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波浪载荷也滑触线厂家跟着增大

作者:admin 来源:本站 日期:2019-09-11 08:27:25

  文/张鹏飞 于兴军 栾苏 杨双业 宋涛,宝鸡石油机械有限责任 国家油气钻井装备工程技术研究中心

  自升式钻井平台主要由平台结构、滑触线厂家桩腿和升降传动装置等组成。平台在作业时依靠升降装置把平台举升到海平面以上,使之免受海浪冲击,并用锁紧机构将平台锁紧固定,依靠桩腿的支撑站立在海底完成钻井作业。作业完成后,再依靠升降装置将平台降至海面,依靠海水浮力支撑整个钻井平台,待桩腿拔起升至拖航位置,即可在拖船的牵引下拖航到下一个井位作业。自升式钻井平台的关键部件是桩腿。当作业水深加大时,带来的结果是桩腿尺寸、长度和质量迅速增大,使得钻井作业和平台拖航时的稳定性变差。因此,作业水深是自升式钻井平台的瓶颈,目前其作业范围只限于大陆架 200 m水深以内。自升式钻井平台按照不同的分类形式可分成多种结构样式,下面分别进行介绍。

  柱体式桩腿一般用于作业水深 60 m 以下的自升式平台,它由钢板焊接成封闭式结构,其截面有方箱形和圆柱形 2 种。随着水深的增加,桩腿长度和质量迅速增大,波浪载荷也跟着增大,此时柱体式桩腿已不能满足要求,需采用桁架式桩腿。桁架式桩腿由弦杆、斜撑杆和水平撑杆构成,滑触线价格在弦杆上装有齿条。桩腿可按地质条件设置桩靴,滑触线厂家桩靴的截面有圆形、方形和多边形等几种。

  就桩腿数量而言,目前主要有 3 根和 4 根 2种,如图 2 所示。3 根桩腿是自升式平台获得稳定支撑少的数量。当作业水深较大时,考虑到桩腿的质量和尺寸,宜采用 3 根桩腿,滑触线厂家同时可减少升降装置数量,其缺点是任意一条腿失效,平台将无法作业,甚至引发险情。3 根桩腿在预压工况时不能像 4 根桩腿那样采用对角线交叉的方式,而需用压载水,相对比较麻烦。

  根据形状的不同桩腿又可分为三角形桩腿和四边形桩腿,分别如图 3、图 4 所示。

  三角形桩腿俯看为标准的等边三角形结构,四边形桩腿俯看为标准的矩形结构。目前普遍采用三角形桩腿形式。对于中小型自升式钻井平台,作业水深较浅,宜采用 4 根柱体式桩腿,平台主体平面呈矩形; 大中型钻井平台作业水深较深,宜采用 3根桁架式桩腿,平台主体平面呈三角形。

  中国海洋石油总的 “海洋石油 941”和“海洋石油 942”是目前国内作业水深深、自动化程度,具有国际先进水平的自升式钻井平台。这 2 座平台属于 Friede & Goldman 设计的JU2000 型,1 次定位能钻 30 多口井。

  目前国内自主设计的钻井平台既有圆柱腿自升式,也有深水桁架式。国内造船厂如大连造船重工、沪东中华船厂等在 20 世纪 80 年代已开始了钻井平台建造。在近年来海工市场需求增加的情况下,国内大量的船厂也开始了钻井平台的建造,其中包括外高桥造船有限、烟台莱佛士船业有限、振华重工 ( 集团) 股份有限、南通中远船务、广州中船黄埔造船有限和招商局重工 ( 深圳) 有限等。

  目前,振华重工 ( 集团) 股份有限已参与了多套平台的产品配套,TSC 参与了烟台莱佛士船业有限的 4 套产品配套,中远船务以及招商国际等也采用购买国外产品或自主研发等方式进行配套。宝鸡石油机械有限责任也较早开展了此方面的技术研究,并形成了大量技术积累。2011 年 11 月,由宝鸡石油机械有限责任 EPC 总包的我国首套具有完全自主知识产权的91. 4 m 自升式海洋钻井平台交付使用,后续的多套同规格平台建造也已接近尾声。截至目前,宝鸡石油机械有限责任已经为客户提供了 6 套自升式钻井平台。

  我国海洋油气装备起步较晚,技术基础还比较薄弱,目前三大石油中拥有的自升式平台的升降系统多数为进口产品,只有极少数的国内厂商在此方面取得了一定进展,滑触线价格如振华重工、烟台莱佛士船厂和广东精铟机械等。因此,应该大力开展该项技术的国产化研究,尽早摆脱国外技术垄断,早日开发出具有自主知识产权的平台升降系统。

  为满足海洋石油勘探开发不断发展的需要,自升式钻井平台技术将向以下方向发展。

  随着技术的不断发展和新材料的出现,自升式钻井平台必将在工作水深、钻井能力、可变载荷、抗风暴能力和操控性能等方面取得新的突破。平台将一步步走向深水领域,并在一些水域取代造价昂贵的半潜式钻井平台,完成海洋石油深水区的勘探开发。

  面对复杂的海洋作业环境,以及为满足海上作业安全的需要,自升式钻井平台可靠性要求更高。未来的自升式钻井平台必将朝着自动化和智能化的发展方向迈进,控制实现自动化,故障监测和诊断实现智能化。智能系统能够自主分析和诊断设备故障,自动监测和控制设备正常运行,平台的作业效率将大大提高,工人的劳动强度得以降低,平台的人员配置得以减少,人为误操作趋于 0。未来甚至可以实现陆地远程平台作业遥控,在陆地即可完成海上所有的钻完井作业操控。

  目前的自升式钻井平台的功能相对还比较单一,主要用来完成海洋石油的勘探和开发。未来自升式钻井平台的功能将实现多样化,不仅可发展为钻探和采油两用移动平台,还能实现海底电缆的铺设,充当风力发电支撑底座,完成填海造陆的工程建设,以及充当海洋中的雷达监测站等。

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