海洋石油钻采装备与结构 前言、第一章

前言海上石油平台
海上平台按使用功能分类,可划分为:海上钻探、海上油和气开采、海上油和气集输和海上服务四类。
(一)海上钻探
钻探平台主要用来安装钻探设备,进行钻探活动,故必须有相应的甲板面积和载重量。
这类平台在钻探工作时尽可能减少其位移,以限制平台的钻探设备(如钻管等)的受力和变形,保证正常的钻探工作。根据操作情况,这种位移在垂向应不大于±1.5m,水平方向应不大于水深的6%,平台的纵横倾角应不大于3度。
因为一口油井约需钻1~4个月,所以这类平台,在早期油田开发中,以移动式较为有利,可以便于经常迁移。这类平台有半潜式、自升式和船舶式等。但在大规模油田的开发中,也有用固定式平台作为多井钻井平台,随之作为开采平台使用的。
(二)海上油气开采平台
开采平台主要用来开采油、气和对油、气进行初步处理(如油气、油水分离)的,它必须成为多口生产井和油气处理设施的基础。故必须有相应的甲板面积和载重量,但对位移限制则没有钻探平台那么严格。
由于这类平台固定在一个定位点的使用时间较长,一般多使用固定式的,如导管架平台或重力式平台,在浅水区,固定式平台也较经济。但在深水区,或在早期生产中,则以使用移动式平台较为经济。
(三)海上油、气集输平台
开采平台生产的油、气,可以自己储存一部分,大量的则需另用储油平台贮存,并由此平台通过固定的管线或穿梭油轮向陆上输送。这在同一地区同时有若干个开采平台时显得尤其必要。从安全的观点看,开采平台和贮存平台分开更有好处。
(四)海上服务平台
海上服务可包括多方面的内容,如海上居住平台,海上起重平台,以及打桩、铺管作业等。
工作人员长期生活在海上,条件恶劣,工作紧张,故居住条件应能保证船员
的充分休息,例如能保证摇晃小,振动小,振动频率低等,还应能保证船员的充分安全,对防火,救生等应符合有关规范的要求。对浅水和多井的作业区,居住平台可用固定式的,但在深水区,则多用半潜式的。
其他如起重、打桩、铺管等作业平台,对海洋环境的运动响应也都有一定的要求必须给予满足。
图1 水深和钻井平台的形式选择
图2 水深和采油平台的形式选择
第一章海洋石油钻井装备与结构
第一节海上钻井平台
海上钻井平台是指在海上钻井时的工作场所。就其作业特点来说,可分为固定式与浮动式两种。前者作业时固定于海底;后者作业时漂浮于海面,随海水浮动。本节拟逐次介绍海上钻井平台的类型及选择,以及平台上钻井设备的组成和特点。
一、海上钻井平台的类型、性能及选择
(一)海上钻井平台的类型、性能
海上钻井平台按照能否移动来划分,可分为两大类。
1.固定式:固定钻井平台。固定于海底后,即不能再移动。
2.移动式:包括自升式钻井平台、坐底式钻井平台、半潜式钻井平台和钻井浮船。作业完成后,它们可以通过拖航或自航,移运至其它地点。
在表1-1中列出了移动式钻井平台的性能参数,各类钻井平台的结构及其对比情况如图1-3所示。
图1-3  各类钻井平台对比图
表1-1 各类移动式钻井平台的性能
(二)各类钻井平台的结构及特点
1.固定钻井平台
固定平台是借助导管架固定在海底的一个高出水面的建筑物,上面铺设甲板,作为平台,用以放置钻井机械及设备。其类型有:
(1)按导管架的结构型式分,有直桩式、直桩-斜桩式、联结式三种,如图1-4所示。
图1-4  固定平台的结构型式
(2)按桩柱制造材料分,有木桩、钢桩、混凝土桩三种。混凝土桩一般预制好后,再在海上打桩。目前多用钢管桩即在空心钢管中浇注混凝土的结构。
(3)按打桩用的设施分,有带桩架、不带桩架两种,如图1-5所示。前者通过打桩架打桩,打桩后,打桩架即作为导管架的组成部分。后者需在驳船运送来的甲板上打桩,打桩后留下甲板固定好,驳船即离开,此法应用广泛。
图1-5 带桩架与不带桩架的固定平台
(4)按钻井设备布置分,有带辅助船、不带辅助船两种。前者将钻杆、套管、泥浆材料库、水泥库等器材存放在辅助船上,因而平台面积可缩小至15×30m2。后者需加大平台面积至 16×40m2,或采用多层式结构,分层布置设备,但因高度增加,稳定性差。
固定平台的优点是:
1)稳定性好。
2)海面气象条件对钻井工作影响小。
其缺点是:
l)不能移运。

本文发布于:2024-09-21 16:16:14,感谢您对本站的认可!

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