海洋石油模块钻机:设备配置和技术要求
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石油钻井主要设备技术要求一、钻机的旋转系统旋转系统包括水龙头和转盘两大部分,其主要作用是在通过钻具不断向井底传送钻井液的同时,保证钻具的旋转。
1.水龙头:在一部钻机中,水龙头既是旋转系统的设备,又是循环系统的一个部件。
在钻进时,悬挂并承受井内钻柱的全部重量,并将钻柱与水龙带连接起来,构成钻井液循环通道。
水龙头主要由固定、旋转和密封部分组成。
2、转盘:转盘主要由水平轴、转台、主轴承等组成,其主要作用是带动钻具旋转钻进和在起下钻过程中悬持钻具、卸开钻具螺纹以及在井下动力钻井时承受螺杆钻具的反向扭矩。
转盘的动力经水平轴上法兰或链轮输入,通过锥齿轮转动转台,借助转台通孔中的方瓦和方补心带动方钻杆、钻柱和钻头转动;同时,方补心允许方钻杆轴向自由滑动,实现边旋转边送进。
二、钻机的循环系统钻机的循环系统主要包括钻井泵、地面管汇等。
在井下动力钻井中,循环系统还担负着传递动力的任务。
钻井泵:钻井泵常用的安全阀有销钉式、杠杆销钉式和弹簧式安全阀三种:①销钉式安全阀是利用不同直径的销钉来限制过高泵压的装置,当泵压达到销钉所限制的压力时,销钉被剪断,钻井液从阀的泄压口排出,泵压回零,从而起到安全保护作用。
②杠杆销钉式安全阀使用的销钉是同一直径,靠移动销钉在不同销孔中的位置来改变力臂距离,从而调节安全阀的压力,达到限制泵压的目的。
③弹簧式安全阀是利用弹簧的作用设计的一种安全阀。
三、钻机的提升系统钻机的提升系统由绞车、井架、天车、游车、大钩及钢丝绳等组成。
1、绞车:绞车是构成提升系统的主要设备,是组成一部钻机的核心部件,是钻机的主要工作机械之一。
其功用是:提供几种不同的起升速度和起重量,满足起下钻郸口下套管的需要;悬挂钻具,在钻进过程中送钻和控制钻压;利用绞车的猫头机构上、卸钻具螺纹;作为转盘的变速机构和中间传动机构;当采用整体起升式井架时用来起放井架;当绞车带捞砂滚筒时,还担负着提取岩心筒、试油等项工作;帮助安装钻台设备,完成其他辅助工作。
海洋平台钻进模块的金属材料选择与设计参数海洋平台是一种承载海上油田、风力发电场和其他海洋设施的重要基础设施。
钻进模块是海洋平台的重要组成部分,它用于连接平台与井口之间的钻井设备。
在海洋环境中,钻进模块需要面对诸如盐雾、海洋腐蚀和海洋震动等极端条件。
因此,在设计海洋平台钻进模块的金属材料时,需考虑以下因素:耐腐蚀性能、机械强度、韧性和焊接性能。
首先,耐腐蚀性是选择金属材料的关键因素之一。
由于海洋环境中含有丰富的盐分,常温下的海水引起的腐蚀对海洋设施构件造成很大影响。
因此,选择具有良好耐腐蚀性的金属材料非常重要。
在此方面,不锈钢是一种常用的选择。
不锈钢具有较好的耐海水腐蚀性能,能够有效抵御海洋环境中的腐蚀作用,提高钻进模块的使用寿命。
其次,机械强度也是设计钻进模块的金属材料时的重要考虑因素。
钻进模块需承受来自上部平台和地面的重量,同时还要承受钻井过程中的动力负荷。
因此,在设计金属材料时,需要选择具有高强度的材料,以确保钻进模块的结构稳定、安全可靠。
常用的高强度材料包括碳素钢和合金钢。
这些材料具有较高的屈服强度和拉伸强度,能够承受高强度的载荷,并保持结构的完整性。
韧性也是在设计海洋平台钻进模块时的重要要求。
由于海洋环境中存在波浪和风浪等严峻条件,钻进模块需要经受较大的冲击载荷。
因此,选择具有良好韧性的金属材料是必要的。
韧性是材料抵抗断裂和破损的能力。
钢材是一种具有良好韧性的金属材料,并且在多种环境条件下都表现出优异的性能。
通过精确控制冷却工艺和调整化学成分,钢材可以具备所需的韧性,以应对海洋环境中的冲击载荷。
最后,焊接性能也是选择材料时需要考虑的因素之一。
钻进模块通常需要通过焊接进行组装,因此,金属材料的焊接性能对于整体结构的强度和可靠性至关重要。
焊接性能包括焊接接头的强度、疲劳寿命和耐腐蚀性。
在挑选金属材料时,需要选择可以通过常见的焊接过程(如电弧焊和气体保护焊)进行焊接,而且焊接后不易发生裂纹和变形的材料。
钻机主要设备安装使用技术要求钻机是一种用于钻取井孔的设备,广泛应用于石油勘探、地质勘察、建筑工程等领域。
钻机的安装和使用技术要求对于确保工作安全和提高工作效率至关重要。
以下将详细介绍钻机主要设备的安装使用技术要求。
一、钻机组成及安装技术要求1. 钻机设备组成:钻机主要设备包括钻塔、井架、钻压系统、钻井管道系统、电力系统等。
在安装钻机之前,需要对这些设备进行全面的检查,确保设备完好无损。
2. 钻塔、井架安装:钻塔和井架是钻机的主要支撑结构,在安装过程中需要根据设计要求进行准确的定位和调整,以确保结构的稳定性和垂直度。
3. 配电系统安装:钻机的配电系统主要包括发电机、电缆、电缆槽等。
在安装电缆时,需要保证电缆的负荷能力和绝缘性能,并根据电压等级和长度合理布置电缆。
4. 钻井管道系统安装:钻井管道系统主要包括钻杆、钻头、双齿钻头、钻套等。
在安装过程中,需要对这些管道进行检查、清洗和组装,确保管道的完好无损,以免影响钻探工作。
5. 钻压系统安装:钻压系统主要包括顶马、顶碇、钻杆滑环等。
在安装过程中,需要保证系统的稳定性和可靠性,特别是在钻探过程中对钻杆进行牵引和支撑时,需要确保顶碇的负荷能力。
二、钻机使用技术要求1. 钻机操作技术要求:钻机操作人员需要具备一定的专业知识和技能,熟悉钻机的各项操作规程和操作要点,并按照标准操作流程进行操作,确保钻机的正常运行。
2. 钻探工艺技术要求:钻探工艺是指在钻探过程中采取的一系列措施和方法。
钻机操作人员需要熟悉不同地质条件下的钻探工艺,合理选择钻具和钻探参数,并根据地质反馈信息及时调整工艺参数。
3. 钻井液技术要求:钻井液是钻探过程中的重要辅助材料,对钻探效果和井壁稳定性起着重要作用。
钻机操作人员需要根据地质条件选择合适的钻井液配方和使用方式,并及时监测钻井液的性能指标。
4. 钻具维修技术要求:钻具是钻机作业的重要部件,经常受到磨损和损坏。
钻机操作人员需要定期检查钻具的磨损情况,及时更换损坏的钻具,并进行维护和保养,延长钻具的使用寿命。
海洋石油钻井机械及工具现代技术要点摘要:伴随着科技发展,我国海洋石油事业也取得的巨大的发展,使用的机械设备以及工具也在不断的发展,但是因为我国发展的时间较短,而且受科技水平的限制,和发达国家还有一定的差距,发展空间还很大,所以这也要求我国不断加强建设自身的专业技能,提高我国海洋石油开采的效率,促进我国石油行业的健康发展。
关键字:海洋石油;钻井机械工具;现代技术我国在海洋石油开采上获得了不断地发展,使用的钻井机械以及工作也越来越现代化,虽然和发达国家存在一定的差距,但是通过我们不断的进行专业技能建设,一定可以促进我国海洋石油开采事业的健康发展。
1海洋石油钻井机械及工具的应用现状石油是非常重要的一种能源,近几年随着我国科学技术的发展以及在石油行业中的应用,海洋石油的钻井机械获得了较好的发展,开采设备的性能以及产油效率也获得大幅提升,然而,和很多发达国家比较,我国海洋石油钻井机械设备依然存在很多不足,特别是设备的恶劣环境适应性能还需要进行提升。
目前,我国海洋钻井机械研发行业已经提升对恶劣环境下石油开采设备研发的重视。
相比于陆地油田来讲,海洋油田不但储量更大,而且受到的制约更小,所以海洋石油钻井机械设备的研发必然会成为各个国家之间竞争的一个目标,谁拥有了更加高深的海洋石油钻井器械设备,那么就占据了海洋石油开采的“高地”,对于海洋石油产业的持续发展具有重要意义。
2海洋石油开采特点及所需设备要求随着石油开采与勘探的海水深度逐渐增加,海洋中的不可预估状况频繁出现,导致石油开采的海洋环境逐渐恶劣。
同时,在海洋石油开采中,由于使用技术的不完善极易出现高投资低回报的状况,不仅浪费海洋石油开采的资金投入,而且也在一定程度上阻碍我国海洋石油领域的发展。
通过近几年的海洋石油开采,发现海洋石油开采与陆地石油的开采具有极大的区别,尤其是海洋石油开采所需的设备不仅要考虑海洋中的压强环境以及实际的海况,而且还要对开采过程中的海洋环境污染进行考虑,并逐渐形成较为完善的石油开采设备要求:(1)海洋石油设备本身应符合国家相关法律法规以及行政条款;(2)石油开采设备的专业性能、安全性能应处于较高水平,能够对施工过程中的一系列问题进行解决,并且能够应付恶劣的海况或天气;(3)海洋石油的开采设备还应具有保护海洋环境的功能,在进行开采操作时应符合法律中的海洋保护条款。
钻机主要设备安装使用技术要求钻机是石油勘探开发的重要设备,钻机主要设备安装使用技术要求较高,关系到钻机的工作效率、安全生产等方面。
下面将从钻机主要设备的安装和使用两个方面介绍其相关技术要求。
一、钻机主要设备的安装技术要求1. 钻井台安装要求:钻井台是钻机的核心设备,其安装要求是确保井口平面与地面平行,钻井台底座与地基稳固连接。
安装时要根据现场地形地貌条件确定钻井台的位置,并采取适当的固定措施,确保钻井台的稳定性。
2. 驱动系统安装要求:钻机的驱动系统包括主驱动机械、变速器、传动轴等。
其安装要求是各部件之间连接紧固可靠,传动机构符合设计要求,各传动系统的轴线与轴心线之间的偏差小于允许范围。
3. 钻杆封闭系统安装要求:钻杆封闭系统主要包括井口活塞、井口密封器、井口导杆等部件。
其安装要求是活塞直径与井杆直径配套合适,活塞安装在导杆内时,活塞与导杆的配合间隙不超过允许范围,井口密封器的压紧力适中,能够确保井口的密封性。
4. 钻柱系统安装要求:钻柱是钻机上的重要部件,其安装要求是保证钻柱的垂直度、高度一致性和稳定性。
安装时需要使用专业设备进行钻柱的吊装、定位和调整,钻柱的连接要求精确、可靠。
5. 钻压系统安装要求:钻压系统是控制钻柱下压力的重要部件,其安装要求是确保钻压系统各部件的连接可靠,油管、油口和油嘴之间的配合间隙符合设计要求,同时需注意钻压系统的液压系统的泄漏问题。
6. 钻杆系统安装要求:钻杆系统是钻机的另一重要部件,其安装要求是确保钻杆与钻杆接头之间的连接可靠,杆柱之间的配合间隙符合规定,同时需注意钻杆系统的平衡和稳定性。
7. 钻井液循环系统安装要求:钻井液循环系统是钻机上的重要部件,安装要求是为确保钻井液顺利循环,系统的泵浦、管路和阀门连接可靠,泵浦的选择要符合钻井液性质和井筒深度的要求,管路和阀门的布置要合理。
二、钻机主要设备的使用技术要求1. 钻台使用要求:钻台使用期间要保持水平,井口平面要保持与地面平行,井口活塞和井口密封器要保持良好的密封状态。
Q/HS 中国海洋石油总公司企业标准Q/HS9002.1—2009海洋石油模块钻机第1部分:设备配置和技术要求Offshore modular drilling rigThe first section: equipment and technical requirements2009-04-23发布2009-08-01实施中 国 海 洋 石 油 总 公 司发布Q/HS 9002.1—2009目次前言 (II)1 范围 (1)2 规范性引用文件 (1)3 术语、定义和缩略语 (2)4 模块钻机的分类及其表示方法 (3)5 设备配置要求 (3)6 钻井设备技术要求 (5)7 动力及辅助设备技术要求 (7)8 通讯系统技术要求 (9)9 钻井仪表技术要求 (9)10 通风系统技术要求 (9)11 安全设备技术要求 (9)12 救生设备技术要求 (10)13 生活模块技术要求 (10)14 防污染系统、海水系统技术要求 (10)15 舾装/防腐技术要求 (11)16 模块的钢结构要求 (11)附录A (资料性附录) 模块钻机各部分钻井设备推荐技术参数 (12)IQ/HS 9002.1—2009I I前言Q/HS 9002-2009《海洋石油模块钻机》分为五个部分:—— 第1部分:设备配置和技术要求;—— 第2部分:设计;—— 第3部分:建造;—— 第4部分:安装、连接与调试;—— 第5部分:维护。
本部分为Q/HS 9002-2009的第1部分。
本部分的附录A为资料性附录。
本部分由中国海洋石油总公司标准化委员会设备工作组提出并归口。
本部分起草单位:中海油田服务股份有限公司。
本部分主要起草人:车永刚、郑光洪、蔡卫明、吴新胜、宋煜国、肖阳、蒋金良、冯晓宁。
本部分主审人:何继强、刘宝元。
Q/HS 9002.1—2009海洋石油模块钻机第1部分:设备配置和技术要求1 范围本部分规定了海洋石油模块钻机的设备配置和技术要求。
海洋石油钻井机械及工具现代技术要点分析冯延隆摘要:我国不仅有许多陆地石油资源,同时也有很多海上石油资源。
为了向国内输送稳定石油资源,近些年我国有大力开发海洋石油资源。
为了保障生产稳定性和效率,就需要应用现代工具、现代技术。
关键词:石油;钻井机械;现代技术1 现阶段海洋石油钻井机械与工具使用状况作为人类社会发展重要能源来源,我国的经济高速发展离不开石油资源的支持,在现代科技助力下,国内海洋石油钻井机械的研发和制造同样也取得了不错的成绩。
当然相较于欧美发达国家,国内海洋石油钻井机械设备暴露出的问题还是不少,尤其是难以在特殊恶劣环境使用,这一问题和现象需要高度注意。
当前国内海洋石油钻井相关已研究出了很多新颖的技术和设备,其标志着我国海洋石油开发技术的进步。
与陆地石油资源相比,海洋油田有着更为庞大的储量和更多的资金技术要求。
因此未来海洋石油的开发利用会成为世界各国的重要目标。
如果我国能够拥有更强、更稳定的海洋石油生产技术能力,在未来可以为国家能源安全提供可靠保障。
2 海洋石油钻井工具技术海洋石油开采作业时,钻井平台会用到各类钻井设备,比如动力钻、减震器、稳定器。
在以上设备中,对生产影响最大的是钻头,合理选择钻头才能够保障生产性能。
当前国内海洋石油钻井作业广泛使用的是牙轮钻头,这种钻头性能也较为稳定,考虑到金刚石钻头自身性能,现有大量金刚钻头成功研发。
这种钻头性能优秀,虽然造价很高,但综合考虑,因钻头寿命长,所以仍旧是重点开发对象。
刮刀钻头构造比较简单,扭矩很小,在接触其他工具时有可能会破坏其他工具。
在研发相关技术不断进步的今天,现有刮刀钻头破坏工具现象已得到很好改善。
2.1 水下装置和升沉补偿水下装置对于海洋石油作业来说作用十分显著。
在实际运行中,水下装置必须和海水隔离,以免海水影响到钻井平台作业。
通常情况下,水下装置是由隔水装置、导向装置组成的。
导向装置负责导向其他设备,保障其他设备稳定生产。
安装套管头是为了进一步增强和稳定设备。
Q/HS 中国海洋石油总公司企业标准Q/HS9002.3—2009海洋石油模块钻机第3部分:建造Offshore modular drilling rigPart 3: Construction2009-12-31发布2010-05-01实施中国海洋石油总公司发布Q/HS 9002.3—2009目次前言 (Ⅱ)1 范围 (1)2 规范性引用文件 (1)3 缩略语 (1)4 建造方案 (1)5 建造 (2)6 材料与焊接 (2)7 检验 (3)参考文献 (4)IQ/HS 9002.3—2009II前言Q/HS 9002《海洋石油模块钻机》分为五个部分:—— 第1部分:设备配置和技术要求;—— 第2部分:设计;—— 第3部分:建造;—— 第4部分:安装、连接与调试;—— 第5部分:维护。
本部分为Q/HS 9002的第3部分。
本部分由中国海洋石油总公司标准化委员会设备工作组提出并归口。
本部分起草单位:中海油田服务股份有限公司。
本部分主要起草人:车永刚、吕会敏、郑光洪、蔡卫明、吴新胜、宋煜国、闫新、蒋金良。
本部分主审人:何继强、刘宝元。
Q/HS 9002.3—2009海洋石油模块钻机第3部分:建造1 范围Q/HS 9002 的本部分规定了海洋石油模块钻机建造的技术要求。
本部分适用于海洋石油模块钻机的建造。
2 规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。
凡是注日期的引用文件,仅所注日期的版本适用于本文件。
凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。
SY/T 0312 滩海石油工程舾装技术规范CCS海上固定平台入级与建造规范CCS材料与焊接规范(2006)海上固定平台安全规则3 缩略语下列缩略语适用于Q/HS 9002的本部分。
WPS—— welding procedure specification,焊接工艺指导书ITP—— inspection and test plan,检验与试验计划NDT—— Non-destructive testing,无损检测试验4 建造方案4.1 建造方案的选择根据场地、资源等情况的不同可选择先组装水平片后插立柱法或先组装立片后组装水平片法。
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。
Q/HS 中国海洋石油总公司企业标准Q/HS9002.4—2009海洋石油模块钻机第4部分:安装、连接与调试Offshore modular drilling rigPart 4: Installation, hook-up, commissioning2009-12-31发布2010-05-01实施中国海洋石油总公司发布Q/HS 9002.4—2009目次前言 (Ⅱ)1 范围 (1)2 规范性引用文件 (1)3 术语、定义和缩略语 (2)4 设备安装、连接与调试技术要求 (2)5 设备单机调试 (5)6 系统功能调试 (5)7 装船与运输 (6)8 海上吊装 (6)9 海上安装、连接与负荷调试 (7)IQ/HS 9002.4—2009II前言Q/HS 9002《海洋石油模块钻机》分为五个部分:—— 第1部分:设备配置和技术要求;—— 第2部分:设计;—— 第3部分:建造;—— 第4部分:安装、连接与调试;—— 第5部分:维护。
本部分为Q/HS 9002的第4部分。
本部分由中国海洋石油总公司标准化委员会设备工作组提出并归口。
本部分起草单位:中海油田服务股份有限公司。
本部分主要起草人:车永刚、吕会敏、郑光洪、蔡卫明、蒋金良、吴新胜、宋煜国。
本部分主审人:何继强、刘宝元。
Q/HS 9002.4—2009海洋石油模块钻机第4部分:安装、连接与调试1 范围Q/HS 9002 的本部分规定了海洋石油模块钻机的设备安装、模块安装、连接与调试的技术要求。
本部分适用于海洋石油模块钻机的安装、连接与调试。
2 规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。
凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文件。
凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。
GB 50166 火灾自动报警系统施工及验收规范SY 4030.2 石油建设工程质量检验评定标准电气工程(电气装置安装工程)SY/T 5957 井场电气安装技术要求SY/T 5964 钻井井控装置组合配套、安装调试与维护SY/T 6223 钻井液净化设备配套、安装、使用、维护SY/T 6426 钻井井控技术规程SY/T 6461 湿蒸汽发生器的安装与操作推荐作法SY/T 6524 石油工业作业场所劳动防护用具配备要求SY/T 6586 石油钻机现场安装及检验SY/T 10010 海上生产平台电气系统的设计与安装的推荐作法SY/T 10025 钻井平台钻前验收规范SY/T 10041 石油设施电气设备安装一级一类和二类区域划分的推荐作法Q/HS 4004-2002 海洋石油钢丝绳检验与检查要求Q/HS 4005 劳动防护服装管理规定QHS 2037.2-2008 海上石油平台钻机 第2部分:井架、移动底座QHS 2037.3-2008 海上石油平台钻机 第3部分:提升系统QHS 2037.4-2008 海上石油平台钻机 第4部分:旋转系统QHS 2037.5-2008 海上石油平台钻机 第5部分:循环及固控系统QHS 2037.6-2008 海上石油平台钻机 第6部分:动力系统QHS 2037.7-2008 海上石油平台钻机 第7部分:井控系统QHS 2037.8-2008 海上石油平台钻机 第8部分:固井系统QHS 2037.9-2008 海上石油平台钻机 第9部分:电气、仪表系统QHS 2037.10-2008 海上石油平台钻机 第10部分:安全系统QHS 2037.11-2008 海上石油平台钻机 第11部分:辅助系统系物和被系物安全检查细则API RP 7C-11F 内燃机的安装、维护和操作推荐方法国际海上避碰规则1Q/HS 9002.4—20093 术语、定义和缩略语下列术语、定义和缩略语适用于本文件。
分析海洋石油钻井机械及工具现代技术要点发布时间:2023-02-15T06:22:18.932Z 来源:《城镇建设》2022年第19期作者:李阳左婷婷[导读] 在海洋石油能源开采之中,应用到的机械设备众多,李阳左婷婷中海福陆重工有限公司 519055摘要:在海洋石油能源开采之中,应用到的机械设备众多,由于地质环境较为复杂,现场开采时需要注重安全防护措施的建立,采用专业的开采设备,提高现场开采的效率,进一步保障了开采工作的开展。
海洋石油钻井设备在使用的过程中,对设备本身的要求相对较高,主要是因为使用钻井作业环境较为特殊,为了能够进一步保障设备运行过程中的安全性,现场工作人员需要针对设备的实际情况进行全面检测,确保设备在作业的过程当中能够正常运行,提高现场开采的效率,进一步满足了当下工作开展的基本要求。
关键词:海洋石油;钻井机械及工具;现代技术要点引言海洋石油压力为海平面压力的2000倍以上,导致海洋石油开采难度加大。
钻修井机械设备主要应用于海洋石油资源的开采工作,在开采工作中发挥着巨大的作用。
在海洋石油需求不断增加的环境下,对钻修井机械设备技术提出了更高的要求,只有发现问题,不断对其加以解决和完善,才能取得更好的发展前景。
1海洋石油钻井机械及工具发展状况解析对于海洋石油钻井工作而言,其实际作业环境相对较为恶劣,与此同时受到不同地质环境等多方面因素的严重影响,往往不同石油钻井作业需要运用的机械设施也存有一定程度的差别性,这使得石油钻井作业过程中各种机械设施的现场管控工作难度极大程度提高。
现时期,西方某些发达国家通常都是充分结合地形环境的差别性来对石油机械设施进行探究,也就是充分根据不同地区的实际工作状况来更为科学合理的开展有关机械设施的研发工作,以此来进一步提高钻井机械设施对于环境的适应性。
相对比而言,我们国家对于钻井机械设施的技术研发上存有一定程度的欠缺之处,但是自从改革开放以来,我们国家抓住了向外发展的重要机遇,一直在不断对国外高新技术设备以及一系列成功经验进行学习以及引进,这使得我国海洋石油钻井机械设施的实际研发以及制造水准始终处在不断提高的状态,并且近几年来伴随着信息技术的飞速发展,我国也陆续的开始将信息技术运用于钻井机械设施中,以此来进一步降低人工劳动强度以及充分满足作业安全性方面的重要要求。
固定式海洋平台钻机模块化设计及施工分析米军摘要:目前,由于石油需求量正在逐渐增加,因此,各个国家开始不断开采海洋油气资源。
从某种程度上来看,推动了海洋石油设备的发展。
其中,固定式海洋平台在海洋油气田的开发过程中依旧占据着重要的位置,而且它同模块钻机组合在一起应用在多油气井的开发过程中具有显著的经济优势,由此可见,在近海油田的开发过程中,固定式海洋平台模块钻机的发展空间比较广阔。
基于此,文中重点分析了固定式海洋平台钻机模块化设计和施工。
关键词:模块钻机;模拟退火算法;参数选择;吊装结构引言随着全球人口数量的不断增长以及政治格局多极化的形成,为了推动自身经济的快速发展,各个国家相继构建了能源规划,不仅开发出了新能源,而且在石油和煤炭等传统能源的开发方面也加大了力度。
据研究表明,在世界能源的总消耗量中,石油的消耗量仍旧占据最高的比例。
另外,固定式平台作为一种传统的钻井平台,具有结构简单、成本低和操作风险小的特点,如果将其同模块化钻机组合在一起能够符合一台钻机钻多口井的要求,进而减少了钻井的经济成本。
因此,固定式平台模块钻机在中外海洋钻井石油企业得到了广泛应用,成为了开发海洋油田的重要高端装备。
1.海上石油平台模块钻机结构特点比较1.1 分析吊装和运输性能就LF13-2、XJ23-1、LD5-2以及PY30-1等大型模块钻机而言,其钻机装置结构包括的分块数量不多,各个装置统一设置在三个到四个大型模块上面,并在海上进行整体吊装,从而能够节省海上起吊安装时间。
然而,此种模块钻机并不具有较高的移运性能,不适用于陆上运输。
再加上海上起吊安装具有较高的难度,因此,更加依赖大型浮吊。
就SZ36-1和NB35-2 等模块钻机而言,其钻机结构包括的分块数量较多,每个模块都不重,具有良好的运输性能,并且海上起吊安装难度也较低。
就崖城 PFA、PL19-3 以及HZ19-2/19-3模块钻机等小撬块钻机而言,其钻机结构包括较多的分块数量,单个模块的体积不大、重量轻,便于运输,海上起吊安装的难度不大,仅仅需要利用小型浮吊或者是平台吊机吊装就可以,但是在海上起吊安装时此种模块钻机需要较长的时间。
海洋石油钻井机械及工具相关技术分析摘要:我国在海洋石油开采上获得了不断地发展,使用的钻井机械以及工作也越来越现代化,虽然和发达国家存在一定的差距,但是通过我们不断的进行专业技能建设,一定可以促进我国海洋石油开采事业的健康发展。
关键词:海洋石油钻井;机械及工具;现代技术引言伴随着科技发展,我国海洋石油事业也取得的巨大的发展,使用的机械设备以及工具也在不断的发展,但是因为我国发展的时间较短,而且受科技水平的限制,和发达国家还有一定的差距,发展空间还很大,所以这也要求我国不断加强建设自身的专业技能,提高我国海洋石油开采的效率,促进我国石油行业的健康发展。
1我国海洋石油钻井工具相关技术(1)钻井工具大体上被分为两个类别,分别是井口和井下工具。
井口工具主要负责起下与上卸钻具,例如吊钳、吊卡、卡瓦等。
而吊钳的作用主要是负责上、卸各种下井钻具的丝扣。
吊卡的作用则是悬挂、提升以及下放钻柱。
(2)关于钻井工具的介绍。
它包括稳定器、减震器、震击器和钻头、钻柱、井下动力钻具等等工具。
在进行作业时,碎石工具是最为重要的工具之一,它大体上是由刮刀钻头、金刚石钻头和牙轮钻头组成。
牙轮钻头主要包括钻头体、牙爪、牙轮、轴承、水眼等部分。
依据其构成因素分为铣齿型和镶齿型这两种,依据轴承的结构则被分为密封(或不密封)滚动轴承及密封(或不密封)滑动轴承这两类,牙轮钻头的性能很强,可在在任何地层进行作业,所以是现阶段钻井工作当中应用较多的工具;金刚石钻头在最开始的时候仅仅被用在硬地层作业当中,随着科学技术的发展,金刚钻头发展出了更多的品种,并且得到越加广泛的应用。
采用这一工具的问题就是造价较高,可是相比其他类型工具来讲,它的使用时效相对也要长很多,再加上得到科学方式的利用,相关工作效率也会有很大的提升;刮刀钻头的结构相对简易,它的不足就是在进行作业时由于扭矩过大,极易导致相接触的其他工具损坏。
伴随着相关技术的不断进步,刮刀钻头的研发方面也取得了较大的进步,目前已经可以将损坏工具的问题大大减轻。
Q/HS 中国海洋石油总公司企业标准Q/HS9002.1—2009海洋石油模块钻机第1部分:设备配置和技术要求Offshore modular drilling rigThe first section: equipment and technical requirements2009-04-23发布2009-08-01实施中 国 海 洋 石 油 总 公 司发布Q/HS 9002.1—2009目次前言 (II)1 范围 (1)2 规范性引用文件 (1)3 术语、定义和缩略语 (2)4 模块钻机的分类及其表示方法 (3)5 设备配置要求 (3)6 钻井设备技术要求 (5)7 动力及辅助设备技术要求 (7)8 通讯系统技术要求 (9)9 钻井仪表技术要求 (9)10 通风系统技术要求 (9)11 安全设备技术要求 (9)12 救生设备技术要求 (10)13 生活模块技术要求 (10)14 防污染系统、海水系统技术要求 (10)15 舾装/防腐技术要求 (11)16 模块的钢结构要求 (11)附录A (资料性附录) 模块钻机各部分钻井设备推荐技术参数 (12)IQ/HS 9002.1—2009I I前言Q/HS 9002-2009《海洋石油模块钻机》分为五个部分:—— 第1部分:设备配置和技术要求;—— 第2部分:设计;—— 第3部分:建造;—— 第4部分:安装、连接与调试;—— 第5部分:维护。
本部分为Q/HS 9002-2009的第1部分。
本部分的附录A为资料性附录。
本部分由中国海洋石油总公司标准化委员会设备工作组提出并归口。
本部分起草单位:中海油田服务股份有限公司。
本部分主要起草人:车永刚、郑光洪、蔡卫明、吴新胜、宋煜国、肖阳、蒋金良、冯晓宁。
本部分主审人:何继强、刘宝元。
Q/HS 9002.1—2009海洋石油模块钻机第1部分:设备配置和技术要求1 范围本部分规定了海洋石油模块钻机的设备配置和技术要求。
本部分适用于海洋石油模块钻机的选型和配置设备。
2规范性引用文件下列文件中的条款通过本部分的引用而成为本部分的条款。
凡是注日期的引用文件,其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本部分,然而,鼓励根据本部分达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。
凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本部分。
GB/T 2820 往复式内燃机驱动的交流发电机组CB/T 3557-1995 船用防火风阀GB/T 3797-2005 电气控制设备GB 4351-1997 手提式灭火器通用技术条件GB 11799-1999 船用防爆离心风机GB 11800-1999 船用防爆轴流风机GB 11864-1999 船用轴流风机GB 11865-1999 船用离心风机GB/T 20174-2006 石油天然气工业钻井和采油设备钻通设备GB 50193 二氧化碳灭火系统设计规范GB 50116 火灾自动报警系统设计规范GB/T 10228-2008干式电力变压器技术参数SY 5138-1992 三缸单作用钻井泵SY/T 5323 节流和压井系统SY/T 5609-1999 石油钻机型式与基本参数SY/T 6146-1995 钻井参数仪表司钻操作组合台SY/T 6223 钻井液净化设备配套、安装、使用和维护SY/T 10010-1996海上生产平台电气系统的设计与安装的推荐做法Q/HS 3008-2002 海上平台暖通空调系统设计方法海上固定平台安全规则CCS海上移动平台入级与建造规范(2005)CCS海上固定平台入级与建造规范(1994)API SPEC 7K 钻井和井口操作设备规范API SPEC 16A钻通设备规范API SPEC 16C节流及压井系统规范API SPEC 16D钻井控制设备的控制系统规范API RP 2A 海上固定平台规划、设计和建造的推荐作法(工作应力设计法)API RP 2L 海上固定平台直升机场规划、设计和建造的推荐做法API RP 14C 海上生产平台基本上部设施安全系统的分析、设计、安装和测试的推荐做法1Q/HS 9002.1—20092API RP 14F 海上钻井平台电控系统的设计和安装推荐做法API RP 14G 敞开式海上生产平台防火与消防的推荐做法API RP 16E 设计井控设备的控制系统的推荐作法API RP 53 钻井用防喷设备系统的推荐作法API RP 500 1级1类和2类区域石油设施电气安装区域划分的推荐做法ISO 3046 往复式内燃机的性能ISO 7547 船舶居住区空调通风设计条件及计算基础ISO 8178 往复式内燃机排放测量ISO 8528-5 往复式内燃交流发电机组第5部分:发电机组SOLASIMO MARPOL 73/78防污公约IMO.MEPC.107(49)决议-船舶机器处所舱底水防污染设备指南和技术条件IMO MSC.48(66)决议-国际救生设备规则IMO MSC.98(73)决议-国际消防安全系统规则IMO)A.952(23) -船舶防火控制图识别符号IMO A.760(18)救生设备和装置相关图形符号IMO A.952(23)船舶防火控制图识别符号NFPA 10 消防灭火器材标准NFPA 15 水喷淋系统的消防保护NFPA 1961 消防软管站标准NFPA 2001 洁净气体灭火系统3 术语、定义和缩略语下列术语、定义和缩略语适用于Q/HS 9002的本部分。
3.1术语、定义3.1.1模块钻机 modular drilling rig按照钻机的功能进行模块化的集成系统,具有搬迁的功能;包括:钻井设备模块、钻井支持模块、动力模块、生活模块、散装材料模块。
3.1.2平台组块 platform assembly海上油田开发集输和油气处理的平台,位于导管架上面,该组块除了支持模块钻机在钻井期间所必需的油、气、电、水和生活支持之外,还能完成海上油田的开发和油气处理。
3.1.3独立系统模块钻机 independent system modular drilling rig淡水、海水、动力供应、广播通讯、火气控制、危险排放、生活支持系统均由模块钻机集成。
3.1.4联合系统模块钻机 combined system modular drilling rig淡水、海水、动力供应、广播通讯、火气控制、危险排放、生活支持系统由平台组块提供。
3.1.5钻井设备模块 drilling equipment system模块钻机中的钻井设备模块,它由下部设备模块(DESA)和上部设备模块(DESB)组成。
3.1.6钻井支持模块 drilling supports module提供满足钻井作业需要的动力分配和泥浆循环支持系统。
应包括:动力系统、泥浆循环系统,混合拌浆系统等。
3.1.7动力模块 power module为模块钻机的起升、循环、旋转系统以及其他辅助系统提供动力供应的模块。
3.1.8生活模块 living quarter提供平台作业人员餐饮、住宿的生活载体。
Q/HS 9002.1—2009 3.1.9外部接口 external interface对独立系统模块钻机而言,系与组块平台的照明供应;海水消防系统;危险排放系统之间的接口。
对联合系统模块钻机而言,系与组块平台及生活模块的工艺接口、广播通讯、火气报警与控制、动力供应、井控、危险与非危险的接口。
3.1.10内部接口 internal interface模块之间的工艺、电气、仪表、广播通讯方面的接口。
3.2 缩略语API—American Petroleum Institute,美国石油协会SOLAS—International Convention for the Safety of Life at Sea,国际海上人命安全公约ISO—International Standards Organization,国际标准化组织IMO— International Maritime Organization,国际海事组织NFPA—National Fire Protection Association,美国防火协会CCS—China Classification Society,中国船级社DES—Drilling Equipment System,钻井设备模块DSM—Drilling Support Module,钻井支持模块PM—Power Module,动力模块LQ—Living Quarter,生活模块P-TANK—Powder tank,灰罐ESD—Emergency Shutdown,应急关断4 模块钻机的分类及其表示方法4.1模块钻机根据其工作型式可分为:独立系统模块钻机(D)和联合系统模块钻机(L)。
4.2 型号表示方法模块钻机的型号表示方法规定如下:示例:5000m直流驱动海洋石油独立系统模块钻机表示为MZJ D-50D。
5 设备配置要求5.1 总体布置的基本要求a) 满足系统工艺流程要求;b) 满足对危险区域的划分要求;c) 设备的布置应充分考虑平台组块现有吊机的工作能力;d) 满足平台组块结构尺寸受限制的基本条件和连接的基本要求;e) 满足作业海域的环境要求。
5.2 外部接口要求5.2.1 总体要求5.2.1.1 独立系统模块钻机与平台组块应有工艺接口、安全接口和电气接口。
3Q/HS 9002.1—20095.2.1.2 联合系统模块钻机与平台组块应有工艺接口、安全接口、电气接口、仪表接口和通讯接口等。
5.2.2 安全接口安全接口包含平台危险区域划分、安全通道和消防水接口。
5.2.3 工艺接口工艺接口包含淡水、海水、燃油供应、空气、水泥、灰、消防水等工艺管路接口。
5.2.4 电气接口5.2.4.1 独立系统模块钻机的中潜水泵、消防泵的电缆应铺设在平台组块上,平台组块甲板照明电源由模块钻机提供。
5.2.4.2 联合系统模块钻机的电气接口包含正常与应急两部分,平台组块应向模块钻机提供3相3线50/60Hz正常电源,分两路接至模块钻机中压盘。
5.2.5 仪表接口5.2.5.1仪表接口包含火灾气体报警系统、钻井仪表和防喷器控制系统。
5.2.5.2 火灾气体报警系统a) 联合系统模块钻机的火气系统应拥有完整的控制和寻址功能,所有模块内的控制功能都由其自身的系统独立完成;b) 模块钻机传给平台组块的信号包括:公共报警、确认火、确认气、确认H2S、启动消防水泵(海水泵)、模块钻机关断;c) 平台组块传给模块钻机的信号包括:ESD 一级关断、ESD 二级关断、ESD 三级关断;d) 平台组块火气盘和模块钻机火气盘之间应具备通讯功能,可将模块钻机的火气系统状态发送至平台组块。