自升式钻井平台（精选9篇）
自升式钻井平台 篇1
自升式钻井平台又称桩腿式钻井平台, 由主船体、桩腿和升降机构组成, 一般无自航能力, 是目前世界上应用最为广泛的钻井平台, 其电力系统与常规船舶的电力系统相类似, 主要由发电机、配电柜、输电线路、电力用户组成, 由于自升式钻井平台特殊的构造和作业形式, 决定其电力系统在配制, 功能和操作上与一般船舶有所不同。
1 发电机系统
自升式钻井平台电力系统通常设5台主发电机 (每台发电机电功率约1700千瓦) , 及1台应急发电机 (电功率约1000千瓦) 。5台主发电机为钻井平台提供主电力电源, 通过600V低压配电柜重载询问功能, 发电机组控制柜可控制一台或多台发电机并联运行以满足钻井平台在不同工况 (如平台拖航, 平台升降, 常规钻井, 重载钻井等) 下的电力需求。应急发电机为钻井平台提供应急电力电源, 在主发电机组因故障或其他原因停止运行后, 应急发电机需在规定的时间内自动启动运行, 并接入电网, 为平台应急照明系统及其他重要设备提供应急电源。
2 600V低压配电柜
600V低压配电柜主要由发电机组控制柜, 发电机同步屏, PLC通讯柜及其他用电负载 (如空压机, 有源滤波器, 吊车等) 馈电柜组成。一般地, 600V低压电力部分设有一台主配电柜和一台应急配电柜, 正常供电状态下, 600V主配电柜由主发电机组供电, 并通过与600V应急配电柜间的馈电开关‘EF’实现由主盘柜向应急盘柜供电, 馈电开关‘EF’与应急发电机电源开关‘EA’之间设有互锁功能, 当‘EF’开关闭合时, ‘EA’开关应处于断开状态, 且由于互锁功能, 无法进行闭合操作, 避免主发电机组和应急发电机组同时接入电网而造成系统运行不稳定, 发生故障。当主发电机组因故障或其他原因停止运行时, 600V主配电柜失电, 开关‘EF’断开, 应急发电机自动启动后, ‘EA’开关将自动吸合 (此时‘EF’开关处于断开状态, ‘EA’可以吸合) , 将应急发电机组接入600V应急配电柜。在应急发电机供电状态下, 根据客户及负载的特殊需要, 在保证负载总消耗功率不超过应急发电机容量的前提下 (一般在平台拖航工况下) , 可通过手动操作, 取消应急发电机电源开关‘EA’与馈电开关‘EF’之间的互锁, 使得‘EA’、‘EF’两组开关同时处于闭合状态, 实现由600V应急配电柜向600V主配电柜的选择性反向馈电功能。由于钻井平台整体结构的限制, 各舱室空间尺寸与其他型船舶相比普遍偏小, 配电板房间可利用的空间非常有限, 如当前盘柜尺寸布置困难, 可将600V低压主配电柜分成两部分进行布置, 前后母排采用铜排搭接的方式进行连接, 代替以往用电缆连接的方式, 既可保证系统的稳定性, 又能减轻重量、节约成本。关于钻井设备600V泥浆泵配电柜, 可同样采取铜排搭接的方式连接, 节约成本。
3 480V低压配电柜
480V低压配电柜同样设有一台主配电柜和一台应急配电柜。其中, 480V主配电柜由A/B两段母排组成, 通过母连开关连接, 两段母排分别由两组同型号的变压器T1, T2供电, 两组供电回路可互为备用, 提高系统的稳定性和可靠性。480V主配电柜的两组供电变压器T1, T2的进线开关与母连开关之间存在互锁关系, 可实现480V主配电柜两组供电回路之间的转换:同一时间点, 三组断路器开关中的任意两组需处于闭合状态, 另外一组因互锁功能无法闭合, 三组断路器开关不能同时处于闭合状态。正常供电状态下, 480V主配电柜由两路变压器供电, 母连开关断开, A/B两段母排各自供电。当其中一组变压器故障时, 其对应的480V主配电柜侧的进线断路器开关将断开, 此时可操作闭合母联开关, 由另一组变压器向A/B两段母排同时供电, 反之亦然。480V应急配电柜设有三组电源进线断路器开关, 一是600V/480V应急变压器供电, 二是480V主配电板供电, 三是岸电箱供电。600V/480V应急变压器供电开关与480V主配电板供电开关之间存在互锁功能, 其互锁功能与600V应急配电板同理。岸电箱供电开关‘GB’与600V/480V应急变压器供电开关‘GA’、480V主配电板的两组供电变压器T1, T2的进线开关‘BA’, ‘BB’之间存在互锁功能:当钻井平台需要接入岸电时, 应断开‘GA’, ‘BA’, ‘BB’三组断路器开关, 如三组断路器开关中的任意一组处于闭合状态, 都无法闭合岸电箱供电开关‘GB’, 岸电无法接入, 反之, 当‘GB’开关闭合后即已连接岸电系统, ‘GA’, ‘BA’, ‘BB’三组断路器开关都无法进行闭合操作, 避免误操作导致电力系统故障。
4 480V马达集中控制柜 (MCC)
480V马达集中控制柜主要为平台各马达负载提供电源并控制其运行, 并为部分电力系统分电箱 (如机修间设备分电箱, 厨房设备分电箱等) 、机舱设备 (如造水机, 分油机, 热水柜等) 、照明系统等提供电源, 由480V低压配电柜供电。根据不同马达负载的运行和控制需要, 马达集中控制柜需提供不同功能的启动器回路。例如平台压载水系统的潜水泵、预压载泵马达, 消防系统的消防泵、保压泵马达, 需在压载水控制站和应急消防控制站设置远程遥控功能, 能够对马达运行状态进行远程监控和对其进行远程启/停操作。带自吸装置的马达如主/应急消防泵马达、钻井水泵马达等, 启动器控制回路中马达主接触器需设置延时动作, 在发出启动指令后, 泵的自吸装置应直接投入运行, 马达需延时一段时间后再投入运行, 避免马达长时间空转运行。平台上部分钻井设备如泥浆泵风机马达、泥浆泵滑移马达等, 需提供手动模式和自动模式转换功能, 自动模式下马达由钻井系统PLC逻辑控制运行, 手动模式下由MCC及按钮盒控制。根据相关规范要求, 部分重要设备如消防泵马达、燃油泵马达、机舱风机马达等, 马达启动器需提供UVR (under voltage release) 功能, 即配电板母排由欠电压或失压状态恢复到正常供电后, 马达应保持欠电压或失压前的运行状态, 通常可通过启动器控制回路设计或配电板PLC逻辑控制实现该功能。
5 400/230V照明系统配电柜
钻井平台设400/230V主、应急照明系统配电柜各一台, 分别由480V低压主配电柜和480V低压应急配电柜供电, 采用三相四线制, 为整个钻井平台照明系统分电箱及其他400/230V电气负载和分电箱提供电源。
6 结束语
当今世界, 海洋资源开发技术发展迅猛, 各种配套技术和装备呈现日新月异的变化, 极大地推动了海洋开发活动在深度和广度上的不断拓展, 海洋油气开发作为海洋资源的重要组成部分, 发展迅速并不断获得重大发现和技术突破, 不断提高产能, 其产值占据了整个海洋经济的一半以上。随着人类日益增长的资源需求和技术突破, 自升式钻井平台在未来海洋资源开发的舞台上必将面对更多的机遇和挑战。
参考文献
[1]于永源, 杨绮雯.电力系统分析第三版[J].中国电力, 2007.
[2]美国船级社ABS MODU 2014[S].
自升式钻井平台 篇2
提出上下分体的.自升式平台结构形式及其作业方式,通过提高平台支撑结构刚度,减小平台上部结构尺度、重量及所受外荷作用,降低自升式平台造价,以减缓自升式平台造价随作业水深增加而急剧上升的趋势.
作 者：徐松森 XU Song-sen 作者单位：胜利石油管理局钻井工艺研究院,山东,东营,257017刊 名：船海工程 PKU英文刊名：SHIP & OCEAN ENGINEERING年，卷(期)：37(1)分类号：P751关键词：自升式平台 上下分体 浅海 可行性
自升式钻井平台 篇3
2009年12月20日,世界首座CJ46型自升式钻井平台“海洋石油937”在大船重工集团签字交工,这一钻井平台比合同期限提前10天交付船东,创造了国内钻井平台建造最短期,建造标准达到国际领先水平。
据了解,该平台是继大船重工成功建造国内第一座400英尺自升式钻井平台、国内首次采用平地造船法建造JU2000E型自升式钻井平台后,又一次成功建造的世界上首座CJ46型自升式钻井平台。CJ46型自升式钻井平台是具有世界先进水平的350英尺自升式钻井平台,由ABS、CCS同时认证。该平台型长65.25米,型宽62米,最大作业水深106米,最大钻井深度9 144米。
斗山为高速攻击艇提供喷水推进系统
斗山重工业公司获得1 960万美元合同,为韩海军第三批 4艘63米长的高速攻击艇提供喷水推进系统。
4艘63米长的高速攻击艇,由韩进重工业公司建造,定于2011年向韩国海军交付。斗山重工业公司将在2010年向韩进重工业交付喷水推进系统。
该级高速攻击艇韩海军计划共建造20艘。高速攻击艇主机采用两台通用电气LM500燃气轮机,和两台MTU16V1163柴油机,最高航速41节,15节航速时的航程为2 000海里。 (一一)
新型船用柴油机
英国劳斯莱斯公司设计了一种新型船用柴油机。这种船用柴油机为四冲程机,气缸直径为250毫米,活塞行程为275毫米,在转速为每分钟1 000转时,连续输出功率为1 450千瓦,最大输出功率为1 680千瓦。该柴油机采用了一种新型的动力控制器,这种动力控制器包括电子调速装置和转速与负荷控制装置,可以防止发动机超速、超负荷、低油压等。这种柴油机将主要用于拖船、渡船、钻井船和内河航运船等。(李有观)
带有共轨系统的
船用柴油机
芬兰瓦锡兰柴油机公司推出一种带有共轨系统的新型船用柴油机,不仅可提高柴油机的效率,还可以有效解决氧化氮的排放问题。该公司在柴油机上采用的共轨技术,主要是将两个三向阀安装在润滑油管道上,以解决两次喷射之间卸出喷嘴上的燃油压力的问题。这种新技术可以降低燃油消耗,减少氧化氮的排放量, 降低柴油机的维护费用,在任何负荷情况下都可以做到柴油机无可见烟雾。 (李有观)
螺旋桨铸造新技术
韩国现代重工公司开发出螺旋桨铸造新技术。
自升式钻井平台 篇4
1. 平台概况
(1) 结构。平台主体为典型的尾部开槽自升式钻井平台, 由长方形的平台主体、四根圆柱形桩腿和齿轮齿条升降系统组成。平台结构主要尺寸如表1所示。
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平台体自下而上依次为底甲板、主甲板和上部甲板。平台底甲板主要承受预压载、燃油、淡水等液舱的重量。主甲板首端设有直升机平台和生活区, 另外主要有泥浆泵、泥浆池以及部分机械设备。平台体中间两侧共有吊机两座 (贝克海洋900型船用起重机) 。上部甲板主要有井架、钻井设备、管子堆场等。
平台结构采用纵横骨架式结构形式, 在固桩围井区进行特殊加强, 围井四周面板加厚, 船体材料为ABS的A级钢 (屈服极限248MPa) , 桩腿为ABS的DH36级钢。
(2) 功能性载荷。功能性载荷包括结构载荷、吊机载荷、设备载荷、各类容器及其储藏物载荷、电缆载荷、管线载荷以及可变载荷等。结构及设备载荷总重量2 217t, 钻井状态可变载荷928t、升船状态可变载荷473t、生存状态的可变载荷246t。
(3) 环境条件。作业水深15m。
波流载荷:操作工况最大波高7.62m, 波周期12s, 海流设计流速1.02m/s;自存工况最大波高8.53m, 波周期14s。
风载荷:操作工况36.0m/s;自存工况51.5m/s。
2. 有限元模型 (见图1)
结构建模时选用BEAM188、PIPE59、PIPE16、SHELL63、MASS21等ANSYS程序自带的单元类型, 依据现场检测资料扣除各构件腐蚀, 建立有限元模型。
根据《海上移动平台入级与建造规范》的要求, 其边界条件取泥面以下3m处铰支承。载荷依据不同改造方案加载。许用应力当应力安全系数为1.11。
3. 改造为配套生活支持平台
改造为其他平台的配套动力生活支持平台, 保留本平台泥浆循环系统、动力系统、生活楼, 去除井架及相应的钻井载荷。去除载荷大小及设备项目 (见表2) 。
在改造为动力生活支持平台后功能性载荷大幅减小, 考虑到改造后甲板堆放杂物增加载荷的风险, 将目前结构进行反算, 求出允许增加的均布载荷值。计算工况选取作业、自存、拔桩工况, 计算结果见表3, 等效应力汇总如图2所示。
分析计算结果, 得出如下结论。
(1) 固桩区横纵舱壁处在作业工况下等效应力值较大, 已接近许用应力值 (223MPa) , 这是由于作业工况下甲板垂向载荷较大所致, 此位置按甲板载荷布置图已施加8kN/m2的载荷, 另加5.33kN/m2共计13.33kN/m2。
(2) 固桩室位置在自存工况下等效应力值较大, 这是由于自存工况下环境载荷更加恶劣所致。船体及固桩区的最大等效应力图见图3、4。
4. 改造为油气集输平台
为配合生产需要, 国内某些自升式平台被改造为油气集输平台, 做固定平台使用。考虑将此平台改造为油气集输平台进行分析。
考虑到平台改造后的工作能力, 同时参照其他油气集输平台的储油能力, 按照配有11.5m直径储油罐, 液货及罐630t (均布载荷为61kN/m2) 的情况进行计算分析。
改做固定平台后按照《浅海固定平台建造与检验规范》要求需考虑冰载荷, 取设计冰厚24cm, 极限抗压强度2 085kPa进行计算。
仅就作业工况进行核算。作业工况计算汇总见表4, 等效应力汇总图见图5。
分析计算结果, 得出如下结论。
(1) 作业工况下去除了652t钻井区域载荷增加了630t储罐载荷, 由于载荷分布的变化导致距船尾25.47m横舱壁与距中11.05m纵舱壁部分位置应力不满足要求;
(2) 增加储油罐后改变了平台甲板的应力分布, 对平台结构影响大。
5. 结束语
自升式钻井平台在服役年限超过设计寿命后, 故障频率随之提高, 较大的上部载荷及环境载荷易导致结构失效影响作业安全。笔者研究了将重量载荷较大的钻井模块报废后, 平台后续改造方案的适用性。主要选取了两种典型方案, 改造为其他平台的配套生活支持平台及油气集输平台。经比较分析给出如下结论。
(1) 老龄平台改造为配套生活支持平台, 设备载荷明显减小, 船体结构应力水平有所降低, 此方案可行, 但考虑到甲板堆放杂物的可能需核算结构的承载能力。
(2) 老龄平台改造为油气集输平台, 由于储油罐重量大, 对船体及桩腿的影响显著, 考虑到钢材腐蚀及累积损伤度, 此方案不可行。
参考文献
[1]张兆德, 王德禹.一座海洋平台改造的强度分析[J].中国海洋平台, 2003, 18 (5) :26-29.
[2]刘林.“自立号”自升式平台延长使用寿命的评估[J].广东造船, 2010, 29 (3) :38-40.
[3]窦培林, 杜训柏.基于断裂力学的老龄化自升式平台可靠性分析[J].江苏科技大学学报, 2009, 23 (5) :383-386.
[4]杨树耕, 孟昭瑛等.有限元分析软件ANSYS在海洋工程中的应用[J].中国海洋平台, 2000, 15 (2) :41-44.
[5]李润培, 王志农.海洋平台强度分析[M].上海:上海交通大学出版社, 1992.
自升式钻井平台 篇5
随着世界经济的发展对能源需求的持续增长,世界各国普遍加强了对海洋资源,特别是海洋油气资源的开发,而海洋工程装备是海洋油气开发不可或缺的利器。目前,我国的海洋工程装备制造业也已经进入快速发展阶段,具有广阔的市场前景。发展海洋工程装备制造业不仅是我国船舶工业的长期发展战略,也是国内石油勘探设备制造业和石化装备制造业的重要发展战略。2009年出台的《船舶工业调整和振兴规划》指出:“将支持造船企业研究开发新型自升式钻井平台等海洋工程装备,鼓励开发海洋工程动力及传动系统等关键系统和配套设备。”54 90 z2010年10月10日,国务院发布了《关于加快培育和发展战略性新兴产业的决定》,明确“将面向海洋资源开发大力发展海洋工程装备”。我国已把海洋工程装备制造业作为战略性新兴产业来培育,制定专项规划,明确发展方向和发展重点,有步骤、有重点地推进海洋工程装备制造业的发展,争取在较短时间内使我国在主流海洋工程装备市场占有一席之地,做大做强海洋工程装备制造业。
当前,从世界海洋工程装备的竞争格局看,在设计领域,美国、英国、挪威、荷兰、瑞典等欧美发达国家发展海洋工程装备已有近百年的历史,目前多数海洋工程装备和关键配套设备的设计技术仍主要掌握在这些国家手中;在建造领域,韩国、新加坡等国凭借在造修船方面的较强实力,在自升式平台、半潜式平台、钻井船、FPSO建造领域占据了较大的市场份额。作为海工市场的后起之秀,尽管我国也建造了3,000米水深的半潜钻井平台等项目,但与欧美、韩国和新加坡之间的综合性差距还是非常大的。
提升我国海洋工程装备的设计制造能力,需要不断深化关键技术的研究和创新,更需要从一些欧美国家的先进标准中学习和提炼成熟的设计制造经验和先进的管理理念,通过研究、推广、应用和实施,并将其转化为标准,以进一步引导海洋工程装备向安全、环保、经济、高效的方向持续发展。而具有批量化生产的自升式钻井平台是非常适合于作为综合化示范项目研究的载体。
自升式钻井平台是目前国内外应用最为广泛的海洋工程装备之一,主要由平台结构、桩腿、升降机构、钻井装置(包括动力设备和起重设备)以及生活楼(包括直升机平台)等组成。平台工作时,用升降机构将平台结构举升到海面以上,使之免受海浪冲击,依靠其桩腿的支撑站立在海底进行钻井作业。完成钻井任务后,将平台结构降下平台到海面,拔起桩腿并将其升至拖航位置,即可拖航到下一个井位作业。自升式钻井平台技术含量高,结构复杂,系统和设备较多。我国在自升式平台的概念设计、初步设计和详细设计、总装建造方面与发达国家还有不小差距,应加快自升式钻井平台的技术研发,不断开拓海洋工程装备国际市场,提升综合竞争力,而标准是重要的技术基础,是经验和先进技术成果的固化。
综合标准化是从传统标准化的基础上发展起来的,是现代标准化的科学方法论,主要以系统理论为指导,遵循系统分析的方法开展标准化工作。自升式钻井平台作为复杂的高端装备,用传统的方法推进其标准化工作具有一定难度,综合标准化便成为其开展标准化工作的有力工具。为推动海洋工程装备综合标准化工作的开展,2012年1月国家标准化管理委员会批复了“海洋工程装备-自升式钻井平台综合标准化示范项目”。由于标准化工作对自升式平台的建造具有重要的技术支撑作用,而设计建造自升式钻井平台,需要有大量先进、适用的标准,这就需要逐步形成较为完善的自升式钻井平台专用的标准体系,实现对这些标准的有机梳理和有序发展。该装备的复杂性,需要应用综合标准化的理论;技术经验的积累,需要编制相应的标准。开展自升式钻井平台综合标准化示范项目,把综合标准化的理论与自升式钻井平台的设计建造紧密结合,通过标准综合体的研究与标准编制,建立自升式平台研制所需的标准体系,把取得的宝贵经验固化下来,为今后开展工作奠定基础,也为今后的海洋工程装备产业各方面发展水平的评价提供一个很好的依据和准则。
2 自升式钻井平台综合标准化示范项目进展
2.1 示范项目概况
示范项目于2012年1月29日获得国家标准化管理委员会批复,由上海市质量技术监督局和中国船舶工业集团公司组织开展海洋工程装备一—自升式钻井平台综合标准化示范项目。
为了确保该项工作全面有效地开展,在中国船舶工业集团公司的统筹协调下,汇集了国内造船、设计、标准化研究领域内的主流单位一一上海外高桥造船有限公司、中国船舶工业集团公司第七O八研究所、中国船舶工业综合技术经济研究院成立了项目组开展研究,通过“设计与建造相结合、技术与标准相结合”的方式确保该项研究深入、有效地开展。2012年6月6日,在示范项目牵头单位上海外高桥造船有限公司举行了隆重的启动仪式。
2.2 示范项目取得的成效
围绕示范项目的工作目标和实施方案的要求,项目组紧锣密鼓地开展相关工作,按照综合标准化的要求逐一落实,完成了标准收集、调研;标准体系框架建设、标准分析及关键技术标准研制,并确定标准综合体规划;标准制定和实施验证等。自2012年初启动自升式钻井平台综合标准化示范项目工作以来,通过项目组成员近4年的不懈努力,以JU2000E为标准化对象构建标准综合体,并编制了一批与自升式钻井平台设计建造相关的国家标准、行业标准和企业标准,取得了一定成效,概括起来主要为3+x,即:构建一个标准体系、分析一批国外标准、设计一个管理平台、编制多项重要标准。
(1)初步构建了自升式钻井平台标准体系
海洋工程装备-自升式钻井平台标准体系,是建立和完善海洋工程装备标准体系的基础,是海洋工程装备标准化工作的战略性问题,也是自升式钻井平台综合标准化示范项目中标准综合体规划的重要内容和基础,需要对标准体系的总体框架进行相对完善的设计,使之趋于合理。
自升式钻井平台体系是一个跨行业的体系,体现了钻井平台在设计、建造、试验、使用和维修等各方面标准的情况,需要具备结构合理、功能完备、易于扩展的特征。经过各单位内部的反复讨论,以及项目组综合讨论和专家咨询,提出了自升式钻井平台标准体系建立的目标和指导思想,明确了标准体系构建的原则,通过系统、结构和模块的梳理,最终形成了自升式钻井平台标准体系(包括标准体系框架和标准项目明细表)专家咨询和评审,并通过了专家评审。该标准体系的形成,贯彻了综合标准化的理念,总结了以往开展综合标准化工作的经验,具有较强的指导作用。
(2)编制完成或正在编制多项重要标准
项目组根据计划安排开展了《自升式平台结构设计方法》《自升式钻井平台建造质量要求》《自升式平台桁架式桩腿建造要求》《海洋工程装备名词术语》《自升式钻井平台作业标准书》等国家标准、行业标准和企业标准的编制。
在示范工程项目深入开展的基础上,项目组开展了《自升式钻井平台建造质量标准》的编写工作,选择建造过程中不同作业部位应控制的质量点为研究对象,提出相关的要求,参考了CB/T4000-2005《中国造船质量标准》的篇章设置和编写格式,同时也体现了海工产品建造质量特色。
由于海工装备建造的技术含量高、很多技术资料来自于国外。在实际设计和建造过程中,涉及到许多关于海洋工程领域的名词术语,部分名词术语叫法不一,导致理解的偏差和技术交流的障碍。为此,项目组开展了海工专业名词术语的研究制定,列出了140多条名词术语条目。
与此同时,上海外高桥造船有限公司还组织编制了135项自升式钻井平台的作业标准书,并在后阶段不断补充完善,指导该平台建造过程的具体操作,该标准已在JU2000E型平台建造中得以实施。
(3)对一批国外标准进行了分析
自升式钻井平台需要使用或参考的国外标准资料较多,包括API、ISO等组织的标准规范、各大船级社的海工规范(特别是DNV的海工规范)等。这些资料,内容较多,且大多为英文版本。项目组对自升式平台设计建造实际用到的标准目录进行了查找和核对,梳理出1,175项相关的ISO、IEC、ASME、API、DNV、IMO等标准和规范目录,并根据梳理的标准目录,完成标准文本搜集,分析选择了在自升式钻井平台设计建造中使用较多、关联更为密切的298项进行了标准适用性分析。
(4)设计了海工产品标准化信息管理平台
上海外高桥造船有限公司结合公司信息化建设的需要,对企业的信息管理系统进行了改造,设计了海工产品标准化信息管理平台,并融入到整个公司的信息管理平台中。目前,该信息平台已经投入使用,大大提高了标准化信息管理水平。
除了上述的阶段性成果外还获得以下成效。
(1)减耗增效:通过开展相关工艺关键技术的标准化研究,开展国内外标准的对比分析工作和各类企业标准在实际设计建造过程中的实施,在提高自升式钻井平台的建造质量及效率、控制平台自身重量、降低设计和建造成本等方面取得了显著的效果,总体实现自升式钻井平台建造一次报验合格率提高11%,设计和建造效率分别较第一座平台提升26.7%和25.5%;通过开展重量控制相关关键技术的标准化研究,选用合理的产品标准并进行实施,在结合重量控制相关管理规定的基础上,在原研发设计理论自升式钻井平台总重量共计18,260吨的基础上降至首制平台实际的18,055吨,一方面总重量减少了205吨,有效地保证了平台主体结构的强度,另一方面使可变载荷提高了205吨,延长了平台使用时的补给周期,降低了使用成本,进一步提高了船东的满意度。
(2)规范管理:示范项目的开展使企业的软实力得到了明显提升。针对自升式钻井平台的建造,企业的管理更加规范,相关的建造要求更加明确,技术人员对国际、国外标准的理解更加深入,综合标准化的理念得到了明显提升,各层次人员标准化工作能力也得到了很快提升;标准综合体已经逐步发挥作用。
3 结论和建议
经过近4年的示范项目推进工作,自升式钻井平台综合标准化工作取得了很好的经济和社会效益,形成了海洋工程装备领域综合标准化的典型模式,建立了在海洋工程装备领域开展综合标准化工作的长效机制,培育了一批海洋工程装备综合标准化人才,对促进我国海洋工程装备业的发展具有重要意义。
下一步还需要从以下几个方面进一步提升项目的示范作用:(1)应及时总结提炼自升式钻井平台综合标准化模式,加大宣传力度,形成在海洋工程装备乃至高端装备制造业领域的辐射带动作用;(2)综合标准化理念还需要随着实践的深入不断提高,综合效益的提升方面仍需做大量工作;(3)由于标准体系动态特性,在形成标准综合体中,标准的协调一致性等也需要通过时间进行验证和不断优化。
摘要：自升式钻井平台是海洋石油开采中应用较多的工程装备之一。开展综合标准化示范项目,对促进我国自升式钻井平台的标准化工作,推动海洋工程装备等高端装备制造业发展具有重要意义。本文对自升式钻井平台综合标准化的工作情况进行了总结,分析了自升式钻井平台示范项目的进展和取得的成就,并提出了深化自升式钻井平台等海洋工程装备标准化工作的措施和建议。
关键词：自升式钻井平台,综合标准化,示范项目进展
参考文献
[1]马连山.全球自升式钻井平台市场现状及未来发展趋势[J].国际石油经济,2013(Z1).
自升式钻井平台 篇6
1.1 液位遥测系统组成
移动式平台在拖航过程中受拖航稳性限制,平台重心不能过高,操船人员通过调节船体压载水使船体在拖航过程中保持重心,而且在升降过程中,插桩后要通过压载系统调节船体重量,保证插桩后船体更加平稳,所以对各舱室压载情况的监控就显得至关重要。液位遥测系统就是通过监测舱室液位,然后计算舱室压载水重量,给操船人员调节压载提供重要的参数依据。
200英尺钻井船项目液位遥测系统由一个集中显示控制柜、两个采集阀控箱、现场传感器及引压管组成。集中显示控制柜位于中控室,内装有系统的主站及一个数据采集从站。系统主站接收从站采集到的数据,并进行计算处理,在触摸屏上显示各舱的液位、重量、体积等参数。
两个采集阀控箱分别安装于平台的左右舷,阀控箱内均安置有1个系统从站和触摸屏,从站通过信号采集模块和通讯模块实现数据采集及与主站的通讯功能,触摸显示屏可以显示系统内所有舱室的液位及相关数据。
1.2 液位遥测系统的工作原理
200英尺项目中,系统采用利用静压原理的吹泡式液位计,其工作原理如图1所示。压缩空气经减压阀后气体压力被调节为0.15 MPa～0.2 MPa,再经恒流阀输出,由引压管通向各被测舱室的底部。根据气体的导压性,引压管内空气的压力应处处相等。
当舱室内液面高度低于引压管出气口时,引压管内的气压与大气压力相同,静压传感器检测到的压差为零, 随着被测舱室内液面的变化,引压管内将产生一个相对于大气压力且与液面高度成正比的气压变化值。系统通过安装于阀控箱内的静压传感器实时地测量出液体高度产生压力值的大小。
2 液位遥测系统调试方法设计
2.1 系统调试方法设计思路
液位遥测系统为压载提供重要参数,其精确性、稳定性至关重要,调试方法的设计应充分考虑影响系统精确性的因素,达到验证系统各功能的目的。
根据液位计测试常用方法,首先考虑将液位计与软管连接,向软管内注水,对比观测系统显示和软管中液位的高度,验证液位计精确度。在200英尺项目中,系统液位计采用吹泡式测量方法,仪表气工作压力为0.15 MPa～0.2 MPa,软管中测试液体会被仪表气吹出软管,因此该方法无法测试系统功能。其次考虑将引压管放入合适管径的透明管内,向软管内注水,对比测量系统显示和软管中液位的高度,由于钻井船舱室结构复杂,舱室中间存在隔层,管线敷设线路存在折弯,压载舱室最高为7.62 m,在舱室内不易读取透明管内的液位数据,因此本方法也无法实现对系统功能的测试。根据本项目的实际情况,制定模拟测试与实际验证相结合的方法,通过用手持气泵模拟压力信号测试系统内部模块是否工作正常,测试系统程序是否正确,测试变送器输出线性是否符合要求,并校准变送器零位偏差,调节气泡数量,减小系统内部误差,然后选取两个测试点向各舱室加水,进行实际对比验证。
2.2 系统调试方法设计
2.2.1 模拟测试的关键点
模拟测试旨在通过模拟液位变量的方法验证系统的完整性,降低系统内部误差。系统通过将测量到的一定高度液体产生的静压转换为液位高度进行显示,根据流体静力学原理分析主要影响系统测量精确性的3个因素:被测液体密度参数、零位偏差和系统吹泡数量。
(1) 被测液体密度参数:
液体密度是影响测试精度的关键因素,液位高度与液体密度ρ成反比例关系,当ρ的设定值偏大时,显示值比实际值偏小;反之,显示值比实际值偏大。
(2) 零位偏差:
被测液体产生的压力经变送器转换为4 mA～20 mA的电流信号I,由中央控制台采集处理。设液位高度显示为h,其计算公式为:
undefined。
其中:H为系统所能测量的最大液位高度,undefined为系统所选用静压传感器的量程上限值。
本项目中压力变送器量程为0.25 MPa,舱室被测液体密度为1.025 t/m3。经计算得,当静压传感器输出偏差为0.06 mA时,系统显示有0.1 m的偏差。在现场实际工况下,压力变送器均存在零位偏差,使得系统显示存在偏差,因此调试方法中要修正零位偏差。
(3) 系统吹泡数量:
系统引压管管线存在气阻,正常工作时,流动的仪表气在压力变送器处产生阻滞压力,使得采集压力偏大。偏差值由管线长度和气体流速决定,当仪表气流速大时,管线压阻产生的偏差大,影响系统的精确性;但当流速小时,被测液体产生的静压存在滞后性,影响系统的实时性和稳定性。因此,调节合适的气泡数量是保证系统测量的精确性和稳定性的关键。
2.2.2 实际验证的关键点
实际验证是在实际工作环境下,校正因外界因素产生的偏差。为安全、精确地验证系统的性能,在实际加水验证过程中主要考虑安全加水、测量点选取和实际测量3个关键点。
(1) 安全加水:
参考升降调试的配载方案,为保持船体重心,测试压载舱时,同时向对称两舱室加水,阀门打开顺序为(3P、3S)→(4P、4S)→(2P、2S)→(6P、6S)→(7P、7S)→(1C、8P)→(8S、9C)。
(2) 测量点选取:
选取舱室一半高度上、下各一点进行实际验证。本方案中选取一个校准点,两个测试点。压载舱屏幕示数3.5 m时为校准点,示数2 m和5.5 m为数据记录点。非压载舱屏幕示数1 m为校准点,示数0.8 m和1.3 m为数据记录点。
(3) 实际测量:
用测深尺在测深孔处测量实际液位高度,为减小误差,采用5次测量,去掉数据中的最大值和最小值,然后算取3次平均值得到实际液位,使测量更精确。
3 液位遥测系统调试方法的实现
3.1 调试问题分析方法
设备在现场安装完成后,需要进行系统功能测试,测试过程就是不断地调整系统软件程序,完善硬件设备安装,解决影响系统性能实现的现场问题,最终使系统实现设计要求的功能。液位遥测系统调试过程中存在的主要问题有系统显示偏大、系统显示偏小及系统无显示。根据系统组成及工作原理,内部程序模块、静压传感器、引压管与恒流阀3个方面能够影响到系统最终数据,其与常见问题的关系见表1。
3.2 调试过程实际案例分析
3.2.1 系统显示值比实际值偏大
当预调7S舱时,显示液位比实际液位偏高,第一次测量实际液位为1.43 m时,显示1.56 m;第二次测量实际液位为1.96 m时,显示2.01 m。读取PLC程序得到数据,系统密度设置为1.025 t/m3,实际零液位时,变送器实际输出为0.8 kPa;实测1.43 m时,变送器实际输出为16.2 kPa;实测1.96 m时,变送器实际输出为21.4 kPa。3个不同测量点压力数据分析见表2。
根据ρ=P/(gh),推算液体密度:第一次测量时的密度为1.06 t/m3,第二次测量时的密度为1.07 t/m3。判断液体设定密度比实际偏低。
检查发现水有铁屑、灰尘等杂质未清理干净,致使液体密度增加,而且随着水量的增大,误差逐渐减小,清除杂质后重新进行校准测量,测量精度符合要求。
3.2.2 加水初期液位无显示
预调6P舱时,向舱里加水,液位显示一直无变化,等实际液位到1 m左右时,随着液位变化,数据显示开始变化。
先关闭检修阀,随着平衡气室的压力增加,液位显示也增加,内部模块、静压传感器可以正常感应压力变化,因此判断引压管有漏气情况。检查发现距船底约1 m处引压管被撞断,恢复引压管后,重新测试,测量精度符合要求。
3.3 调试结果
对200英尺钻井船液位遥测系统进行功能调试后,各舱室测量误差小于0.03 m,偏差度小于0.5%,符合设计的精确度要求。其中一舱室(舱高7.62 m)测量结果见表3。
4 结语
液位遥测系统的调试方法应根据不同的系统组成及工作原理进行制定,参考现场实际工作环境进行实施。液位遥测系统调试方法的制定应充分考虑影响系统精确性的因素,降低系统内因、外因产生的误差,方法的实施应具备安全的保证,并减少资源的投入。
摘要：基于海洋石油200英尺自升式钻井船项目工程实践,探讨液位遥测系统的调试方法。通过对海洋石油200英尺自升式钻井船液位遥测系统的调试结果表明,此方法可以准确测试系统的性能,为其他技术人员对液位遥测系统的调试提供参考依据。
关键词：液位遥测,吹泡式液位计,调试
参考文献
[1]李良茂,张以民.温度、压力、流量、液位常用测量仪表使用指南[M].北京:中国计量出版社,1988.
自升式钻井平台 篇7
800 t自升式起重平台为非自航、浅吃水、可升降、全回转起重船, 具有起重、吊装、打桩、安装以及大直径管桩纠偏等多种功能, 广泛应用于我国东部沿海潮间带风电场建设[1,2]。最大固定吊重为800 t, 最大吊高约为108 m, 最大回转吊重600 t, 带载回转360°耗时约30 min。800 t自升式起重平台可完成水深30 m范围内所有风力发电打桩工作, 能够在异地浅水区以升降形式避风、抗台自存。
本文针对800 t自升式起重平台的制造方法提供了新式工艺方案, 主要包括船体制作工艺、起重机制作工艺、抬升主结构制作工艺、桩腿制作工艺和抱桩器制作工艺, 为海上风电的开发从近岸潮间带延伸至近海提供了技术支持。
1 制作工艺研究
1.1 船体制作工艺
首先, 本平台的制造采用无余量造船这一先进技术[3], 对包含整个船体建造的每一道工序均进行精度追踪控制;而后, 800 t自升式起重平台共28个分段, 上建4个分段进行整体制作后, 在整体吊装上船进行大合拢;最后, 采用“整体下水”方式, 通过坦克梁和坦克滑道进行3次移位至半潜驳上, 由“振半潜1”号半潜行载至锚地常熟, 抛锚固定, 随后将半潜驳逐渐下潜在800 t自升式起重平台达到吃水深度后, 由拖轮带至岸边码头, 完成下水。
1.2 起重机制作工艺
800 t自升式起重平台在制作过程中需严格控制焊接质量, 以满足整体焊接强度;此外严格控制焊接变形, 以满足圆筒体与转台结构装配、回转地盘与回转下支撑装配等;同时各铰点孔均通过整体外镗加工, 保证同轴度, 铰点开档方面也通过装焊工艺撑进行保证。起重机各部件均单独用1 000 t浮吊吊装上船进行总装, 使船体平缓压载水。
1.3 抬升主结构制作工艺
由于抬升主结构体积大, 重量大, 制作完成后上部仍需机加工与安装构件, 针对抬升主结构采用分段制作, 为了确保安装精度, 分段完工后在车间进行整体划线、预拼, 最后上船总装[4]。为确保抬升主结构总体的制作精度, 将抬升主结构分成2段制作, 在制作过程中将其拆分成4个部件, 考虑到抬升主结构齿轮轴孔直线度、同轴度以及左右开档尺寸要求很高, 将提升主结构的主要部分制作成一个整体, 通过整体划线, 2次加工, 以确保加工精度。
1.4 桩腿制作工艺
在进行筒体卷圆制作时, 控制压头余量, 分初圆和复圆两步进行操作, 初圆后直接进行定位焊接后复圆以保证圆度尺寸, 提高工作效率。齿条板对接中, 接头处采用自由状态下焊接, 可有效地控制高强度厚板焊接过程中的收缩余量。齿条夹板组件的焊接中采用对称分层焊接, 内外侧焊角分步翻身焊接, 焊接前调整好拱度值, 将齿条夹板组件垫实, 内侧焊接1/2, 翻身外侧焊接1/2, 翻身内侧完成焊接。
2 800 t自升式起重平台技术展望
这艘特种工程船的桩腿升降系统、锁紧系统、抱桩系统是三大亮点。该平台共有4套桩腿, 每套长67 m, 共同支撑整个平台, 确保船体工作时将其提升脱离水面, 使之不受海浪和水流影响。为确保桩腿制作精度, 技术人员采用数控切割并增加报验点。
抱桩系统由原先的M200单箍抱桩设计改进为双箍抱桩, 抱桩更稳定, 性能更加优越, 整台抱桩器采用液压系统运行。此次800 t风电安装平台在如东海上风电场安装首台4兆瓦大功率风机, 单桩基础沉桩创造出0.19‰的垂直精度, 远高于将“风电沉桩垂直度达2.75‰即为优质工程”国际标准。振华重工已成功掌握自升式起重平台的核心技术与制造技术。
3 结语
800 t自升式起重平台的运用, 成功将海上风电的开发从近岸潮间带, 延伸至近海。“龙源振华2号”在成功完成如东风电场的作业任务后, 已于11月底远赴东海, 承担福建龙源莆田南日风电场的建设重任。800 t自升式起重平台的成功交付, 是振华重工秉承“科技决定生产力”方针的产物, 诸多经验值得总结与推广。在全球一体化进行不断加强的今天, 机遇与挑战并存, 各国间的竞争日益激烈, 企业必须坚持“科技决定生产力”的方针, 不断创新, 才能在竞争中立于不败之地。
摘要：针对800 t自升式起重平台工期紧任务重、结构复杂、制作难度大、加工精度高的制造难点, 提出了船体、起重机、抬升主结构、桩腿以及抱桩器的新式工艺方案, 总结了800 t自升式起重平台制造的技术难点及制造工艺的革新, 对相应的制造工艺方向进行了研究, 且证实工艺方案具有良好的适用性。
关键词：自升式,起重平台,起重机,抱桩器
参考文献
[1]王文涛, 陈刚, 黄曌宇, 等.自升式起重平台站立工况总体特性研究[J].船舶工程, 2012 (5) :78-80.
[2]郑轶刊, 张世联.800 t自升式起重平台的结构分析[J].中国海洋平台, 2014, 29 (5) :41-46.
[3]牟永生.造船分段无余量合拢挂装工艺初探[J].造船技术, 2012 (3) :35-36.
某自升式平台直升机甲板结构评估 篇8
直升机海上平台, 是指海上漂浮或固定的建筑物上供直升机降落和起飞的场地, 包括移动钻井平台、移动采油平台、柱稳式平台 (即半潜式平台和坐底式平台) 等, 俗称直升机甲板[3]。
直升机甲板的设计应按照《海上移动平台入级与建造规范》进行, 且必须设置在安全区, 一般设在船艏生活楼一侧[4]。直升机甲板的设计为了满足规范对无障碍物区域的要求, 常常需要将飞机甲板伸出平台之外, 这就要求用桁架结构来支撑。近年来, 随着海洋平台的迅速发展, 直升机甲板结构的局部强度问题成为人们关注的焦点。
1 计算依据
1.1 平台飞机甲板结构
本直升飞机平台甲板是典型的板梁组合结构, 平台撑杆是桁架式结构, 由4排纵向主斜撑杆和7排横向撑杆组成。飞机平台甲板板厚为6、9mm。纵桁与横梁为 , 纵骨为L125×80×8和L90×56×5, 间距为500mm。撑杆尺寸主要为Φ273×10、Φ194×8和Φ159×7。
1.2 直升飞机参数
直升飞机型号为Bell-212, 其主要参数:总长17.50m;总重5.08t;轮数3个;前后轮距离2.3m;横向间距2.5m。
2 计算模型
2.1 结构模型有限元化
文章采用ANSYS进行计算, 将直升飞机甲板及其撑杆简化为空间板梁组合结构, 并模拟了与直升飞机平台相连的生活楼结构及主甲板结构。在结构有限元模型中, 利用壳单元来模拟甲板板, 梁单元来模拟甲板梁, 管单元来模拟撑杆, 飞机平台与船体和生活楼处的连接简化为刚性约束, 有限元模型见图1。参与计算的构件重量由程序自动计算, 并考虑了平台下面的走道重量及龙须缆绞车等重量。
直升飞机甲板板采用Shell63单元, 纵桁、横梁、骨材采用BEAM188单元, 撑杆采用PIPE16单元。
2.2 单元的材料特性
直升飞机平台甲板结构材料选用普通船用钢CSB, 骨材选用普通船用钢CSA。其材料特性为[2]:
弹性模量E=2.06×105MPa;泊松比v=0.3;钢材CSA、CSB的屈服强度σ=235.4MPa;钢材密度ρ=7.85t/m3
3 强度计算
依据《海上移动平台入级与建造规范》 (2005) 第二篇第11章的要求, 分别对直升机着陆时碰撞工况、直升机存放工况、甲板均布载荷工况进行计算。下面以着陆工况为代表进行计算。
3.1 直升机着陆工况
3.1.1 载荷[4]
(1) 直升机垂直冲击载荷:PH=1.75×直升机最大起飞重量=1.75×5.08×9.8=87.122k N
假定三轮同时着地, 每个前轮冲击载荷为19.167k N, 每个后轮冲击载荷为33.978k N, 计算时均作为冲击载荷施加。
(2) 甲板均布载荷按0.5KN/m2考虑。
(3) 结构自重由程序自动施加。
3.1.2 计算结果
直升机着陆碰撞工况下, 甲板纵桁、强横梁及甲板撑杆等结构安全系数为1.10[4], 则其许用应力为:[σ]=σs/1.10=214MPa。甲板板结构安全系数为1.0, 其许用应力为:[σ]=σs/1.0=235MPa
实际计算结果为:甲板板最大应力为63.558MPa, 甲板纵桁、强横梁、骨材最大应力为161.503MPa, 甲板撑杆最大应力为69.567MPa, 均满足规范要求。此工况下, 飞机甲板最大垂向位移10.42mm, 发生在甲板左侧靠外处。
图2~4是直升机甲板着陆工况的应力云图, 分别是直升机平台板、梁、撑杆单元的受力情况。从图中可以看出, 最大应力均发生在直升机甲板和生活楼接触点, 这和实际情况完全相符。因此, 这些部位的设计一定要格外关注, 并且要适当加强, 来提高结构的稳定性[1]。
3.2 计算结果校核
根据规范要求, 主要构件的应力应不超过许用值。直升机甲板平台的最大许用应力和设计应力的比较如表1所示。从表中可以看到, 三种工况的设计应力均满足最大许用应力要求。
4 结束Á语
经过计算, 本平台飞机甲板在直升机着陆、直升机存放以及甲板均布载荷的三种工况下, 甲板的结构强度均满足规范要求。并且从分析的图中我们可以找到受力最大的位置, 这一点为以后研究结构的优化设计提供有力的借鉴。
参考文献
[1]黄如旭.自升式钻井平台上层建筑与直升机平台结构强度计算载荷分析[J].船海工程, 2011, 6, 153~161.
[2]中国船级社.钢质海船入级与建造规范[S].北京:人民交通出版社, 2009, 117~119.
[3]中国民用航空总局.民用直升机海上平台运行规定[S].1997, 1~4.
自升式钻井平台 篇9
自升式海水塔通常由液压机构、升降齿轮机构、海水塔塔身几大部分组成。海水塔塔身含有护管, 引水管安装在护管内。电潜泵安装在引水管下端, 引水管的上端通过软管与采油平台甲板上的海水管线相连接。海水塔护管外壁上设置有齿条和定位导板, 定位导板设置在导向槽板中, 能够沿导向槽板上下移动, 而导向槽板固定在自升式采油平台船体甲板上。液压升降机构、电控系统和插销机构均安装在自升式采油平台的甲板上。
2 技术简介
2.1 系统组成及工作原理
整套系统由1台同步液压泵站, 1台电控柜 (集成于同步液压泵站) , 3个顶升油缸, 3个下插销油缸、3个上插销油缸及海水塔阱本体组成。详见图1
顶升油缸:负责提升或者下放海水塔。
液压辅件:包括液压软管, 管接头等。
电控柜:负责控制海水塔的提升和下放。
电动液压泵站:负责驱动顶升油缸和插销油缸。
下插销油缸:负责与上插销油缸交替工作, 辅助海水塔提升/下降。
上插销油缸:负责与下插销油缸交替工作, 辅助海水塔提升/下降。
2.2 操作说明
整套系统的操作分为“单动”及“自动”。系统的自动运行分为自动“提升”及自动“下放”, 通过【上升/下降】选择开关进行选择。进行自动运行前, 请先查看【准备完成】指示灯是否亮。按下自动运行后, 系统将完成海水塔“提升”或“下放”的一个循环。在“自动运行”过程中, 如果需要停止自动运行, 可按下【自动停止】按钮, 设备停止工作。如果需要“单动运行”控制, 通过单动控制完成自动控制剩下的操作步骤。
2.2.1 海水塔一个自动提升循环步骤说明
上、下插销油缸插入:【上插销插入到位】指示灯, 【下插销插入到位】指示灯亮;准备完成】指示灯亮。
上插销油缸退回:为顶升油缸同步顶升600mm作准备。
顶升油缸上升600mm:留出下放空间。
上插销油缸插入:为上插销承载海水塔作准备。
顶升油缸预顶升:消除上插销与海水塔插槽之间间隙。
顶升油缸同步顶升15mm:由上插销承载海水塔, 消除下插销与海水塔插槽之间间隙。
下插销油缸退回:为下放海水塔作准备。
顶升油缸同步下降600mm:海水塔下放600mm。
下插销油缸伸出:为承载海水塔作准备。
顶升油缸同步下降30mm:下插销油缸承载海水塔。
2.2.2 海水塔一个自动下放循环步骤说明
上、下插销油缸插入:【上插销插入到位】指示灯, 【下插销插入到位】指示灯亮;准备完成】指示灯亮。
上插销油缸退回:为顶升油缸同步顶升600mm作准备。
顶升油缸上升600mm:留出下放空间。
上插销油缸插入:为上插销承载海水塔作准备。
顶升油缸预顶升:消除上插销与海水塔插槽之间间隙。
顶升油缸同步顶升15mm:由上插销承载海水塔, 消除下插销与海水塔插槽之间间隙。
下插销油缸退回:为下放海水塔作准备。
顶升油缸同步下降600mm:海水塔下放600mm。
下插销油缸伸出:为承载海水塔作准备。
顶升油缸同步下降30mm:下插销油缸承载海水塔。
2.3 运用实践
随着渤海湾海上油气田的逐步开发, 整装大型油气田勘探开发已经经过一个高峰期, 后期将陆续开发一系列的边际小油田。因为边际小油田缺乏周边设施作为依托, 从节约投资, 重复利用出发, 开始建造自升式可移动采油平台。自升式采用平台和自升式钻井平台相类似, 其在拖航时处于漂浮状态, 而在正常生产时处于升起状态。由于根据不同的水深平台升起的高度不一样, 自升式采油平台在海水系统设计方面和固定平台就有非常大的区别。自升式海水塔系统因而被运用到了现场的生产中。
中海石油 (中国) 有限公司渤中3-2油田正是《渤海湾小型油气田开发技术研究》科研课题中第一个开发的目标油田, 她也是中海油第一个采用“小蜜蜂”方式开发的油田。其开发工程方式为自升式可移动采油平台+井口平台+两点系泊系统。自升式海水塔系统不仅为该平台的电热站系统、原油处理系统提供冷却海水, 还为平台生活系统提供生活海水, 作用巨大。
3 结论及优化建议
该海水塔系统结构简单、升降灵活、适应性强、检泵方便。通过现场运用实践证明, 系统运行稳定、可靠性高, 能够很好的满足渤海海域油气田开发需求。海水系统是海上油田的关键系统, 一旦海水系统出现故障, 将导致油田停产。结合渤中3-2油田当前安装运行的可升降海水塔系统为例, 也存在部分需要改进和提高的地方:
平台海水塔安装区域结构需要加强, 且需着重考虑海水塔在海浪作用下的稳定性 (特别是X轴和Z轴方向) 。在塔阱内Y轴方向上至少应该设置上中下三个固定点, 否则大浪或者巨浪作用下会导致海水塔的剧烈晃动, 顶升系统等相关设备单元会因此而损坏。
应在引水管上端设置放气阀及放气管线。由于引水管具有一定的高度, 每次在启动潜水泵时引水管内存有大量的气体, 如果没有放气阀和放气管线, 对潜水泵的正常运行会产生巨大的影响。
在海水塔和移动平台的固定点处分别设置压力传感器, 适时传递各固定点压力。因为海水塔阱安装完成后, 平台已经屹立于大海上, 现场技术人员无法查看塔阱内部各固定点的状态。在各固定点安装压力传感器至监控器有利用适时掌控海水塔的状态, 及时发现和解决问题, 避免系统设备的损坏。
设置电潜泵电缆保护装置, 以防止电缆在使用过程中和引水管摩擦磨损, 电泵因而无法运转或损坏。
参考文献
[1]付雪川, 康红旗, 严作堂等.郑州富格海洋工程装备有限公司.自升式海洋钻井平台新型海水塔[P].中国:200820230900, 2008/12/17.[1]付雪川, 康红旗, 严作堂等.郑州富格海洋工程装备有限公司.自升式海洋钻井平台新型海水塔[P].中国:200820230900, 2008/12/17.
[2]刘小鸿, 崔大勇, 刘洪杰等.渤中3-2边际小油气田开发策略研究[J].海洋石油, 2010年第1期, 67-72[2]刘小鸿, 崔大勇, 刘洪杰等.渤中3-2边际小油气田开发策略研究[J].海洋石油, 2010年第1期, 67-72