海上石油钻井平台课件.ppt

第一章第一章 海上钻井平台海上钻井平台第一节第一节第一节第一节 海上钻井平台的分类及特点海上钻井平台的分类及特点海上钻井平台的分类及特点海上钻井平台的分类及特点一、海上钻井平台的分类一、海上钻井平台的分类 二、固定式钻井平台二、固定式钻井平台 固定平台按照自给程度不同，分为：固定平台按照自给程度不同，分为：自容型海洋型钻井平自容型海洋型钻井平台和带辅助船的小型钻井平台两类台和带辅助船的小型钻井平台两类 自容型固定平台自容型固定平台自容型固定平台自容型固定平台：型体：型体尺寸较大尺寸较大； 能能容纳全部容纳全部钻井设备及一切队、附属设钻井设备及一切队、附属设施，包括各种仓库及生活设施施，包括各种仓库及生活设施 因此，需要平台的因此，需要平台的面积大面积大，建设，建设费用高费用高为了缩减这类平为了缩减这类平台的面积，多做成双层平台的型式台的面积，多做成双层平台的型式 带辅助船的小型固定钻井平台带辅助船的小型固定钻井平台带辅助船的小型固定钻井平台带辅助船的小型固定钻井平台：将将部分设备和材料部分设备和材料放在辅放在辅助船上，以减小平台的尺寸助船上，以减小平台的尺寸 这种小型平台建筑面积可以达到这种小型平台建筑面积可以达到最小最小限度。

一般只将井架、限度一般只将井架、绞车、动力联动机及其附属设备放在平台上，而其它设施及食绞车、动力联动机及其附属设备放在平台上，而其它设施及食宿等都设置在辅助船上宿等都设置在辅助船上 优点：优点：平台的平台的投资少投资少，体积小体积小，便于施工，而且当钻完一，便于施工，而且当钻完一口油井后，辅助船可以口油井后，辅助船可以很快转移很快转移到另一井位，钻井平台可到另一井位，钻井平台可转化转化为采油平台为采油平台使用 固定式钻井平台的固定式钻井平台的分类分类：桩基式，重力式；张力式和绷绳桩基式，重力式；张力式和绷绳塔式塔式四类 各平台的各平台的适应水深适应水深：重力式平台适用的：重力式平台适用的水深较浅水深较浅； 桩基式平台适用的桩基式平台适用的水深稍深水深稍深； 张力式和绷绳塔式平台可在张力式和绷绳塔式平台可在较深的水较深的水域域使用1、重力式平台、重力式平台 重力式平台是依靠平台基础的巨大的重力压在海底，从而与海底牢固联重力式平台是依靠平台基础的巨大的重力压在海底，从而与海底牢固联结 要求海底很平整要求海底很平整 重力式平台的基础和腿柱中都分为许多舱室，这些舱室本身就是非常好重力式平台的基础和腿柱中都分为许多舱室，这些舱室本身就是非常好的大型储油罐，在平台安装阶段的拖航和下沉时可作为压载舱。

的大型储油罐，在平台安装阶段的拖航和下沉时可作为压载舱 重力式平台的最大重力式平台的最大优点优点是，是，抗腐蚀抗腐蚀能力特别强，另外，能力特别强，另外，防火和抗暴防火和抗暴能力，能力，抵御风浪抵御风浪的能力，都比钢质桩基式平台好，还有一个优点是制造的能力，都比钢质桩基式平台好，还有一个优点是制造成本低成本低2、张力腿式平台、张力腿式平台 张力腿式平台本身是一个浮动平台，张力腿式平台本身是一个浮动平台，平台的贮备浮力远远大于平台的重平台的贮备浮力远远大于平台的重平台的贮备浮力远远大于平台的重平台的贮备浮力远远大于平台的重力力力力，靠，靠缆绳或锚链缆绳或锚链缆绳或锚链缆绳或锚链( (称作张力腿称作张力腿称作张力腿称作张力腿) )的张力将平台与事先固定在海底的的张力将平台与事先固定在海底的锚桩锚桩锚桩锚桩上上上上拉紧，拉紧，平衡一部分浮力，并使平台较好地固定在海面上平衡一部分浮力，并使平台较好地固定在海面上 这种这种非刚性非刚性地连接，不仅可地连接，不仅可减小减小平台的平台的摇摆和倾斜摇摆和倾斜，而且由海底地震引，而且由海底地震引起的起的海床运动海床运动，也在到达平台之前被大大减弱了也在到达平台之前被大大减弱了。

3、绷绳塔式平台、绷绳塔式平台 如如1983年建于墨西哥湾水深年建于墨西哥湾水深305米米的海域，塔架高的海域，塔架高329米，重米，重19000吨，吨，用用钢桩打入海底钢桩打入海底但该塔架又瘦又高，但该塔架又瘦又高，柔柔性较大，在波浪作用下可以允许轻微摇性较大，在波浪作用下可以允许轻微摇摆摆整个塔架靠整个塔架靠20根直径根直径227毫米的钢毫米的钢绳作为绳作为绷绳向四面八方的海底拉紧，并绷绳向四面八方的海底拉紧，并固定于海底固定于海底由于该平台的固有频率，该平台的固有频率，所以平台的摇摆不会对人员健康和生产所以平台的摇摆不会对人员健康和生产作业有大的影响作业有大的影响4、桩基式平台、桩基式平台 目前我国建造的固定式钻井平目前我国建造的固定式钻井平台都是桩基式平台台都是桩基式平台主要介绍桩基主要介绍桩基式平台 桩基式平台是靠桩基式平台是靠向海底打桩向海底打桩，将平台与海底牢牢地固定将平台与海底牢牢地固定桩基式钻井平台所采用的建筑材料不同，钻井平台所采用的建筑材料不同，有有木桩的，钢筋混凝土桩的，钢桩木桩的，钢筋混凝土桩的，钢桩的和铝质桩的几种的和铝质桩的几种 目前国内外应用最多的是钢桩平台。

目前国内外应用最多的是钢桩平台 优点优点优点优点：(1)可事先做成导管架型式，可事先做成导管架型式，在岸上预制好，然后到海上进行打桩；在岸上预制好，然后到海上进行打桩； (2)平台的整体性好，施工快平台的整体性好，施工快 缺点：缺点：缺点：缺点：抗海水腐蚀性能差抗海水腐蚀性能差 所以，有的地方，曾采用过抗海水腐所以，有的地方，曾采用过抗海水腐蚀性能好的铝制平台，但因造价昂贵，未蚀性能好的铝制平台，但因造价昂贵，未能普遍应用能普遍应用 结构：结构：结构：结构：基础部分和上层建筑基础部分和上层建筑 基础部分是由导管架和桩管组成基础部分是由导管架和桩管组成导导管可事先在岸上预制好然后，用驳船运管可事先在岸上预制好然后，用驳船运至目的地，或依靠中空的浮力拖至目的地，至目的地，或依靠中空的浮力拖至目的地，下沉并坐在海底上再将桩管由导管内插下沉并坐在海底上再将桩管由导管内插入，并用打桩机打入海底一定深度入，并用打桩机打入海底一定深度 三、坐底式平台三、坐底式平台三、坐底式平台三、坐底式平台 40年代末，坐底式开始应用于海洋钻井，逐渐发展为目前的坐底年代末，坐底式开始应用于海洋钻井，逐渐发展为目前的坐底式钻井装置。

式钻井装置 特点：特点：特点：特点：钻井时座钻井时座在海底，钻完井后能浮在海底，钻完井后能浮起来，然后再拖到新的起来，然后再拖到新的井位，压载后又下沉坐井位，压载后又下沉坐底重新打井即须能满底重新打井即须能满足足“沉得下，座得稳，沉得下，座得稳，浮得起浮得起”的要求 结构：结构：结构：结构：基础基础部分部分和和上层建筑上层建筑部分 ( ( ( (一一一一) ) ) )上层建筑部分上层建筑部分上层建筑部分上层建筑部分 结构：结构：结构：结构：固定式平台基本上一样一般也分为上下两层甲板，必要固定式平台基本上一样一般也分为上下两层甲板，必要时可增加钻井甲板时可增加钻井甲板 上层甲板的用途：上层甲板的用途：主要放置钻主要放置钻机机、井架、钻具、起重设备、各种、井架、钻具、起重设备、各种工作间和生活设施，以及直升飞机平台等工作间和生活设施，以及直升飞机平台等 下层甲板的用途：下层甲板的用途：主要是机泵组，固井设备，泥浆循环系统，以主要是机泵组，固井设备，泥浆循环系统，以及各种材料库罐等及各种材料库罐等 平台的尺度：平台的尺度：其大小主要依据钻井工艺要求、钻机能力、材料设其大小主要依据钻井工艺要求、钻机能力、材料设备、自给程度及工作人数等决定。

备、自给程度及工作人数等决定 平台的形状：平台的形状：在外形上，有矩形、梯形和三角形等形状考虑到在外形上，有矩形、梯形和三角形等形状考虑到钻完井后平台能够方便地退场而不影响已钻井口装置，钻钻完井后平台能够方便地退场而不影响已钻井口装置，钻机机都放在平都放在平台的尾部，或做成开口形状；或做成舷外伸出式尾部平台台的尾部，或做成开口形状；或做成舷外伸出式尾部平台 ( ( (二二二二) ) ) )基础部分基础部分基础部分基础部分 类型：类型：类型：类型：浮筒型，钢瓶型和浮垫型浮筒型，钢瓶型和浮垫型 我国于我国于1963年自己设计建造的第一个移动式钻井平台，就是浮筒型年自己设计建造的第一个移动式钻井平台，就是浮筒型坐底式平台此种平台的缺点是坐底式平台此种平台的缺点是下沉和起浮过程中稳定性差下沉和起浮过程中稳定性差，很，很容易翻容易翻倒倒所以现在基本被淘汰所以现在基本被淘汰 钢瓶型坐底式平台，这是我国建造的第二台移动式平台这种平台钢瓶型坐底式平台，这是我国建造的第二台移动式平台这种平台的主要缺点是在的主要缺点是在下沉和上浮过程中稳定性差下沉和上浮过程中稳定性差，现在也趋于淘汰现在也趋于淘汰 浮垫型坐底式平台，是目前应用最为广泛的坐底式平台。

浮垫型坐底式平台，是目前应用最为广泛的坐底式平台浮垫型坐底式平台，是目前应用最为广泛的坐底式平台浮垫型坐底式平台，是目前应用最为广泛的坐底式平台 在我国还有一种步行坐底式平台它是属于浮垫型坐底式平台这在我国还有一种步行坐底式平台它是属于浮垫型坐底式平台这种平台在深水区可以拖航，在浅水区或在海滩和海岸上，则可以自己步种平台在深水区可以拖航，在浅水区或在海滩和海岸上，则可以自己步行移动 坐底式平台是出现最早的移动式钻井平台坐底式平台是出现最早的移动式钻井平台目前主要用于内河、湖主要用于内河、湖泊以及浅海域泊以及浅海域而且要求海底较为平整，坡度小，波浪和海流都要求很要求海底较为平整，坡度小，波浪和海流都要求很小小四、自升式钻井平台四、自升式钻井平台四、自升式钻井平台四、自升式钻井平台 自升式钻井平台，自升式钻井平台，又称为桩脚式钻井平台又称为桩脚式钻井平台又称为桩脚式钻井平台又称为桩脚式钻井平台，是目前国内外应是目前国内外应用最为广泛的钻井平台用最为广泛的钻井平台 结构：结构：船体、桩脚和升降机构三大部分船体、桩脚和升降机构三大部分 需要打井时，将桩脚插入或坐入海底，船体还可顺着桩腿上需要打井时，将桩脚插入或坐入海底，船体还可顺着桩腿上爬，离开海面，工作时可不受海水运动的影响。

打完井后，船体爬，离开海面，工作时可不受海水运动的影响打完井后，船体可顺着桩腿爬下来，浮在海面上，再将桩脚拔出海底，并上升一可顺着桩腿爬下来，浮在海面上，再将桩脚拔出海底，并上升一定高度，即可拖航到新的井位上定高度，即可拖航到新的井位上 (一一一一) )船体船体船体船体 相当于前述平台的相当于前述平台的上层建筑部分上层建筑部分，分为，分为两层甲板两层甲板 主甲板的用途：主甲板的用途：井场井场(管子堆场管子堆场)、各工种的工作间、所有人员的、各工种的工作间、所有人员的生活区生活区(楼房楼房)、直升飞机平台、钻井甲板及钻井设备等等直升飞机平台、钻井甲板及钻井设备等等 主甲板下面是机舱甲板，主甲板下面是机舱甲板，用途：用途：发电机组、钻井泵系统、固井系发电机组、钻井泵系统、固井系统、泥浆处理系统、机加工车间等等统、泥浆处理系统、机加工车间等等 机舱平台下面是底舱，内存有燃油、淡水压载水等机舱平台下面是底舱，内存有燃油、淡水压载水等 形状：形状：往往与桩脚的数量和布置方式有关往往与桩脚的数量和布置方式有关有矩形、正方形、三有矩形、正方形、三角形、五角形等角形、五角形等 ( (二二二二) )桩脚桩脚桩脚桩脚 作用：作用：作用：作用：在钻井过程中，使整个钻井平台支撑于海底，并使平台离开海面在钻井过程中，使整个钻井平台支撑于海底，并使平台离开海面，免受海水运动的影响，免受海水运动的影响。

类型：类型：类型：类型：为插入式和底垫式两种为插入式和底垫式两种 桩脚的主体部分称为桩腿桩脚的主体部分称为桩腿有的插入式桩脚在。