第七章 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（20～30m）。（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6～6.8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（50～60m），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,