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海洋钻井平台工作注意什么(海洋钻井平台工作原理)

来源:www.shuishangwuliu.com   时间:2023-07-01 07:40   点击:200  编辑:jing 手机版

1. 海洋钻井平台工作原理

钻井机的工作方式是泵吸反循环钻进。在大气压力的作用下,循环液由沉淀池经回水沟沿着井孔的环状间隙流到井底,此时转盘驱动钻杆,带动钻头旋转进行钻进,由泥浆泵抽吸建立的负压把碎屑泥浆吸入钻杆内腔,随后上升至水龙头,经泥浆泵排入沉淀池,沉淀后的循环液继续流入井孔,如此周而复始,形成了反循环的钻进工作。

2. 海洋钻井平台工作原理图解

1 人工挖井方法

1973年出土于浙江余姚县的河姆渡古井是世界上目前已知的最古老的水井,经14C测定表明它是5700多年前的产物。

挖掘井阶段大约从远古到西周末年,我们的祖先用原始的工具,诸如石铲等手工挖井,井的深度很浅。在公元前15世纪前后我国的甲骨文中就出现有“井”字。

2 冲击钻井方法

冲击钻井方法经过了三个阶段,即顿钻大口井阶段、顿钻小口井(卓筒井)阶段和机械顿钻阶段。

1)顿钻大口井阶段

最初的顿钻设备,主要由“踩架”和井架组成。“踩架”上有碓板,碓板一端悬挂着钻头,它是直接钻凿岩石的工具;碓板另一端供人踩踏,使钻头反复上提、下顿,产生冲击运动。

2)顿钻小口井(卓筒井)阶段

从北宋开始,我国古代钻井技术又有了新的发展。一是顿钻大口井发展为顿钻小口井。当时把口径只有“碗口大小”的小口井称为卓筒井。

3)机械顿钻阶段

从19世纪中叶到20世纪初是用钢铁工具和设备,用蒸汽机作动力,进行冲击钻井的近代顿钻阶段,也称机械顿钻阶段。1842年,蒸汽动力用于石油钻井;1859年,德雷克使用蒸汽动力的绳式顿钻钻机钻出第一口具有商业开采价值的油井。绳式顿钻钻机此后独占主流,20世纪初被旋转钻机所取代。机械顿钻与卓筒井技术一脉相承,是在中国人的原创技术上,应用工业社会的成果发展起来的。

3 旋转钻井方法

石油钻井是在钻头上给所钻的地层加一定的压力,使钻头的牙齿嵌入地层,然后旋转钻头,利用旋转钻头的扭矩来切削岩石,并用循环的钻井液将岩屑带出井眼,以保证持续钻进。

石油钻井的地面配套设备称为钻机,石油钻机是由多种机器设备组成的一套大功率重型联合工作机组,它的每一种设备和机构都是为有针对性地满足钻井过程中某一工艺需要而设置的,整套钻井设备由六个系统组成:

(1)动力系统。

钻井好像是一座流动性大的独立作业的小型工厂。钻机所需的各工作系统大多数是用柴油机作发动机,通过变速箱直接驱动或由柴油机发电来驱动钻井设备的。动力系统的作用是产生动力,并把动力传递给钻井泵、绞车和转盘。

(2)起升系统。

起升系统主要用来起升、下放或悬吊钻柱、套管柱等,主要完成起下钻、接单根和钻进时的钻压控制任务。这个系统主要由井架、天车、游车、大绳、大钩、吊环及绞车等组成。一般用最小的提升速度和最大的负载来确定提升系统的能力。

(3)旋转系统。

旋转系统主要由转盘、转盘变速箱、水龙头、方钻杆组成,主要功能是保证在洗井液高压循环的情况下,给井下钻具提供足够的旋转扭矩和动力,以满足破岩钻进和井下的其他要求。旋转系统还有接、卸钻柱和钻具的功能。

(4)循环系统。

钻机循环系统最主要的功能是在钻进中通过循环洗井液从井底清除岩屑、冷却钻头和润滑钻具。钻机循环系统主要包括钻井泵、钻井液净化装置(固相控制设备)和钻井液槽、罐等。整个循环系统的中心设备是钻井泵。

(5)气控系统。

气控系统主要包括控制面板(控制机构)、传输管线和阀门、执行机构(如气动离合器、气缸和气马达等)以及压风机等。气控系统的功能是确保对整个工作机构及其部件的准确、迅速控制,使整机协调一致地工作。

(6)井控系统。

在整个钻井作业过程中,井控系统要对井下可能发生的复杂情况进行控制和处理,以恢复正常作业。井控系统包括四个主要部分:防喷器组、储能器机组和防喷器组遥控面板、节流管汇、压井管汇。

3. 海洋钻井平台结构

1、动力驱动系统:演示为钻机各大系统提供动力的各种设备的布局设置和传输路径等;

  2、起升系统:演示钻机钻进、起下钻及钻头钻进的过程;

  3、旋转系统:演示由顶部驱动装置驱动电机的旋转运动带动钻杆旋转钻进的过程;

  4、循环系统:演示固控设备布局、井控及泥浆循环过程等;

  5、井控系统:演示井控设备的布局及结构组成讲解;

  6、控制系统和监测显示仪表:演示通过司钻操作台的仪表对钻进参数如大钩负载、转速、泵压、地压、钻速等进行测量和记录,并对钻井过程进行控制。

4. 海洋钻井平台工作原理图

随着人类对油气资源开发利用的深化,油气勘探开发从陆地转入海洋。因此,钻井工程作业也必须在灏翰的海洋中进行。在海上进行油气钻井施工时,几百吨重的钻机要有足够的支撑和放置的空间,同时还要有钻井人员生活居住的地方,海上石油钻井平台就担负起了这一重任。由于海上气候的多变、海上风浪和海底暗流的破坏,海上钻井装置的稳定性和安全性更显重要。

目前的海上石油钻井平台可分为固定式和移动式两种。固定式钻井平台大都建在浅水中,它是借助导管架固定在海底而高出海面不再移动的装置,平台上面铺设甲板用于放置钻井设备。支撑固定平台的桩腿是直接打入海底的,所以,钻井平台的稳定性好,但因平台不能移动,故钻井的成本较高。

为解决平台的移动性和深海钻井问题,又出现了多种移动式钻井平台,主要包括:坐底式钻井平台、自升式钻井平台、钻井浮船和半潜式钻井平台。

坐底式钻井平台又称沉浮式或沉底式钻井平台,其上部和固定式钻井平台类似,其下部则是由若干个浮筒或浮箱组成的桁架结构,充水后,使钻井平台下沉坐于海底并处于工作状态,排水后,使钻井平台上浮可进行拖航和移位。坐底式钻井平台多用于水浅、浪小、海底较平坦的海区。

自升式钻井平台是有多个(一般为3~4个)桩腿插入海底,并可自行升降的移动式钻井平台。自升式钻井平台基本由两部分组成,一部分是可以安放钻井设备、器材和生活区的平台,另一部分是可升降并可插入海底的桩腿。我国自行制造的自升式钻井平台“渤海一号”平台的四根桩腿是由圆形的钢管做成的,桩腿的高度有七十多米,升降装置是插销式液压控制机构。该型钻井平台造价较低、运移性好、对海底地形的适应性强,因而,我国海上钻井多使用自升式钻井平台。

钻井平台桩腿的高度总是有限的,为解决在深海区的钻井问题,又出现了漂浮在海面上的钻井船。钻井船的排水量从几千吨到几万吨不等,它既有普通船舶的船型和自航能力,又可漂浮在海面上进行石油钻井。由于钻井船经常处于漂浮状态,当遇到海上的风、浪、潮时,必然会发生倾斜、摇摆、平移和升降现象,因此钻井船的稳定性是一个非常关键的问题。目前,海上钻井船的定位常用的是抛锚法,但该方法一般只适用于200m以内的水深,水再深时需用一种新的自动化定位方法。

半潜式钻井平台其结构形式与坐底式钻井平台相似,上部为钻井的工作平台,下部为浮筒结构。它综合了坐底式钻井平台和钻井船的优点,解决了稳定性和深水作业的矛盾。钻井作业时,平台呈半潜状态漂浮在海面上,浮筒在海水下的20~30m处,受大海风浪的影响小,所以平台的稳定性比钻井浮船要好,钻井作业结束,排出水形成浮箱后可进行拖航,是目前海上钻井应用较广泛的一种石油钻井平台。

5. 海洋石油钻井平台结构

中国最早使用平台在海上打井是1963年,用土办法制造了中国第一座浮筒式钻井平台,于莺歌海距海岸4千米处打了三口井。

1966年在渤海建立了第一座正式海上平台,同年12月31日渤海第一口探井开钻并于1967年6月14日喜获工业油流,从此揭开了海洋石油勘探开发的序幕。

到1994年海上采集地震测线57万千米,打探井363口,发现油气构造88个,获得石油地质储量11.88亿吨、天然气地质储量1800亿立方米,年产量达到了647万吨。目前年产油量2500万吨,年产气量约50亿立方米。海洋石油勘探开发投资大,风险也大,但是由于油藏厚度大、储量丰度高、单井产量高,所以效益也高。当前仅大陆架473万平方千米的领域中,石油地质储量就约250亿吨,天然气80000亿立方米。如果再考虑整个大陆边缘,其发展前景更不可限量。

6. 海洋钻井平台包括哪两个

海上钻井平台当然是漂浮在海面上的。海的深度与物体是否能漂浮没有直接的逻辑关系,二者之间根本没有影响,只要物体水中部分排开水的质量大于物体自身质量,即可漂浮。海上钻井平台本身其实是一种特殊形态的船只。海上钻井平台有两种,半潜式和自升式。自升式由平台、桩腿和升降机构组成,平台能沿桩腿升降,一般无自航能力。1953年美国建成第一座自升式平台,这种平台对水深适应性强,工作稳定性良好,发展较快,约占移动式钻井装置总数的1/2。工作时桩腿下放插入海底,平台被抬起到离开海面的安全工作高度,并对桩腿进行预压,以保证平台遇到风暴时桩腿不致下陷。完井后平台降到海面,拔出桩腿并全部提起,整个平台浮于海面,由拖轮拖到新的井位。半潜式上部为工作甲板,下部为两个下船体,用支撑立柱连接,一般具备有限的自航能力。工作时下船体潜入水中并进行锚定,甲板处于水上安全高度,然后将钻井管道自然探至海底。海上钻井平台漂浮原理与一般船只类似,通过船体支撑其上的平台。希望该回答能帮助到你,求采纳~

7. 海洋钻井平台工作原理视频

无人潜水器(ROV)的起源可以追溯到20世纪60年代初。最早的ROV被用于石油和天然气钻井平台上的深水作业,用来检测海底管道和修复海底设施等任务。

早期的ROV主要由一些简单的电子设备和摄像头组成,受限于技术水平和海洋环境条件,其工作深度较浅,只能进行一些简单的任务。随着技术的不断发展和改进,ROV的功能逐渐增强,可以在更深的水深和更复杂的任务环境下进行作业。

现代ROV广泛应用于水下探测、维修、建设和科学研究等领域。它们通常可以进行高分辨率的摄影和视频记录,并配备各种传感器和工具,如声呐、激光、机械臂、割切器等,以完成各种任务。

近年来,随着无人技术和人工智能技术的发展,ROV的应用领域也越来越广泛,如极地科学研究、水下物探等。可以预见,ROV将在未来的科学研究和工业应用中发挥越来越重要的作用。

8. 海洋钻井平台是怎么固定的

半潜式钻井平台下方的沉箱,当要固定时要压载使平台下沉,然后从平台四个角下锚链进行固定。最先进的半潜式平台靠自身动力DP进行定位固定。

9. 海洋钻井平台造价高的原因

1.

海上的钻井平台的固定方式可分为两种,一种是固定式的,还有一种移动式的,其中移动式还包括两种方式就是升降式和半潜式。固定式的钻井平台就是通过一系列的管架结构把钻井平台直接固定在海底,在整个使用过程中位置都是不能移动的。这种固定式平台一般在水深20米左右的地方工作,但有些井需要采用综合式的钻井平台,这种综合式平台可以在水深超过90米的地方工作,但是搭建这样的平台花费的费用太高了。因为于海底链接所以很稳定

2.

自升式钻井平台由三部分组成,分别是桩腿,升降机,平台,这种搭设方式的平台可以沿着桩腿上下自由的升降。第一台升降式平台是由美国发明的,它在工作时需要把桩腿插入到海底进行固定,当打完井时可以将平台降到海面,然后将全部的桩腿拨出,使整个平台漂浮在桌面上,可以拖到新的作业地点继续进行作业。

这种平台有很多的优点,它所用的钢材少,造价低,而且不容易受到海上情况的影响,都可以很好的进行作业。它的作业深度可以达到200米左右,因为它有桩腿固定,就算是遇到比较高的海浪时,可以增加平台距水面的距离来提高它的抵抗能力。

3.

还有半潜式的钻井平台它的上部是甲板,下部是船体,用支撑立柱链接起来安全性非常的好,波浪对它 的影响很小,稳定性也特别好,作业深度可达1000多米。所以这次大家和小编一样都不用担心,它们会承受不住风浪了吧。

10. 海洋钻井平台发展现状

没查到准确的数据,据媒体称约有2-3千个。值得一提的是中国首座自主设计、建造的第六代深水半潜式钻井平台“海洋石油981”在南海正式开钻。这标志着中国海洋深海战略拉开序幕,对维护中国能源安全具有重大战略意义。

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