海洋石油钻井设备.ppt

1,第七章 海洋石油钻井设备,2,7.1 海洋石油钻井平台,与陆上石油钻井相比，由于地理位置和环境条件不同，海洋石油钻井在设备、装置等多方面具有其特殊性。海洋石油钻井平台的作用：提供安装设备、配备器材、存放物资的场地，作业及生活场所。,3,7.1.1 海洋石油钻井平台的组成1.动力设备（1）钻井用动力设备；（2）船用航行动力设备（轮机）；（3）浮动定位动力设备；（4）桩脚升降用动力设备；（5）辅助工作用动力设备。2.钻井设备 除陆上钻井用到的绞车、转盘、井架和钻井泵等，此外还有一些特殊设备，主要包括：（1）升沉补偿装置；（2）钻井水下设备；（3）钻杆排放装置。,4,3.固井设备 主要包括：柴油机动力机组、注水泥机组、控制及计量设备、气动下灰装置、水泥搅拌设备和供水设备等。4.试油设备 主要包括：分离器、加热装置、试油罐、燃烧器和测量仪表等。5.起重与锚泊设备（1）起重设备；（2）锚泊设备。6.平台与船体结构 主要包括：固定平台的桩柱、桁架结构，移动平台的船体、甲板桩脚、沉垫浮箱、支柱桁架，浮式钻井船的船体、甲板等。,5,7.其它设备 主要包括：潜水作业设备、直升机等运输设备、救生艇等安全、防火设备，海水淡化装置、供水设备，其它生活辅助设备等。,7.1.2 海洋石油钻井设备的特殊问题1.船体定位问题2.升沉运动补偿问题3.装设水下设备问题4.防腐问题,6,7.1.3 海洋钻井平台的分类1.固定式钻井平台 主要有两种：钢制导管架固定平台、钢和混凝土混合建造的混合式平台。2.移动式钻井平台 主要有：坐底式钻井平台、自升式钻井平台、半潜式钻井平台、步行式钻井平台、气垫式钻井平台、浮式钻井船。,7,7.1.4 海洋钻井平台的结构及特点1.固定式钻井平台 固定式钻井平台：是一个从海底架起的高出水面的构筑物，在上面铺设有平台，用来放置钻井机械设备。固定式钻井平台使用后，往往因无法搬走而被遗留下来。（1）导管架固定平台的结构组成 主要由导管架、桩柱、顶部设施组成。其中导管架是平台的支撑部分，是整个平台的关键组件。（2）导管架固定平台的特点 优点是：稳定性好，海面气象条件对钻井作业的影响小。缺点是：不能移运，造价高。故一般不宜用于水深较深的海域。2.移动式钻井平台,8,（1）坐底式钻井平台 坐底式钻井平台由沉垫、工作平台、中间支撑三部分组成。上部的工作平台靠管柱支撑在沉垫（浮箱）之上。优点：钻井时固定牢靠、完井后搬运灵活。缺点：工作平台高度不能调节，工作平台面积不能太大，工作水深较浅（2030m）。（2）自升式钻井平台 自升式钻井平台，具有自行升降桩腿，靠桩腿插入海底而稳定地坐于海底。由桩腿和工作平台两部分组成。工作时桩腿插入海底，搬迁时从海底提出。优点：对水深适应性强，稳定性好。缺点：工作水深受桩腿的限制，不适合于深水，搬迁时易受风暴袭击而受到破坏。,9,（3）半潜式钻井平台 半潜式钻井平台的结构类似于坐底式钻井平台。当工作水深时，直接坐于海底，相当于坐底式平台；工作水深较深时，平台漂浮于海水中，相当于浮式钻井船。优点：稳定性好，运移灵活，适用水深较深。缺点：造价较高。（4）步行式钻井平台 步行式钻井平台由内船体、外船体、步行机械等组成。特点：适用于水深为66.8米的浅水及潮间带，运移能好，既能自行又能拖行；步行速度慢（5060m），使用受作业区地质条件限制，适用于泥砂质软土海底，坡度小于1/2000，平台结构较复杂。,10,（5）浮式钻井船 浮式钻井船主要由船体和定位设备两部分组成。可利用改装的普通轮船或专门设计的船体作为工作平台。优点：移运灵活，停泊方便，适用水深大。缺点：稳定性差，受海上气象条件影响大。,11,7.2 海洋钻井水下装置与升沉补偿,12,7.2.1 钻井水下装置 钻井水下装置，它是指钻井平台与海底井口之间的隔绝海水、适应平台摇摆、控制井口的一套装置。钻井水下装置主要包括：钻井导向装置、套管头组、防喷器组、隔水管柱、连接装置等。1.钻井导向装置 作用：引导水下井口设备坐于海底井口盘上。主要由井口盘、导向架和导管三部分组成。2.套管头组 作用：悬持套管、接防喷器。3.防喷器组 由于使用环境特殊，要求防喷器具有更高的可靠性和防腐性能。可装在水下，也可装在平台上。,13,4.隔水管组 作用：隔开海水，并从中引入钻具，导出钻井液。主要由隔水管接箍、隔水管节、挠性接头、伸缩隔水管、张紧器组成。,14,7.2.2 升沉补偿 升沉补偿采用的方法有两种：增设伸缩钻杆和增设升沉补偿装置。1.增设伸缩钻杆2.增设升沉补偿装置,15,