,双闸板防喷器及钻井四通等组成.根据工作水深和钻深,选用不同通径和封井压力的井控系统,导流器及其控制系统.如对于自升式平台,则选用通径为φ346mm,封井压力选用103.42MPa(海底至目的层深度大于等于4000~5000m)或137.89MPa(海底至目的层深度大于等于5000m或特殊高压油气层);对于浮式钻井平台(半潜式平台或钻井船),则选用井控系统的通径为φ476.3mm(工作水深一般在600m以内)或φ425.5mm(工作水深大于600m),选用封井压力为68.95,103.42,137.89 MPa(视工作水深,海底至目的层深度和是否为特殊高压的油气层而定).为了适应欠平衡钻井的需要,井口防喷器组合要配置高压旋转防喷器,即随钻压力控制系统PCWD(Pressure Control While Drilling).Shaffer公司的产品主要技术性能:最大封井压力:静态时34.5Mpa;动态(旋转)时21 Mpa;封零时17.5 Mpa;最高转速200rpm;球形胶芯寿命:过钻杆25900m.10.升沉补偿等装置海上钻机比陆地钻机多了隔水管系统,张紧系统,升沉补偿等装置.隔水管系统也称水下器具,它是海上钻井装置不可缺少的,它的完善与否直接关系到深海钻井的成败.隔水管系统的功用主要是提供从海底井口到海上钻井装置上的泥浆循环和起下钻具的通道.通常隔水管系统的部件有活节联接器,球节,伸缩节,张力器,分流器,运动补偿器,水下防喷设备,水下井口设备,挠性隔水管和防喷器连接器等.张紧系统:钻井装置的隔水管系统必须依靠作用于隔水管系统顶部的轴向张力或向上的浮力来支撑.在海上钻井作业中,张紧系统控制着隔水管系统的应力大小,并影响着隔水管系统的弯曲度.合理设计的张紧器运动形成必须超过钻井装置的升沉,还要考虑到潮汐作用,连接件的调整和钻井装置吃水深度的变化.张紧器一般由活塞缸,钢绳和控制装置组成.升沉补偿:在海上钻井装置进行钻井作业时,为了减弱波浪引起的钻井装置上下起伏,必须设置升沉补偿器.升沉补偿器可使钻压基本保持均衡,提高机械钻速,延长钻头寿命.常用的升沉补偿器有游动滑车型和天车型.11.辅助系统的配备海洋钻井需要额外配备:固井/灰罐系统,钻井水系统,钻井污水处理及排放系统等.钻井平台要有固井能力,配备的设备有:水泥,灰罐,下灰器,漏斗,混合器,泥浆罐,灌注泵,水泥泵.固井系统的排出管路是钻井平台各系统中,工作压力最高的,因此管系在制造安装时对质量要求最高,接头焊缝要100%探伤检验和压力试验.海上钻井的排污受到海洋钻井环境的限制,需要专门的分离,输送,储存装置.可直接排放的物体有专门的通道和位置进行排放.三,结束语与陆上钻井相比,海洋钻井工艺,条件有其特殊性.海洋钻机必须达到陆上设备的要求外,还要满足一些特殊要求.海洋钻井投资高,风险大,技术难度高,要注重安全,环保,使用技术先进,适应海洋特殊钻井条件和要求的海洋钻机,实现海洋钻井的安全,高效.参考文献[1] 朱江. 海洋钻井设备综述. 中国海上油气(工程),2000,12(6):44~46[2] 廖谟圣. 21世纪初的世界海洋石油钻机. 石油矿场机械,2000,29(1):5~9[3] 姜伟. 浅谈海洋石油钻井完井机械及工具的国产化. 石油机械,2001,29(1):5~7[4] 赵峰. 海洋平台及设备可靠性的评价与监测. 石油机械,2000,28(11):53~55目前我国海洋钻机制造刚刚起步,基本不具备海洋平台和钻机船的设计、制造能力。
海洋油气钻井设备的发展历程与现状分析引言:海洋油气钻井设备是现代海洋石油开发的重要工具之一,它为能源产业的发展提供了必不可少的技术支持。
本文将对海洋油气钻井设备的发展历程进行梳理,并分析当前的发展现状。
一、发展历程:1.早期海洋钻井设备:起初,海洋的钻井活动主要依赖于陆地设备的改进和移植。
20世纪初,美国首次采用木质结构建造了海上钻井平台。
然而,这种设备在面对恶劣海况和深水钻井任务时存在显著的局限性。
2.深水钻井设备的突破:20世纪50年代,随着石油需求的增长和陆地资源的日益枯竭,人们开始探索深海钻井的可能性。
1953年,美国Gulf的“湖泊弓”号平台实现了深水钻探的突破,使得海洋石油勘探进入了新的时代。
3.自航式钻井平台的兴起:20世纪60年代,随着海洋石油勘探的不断推进,需求逐渐从浅海向深海延伸。
自航式钻井平台应运而生,其具备自航能力,能够在水深较大的海域进行钻探作业。
这种设备能够在海上停泊,无需依赖于陆地设施。
4.海底油气生产平台的发展:20世纪70年代,海底油气生产平台开始出现。
这些平台能够在离岸较远的地点进行石油开采,并将产出的油气通过管道输送回岸上。
这种方式避免了长距离的输送和支援需求,提高了海洋油气开发的灵活性和效率。
5.自抱式钻井平台的新突破:自抱式钻井平台是现代海洋石油勘探的主力设备之一。
它采用了摄水线设计,能够快速安装和解除,适应各种水深和工作环境。
自抱式钻井平台可以在任何地点实现钻探作业,其高效、可靠的特点极大地推动了海洋石油勘探的发展。
二、现状分析:1.发展动力:近年来,全球能源需求的增长和地面石油资源的逐渐减少,使得海洋油气开发成为能源行业的重要发展方向。
各国政府和能源公司加大了对海洋油气钻井设备的投资,致力于开发更深、更难开采的深海油气资源。
2.技术创新:随着科学技术的进步,海洋油气钻井设备也在不断创新。
第四代半潜式钻井平台的出现,使得深海钻探工作水平迈上新的台阶。
新一代的钻井设备采用先进的动力系统、控制系统和抗风浪系统,以更高的效率和安全性进行作业。
钻井平台各系统简介不知道从什么时候起,石油的价格节节攀升。
能源越来越紧张的今天,很多国家把目光从陆地转向了海洋。
自从世界上第一个海洋钻井平台制造出来以后,海洋工程有了长足的发展。
在几十米甚至上3~4000米深的海底钻一口井并不是一件容易的事,因为在海上环境的复杂多变以及恶劣。
经常要承受巨浪和暴风的袭击。
而钻井又要保持一个相对稳定的作业环境。
才能把一根根长长的钻杆钻进海底。
钻井平台从近海到深海,主要可以分为座底式,自升式,半潜式、钻井船等。
座底式是指,平台的结构直接座在海床上,几乎和陆上钻井没多大区别。
所以它们的可钻探深度很有限。
只能在几十米的水深的浅海区域作业。
自升式,又叫jack-up。
顾名思义,这种平台可以象千斤顶一样可以升降它的高度。
它典型的特征就式3-4条腿。
高高的绗架结构。
上面安装又齿条。
平台本体安装有齿轮。
它们一起啮合,传动。
在到达钻井区域的时候,腿就慢慢的伸到海床上。
平台就靠这几条腿站在海里了。
因为考虑到拖航的稳性,腿不能太长。
所以这种平台一般在120~150米水深的近海区作业。
半潜式,最新的已经到了第6代了。
这种平台综合了钻井船和坐底式驳船的优点,是漂浮在海面上的。
这样的话,它们就可以在更深的水域工作了;船体灌放水,可以调节吃水深度,保持船体稳定。
塔的下部是相当容积的浮筒,上面是若干个中空的立柱,支撑着上部平台平台上面是全部的钻井装备和必要的生活设施。
整个平台靠浮筒浮在水面。
它们带有2~3级动态定位系统,海底声纳定位系统,卫星定位系统等来保证平台的相对稳定的坐标。
它们有各种位移补偿装置来补偿海况带来的不稳定状况。
钻井船,钻井船是设有钻井设备,能在水面上钻井和移位的船,也属于移动式(船式)钻井装置。
较早的钻井船是用驳船、矿砂船、油船、供应船等改装的,现在已有专为钻井设计的专用船。
目前,已有半潜、坐底、自升、双体、多体等类型。
钻井船在钻井装置中机动性最好,但钻井性能却比较差。
钻井船与半潜式钻井平台一样,钻井时浮在水面。
(四)海工装备细分市场分析1、海洋钻机系统海上石油天然气的钻井工艺与陆上基本相同,所不同的是陆上钻机不受场地限制,可以分散布置,而海洋钻机必须集中布置在面积不大的海上平台上,自然条件恶劣,操作工况十分复杂。
此外,海洋钻井远离陆地,运输十分困难。
这些特点决定了海洋钻机除了必须达到陆上设备的要求外,还要满足一些特殊要求。
同时,由于钻井环境条件的不同,海洋钻机系统和部件配置又有其自身的特点。
1)组成简介海洋钻机系统主要由钻井绞车、顶驱、泥浆泵、排管机、仪表与司钻房等部分组成。
(1)钻井绞车钻井绞车按照驱动方式可以分为直流驱动、液压驱动和交流驱动三种形式;按照传动方式可以分为链条传动和齿轮传动两种形式;按照刹车方式可以分为盘式刹车和涡磁刹车两种。
(2)顶驱顶驱的驱动方式分为直流、液压和交流三种,有单马达和双马达两种驱动组合。
(3)泥浆泵泥浆泵的驱动方式分为直流、液压和交流三种,有卧式和立式两种布置型式。
(4)排管机排管机有柱式排管机、桥吊式排管机和星型排管机三种形式。
(5)仪表与司钻房仪表一般有组合式指针仪表、组合式数显仪表和屏显数字化仪表三种形式。
(6)产业结构目前,整个钻井系统几乎所有核心设备都被国外少数几个公司垄断,如下表所示:表 1 钻井系统设备生产企业市场份额年代初开始,世界钻井技术进入快速发展期,石油钻机整体向着交流变频调速电驱动石油钻机)方向发展;钻深能力达12000~15000米,绞车功率从增大至。
虽然我国川油广汉宏华公司与宝鸡石油机械公司已设计出海洋同时配备交流变频电驱、静液驱动的新一代顶部驱并已成为海洋工程标准产品。
挪威MH公司、德国Bentec和美7000-9000m数控变频钻机。
但大多数国内钻机的性能较差,导致国内钻井平台几乎只采用国外钻机。
另外,国外无绞车、液缸升降型钻机正迅速发展,质量比传统曲轴连杆三缸钻井泵轻80%的静液驱动钻井泵、套管钻井石油钻机、机械驱动长行程泥浆泵均得到广泛应用,我国基本在这几项没有开发能力。
21世纪初的世界海洋石油钻机中国石油和石化工程研究会廖谟圣摘要:主要叙述了世界近海和大洋石油钻机2000年至2020年的新进展。
那些新设备有:1.大功率钻机,包括3.73~5.22 MW的绞车、φ1573 mm(60 1/2 英寸)的转盘和4×(1.49~1.64) MW的钻井泵(工作压力达34.47 Mpa); 2.全液压钻机,包括液压驱动的绞车、液压驱动的转盘和液压驱动的钻井泵; 3.液缸升降型钻机;4.全自动控制钻机;5.新型顶部驱动钻机;6.模块钻井设备。
关键词:海洋钻机;技术;设备;能力;发展;趋势根据当前和21世纪前期海洋石油钻井业向深水(1999-05,实际钻井工作水深已达2 347 m,1999年实际海底采油树的工作水深达1 853 m)、深井、大斜度井、大水平位移井(1999-01,达11 021 m,HD∶TVD=10 497 m∶1 666 m=6.3)、孔底多支井(1口井中有6口水平井)、控制自动化、电脑化、低成本、高效率等方向发展的趋势,世界海洋石油钻机相应得到很大发展。
海洋石油钻机的发展,在很大程度上代表和促进了陆地石油钻机的发展。
现将当前世界海洋石油钻机最新发展和未来20 a的发展趋向简述。
1 当今海洋钻采装备与技术能力随着海洋石油钻采能力向深水推移,更大的提升能力和钻深能力的钻机将得到发展和使用。
1998年,海洋石油钻井平台的钻井工作水深已超过2300m(见文献[1]的1998年4月号,Noble 钻井公司公布该公司浮式钻井工作水深达2305.2m,1999-05已达到2347m)。
由于钻井工作水深向深水推移和需从海底以下更深的地层(5000~6000m,乃至更深)钻采石油和天然气,以及为节约钻采平台的建造安装费,需以平台为中心进行钻采,将其半径从通常的3 km扩大至4~5 km,乃至更远,以及提升大直径钻杆(φ6 5/8英寸)和提吊深水大型隔水管和大型深孔套管等需要,发展更大提升能力的石油钻机将不可避免。
海洋石油钻机的关键技术与创新海洋石油钻机(简称海钻机)是指用于在海洋上进行石油和天然气勘探、开采的设备。
随着全球能源需求的不断增长,海洋石油钻机的关键技术和创新变得愈发重要。
本文将重点探讨海洋石油钻机的关键技术以及近年来的创新努力。
1. 深水钻井技术深水钻井技术是海洋石油钻机的核心技术之一。
随着陆地石油资源的逐渐枯竭,石油和天然气勘探开采的焦点逐渐转移到深水区域。
但由于深水区域的水深、压力、温度等环境极端恶劣,对海洋石油钻机的要求也更为严格。
高压高温油气田的开发将水下作业推向了新的高度,要求海洋石油钻机具备更高的作业能力和安全性。
为了满足深水钻井的需求,全球范围内进行了大量的研发工作。
近年来,某些公司提出了新的概念和设计,例如自平衡钻井单元和半潜钻机。
这些新设计旨在提高操作效率、减少钻井过程中出现的问题,并降低海洋环境的影响。
2. 自动化钻井技术随着自动化技术的不断进步,自动化钻井技术已成为海洋石油钻机的另一项关键技术。
自动化钻井技术利用传感器、控制系统、计算机视觉等技术手段,实现对钻井过程的精准控制和监测。
通过引入自动化技术,海洋石油钻机可以实现自动化的定位、取心、钻井、测试和管柱管理等操作,减少了人为操作的风险,提高了钻孔的质量和效率。
此外,自动化技术还可以通过大数据分析实现预测性维护,降低设备故障率和维修成本。
3. 环保技术创新海洋石油钻机在勘探和开采过程中会产生大量的废水、废气和废弃物,对海洋生态环境造成一定的影响。
因此,环保技术创新也是现代海洋石油钻机发展的重要方向之一。
为了减少环境污染,一些创新技术得到了应用。
例如,采用环保液压液替代石油液可减少石油泄漏的风险;采用先进的涂层技术和防腐技术可提高设备的耐腐蚀性能,降低设备的维修需求;引入油气回收和循环利用技术可减少废气的排放并提高能源利用效率。
4. 智能化监测与控制技术智能化监测与控制技术是海洋石油钻机的又一关键技术。
通过传感器的应用,海洋石油钻机可以实时监测关键参数,如温度、压力、钻孔位置等,以保证作业的安全和高效。
海洋钻井平台简介海洋钻井平台(drilling platform)是主要用于钻探井的海上结构物。
平台上装钻井、动力、通讯、导航等设备,以及安全救生和人员生活设施,是海上油气勘探开发不可缺少的手段。
主要分为移动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、张力腿式平台、牵索塔式平台(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30m 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。
80年代初,人们开始注意北极海域的石油开发,设计、建造极区坐底式平台也引起海洋工程界的兴趣。
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。
图为胜利二号坐底式钻井平台。
自升式钻井平台由平台自升式钻井平台由平台、桩腿和升降机构组成,平台能沿桩腿升降,一般无自航能力。
工作时桩腿下放插入海底,平台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。
完井后平台降到海面,拔出桩腿并全部提起,整个平台浮于海面,由拖轮拖到新的井位。
1953年美国建成第一座自升式平台,这种平台对水深适应性强,工作稳定性良好,发展较快,约占移动式钻井装置总数的1/2。